趙冰雪,孫建平
基于GIS的池州市建設(shè)用地適宜性評(píng)價(jià)
趙冰雪,孫建平
(池州學(xué)院資源環(huán)境學(xué)院,安徽池州247000)
以RS和GIS為支撐,通過(guò)劃分評(píng)價(jià)單元,綜合選取評(píng)價(jià)指標(biāo),采用AHP方法確定各指標(biāo)權(quán)重,在柵格尺度上進(jìn)行池州市建設(shè)用地適宜性綜合評(píng)價(jià)。結(jié)果表明,高度適宜和中度適宜建設(shè)用地主要分布在北部及西北部地勢(shì)低平、河湖交錯(cuò)的區(qū)域,約占總面積的41.66%;不適宜建設(shè)用地主要分布在以九華山、牯牛降為主體的南部山區(qū),約占總面積的30.97%,該部分區(qū)域只可適當(dāng)開(kāi)發(fā),應(yīng)主要保留為林地;評(píng)價(jià)指標(biāo)的權(quán)重對(duì)建設(shè)用地適宜性評(píng)價(jià)結(jié)果很關(guān)鍵,AHP雖然便于確定指標(biāo)權(quán)重,但仍存在一定的主觀性,需要進(jìn)一步改進(jìn)。
GIS;AHP;建設(shè)用地;適宜性評(píng)價(jià);池州市
DOI:10.13420/j.cnki.jczu.2015.06.019
土地是人類賴以生存和發(fā)展的最根本的物質(zhì)基礎(chǔ),是人類生產(chǎn)關(guān)系的核心。隨著我國(guó)城市化水平的不斷提高,現(xiàn)有的建設(shè)用地很難滿足日益增長(zhǎng)的人口和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需求,因此,進(jìn)行建設(shè)用地適宜性評(píng)價(jià)以確保有限的土地資源最大程度地滿足城市發(fā)展的需要,促進(jìn)城鄉(xiāng)用地的合理布局尤為必要。目前已有部分學(xué)者對(duì)土地適宜性評(píng)價(jià)進(jìn)行了研究[1-4],但已有的研究中大多采用的定性分析,定量分析的深度不夠,且建立評(píng)價(jià)指標(biāo)體系時(shí)缺乏客觀的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。本文以皖南池州市為研究對(duì)象,以相應(yīng)的地理數(shù)據(jù)為基礎(chǔ),選取適當(dāng)?shù)脑u(píng)價(jià)指標(biāo)和方法,確定建設(shè)用地綜合適宜性等級(jí),為該區(qū)土地利用規(guī)劃與布局提供一定的科學(xué)依據(jù)。
1.1研究區(qū)概況
池州市地處東經(jīng)116°38′~118°05′,北緯29°33′~30°51′,地勢(shì)東南高西北低,土地總面積8272km2,總?cè)丝?62萬(wàn)(2013年底),2014年全市GDP總量500億元。近些年池州市依托皖江城市帶承接產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移的政策引導(dǎo)和自身豐富的旅游、礦產(chǎn)資源,讓池州在皖江城市帶的城市中具有得天獨(dú)厚的優(yōu)勢(shì),各產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅速,城市化建設(shè)進(jìn)程不斷加快。
1.2數(shù)據(jù)處理
本研究所用數(shù)據(jù)包括池州市2014年高質(zhì)量遙感影像、土地利用現(xiàn)狀圖、最新鎮(zhèn)級(jí)行政區(qū)劃圖、1:25萬(wàn)DEM和2014年人口、GDP等統(tǒng)計(jì)資料。首先根據(jù)ETM+影像進(jìn)行數(shù)據(jù)解譯得到土地利用類型圖,其次以池州市高精度航片圖為底圖進(jìn)行矢量化得到河流、道路等圖層,最后依據(jù)DEM地形圖在ArcGIS10.0中處理得到高程和坡度數(shù)據(jù)。
2.1評(píng)價(jià)單元的劃分
評(píng)價(jià)單元是土地適宜性評(píng)價(jià)的基本單位,開(kāi)展建設(shè)用地適宜性評(píng)價(jià)要首先進(jìn)行評(píng)價(jià)單元的劃分。目前常用的方法主要包括網(wǎng)格法、地塊法和疊置法等幾種,根據(jù)研究區(qū)范圍和現(xiàn)有數(shù)據(jù)的精度,本文比較適合采用網(wǎng)格法。在ArcGIS10.0軟件支持下,將各參評(píng)因子層轉(zhuǎn)為GRID格式,以30m× 30m的格網(wǎng)大小為基準(zhǔn),將池州市劃分為1444個(gè)評(píng)價(jià)單元。
2.2評(píng)價(jià)指標(biāo)的選取
評(píng)價(jià)指標(biāo)的選擇是進(jìn)行建設(shè)用地適宜性評(píng)價(jià)的關(guān)鍵,本文在遵循綜合性、主導(dǎo)性、穩(wěn)定性和因地適宜等原則的基礎(chǔ)上,考慮到研究區(qū)的實(shí)際情況和數(shù)據(jù)資料的可獲取性,選取與建設(shè)用地密切相關(guān)的坡度、高程、植被覆蓋率、土地利用現(xiàn)狀、交通便捷度、與河流水面的距離、人口密度、與建成區(qū)的距離和人均年收入作為評(píng)價(jià)指標(biāo)(表1),這些指標(biāo)基本上能夠涵蓋研究區(qū)建設(shè)用地的自然和社會(huì)經(jīng)濟(jì)等總體情況,因此具有較好的代表性。
坡度能夠反映地形情況,地面坡度越陡,地形的起伏度就越大,建筑物施工難度增加,因此坡度較大的區(qū)域,不適宜作為建設(shè)用地,依據(jù)《城市用地豎向規(guī)劃規(guī)范》對(duì)建設(shè)用地坡度的規(guī)定,將坡度因子分為4級(jí);高程越高的區(qū)域,發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害的可能性就越大,依據(jù)研究區(qū)地貌狀況,將高程因子分為4級(jí);植被覆蓋率能夠反映區(qū)域生態(tài)環(huán)境情況,池州市是皖南地區(qū)典型的生態(tài)旅游城市,其南部山區(qū)的植被覆蓋率普遍在60%以上,將植被覆蓋率分為4級(jí);建設(shè)用地宜選擇在地勢(shì)低平、交通方便的區(qū)域,但在保護(hù)耕地的前提下,建設(shè)用地應(yīng)優(yōu)先選擇工礦廢棄用地和未利用地,依據(jù)《土地利用現(xiàn)狀分類》標(biāo)準(zhǔn)和池州市土地利用現(xiàn)狀圖,將適宜建設(shè)用地分為4級(jí);根據(jù)池州市土地利用現(xiàn)狀圖提取得到道路、河流和已建成區(qū),距離道路、河流和建成區(qū)0.5km之內(nèi),最方便人們的生產(chǎn)和生活,超過(guò)2km的區(qū)域則適宜性最低,根據(jù)建設(shè)用地距離道路、河流和建成區(qū)的遠(yuǎn)近分為4級(jí);建設(shè)用地與人類活動(dòng)關(guān)系密切,而人口密度能夠很好地反映現(xiàn)有建設(shè)用地的密集程度,對(duì)未來(lái)建設(shè)用地開(kāi)發(fā)起到一定的指導(dǎo)作用;建設(shè)用地開(kāi)發(fā)雖然能夠得到國(guó)家部分補(bǔ)助,但在很大程度上需要人們自籌,因此人均年收入能在一定程度上反映城鄉(xiāng)居民新建居住用地的資金可靠性。
表1 建設(shè)用地適宜性評(píng)價(jià)指標(biāo)及分級(jí)
2.3指標(biāo)權(quán)重的確定
表2 建設(shè)用地適宜性評(píng)價(jià)指標(biāo)權(quán)重
2.4建設(shè)用地適宜性綜合評(píng)價(jià)
根據(jù)所選取評(píng)價(jià)指標(biāo)及其權(quán)重值,本文采用加權(quán)指數(shù)和法進(jìn)行建設(shè)用地適宜性綜合評(píng)價(jià)[8-10],評(píng)價(jià)模型表達(dá)式為:
式中,Si為第i個(gè)評(píng)價(jià)單元的綜合指數(shù)值,Ai為該評(píng)價(jià)單元第i個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)的分級(jí)量化值;Wi為第i個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)的權(quán)重;n為評(píng)價(jià)指標(biāo)個(gè)數(shù)。
3.1建設(shè)用地適宜性等級(jí)分區(qū)
根據(jù)以上確定的評(píng)價(jià)指標(biāo)和權(quán)重,以柵格數(shù)據(jù)為基礎(chǔ),利用ArcGIS的空間分析功能首先對(duì)主要交通、主要河流和現(xiàn)有建成區(qū)進(jìn)行距離分析,然后將所有參評(píng)因子按照表1設(shè)定的適宜等級(jí)進(jìn)行重分類,在柵格計(jì)算器工具中進(jìn)行因子加權(quán)計(jì)算得到綜合評(píng)價(jià)指數(shù),最后根據(jù)分值確定研究區(qū)建設(shè)用地適宜性綜合適宜等級(jí)圖(圖1)。
圖1 池州市建設(shè)用地適宜性評(píng)價(jià)等級(jí)
3.2建設(shè)用地適宜性等級(jí)評(píng)價(jià)
由圖1可得,池州市高度適宜建設(shè)用地面積為512.03km2,占總面積的6.19%,主要分布于池州市主城區(qū)和青陽(yáng)縣政府駐地容城鎮(zhèn)等,該區(qū)地勢(shì)平坦、交通便利、與現(xiàn)有建成區(qū)距離近、收入水平和人口密度高,是城市建設(shè)發(fā)展的重點(diǎn)區(qū)域;中度適宜建設(shè)用地面積為2934.03km2,占總面積的35.47%,主要分布在高度適宜性建設(shè)用地周圍,包括貴池區(qū)除梅街、棠溪、牌樓和青陽(yáng)縣丁橋、新河、木鎮(zhèn)、楊田以及東至縣大渡口、勝利、張溪和東流等鎮(zhèn),這些區(qū)域依托有利的自然和社會(huì)經(jīng)濟(jì)條件,是城市長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展主要考慮開(kāi)發(fā)的區(qū)域;基本適宜建設(shè)用地面積為2263.36km2,占總面積的27.37%,主要分布在區(qū)位條件較差、與主要道路和水源距離遠(yuǎn)的貴池區(qū)梅村、梅街和青陽(yáng)縣酉華、杜村、朱備、陵陽(yáng)和東至縣堯渡、香隅、官港、青山以及石臺(tái)縣小河、磯灘等丘陵地區(qū);不適宜建設(shè)用地面積為2561.58km2,占總面積的30.97%,主要分布于研究區(qū)東南部以九華山、牯牛降為主體的地形條件差、人均收入和人口密度均較低的南部山區(qū)。
根據(jù)建設(shè)用地適宜性評(píng)價(jià)結(jié)果,將池州市適宜建設(shè)用地分為四級(jí):高度適宜、中度適宜、基本適宜和不適宜,不同適宜度的建設(shè)用地應(yīng)當(dāng)采取合理的措施,以指導(dǎo)城市建設(shè)用地開(kāi)發(fā)和提高城市土地利用率。高度適宜建設(shè)用地在各個(gè)等級(jí)中面積最少,這反映隨著城市用地的擴(kuò)展,自然和社會(huì)條件優(yōu)越的用地已所剩不多,對(duì)于這部分用地應(yīng)注重提高其經(jīng)濟(jì)效益,促進(jìn)城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展;對(duì)于中度適宜建設(shè)用地實(shí)行開(kāi)發(fā)和保護(hù)相結(jié)合,可根據(jù)自身?xiàng)l件進(jìn)行適度開(kāi)發(fā),而對(duì)城市經(jīng)濟(jì)貢獻(xiàn)不大的建設(shè)用地應(yīng)進(jìn)行土地利用結(jié)構(gòu)調(diào)整;對(duì)于基本適宜和不適宜建設(shè)用地由于受區(qū)位條件限制,不太適合用于城市建設(shè),但這些區(qū)域植被覆蓋度高,適合發(fā)展林業(yè),以實(shí)現(xiàn)土地資源的可持續(xù)利用。
本研究基于RS和GIS技術(shù)對(duì)建設(shè)用地適宜性進(jìn)行研究,相比傳統(tǒng)的數(shù)值評(píng)價(jià)方法更為簡(jiǎn)單、直觀和便于進(jìn)行定量分析,具有很強(qiáng)的可操作性,得出的評(píng)價(jià)結(jié)果對(duì)現(xiàn)有建設(shè)用地的科學(xué)評(píng)價(jià)及今后的城市發(fā)展具有重要意義。但由于缺乏相關(guān)的數(shù)據(jù)和資料,在指標(biāo)體系的建立上未考慮具有特色文化和政府政策等內(nèi)在因素,可能存在欠缺和遺漏;在指標(biāo)權(quán)重的確定上,采用的是特爾斐法和層次分析法,仍存在一定的主觀性,需要進(jìn)一步完善。
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[責(zé)任編輯:李榮富]
F301
A
1674-1102(2015)06-0062-03
2015-08-12
池州學(xué)院自然科學(xué)研究基金項(xiàng)目(2014ZR007);池州學(xué)院研究中心基金項(xiàng)目(XKY201506)。
趙冰雪(1988-),女,安徽淮北人,池州學(xué)院資源環(huán)境學(xué)院助教,碩士,主要從事GIS及土地信息系統(tǒng)方面的研究;王雷(1988-),男,安徽池州人,池州學(xué)院資源環(huán)境學(xué)院助教,碩士,主要從事GIS的開(kāi)發(fā)及應(yīng)用研究;孫建平(1985-),女,河北唐山人,池州學(xué)院資源環(huán)境學(xué)院助教,碩士,主要從事GIS及RS方面的應(yīng)用研究。