佘金星，楊武年，張德強，賈虎軍，周 麗

（1.成都理工大學 地學空間信息技術國土資源部重點實驗室 遙感與GIS研究所，四川 成都 610059；2.北京郁喬源礦產(chǎn)投資咨詢有限公司 成都分公司，四川 成都 610091）

基于GIS的低丘緩坡土地宜建適宜性評價

佘金星1,2，楊武年1，張德強2，賈虎軍1，周 麗2

（1.成都理工大學 地學空間信息技術國土資源部重點實驗室 遙感與GIS研究所，四川 成都 610059；2.北京郁喬源礦產(chǎn)投資咨詢有限公司 成都分公司，四川 成都 610091）

低丘緩坡土地資源的開發(fā)利用是解決土地供需矛盾的有效途徑?；贕IS技術，采用德爾菲法確定影響低丘緩坡土地宜建參評因素，利用層次分析法計算相關影響因子權重，以預防地質災害與保護生態(tài)環(huán)境為優(yōu)先原則，構建了一套適合低丘緩坡土地的建設用地適宜性評價模型，據(jù)此模型得到研究區(qū)低丘緩坡土地宜建等級和適宜面積，為今后土地資源合理開發(fā)和優(yōu)化配置提供建議。

低丘緩坡；建設用地；適宜性評價；GIS

低丘緩坡土地的開發(fā)利用，是緩解土地供需矛盾，改善農(nóng)業(yè)生產(chǎn)條件，促進農(nóng)村現(xiàn)代化、經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展的重要舉措[1]。德爾菲法是一種反饋匿名函詢法[2]，其判斷結果客觀、直接、可靠，利用該方法篩選出研究區(qū)與建設用地緊密相關的自然、社會和地質等影響因子，再利用層次分析法將方案評價過程中的定性與定量因素相結合[3]，得出相關因子權重，構建適合本研究區(qū)內低丘緩坡土地的建設用地適宜性評價體系。

1 研究區(qū)概況

華鎣市地處川東華鎣山脈西側，地理坐標為北緯30°07'～30°27'，東經(jīng)106°40'～106°54'，面積463.52 km2，人口36萬[4]。華鎣市年平均氣溫17.6℃，年平均降雨量1 282.2 mm。表1是華鎣市2012年土地利用數(shù)據(jù)，全市土地資源總量為46 323.71 hm2，坡度在6°～25°的低丘緩坡土地有19 583.35 hm2，占全市土地總面積的42.28%，其中建設用地開發(fā)利用水平相對較低，僅占低丘緩坡土地資源的13.79%。從節(jié)約資源和科學利用角度出發(fā)，低丘緩坡土地開發(fā)為建設用地的潛力巨大。

2 評價指標的構建

2.1 評價原則

低丘緩坡土地與平原地區(qū)土地在自然和社會屬性上存在較大差異[5]。華鎣市屬于地質災害易發(fā)區(qū)，具有滑坡、泥石流、崩塌、地震等地質災害易發(fā)特點。參考《華鎣市地質災害防治規(guī)劃》、《華鎣市生態(tài)建設規(guī)劃（2006～2015年）》等相關政策法規(guī)，用如下3個準則作為此次評價應遵守的原則[6,7]：

表1 華鎣市2012年土地利用情況表

1）針對性原則。土地適宜性評價要針對一定的土地用途或利用方式進行，不同的用途或利用方式對土地的性質有不同的要求，土地的適宜性只有針對某種具體的用途或利用方式才有其確切的意義。

2）生態(tài)環(huán)境保護原則。土地開發(fā)利用要兼顧當前利益與長遠利益，不能以破壞環(huán)境和生態(tài)安全為代價。

3）預防地質災害原則。土地開發(fā)利用要盡量避免泥石流、洪水、滑坡等地質災害和次生災害所造成的人員、財產(chǎn)等損失。

2.2 體系建立與因子的選取

以德爾菲法為基礎，結合區(qū)位優(yōu)勢理論[8]，根據(jù)華鎣市工業(yè)布局情況，將單元面積20 hm2作為一個評價指標。參考土地復墾技術規(guī)則，將土地原利用類型作為重要參評因子。由于評價遵循生態(tài)環(huán)境保護原則，以緩沖區(qū)距離為參考標準，設置不同的參評指數(shù)。最后建設用地須具備良好的地質基礎條件，參考有關工程地質學理論，將地基承載力、地下水文地質條件和地質災害易發(fā)度作為地質基礎穩(wěn)定性條件參評因子，如圖1所示。其次，綜合國土、林業(yè)、環(huán)保等部門獲取評價所需資料，對參評因素進行限制性分析[9]，將適宜進行建設用地開發(fā)的土地分為宜建區(qū)和限制區(qū)，每種等級的評價標準與參考因子量度均有不同，如表2所示。

圖1 評價指標體系

2.3 評價模型

結合研究區(qū)現(xiàn)狀，采用多因素綜合評價模型評價各因子的綜合適宜性[10,11]。根據(jù)實際情況，本文提出低丘緩坡土地建設用地適宜性評價模型為：

其中，Q代表評價建設用地最終適宜性指標；Ci為各評價因子的量化分值；Bi代表第i個參評因子的權重；n代表第i個因子。

2.4 確定權重

權重是指評價因子對評價單元綜合分值高低的影響程度[12]，層次分析法（AHP）是美國運籌學家、匹茲堡大學薩迪（ T.L.Saaty）教授于20世紀70年代初提出的一種實用多準則決策方法[13]。根據(jù)研究區(qū)概況，層次分析法在低丘緩坡土地宜建適宜性評價中可劃分為以下過程：①確定影響因子（圖1），建立層次結構模型，其適宜性評價是目標層（Z），區(qū)位條件、地形條件等是準則層（B），區(qū)域位置、坡度等是子準則層（C）。通過分析概念間的相互關系、邏輯歸屬和重要性級別，進行分層排列，構成一個由上而下的遞階層次結構[14]。②根據(jù)各影響因子，構造判斷矩陣。③進行排序驗證，最終確定影響低丘緩坡土地開發(fā)的主要因子，并作出決策分析。

表2 參評因子等級劃分表

2.5 構造判斷矩陣

1）層次單排序。利用圖1的準則模型和1～9標度法，經(jīng)過專家打分，構造出準則層（B）的判斷矩陣：

2）層次總排序。這一過程是從最高層次到最低層次依次進行，在本次評價模型構建中，B層6個因素對總目標Z的排序為b1，b2，…，bm，C層17個元素對B層的單層排序為排序后進行一致性檢驗其比率為0.035 2＜0.1。至此，由層次分析法確定出B層和C層的權重[17]，各層因子權重劃分如表3。

表3 各級參評因子權重表

3 結果與分析

由國土等部門獲取資料數(shù)據(jù)，利用ArcGIS軟件圖層疊加和緩沖區(qū)分析功能，以土地利用現(xiàn)狀圖為基礎疊加各個影響因子圖層。再將各個影響因子權重值賦予每個評價單元，結合式（1）的評價模型，利用軟件統(tǒng)計分析功能得出各個評價單元的綜合評價分值。按照綜合評價等級分值劃分出各類等級土地的面積，最終獲得研究區(qū)低丘緩坡土地宜建適宜性評價總量為5 947.09 hm2，占全市低丘緩坡土地面積的30.43%，其具體評價等級和比例如表4所示。

按開發(fā)比例分析，祿市鎮(zhèn)和永興鎮(zhèn)的適宜性評價比例最高，分別達到低丘緩坡總量的70.05%和62.84%。天池鎮(zhèn)和高興鎮(zhèn)評價比例最低，分別為8.86%、14.29%。其主因是祿市鎮(zhèn)和永興鎮(zhèn)緊鄰市中區(qū)，其地理區(qū)位和區(qū)域發(fā)展?jié)摿薮?，交通便利，水源保證率較高，區(qū)內無明顯地質災害發(fā)生，地基承載力較好，影響其進一步發(fā)展的限制性因素很少。天池鎮(zhèn)雖離市區(qū)較近，但是境內有華鎣山天池，故受到一定的影響。而高興鎮(zhèn)絕大部分區(qū)域屬于地質災害易發(fā)區(qū)，因此整體面積較少。按區(qū)域分析，慶華鎮(zhèn)的低丘緩坡土地最多，達到1 205.23 hm2，其主要因素是慶華鎮(zhèn)境內無地質災害，亦不處于生態(tài)安全控制區(qū)，在規(guī)劃區(qū)內有較好的發(fā)展?jié)摿?。天池?zhèn)土地最少，主要原因是天池鎮(zhèn)有華鎣山天池，是華鎣山脈中唯一獨特的高山喀斯特天然湖泊，其區(qū)域內有自然保護區(qū)、風景名勝保護區(qū)和水源保護區(qū)，故影響整體適宜性評價，具體評價等級如圖2。

表4 宜建資源等級劃分

圖2 宜建資源分布圖

4 結 語

低丘緩坡土地的適宜性評價方法尚不成熟，尤其在適宜性評價模型構建中尚處于研究階段。采用層次分析法確定各評價指標的權重，減少了權重評價的主觀性。采用層次分析法與德爾菲法結合進行低丘緩坡土地建設用地評價，可以簡單、客觀地得到評價結果，尤其在評價因素的選取和因子確權方面具有很大優(yōu)勢。運用多因素綜合評價模型，結合研究區(qū)的特點，以生態(tài)安全和預防地質災害為基本原則，構建適合低丘緩坡土地利用的建設用地評價模型，對相關部門的土地利用決策提供參考，對探索我國山地丘陵地區(qū)工業(yè)化、城鎮(zhèn)化和農(nóng)村新居建設用地的科學布局、合理利用、有效保護，具有一定的實際意義和利用價值。

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P208

B

1672-4623（2015）01-0080-04

10.3969/j.issn.1672-4623.2015.01.027

佘金星，碩士，主要從事3S技術與工程物探研究。

2014-01-15。

項目來源：國家自然科學基金資助項目（41071265、40761018） ；高等學校博士學科點專項科研基金資助項目（20105122110006、201351221200092013）；國土資源部地學空間信息技術重點實驗室基金資助項目（KLGSIT2014-05）。