楊育文，謝紀(jì)海，吳先干，黃群龍

(武漢市測(cè)繪研究院，湖北 武漢 430022)

用地適宜性評(píng)價(jià)方法與城市軌道交通用地適宜性

楊育文*，謝紀(jì)海，吳先干，黃群龍

(武漢市測(cè)繪研究院，湖北 武漢 430022)

結(jié)合武漢第四期城市軌道交通建設(shè)規(guī)劃用地適宜性問題，介紹了相關(guān)規(guī)范推薦的定性方法、定量方法以及模糊綜合評(píng)判法，指出了定量方法中存在的問題，提出了改進(jìn)思路。三種不同方法得到的結(jié)論可以相互比較和驗(yàn)證，使得用地適宜性評(píng)判更為合理。

城市軌道交通；用地適宜性；模糊綜合評(píng)判

1 前 言

軌道交通泛指在城市中沿特定軌道運(yùn)行的公共交通工具，如有軌電車、地鐵、輕軌、磁懸浮等，具有運(yùn)量大、速度快、安全、準(zhǔn)點(diǎn)、保護(hù)環(huán)境、節(jié)約用地等特點(diǎn)。優(yōu)先發(fā)展以軌道交通為骨干的城市公共交通系統(tǒng)，是解決目前城市交通擁堵的根本出路。軌道交通建設(shè)和運(yùn)營(yíng)中，安全須放在首位，同時(shí)也要兼顧經(jīng)濟(jì)性和環(huán)境保護(hù)。軌道交通一條線路少則數(shù)公里長(zhǎng)，多則幾十千米甚至上百千米，常?？缭讲煌牡孛矄卧偷刭|(zhì)災(zāi)害易發(fā)區(qū)，地質(zhì)環(huán)境條件復(fù)雜。另外，軌道交通大多位于城市中心商業(yè)區(qū)，人類活動(dòng)影響大，一旦發(fā)生工程事故，損失巨大。因此，軌道交通規(guī)劃階段宜對(duì)其影響范圍進(jìn)行用地適宜性分析。隨著我國(guó)城鎮(zhèn)化進(jìn)程加快，建設(shè)用地適宜性評(píng)價(jià)是用地規(guī)劃研究的前沿和熱點(diǎn)，引起了廣泛的關(guān)注。許嘉巍等[1]建立了長(zhǎng)春市建設(shè)用地評(píng)價(jià)系統(tǒng)。陳燕飛等[2]從保護(hù)南寧城市生態(tài)環(huán)境的角度為城市的土地利用提出建議。方曉麗[3]分析了杭州市建設(shè)用地適宜性。葉斌等[4]劃定南京市建設(shè)用地的適宜性。尹海偉等[5]對(duì)濟(jì)南市2004年城市建設(shè)用地的適宜性進(jìn)行了評(píng)價(jià)。陸張維等[6]編制了基于建設(shè)用地適宜性評(píng)價(jià)的杭州中心城區(qū)建設(shè)用地布局方案。從我國(guó)目前開展的用地適宜性評(píng)判工作來看，大多選擇一城市或城市中一區(qū)域進(jìn)行，結(jié)合工程進(jìn)行評(píng)估的較少。

本文針對(duì)武漢第四期軌道交通建設(shè)規(guī)劃，采用相關(guān)規(guī)范推薦的方法和作者建立的模糊綜合評(píng)判模型，分別對(duì)沿線評(píng)估范圍內(nèi)的規(guī)劃用地進(jìn)行適宜性評(píng)判，評(píng)估結(jié)論用于規(guī)劃方案的可行性論證。

2 規(guī)范方法

2.1 軌道交通規(guī)劃初步方案

為了保證軌道交通建設(shè)的連續(xù)性，根據(jù)武漢市“建設(shè)國(guó)家中心城市，國(guó)家級(jí)綜合交通樞紐，公交都市”的綜合部署，在前三期建軌道交通建設(shè)的基礎(chǔ)上，開展第四期建設(shè)規(guī)劃，形成覆蓋主城區(qū)重點(diǎn)功能區(qū)和新城區(qū)城關(guān)鎮(zhèn)的軌道交通網(wǎng)絡(luò)。第四期建設(shè)規(guī)劃初步方案中(如圖1所示)，線路13條，總長(zhǎng) 345.8 km，均按地鐵考慮。從圖1可以看出，13條軌道交通線路遍布武漢三鎮(zhèn)，大部分集中于中心城區(qū)。

圖1 軌道交通第四期建設(shè)規(guī)劃初步方案

2.2 定性方法

本次軌道交通建設(shè)用地適宜性分析的依據(jù)之一是國(guó)土資源部《地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性評(píng)估規(guī)范》(DZ/T0286-2015)[7]。根據(jù)規(guī)范要求，首先須進(jìn)行地質(zhì)災(zāi)害現(xiàn)狀評(píng)估、建設(shè)中或運(yùn)營(yíng)中預(yù)測(cè)評(píng)估，然后進(jìn)行地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性綜合評(píng)估。根據(jù)綜合評(píng)估結(jié)果以及地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性程度、防治措施難易程度和防治難度進(jìn)行建設(shè)場(chǎng)地適宜性分級(jí)。用地適宜性劃分為適宜、基本適宜和適宜性差三個(gè)等級(jí)，評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)如表1所示。

用地適宜性分級(jí) 表1

從圖1可以看出，13條線路中，大多穿過了不同的地貌單元，具有不同的地質(zhì)環(huán)境條件，涉及不同的地質(zhì)災(zāi)害類型。因此，地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性現(xiàn)狀評(píng)估中，按照“段內(nèi)相似、段際相異”的原則進(jìn)行分段，使每一分段地質(zhì)環(huán)境條件相似，地質(zhì)災(zāi)害類型、發(fā)育程度、危害程度等相似。依每段的具體地質(zhì)環(huán)境條件、危害性程度分別進(jìn)行評(píng)估。以12號(hào)線(環(huán)線)為例，該線路被分成七段，編號(hào)分別為12—①、12—②……12—⑦。

地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性現(xiàn)狀評(píng)估、預(yù)測(cè)預(yù)測(cè)評(píng)估中，每一條線路或分段被評(píng)估為地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性大或中等或小不等。綜合評(píng)估中，依據(jù)地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性現(xiàn)狀評(píng)估和預(yù)測(cè)評(píng)估確定的地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性級(jí)別以及各段存在的和可能引發(fā)的災(zāi)種多少、規(guī)模、發(fā)育程度和承災(zāi)對(duì)象社會(huì)經(jīng)濟(jì)屬性等，按照“就高不就低”的原則進(jìn)行。例如，12號(hào)線(環(huán)線)中第12—⑥段，現(xiàn)狀評(píng)估中地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性級(jí)別評(píng)定為小，而預(yù)測(cè)評(píng)判為危險(xiǎn)性大，則地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性綜合級(jí)別評(píng)定為大。最后依據(jù)地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性綜合評(píng)估結(jié)論、地質(zhì)災(zāi)害防治難度和防治效果，由表1對(duì)評(píng)估區(qū)建設(shè)場(chǎng)地的適宜性做出定性評(píng)估。以下以12號(hào)線(環(huán)線)中第12—①為例，說明用地適宜性定性評(píng)估這一過程。

該分段線路大部分位于長(zhǎng)江一級(jí)階地，地層呈二元結(jié)構(gòu)，下伏碳酸鹽巖，承壓水頭高。局部部線路穿過三級(jí)階地，線路大部分穿過巖溶地面塌陷高易發(fā)區(qū)，部分線路穿越長(zhǎng)江區(qū)域性斷層，地質(zhì)環(huán)境條件復(fù)雜，人類活動(dòng)影響大，地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性現(xiàn)狀評(píng)估和預(yù)測(cè)評(píng)估均為大，綜合評(píng)估也為大。作為地鐵過程，施工過程中引發(fā)、加劇地質(zhì)災(zāi)害的可能性大，防治難度也大。根據(jù)表1，評(píng)判第12—①評(píng)估范圍用地適宜性為“適宜性差”。

2.3 定量分析

用地適宜性定量分析，參考《城鄉(xiāng)規(guī)劃工程地質(zhì)勘察規(guī)范》[8]中給定的方法。綜合考慮評(píng)估區(qū)內(nèi)地形地貌、水文、工程地質(zhì)、水文地質(zhì)、不良地質(zhì)作用和地質(zhì)災(zāi)害及活動(dòng)斷裂等因素，采用多因子分級(jí)加權(quán)指數(shù)和法定量評(píng)價(jià)用地的適宜性：

(1)

式中：

Is—用地適宜性指數(shù)；

n—參評(píng)一級(jí)指標(biāo)總數(shù)；

m—隸屬于第i項(xiàng)一級(jí)指標(biāo)的參評(píng)二級(jí)指標(biāo)總數(shù)；

ωi—第i項(xiàng)一級(jí)指標(biāo)權(quán)重，一級(jí)指標(biāo)的權(quán)重之和為1；

ωij—隸屬于第i項(xiàng)，每一級(jí)指標(biāo)下的二級(jí)指標(biāo)的權(quán)重之和為10。

Xj—參評(píng)因子的定量指數(shù)。

根據(jù)該規(guī)范中附錄D《評(píng)價(jià)因子的量化標(biāo)準(zhǔn)表》，結(jié)合軌道交通第四期規(guī)劃建設(shè)工程的特征，采用專家建議法綜合確定式(1)中各參評(píng)因子Xj的數(shù)值，其量化標(biāo)準(zhǔn)如表2所示。

評(píng)價(jià)因子Xj的量化標(biāo)準(zhǔn)表[9] 表2

續(xù)表2

根據(jù)該規(guī)范中表8.3.6評(píng)價(jià)單元的工程建設(shè)適宜性判定標(biāo)準(zhǔn)，根據(jù)式(1)計(jì)算得到的Is值，確定用地適宜性等級(jí)。評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)如表3所示。

用地適應(yīng)性判定標(biāo)準(zhǔn) 表3

根據(jù)表2、表3和式(1)，就可以進(jìn)行用地適宜性定量分析。下面以12號(hào)線(環(huán)線)中的第12—①段評(píng)估范圍為例，說明用地適宜性指數(shù)值Is計(jì)算過程，其步驟如下：

(1)確定各參評(píng)因子的分位值：

①地形地貌。地形形態(tài)、地面坡度兩個(gè)因子分別按地形簡(jiǎn)單、坡度小于10%考慮，根據(jù)表2，它們的取值分別9分、9分；

②水文。該段部分穿過長(zhǎng)江，按洪水淹沒深度超過 1.0 m考慮，由表2得到2分；

③工程地質(zhì)。巖土特征因子，按巖土種類多、分布不均勻、工程性質(zhì)差考慮，由表2得到2分；

④水文地質(zhì)。評(píng)價(jià)因子地下水埋深、土-水腐蝕性分別按小于 1 m和微腐蝕考慮，由表2分別得到2分和9分；

⑤不良地質(zhì)作用和地質(zhì)災(zāi)害。巖溶塌陷、地面沉降分別按不穩(wěn)定和沉降速率小于 30 mm/y考慮。據(jù)表2，它們的取值分別為2分和8分；

⑥活動(dòng)斷裂。地震液化、活動(dòng)斷裂分別按不液化、非全新活動(dòng)斷裂考慮，由表2得到它們的取值分別為9分和7分。

(2)利用表2中規(guī)定的一級(jí)、二級(jí)指標(biāo)權(quán)重值，根據(jù)式(1)計(jì)算該分段的適宜性指數(shù)Is。計(jì)算公式如下：

Is=0.05(59+59)+0.05102+0.25102+0.10(72+39)+0.50(52+58)+0.05(59+57)=43.6

(3)計(jì)算得到的Is<45，根據(jù)表3，評(píng)定第12—①段評(píng)估范圍內(nèi)用地適宜性為“適宜性差”。

利用以上定量方法，對(duì)武漢城市軌道交通第四期建設(shè)規(guī)劃線路進(jìn)行分析，得到的評(píng)判結(jié)果大部分與前面定性方法是一致的。

再舉一例：第12號(hào)線(環(huán)線)中的第12—⑥段。

該段跨越長(zhǎng)江，位于長(zhǎng)江江底，穿過區(qū)域性斷層，地質(zhì)環(huán)境條件較復(fù)雜。

(1)各參評(píng)因子的分位值：

①地形地貌。地形形態(tài)、地面坡度兩個(gè)因子分位值取值均為5分；

②水文。分位值取1分；

③工程地質(zhì)。分位值取5分；

④水文地質(zhì)。評(píng)價(jià)因子地下水埋深、土-水腐蝕性分位值分別為1分和9分；

⑤不良地質(zhì)作用和地質(zhì)災(zāi)害。巖溶塌陷、地面沉降分位值均為7分；

⑥活動(dòng)斷裂。地震液化、活動(dòng)斷裂分位值分別取值為9分和7分。

(2)利用表2中規(guī)定的一級(jí)、二級(jí)指標(biāo)權(quán)重值，根據(jù)式(1)計(jì)算該分段的適宜性指數(shù)Is=57.9。

(3)根據(jù)表3，評(píng)定第12—⑥段評(píng)估范圍內(nèi)用地適宜性為“基本適宜”。

對(duì)于跨越長(zhǎng)江、漢江或湖泊的局部線路或分段，由于定量方法無法考慮隧道掘進(jìn)過程中可能誘發(fā)的隧道涌水及產(chǎn)生的次生地質(zhì)災(zāi)害，評(píng)判結(jié)果偏于危險(xiǎn)。另外，土壤和水環(huán)境污染的種類、污染程度等對(duì)城市用地往往影響較大，但表2中沒有包括水土污染這方面的評(píng)價(jià)因子。

建議在表2中一級(jí)指標(biāo)“水文”項(xiàng)下增加“是否為水下工程”指標(biāo)項(xiàng)，與二級(jí)指標(biāo)“洪水淹沒可能”平行，并提高一級(jí)指標(biāo)“水文”項(xiàng)權(quán)重值，同時(shí)將一級(jí)指標(biāo)“水文地質(zhì)”權(quán)重降低。表2 “巖土特性”中雖然包含了污染土，但沒有水污染項(xiàng)。建議將“水土環(huán)境污染”作為表2中“不良地質(zhì)作用和地質(zhì)災(zāi)害”一級(jí)指標(biāo)下的二級(jí)指標(biāo)相，與“地面沉降”等指標(biāo)平行，同時(shí)將“不良地質(zhì)作用和地質(zhì)災(zāi)害”改為“地質(zhì)災(zāi)害與環(huán)境污染”，突出日益嚴(yán)重的水土污染對(duì)場(chǎng)地的不良影響。

3 模糊綜合評(píng)判法

用地適宜性是一個(gè)非常復(fù)雜的問題，涉及工程地質(zhì)、地質(zhì)災(zāi)害、水文氣象、地形、地質(zhì)環(huán)境等五個(gè)方面的因素[10]?！冻青l(xiāng)用地評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)》第4.1.2條款中給出了用地適宜性評(píng)定指標(biāo)體系：分特殊指標(biāo)和基本指標(biāo)兩種，共三級(jí)。一級(jí)指標(biāo)中包括1個(gè)～9個(gè)評(píng)定指標(biāo)，共涉及36個(gè)，共10個(gè)平行的子系統(tǒng)；二級(jí)指標(biāo)包括工程地質(zhì)、地形、水文氣象、自然生態(tài)、人為影響五個(gè)指標(biāo)，共2個(gè)平行的子系統(tǒng)；三級(jí)指標(biāo)包括特殊和基本指標(biāo)兩個(gè)。依據(jù)這一指標(biāo)體系，建立了三級(jí)模糊綜合評(píng)判模型[11]。下面簡(jiǎn)要介紹基本指標(biāo)子系統(tǒng)的模糊評(píng)判模型的建立過程。

根據(jù)《城鄉(xiāng)用地評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)范中附錄F，基本指標(biāo)適宜性評(píng)價(jià)分成4個(gè)等級(jí)，評(píng)價(jià)目標(biāo)集V={不適宜，適宜性差，較適宜，適宜}，其分度值向量C={1，3，6，10}。

該級(jí)評(píng)判中包含有五個(gè)平行級(jí)評(píng)判。對(duì)任一參評(píng)指標(biāo)的實(shí)際值xi，其隸屬度由以下線性隸屬函數(shù)確定：

(2)

(3)

(4)

(5)

同理，可以得到特殊指標(biāo)的向量SB(2)。依據(jù)這兩個(gè)向量，由表4確定用地適宜性等級(jí)。

該模糊綜合評(píng)判方法已經(jīng)在MapGIS平臺(tái)上完成了軟件開發(fā)。利用Microsoft Visual Studio編寫一個(gè)類CFuzzyDecision，實(shí)現(xiàn)模糊綜合評(píng)判的功能。將該類轉(zhuǎn)化為插件Landuse，與MapGIS K9 TDE進(jìn)行交互作用。在MapGIS K9軟件平臺(tái)上，選定任意矩形評(píng)估范圍，就可以完成該范圍的用地適宜性模糊綜合評(píng)判，消息框給出評(píng)判結(jié)論。武漢城市軌道交通第四期建設(shè)規(guī)劃模糊綜合評(píng)判軟件主界面如圖2所示。

《城鄉(xiāng)用地評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)》第3.0.3條款規(guī)定，用地適宜性等級(jí)分為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ四個(gè)等級(jí)，分別對(duì)應(yīng)適宜建設(shè)用地、可建設(shè)用地、不宜建設(shè)用地、不可建設(shè)用地。該規(guī)定可以與本文表1建立對(duì)應(yīng)關(guān)系，即“適宜建設(shè)用地(Ⅰ類)”對(duì)應(yīng)“適宜”、“可建設(shè)用地(Ⅱ類)”對(duì)應(yīng)“基本適宜”、“不適宜建設(shè)用地(Ⅲ類)”對(duì)應(yīng)“適宜性差”。因此，模糊綜合評(píng)判模型得到的結(jié)果，就與地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性評(píng)判結(jié)論建立了聯(lián)系。

通過對(duì)武漢城市軌道交通第四期建設(shè)規(guī)劃各線路分析知，模糊綜合評(píng)判得到的結(jié)論，與本文前面規(guī)范上推薦的方法基本一致。

4 結(jié) 論

解決我國(guó)目前城市交通擁堵的根本出路在于建立以軌道交通為骨干的城市公共交通系統(tǒng)。軌道交通常常跨越不同的地貌單元，地質(zhì)環(huán)境條件復(fù)雜。要確保

圖2 模糊綜合評(píng)判方法的GIS主界面

工程的安全性、經(jīng)濟(jì)性和減少對(duì)環(huán)境的不利影響，軌道交通規(guī)劃用地適宜性評(píng)價(jià)是首先必須考慮的問題。本文結(jié)合武漢第四期城市軌道交通建設(shè)規(guī)劃，介紹了用地適宜性評(píng)價(jià)的規(guī)范上推薦的方法和模糊綜合評(píng)判方法，它們采用了不同的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，原理也各不相同，各有特點(diǎn)，評(píng)估結(jié)論利于國(guó)土資源規(guī)劃的宏觀管理與微觀控制。

[1] 許嘉巍，劉惠清. 長(zhǎng)春市城市建設(shè)用地適宜性評(píng)價(jià)[J]. 經(jīng)濟(jì)地理，1999(6).

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Approaches to Planning Land Suitability and Application in Urban Rail Transport

Yang Yuwen，Xie Jihai，Wu Xiangan，Huang Quenlong

(Wuhan Geomatic Institute，Wuhan 430022，China)

This paper presents qualitative method，quantitative method and fuzzy comprehensive evaluation for land suitability. The former two methods are recommended in relevant codes. Using these methods，the planning land suitability is evaluated in the fourth urban rail transport in Wuhan. The shortcoming in quantitative method is pointed out and improvement is put forward. The results from these methods can be compared and checked each other so the suitability assessment is possibly reasonable and realistic.

URT；land suitability；fuzzy comprehensive evaluation

1672-8262(2016)06-156-05

P642.4

A

2016—08—07

楊育文(1963—)，男，博士，正高職高級(jí)工程師，主要從事巖土工程設(shè)計(jì)研究工作。