■ 朱明倉/辜寄蓉/江瀏光艷/朱 磊

（1.四川省國土資源廳，成都 610072；2.四川師范大學(xué)地理與資源科學(xué)學(xué)院，成都 610101）

0 引言

國土空間規(guī)劃是落實主體功能區(qū)戰(zhàn)略，大力推進(jìn)生態(tài)國土建設(shè)，繪制未來美麗國土一張藍(lán)圖的重要抓手。國土空間開發(fā)適宜性評價是國土空間規(guī)劃的重要依據(jù)。國土空間開發(fā)適宜性的概念來源于土地適宜性思想，相關(guān)專家學(xué)者從不同角度對其進(jìn)行了定義。有專家指出，國土空間開發(fā)適宜性是指一定地域空間由其資源環(huán)境承載力、經(jīng)濟(jì)發(fā)展基礎(chǔ)與潛力所決定的，承載城鎮(zhèn)化和工業(yè)化發(fā)展的適宜程度[1-2]。

傳統(tǒng)的適宜性評價方法，主要是采用層次分析法，在行政區(qū)尺度上進(jìn)行指標(biāo)體系的構(gòu)建，其評價指標(biāo)多為統(tǒng)計數(shù)據(jù)，評價結(jié)果在行政區(qū)尺度上進(jìn)行計算和橫向比較[3-9]。隨著空間信息技術(shù)的發(fā)展，適宜性評價中更多地采用了格網(wǎng)尺度，以打破行政單元的限制，更好地體現(xiàn)空間上的差異性。在指標(biāo)體系的構(gòu)建中，除了采用統(tǒng)計數(shù)據(jù)，更多地選擇空間數(shù)據(jù)，如DEM、區(qū)位等。評價結(jié)果打破了行政單元的限制，為提出差異化的空間發(fā)展戰(zhàn)略提供了依據(jù)[10]。

本研究在整合前人研究的基礎(chǔ)上，建立了空間開發(fā)適宜性評價指標(biāo)體系，對四川省國土空間開發(fā)適宜性進(jìn)行評價，以期為四川省國土空間規(guī)劃提供參考。本次評價區(qū)域涉及四川全省48.6萬km2國土面積，共21個地市（州），184個縣（區(qū)、市）。全省劃分為五大經(jīng)濟(jì)區(qū)，即成都平原經(jīng)濟(jì)區(qū)、川南經(jīng)濟(jì)區(qū)、川東北經(jīng)濟(jì)區(qū)、攀西經(jīng)濟(jì)區(qū)和川西北生態(tài)經(jīng)濟(jì)區(qū)。評價時點統(tǒng)一為2015年12月31日。

1 方法

適宜性評價方法的選擇直接影響評價結(jié)果的科學(xué)性。Warner[23]和Malczewski[24]強(qiáng)調(diào)適宜性評價方法須具有實用性、嚴(yán)謹(jǐn)性、經(jīng)濟(jì)性和便捷性，且滿足技術(shù)實踐、社會—政治和公眾參與的多種需求。國內(nèi)也不乏對適宜性評價方法的研究，但以GIS技術(shù)應(yīng)用層面上的討論分析為主[25-26]。本次評價采用基于空間格網(wǎng)的適宜性評價方法，以土地利用變更調(diào)查數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，將所有評價指標(biāo)空間量化到1km×1km的格網(wǎng)中，得到單指標(biāo)評價結(jié)果后，通過空間疊合形成綜合評價結(jié)果。

1.1 評價指標(biāo)

將研究區(qū)域劃分為約50萬個1km×1km格網(wǎng)空間。按照空間開發(fā)適宜性評價體系，逐個格網(wǎng)完成評價，進(jìn)而獲取全域、全空間的開發(fā)適宜性評價成果。

總體來看，國土空間開發(fā)適宜性指標(biāo)體系具有綜合性和系統(tǒng)性特征，目前常用指標(biāo)體系可歸納為三類：“生態(tài)價值—經(jīng)濟(jì)重要性”[11-14]“自然生態(tài)約束—經(jīng)濟(jì)開發(fā)需求”[15-16]和“資源環(huán)境承載力—開發(fā)現(xiàn)狀—開發(fā)潛力”框架[17-22]。本研究以“自然生態(tài)約束+發(fā)展基礎(chǔ)”構(gòu)建指標(biāo)體系。按照四川省的實際情況，制定了空間開發(fā)評價指標(biāo)體系(表1)。指標(biāo)體系將空間開發(fā)評價指標(biāo)分為適宜性指標(biāo)與約束性指標(biāo)。

表1 空間開發(fā)適宜性評價指標(biāo)體系

適宜性指標(biāo)，指評價空間開發(fā)適宜程度的指標(biāo)，包括地形地貌、交通干線影響、區(qū)位優(yōu)勢、人口聚集度、經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平五項指標(biāo)。約束性指標(biāo)，指約束或限定空間開發(fā)的指標(biāo)，主要包括但不局限于自然災(zāi)害影響、可利用土地資源、可利用水資源、環(huán)境容量、生態(tài)系統(tǒng)脆弱性等。約束性指標(biāo)并非必用指標(biāo)，可根據(jù)實際情況科學(xué)合理地選擇或調(diào)整。

1.2 評價方法

適宜性評價主要是對研究區(qū)所有土地可用于建設(shè)的開發(fā)性進(jìn)行評價，不僅僅針對城市土地或建設(shè)用地。生態(tài)用地、農(nóng)用地都是具有開發(fā)適宜性的，但在一定的約束條件下，如生態(tài)紅線區(qū)、基本農(nóng)田保護(hù)區(qū)內(nèi)的土地，即使其開發(fā)適宜性很高，也不能進(jìn)行開發(fā)。因此，開發(fā)適宜性評價是針對全域所有土地，客觀評價其開發(fā)的可行性，但其開發(fā)等級必須結(jié)合主體功能區(qū)定位、“三線”劃定和資源環(huán)境承載力進(jìn)行最終的判定。

總體上供評價的狀態(tài)除了空間化的地形地貌、交通干線等，還包括按行政區(qū)進(jìn)行匯總的統(tǒng)計數(shù)據(jù)，如常住人口、GDP等?？臻g化指標(biāo)按閾值進(jìn)行適宜性分級，即可得到單因素的評價結(jié)果。統(tǒng)計數(shù)據(jù)采用空間離散化方法進(jìn)行適宜性分級。將同一行政區(qū)的統(tǒng)計數(shù)據(jù)與空間數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合分析，基于格網(wǎng)中不同地類的圖斑面積，科學(xué)剝離統(tǒng)計數(shù)據(jù)（圖1）。

圖1 統(tǒng)計數(shù)據(jù)空間化工作原理示意圖

單指標(biāo)評價結(jié)果形成后，使用多指標(biāo)綜合評價模型，將各單項指標(biāo)評價結(jié)果進(jìn)行加權(quán)綜合，得到全域、全空間開發(fā)適宜性和約束性的多因素評價結(jié)果。計算公式為：

式（1）中，F(xiàn)疊加分析為多指標(biāo)綜合評價值，i為各單項指標(biāo)，fi為各單項指標(biāo)評價值，λi為各單項指標(biāo)權(quán)重值，n為單項指標(biāo)數(shù)量。

2 結(jié)果與分析

2.1 數(shù)據(jù)整理

本次數(shù)據(jù)收集主要采用查閱式調(diào)查、部門走訪調(diào)查和座談式調(diào)查完成。各種資料按文字資料、空間數(shù)據(jù)、統(tǒng)計數(shù)據(jù)和專題成果分別進(jìn)行整理。

本項目的數(shù)據(jù)空間坐標(biāo)采用Xian_1980_GK_CM_105E，對非該坐標(biāo)空間數(shù)據(jù)按照控制點進(jìn)行坐標(biāo)轉(zhuǎn)換，完成空間參考信息的統(tǒng)一，統(tǒng)一轉(zhuǎn)換為ArcGIS格式數(shù)據(jù)，以GDB數(shù)據(jù)格式存儲。對四川省近五年的人口、經(jīng)濟(jì)統(tǒng)計數(shù)據(jù)進(jìn)行整理，并與鄉(xiāng)鎮(zhèn)行政區(qū)劃單元進(jìn)行屬性匹配，形成相應(yīng)的空間數(shù)據(jù)。

2.2 單指標(biāo)評價

本次評價主要采用GIS空間分析方法，在評價參數(shù)選擇中，考慮區(qū)域?qū)嶋H情況，充分遵循專家意見，個別指標(biāo)按經(jīng)濟(jì)片區(qū)確定閾值。

(1)地形地貌適宜性評價：采用DEM數(shù)據(jù)，利用高程分級數(shù)據(jù)，區(qū)分適宜開發(fā)區(qū)(1)和不適宜開發(fā)區(qū)(0)。利用坡度分級數(shù)據(jù)，區(qū)分為最適宜開發(fā)(4)、較為適宜開發(fā)(3)、適當(dāng)進(jìn)行開發(fā)(2)、控制開發(fā)(1)、不適宜開發(fā)(0)。

(2)交通干線影響評價：采用交通要素數(shù)據(jù)，包含機(jī)場、港口、火車、客運站、高速公路出入口和道路空間分布與等級，按照距離遠(yuǎn)近，制定分級標(biāo)準(zhǔn)，區(qū)分為影響最大(5)、影響較大(4)、影響較弱(2)、影響弱(1)、無影響(0)。

(3)區(qū)位優(yōu)勢度：采用城鎮(zhèn)體系等級數(shù)據(jù)，包含省域中心城市、區(qū)域中心城市、地區(qū)中心城市、市縣中心城鎮(zhèn)。利用現(xiàn)有城鎮(zhèn)體系，區(qū)分不同等級，分別進(jìn)行輻射影響力分析,計算公式為：

式（2）中，fk為空間要素輻射影響力,distk為空間要素距離值, β取值0.0001。fk值為0～1之間，值越大則表明區(qū)域?qū)χ車挠绊懥υ酱蟆?/p>

按照輻射影響力大小制定分級標(biāo)準(zhǔn)，區(qū)分為優(yōu)勢明顯(5)、優(yōu)勢較大(4)、優(yōu)勢中等(2)、優(yōu)勢較弱(1)、無優(yōu)勢(0)。

(4)人口聚集度評價：采用184個縣（區(qū)、市）行政區(qū)劃的2015年常住人口統(tǒng)計數(shù)據(jù)和建設(shè)用地數(shù)據(jù)，對人口數(shù)據(jù)進(jìn)行空間離散化處理（圖2）。

利用統(tǒng)計人口數(shù)據(jù)，以市（縣、區(qū)）為單元，計算各類地均建設(shè)用地常住人口。將計算得到的地均建設(shè)用地常住人口與格網(wǎng)內(nèi)建設(shè)用地面積相乘，得到每個格網(wǎng)內(nèi)常住人口數(shù)量。按照人口集聚度評價函數(shù)進(jìn)行等級劃分，區(qū)分為聚集度高(4)、集聚度較高(3)、集聚度一般(2)、集聚度低(1)。

從圖2看，四川省人口聚集高值區(qū)主要分布在成都平原區(qū)，人口密度大且分布集中；其次是川南和川東北，人口密度較大，分布較為集中，局部區(qū)域分布零散；人口聚集低值區(qū)是川西北和攀西地區(qū)，地廣人稀，人口密度極低，零星分布。

圖2 四川省人口集聚度評價圖

(5)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平評價：采用184個縣（區(qū)、市）行政區(qū)劃的GDP、固定資產(chǎn)投資額、研究與試驗發(fā)展經(jīng)費投入，對其進(jìn)行空間離散化處理（圖3）。

利用人口數(shù)據(jù)，以市（縣、區(qū)）為單元，計算各類地均經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。分別按照第一產(chǎn)業(yè)GDP、二三產(chǎn)業(yè)GDP對應(yīng)農(nóng)用地、建設(shè)用地面積，計算得到地均第一產(chǎn)業(yè)和二三產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。

將計算得到的各類地均經(jīng)濟(jì)指標(biāo)與格網(wǎng)內(nèi)農(nóng)用地、建設(shè)用地面積相乘，得到每個格網(wǎng)內(nèi)各項經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，匯總格網(wǎng)第一產(chǎn)業(yè)和二三產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)之和，得到格網(wǎng)內(nèi)總的經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。

按照經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平評價函數(shù)，進(jìn)行等級劃分，區(qū)分為發(fā)展水平高(4)、發(fā)展水平較高(3)、發(fā)展水平一般(2)、發(fā)展水平低(1)。

從圖3看，四川省經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平區(qū)域差異大，高水平區(qū)域主要集中在成都平原，次高水平區(qū)域集中在川南和川東北，低水平區(qū)域集中在川西北和攀西地區(qū)。成都市呈現(xiàn)出經(jīng)濟(jì)高度集聚的空間態(tài)勢，是經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的極高值區(qū)，在空間上與德陽、綿陽形成經(jīng)濟(jì)發(fā)展高水平連片融合趨勢。具體來說，成都市的評價基期年地區(qū)生產(chǎn)總值達(dá)10801.16億元，其次是綿陽市和德陽市，地區(qū)生產(chǎn)總值分別是1700.00億元和1605.06億元。川南和川東北經(jīng)濟(jì)區(qū)的各主要城市的經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平均處于中等水平，經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平較高的區(qū)域主要分布在各城市的中心城區(qū)。

圖3 四川省經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平評價圖

(6)自然災(zāi)害影響評價：提取活動斷層影響分區(qū)、滑坡崩塌泥石流易發(fā)區(qū)、地面沉降易發(fā)區(qū)、巖溶塌陷易發(fā)區(qū)數(shù)據(jù)，按洪水災(zāi)害、地質(zhì)災(zāi)害、地震災(zāi)害發(fā)生頻次及強(qiáng)度等，分別進(jìn)行影響評價。

(7)可利用土地資源評價：提取184個縣（區(qū)、市）行政區(qū)劃的農(nóng)村土地利用現(xiàn)狀一級分類面積匯總數(shù)據(jù)，以格網(wǎng)為單元，計算格網(wǎng)內(nèi)的可利用土地資源。

前提條件：坡度大于25°、高程大于750m（僅適用于成都平原經(jīng)濟(jì)區(qū)、川南經(jīng)濟(jì)區(qū)、川東北經(jīng)濟(jì)區(qū)）、高程大于4100m（僅適用于攀西地區(qū)、川西北地區(qū)）、負(fù)面清單（包括生態(tài)紅線、風(fēng)景名勝區(qū)、自然保護(hù)區(qū)、濕地），滿足以上任一條件的區(qū)域均不存在可利用土地資源。

可利用土地資源＝適宜建設(shè)用地面積－已有建設(shè)用地面積－基本農(nóng)田面積

(8)可利用水資源評價：提取184個縣（區(qū)、市）多年平均可利用水資源量匯總數(shù)據(jù)，通過步驟1計算到縣級行政區(qū)的人均可利用水資源量。以縣（區(qū)、市）為單元，統(tǒng)計每個縣（區(qū)、市）的常住人口，以及縣（區(qū)、市）的水資源總量，計算得到人均可利用水資源量。

(9)環(huán)境容量：提取水質(zhì)綜合評價的承載狀況統(tǒng)計數(shù)據(jù)，得到184個縣級行政區(qū)的適宜開發(fā)程度。無超載區(qū)賦4分，接近超載區(qū)賦2分，超載區(qū)賦0分。

(10)生態(tài)約束條件：四川省生態(tài)紅線、自然保護(hù)區(qū)、濕地、森林公園數(shù)據(jù)形成負(fù)面清單數(shù)據(jù)，適宜區(qū)賦3分，禁止建設(shè)區(qū)賦0分。

2.3 綜合評價

按照各單項指標(biāo)評價值，利用客觀賦權(quán)法（熵權(quán)法）計算各指標(biāo)的權(quán)重（表2），結(jié)合專家意見，將各單項指標(biāo)圖層進(jìn)行加權(quán)綜合；最后，將生成圖層按自然裂點法分級，完成多指標(biāo)綜合評價。評價結(jié)果按自然裂點法劃分為4級（1-四級，2-三級，3-二級，4-一級），得分高的一級區(qū)域級別高，說明該區(qū)域發(fā)展?jié)摿Υ?，適宜開發(fā)；得分低的四級區(qū)域級別低，則發(fā)展受限程度較大，更傾向于保護(hù)（圖4）。

表2 多指標(biāo)綜合評價熵權(quán)法權(quán)重

從圖4中可以看出：

(1)四川省四級區(qū)域占比約為52%，三級區(qū)域占比約為17%，二級區(qū)域占比約為19%，一級區(qū)域占比約為12%，這說明四川省適宜開發(fā)的國土空間較為廣闊。

圖4 四川省多指標(biāo)綜合評價圖

(2)從各市州的國土空間開發(fā)綜合評價等級的統(tǒng)計結(jié)果來看，可主要分為三種情況：一級區(qū)域占行政區(qū)面積比超過50%的，僅有成都市；一級和二級區(qū)域占行政區(qū)總面積比超過80%的，有遂寧市、資陽市、自貢市、內(nèi)江市、廣安市；四級區(qū)域占行政區(qū)總面積比超過40%的，有涼山州、阿壩州、甘孜州、雅安市、廣元市、巴中市、綿陽市。

(3)從國土空間開發(fā)評價等級在各市州的統(tǒng)計結(jié)果來看，成都市的一級區(qū)域占比最大，其次是眉山市，二者的一級區(qū)域面積占比分別達(dá)到了57%和46%；二級區(qū)域占比最大的是遂寧市，占比達(dá)到53%；三級區(qū)域在各州的分布較小，占比均不突出；四級區(qū)域主要分布在阿壩州、涼山州和甘孜州，占比均超過了50%。

3 結(jié)論與展望

在四川省主體功能區(qū)框架上，采用空間技術(shù)與方法，開展四川國土空間開發(fā)適宜性評價。實踐表明：

(1)基于空間格網(wǎng)的適宜性評價方法，可以較好地將統(tǒng)計數(shù)據(jù)與空間數(shù)據(jù)相結(jié)合，形成統(tǒng)一的空間評價要素集，形成跨行政區(qū)的評價結(jié)果，更加準(zhǔn)確地刻畫要素的空間差異性。

(2)從評價結(jié)果看空間開發(fā)適宜性的空間格局，能準(zhǔn)確表現(xiàn)出四川省國土空間開發(fā)適宜性的特點：空間分布差異明顯，呈現(xiàn)出典型的區(qū)域特征，開發(fā)潛力等級較高的區(qū)域主要集中分布在成都平原、川南及川東北地區(qū)，區(qū)域整體的國土空間開發(fā)條件較好；攀西地區(qū)局部區(qū)域的開發(fā)潛力較大，國土空間開發(fā)存在一定難度；開發(fā)潛力等級低的區(qū)域主要集中在川西北地區(qū)，區(qū)域整體的國土空間開發(fā)難度最大。

國土空間開發(fā)適宜性綜合評價是國土空間科學(xué)劃分城鎮(zhèn)、農(nóng)業(yè)、生態(tài)三類空間的重要依據(jù)，空間開發(fā)適宜性評價是針對區(qū)域所有用地類型進(jìn)行，未來還應(yīng)在此基礎(chǔ)上，結(jié)合區(qū)域的資源環(huán)境承載力和建設(shè)用地開發(fā)效率進(jìn)行綜合評價，更合理地確定各區(qū)域功能導(dǎo)向，縮小區(qū)域發(fā)展差距，實現(xiàn)流域一體化和區(qū)域協(xié)調(diào)發(fā)展。