雷麗麗 鄒自力

摘要：以江西省撫州市東鄉(xiāng)區(qū)中心城區(qū)為例，借助GIS平臺進行建設用地適宜性評價。通過城市發(fā)展邊界、基本農(nóng)田連片度和耕地國家利用等三方面修正，且根據(jù)空間矛盾協(xié)調(diào)原則作出決策且優(yōu)化協(xié)調(diào)城鎮(zhèn)建設用地和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的布局，并對城市開發(fā)邊界進行劃定。結果表明，建設開發(fā)適宜性值由高到低呈現(xiàn)為主城區(qū)及道路的分布空間，綜合質(zhì)量高的耕地主要分布在西部和東部。將綜合建設用地重心移動分析等研究方法引入耕地國家利用等指標，不可調(diào)區(qū)布局沖突的空間決策為調(diào)整城市開發(fā)邊界，優(yōu)先保障耕地。可調(diào)區(qū)布局沖突的空間決策為調(diào)整耕地保護范圍，優(yōu)先保障城市發(fā)展。

關鍵詞：城鎮(zhèn)發(fā)展;耕地質(zhì)量;土地利用;東鄉(xiāng)區(qū)中心城區(qū)

中圖分類號：K90? ? ? ? ?文獻標識碼：A

文章編號：0439-8114（2018）22-0049-05

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2018.22.014? ? ? ? ? ?開放科學（資源服務）標識碼（OSID）：

Abstract： Taking the central urban area of Dongxiang district，F(xiàn)uzhou city，Jiangxi province as an example，the suitability of construction land was evaluated by means of GIS platform. The boundary of urban development，the continuity of basic farmland and the national utilization of cultivated land were revised，and a decision was made according to the principle of coordination of spatial contradiction and the layout of urban construction land and agricultural production was optimized，and the boundary of urban development was delimited. The results show that the suitable value of construction and development is distributed in the main urban area and road from high to low. The spatial decision of non-adjustable area layout conflict is to adjust the urban development boundary and give priority to protecting farmland. The spatial decision of adjustable area layout conflict is to adjust the cultivated land protection scope and give priority to protecting urban development.

Key words： urban development; cultivated land quality; land use; central district in Dongxiang city

隨著中國城市化的快速推進，城鎮(zhèn)建設規(guī)?？焖贁U大，保護耕地與保障建設的發(fā)展之間矛盾日益尖銳[1]。依據(jù)資源條件、空間生態(tài)條件和環(huán)境條件，明確江西省撫州市東鄉(xiāng)區(qū)國土開發(fā)的限制性，劃定城鎮(zhèn)和農(nóng)業(yè)的空間開發(fā)管制界定[2]。城鎮(zhèn)建設的適宜性評價是城市建設用地調(diào)整布局的前提，并指導土地利用規(guī)劃結構調(diào)整，確定江西省撫州市東鄉(xiāng)區(qū)土地的最適宜用途，將對城市的整體發(fā)展布局以及城市經(jīng)濟的發(fā)展產(chǎn)生重大的作用[3，4]。國內(nèi)外學者主要采用CLUE-S、MCE-CA、人工神經(jīng)網(wǎng)絡和反規(guī)劃[5]等模型方法從多個角度對城鎮(zhèn)開發(fā)邊界確定的劃定進行探索[2]。

保護耕地是農(nóng)產(chǎn)品滿足社會經(jīng)濟發(fā)展的要求，但在現(xiàn)實中，政府在經(jīng)濟建設的利益驅動下，使得耕地保護實際操作層面上主觀走向耕地數(shù)量而忽視耕地質(zhì)量的誤區(qū)，導致耕地質(zhì)量總體程度趨于下降，實際上注重耕地質(zhì)量的改進是耕地可持續(xù)性發(fā)展的重點[6]。從耕地的自然質(zhì)量分值、利用條件、空間形態(tài)等三方面實現(xiàn)耕地質(zhì)量保護，科學調(diào)整基本農(nóng)田保護紅線及優(yōu)化方案，耕地保護和控制城市無限擴張的重要方法是保護部分高質(zhì)量的耕地[7，8]。

當前研究存在將保護耕地優(yōu)于城市開發(fā)的趨勢誤區(qū)，不利于城鎮(zhèn)建設用地與農(nóng)業(yè)布局矛盾的解決[9]，應將耕地保護與城鎮(zhèn)建設發(fā)展置于同等地位。本研究將城市開發(fā)邊界優(yōu)化和基本農(nóng)田保護紅線劃定優(yōu)化兩者同步進行，這有利于提升城市發(fā)展界限劃定的科學性。

1? 研究區(qū)概況和數(shù)據(jù)來源

東鄉(xiāng)區(qū)位于江西省的東部，東經(jīng)116°20′—116°51′，北緯28°2′—28°30′，中心城區(qū)所在地位于孝崗鎮(zhèn)、鄧家鄉(xiāng)、紅星企業(yè)集團、圩上橋鎮(zhèn)等所轄部分村，以及東鄉(xiāng)銅礦、水利局水庫、農(nóng)業(yè)局農(nóng)科所等其他國營單位，中心城鎮(zhèn)土地總面積11 798.79 hm2，其中耕地4 775.02 hm2，占總面積40.47%;建設用地? ?2 276.13 hm2，占總面積19.29%，如圖1所示。

本研究所使用的數(shù)據(jù)來源：①在地理空間數(shù)據(jù)云中下載地形坡度和海拔（采用GDEM V2 30 m空間分辨率的產(chǎn)品）。②研究區(qū)域的2014年土地利用變更數(shù)據(jù)。③在本省水土流失圖和地質(zhì)災害圖中主要提取土壤侵蝕、地質(zhì)災害等數(shù)據(jù)。④在高德地圖中提取交通路網(wǎng)數(shù)據(jù)。⑤從東鄉(xiāng)區(qū)規(guī)劃局查詢了生態(tài)保護紅線成果等數(shù)據(jù)。⑥在Arcgis軟件中通過對圖層空間校準和圖層矢量化并提取相關屬性，再結合各項指標對其裁剪、擦除、疊加分析、融合等處理得出結果。

2? 方法

從基礎資料、空間修正、初步方案生成、矛盾協(xié)調(diào)原則和最終方案等五個思路出發(fā)，且運用GIS，在研究中從自然地理、區(qū)位條件、生態(tài)限制、利用條件和空間形態(tài)等因素來評判城鎮(zhèn)建設用地布局的適宜性和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)協(xié)調(diào)布局[10，11]以確定城市開發(fā)邊界。

2.1? 建設用地重心移動模型

重心概念源于物理學，是指城市上存在某一點，在不同的城市用地規(guī)模分布情況下該點各個方向上的力量保持相對穩(wěn)定[12]。城市開發(fā)發(fā)展表現(xiàn)在各個土地利用類型的聚集與擴張的過程，其中重心移動可以反映城市發(fā)展格局的變動痕跡。重心移動模型可作為研究城鎮(zhèn)開發(fā)建設的重要工具。重心的位置一般以地圖的經(jīng)、緯度來表示，其公式[13，14]為：

2.2? 建設用地開發(fā)適宜性評價

2.2.1? 指標選取依據(jù)? 建設用地適宜性評價至關重要的一個研究環(huán)節(jié)是選取參評因子的合理性。以往的建設用地評價中，主要采用自然條件因素（坡度、海拔、土地利用等類型）、生態(tài)限制因素（土壤侵蝕、地質(zhì)災害等類型）、區(qū)位因素（交通便利、生活休閑等類型）。選取了這3個大方面的11個小指標，建設開發(fā)適宜性評價中常運用多因子加權評價法，該方法易掌握，但是會忽視某些重要因子對評價帶來的影響。本研究指標分成剛性指標（特殊因子）和彈性指標（一般因子），但也有些指標是雙重指標。

2.2.2? 指標權重、量化指標及綜合分值計算? 建設用地適宜性評價主要采納專家打分法、層次分析法[15]確定指標權重。為排除人為主觀判斷的影響，本研究采納模糊層次分析法確定各指標權重值（具體計算方法見文獻[16]）。指標體系、權重和類型如表1所示。指標量化規(guī)范參照文獻[17，18]，如表2所示。采用加權求和法對每一項評價單元進行建設開發(fā)適宜性綜合評價分值計算。其公式如下：

3? 結果與分析

3.1? 建設開發(fā)適宜性評價

建設開發(fā)適宜性評價結果見圖2，其分值由高到低呈現(xiàn)為中心主城區(qū)及道路的分布空間。自然地理評價分值主要分布在中心城區(qū)的中、東南和西北方向;區(qū)位條件分值高的地塊主要分布在城區(qū)中部、南部、火車站、國道、建成區(qū)、公園等基礎設施分局較密集地區(qū);生態(tài)限制評價分值較高的地塊主要分布在城區(qū)中心，地塊的土壤侵蝕程度較低，地質(zhì)災害少。

適宜性綜合評價分值處于80.5～100.0的圖斑面積為18 105.83 hm2;分值處于75.0～80.5的圖斑面積為19 876.89 hm2;分值處于55.0～75.0的圖斑面積為8 762.84 hm2;分值處于0～55.0的圖斑面積為449.67 hm2。

3.2? 城鎮(zhèn)建設與耕地空間優(yōu)化布局

3.2.1? 建設用地與耕地連片度和國家利用等相協(xié)調(diào)? 本研究認為地塊連片度主要指地塊之間在空間上一定閥值范圍內(nèi)的耕地地塊與相鄰耕地。兩塊地在空間上相隔距離越小，則連片度就越高，當距離小于一定閥值時，則可以認為是連片的，地塊連片度計算主要采用arcgis技術手段實現(xiàn)。研究發(fā)現(xiàn)基本農(nóng)田耕地中的優(yōu)質(zhì)連片有利于基本農(nóng)田維護和管理。通過公式計算后（計算方法參考文獻[19]），結果如圖3a所示，采用自然斷點法將單元分值劃分4個區(qū)間。其中20～40分分值區(qū)間內(nèi)評價單元連片面積為775.12 hm2，40～60分分值區(qū)間內(nèi)評價單元連片面積為667.65 hm2，60～80分分值區(qū)間內(nèi)評價單元連片面積為332.92 hm2，80～100分分值區(qū)間內(nèi)評價單元連片面積為397.68 hm2。

東鄉(xiāng)區(qū)主城區(qū)永久基本農(nóng)田面積為2 173.05 hm2，平均國家利用等為6.56。耕地國家利用等低于平均國家利用等的耕地歸入不可調(diào)區(qū)，面積為1 382.08 hm2;反之歸入可調(diào)區(qū)，面積為790.97 hm2。耕地質(zhì)量分值高的耕地圖斑主要分布在中心城區(qū)東和西南方向，耕地土體養(yǎng)分含量較高，土壤有機質(zhì)含量高，在建設預留用地劃定時，盡量避開土地自然條件良好及農(nóng)作物主要分布區(qū)，做到最大限度少占良田，如圖3b所示。

3.3? 城市開發(fā)邊界布局預測

根據(jù)《東鄉(xiāng)區(qū)城市總體規(guī)劃》（2011—2030年），結合東鄉(xiāng)區(qū)2030年人口增長、經(jīng)濟和產(chǎn)業(yè)三者之間的發(fā)展，結合東鄉(xiāng)區(qū)實際發(fā)展情況，在發(fā)展構思、城市空間結構等方面提出規(guī)劃思路。同時，為了加強主城區(qū)與各鄉(xiāng)鎮(zhèn)的一體化發(fā)展，籌算以主城區(qū)為發(fā)展重點，交通干路線為城市發(fā)展軸，主鎮(zhèn)為發(fā)展點，點軸發(fā)展策略。由圖4a可分析出基期年建設用地的分布，且在此之后的新增建設用地的擴展方向變化，在基期年之后其重心主要向東北和西南方向延展。利用凸殼原理對東鄉(xiāng)區(qū)的新增建設及擴張的方位與城市邊界發(fā)展方向進行預測，將建設用地評價分值大于80.5的圖斑與2016年建設圖斑在ArcGIS10.2中分析，得到2030年的城市建設用地預測方案，總面積為7 131.58 hm2，較2014年新增建設開發(fā)用地面積為3 858.34 hm2，并生成都市開發(fā)邊界初步方案，如圖4b所示。

4? 小結與討論

以東鄉(xiāng)區(qū)主城區(qū)為例，以建設開發(fā)適宜性綜合評價為根本，引入了城市開發(fā)方向預測、基本農(nóng)田連片度和耕地國家利用等三方面修正，開展了基于城鎮(zhèn)建設適宜性的城市開發(fā)邊界劃定研究。建設開發(fā)適宜性評價結果顯示，其分值以主城區(qū)與道路由低往高趨勢的空間分布。耕地綜合質(zhì)量評價結果闡釋，分值高的地塊主要分布在城區(qū)西南和西部方向。建設開發(fā)適宜性和耕地綜合質(zhì)量的評價是劃定城市開發(fā)邊界的根本。運用建設用地重心移動與凸殼原理分析城市的擴張，以及現(xiàn)有基礎設施等在中心城區(qū)的部署對其發(fā)展產(chǎn)生的推動作用，引入耕地國家利用等，將基本農(nóng)田方案分成可調(diào)區(qū)和不可調(diào)區(qū)。結合城市的發(fā)展方向表示主城區(qū)的孝崗鎮(zhèn)主城區(qū)以框架為基礎向西部、向北和向紅星企業(yè)集團方向開發(fā)，重點向城鎮(zhèn)北部方向延伸。

研究中構建的城鎮(zhèn)建設與耕地空間相協(xié)調(diào)的方法，與先前研究的差異之處在于，城市開發(fā)邊界與基本農(nóng)田保護居于同等的地位，若出現(xiàn)矛盾沖突，兩者皆能調(diào)整。本研究中引入耕地國家利用等指標，對兩分區(qū)作保護耕地與城市發(fā)展誰優(yōu)先考慮的決策，以劃定城市開發(fā)邊界。下一步研究中可對可調(diào)區(qū)和不可調(diào)區(qū)規(guī)范劃分標準，提高耕地保護劃定的科學性。

參考文獻：

[1] 楊子生.山區(qū)城鎮(zhèn)建設用地適宜性評價方法及應用——以云南省德宏州為例[J].自然資源學報，2016，31（1）：64-76.

[2] 葉英聰，孫? 凱，匡麗花，等.基于空間決策的城鎮(zhèn)空間與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)空間協(xié)調(diào)布局優(yōu)化[J].農(nóng)業(yè)工程學報，2017，33（16）：256-266.

[3] 李? 猷，王仰麟，彭? 建，等.基于景觀生態(tài)的城市土地開發(fā)適宜性評價——丹東市為例[J].生態(tài)學報，2010，30（8）：2141-2150.

[4] 梁? 濤，蔡春霞，劉? 民，等.城市土地的生態(tài)適宜性評價方法——以江西萍鄉(xiāng)市為例[J].地理研究，2007，26（4）：782-788.

[5] 尹? 超，林凱旋.城市開發(fā)邊界的劃定方法與具體問題解析——以蘇州市吳江區(qū)為例[J].規(guī)劃師，2016，32（10）：62-66.

[6] 陳印軍，王晉臣，肖碧林，等.我國耕地質(zhì)量變化態(tài)勢分析[J].中國農(nóng)業(yè)資源與區(qū)劃，2011，32（2）：1-5.

[7] 肖? 琳，田光進，喬? 治.基于Agent的城市擴張占用耕地動態(tài)模型及模擬[J].自然資源學報，2014，29（3）：516-527.

[8] 林? 堅，劉烏蘭.如何劃好用好城市開發(fā)邊界[J].中國土地，2014（8）：19-20.

[9] HE C Y，LIU Z F，XU M，et al. Urban expansion brought stress to food security in China：Evidence from decreased cropland net primary productivity[J].Science of the Total Environment，2017， 576：660-670.

[10] 奉? 婷，張鳳榮，李? 燦，等.基于耕地質(zhì)量綜合評價的縣域基本農(nóng)田空間布局[J].農(nóng)業(yè)工程學報，2014，30（1）：200-210.

[11] 周尚意，朱阿興，邱維理，等.基于GIS的農(nóng)用地連片性分析及其在基本農(nóng)田保護規(guī)劃中的應用[J].農(nóng)業(yè)工程學報，2008，? 24（7）：72-77.

[12] 邢學勤，董? 春.遼寧省城市競爭力重心時空遷移分析[J].測繪科學，2016，41（12）：110-115.

[13] 包玉海，烏蘭圖雅，香? 寶，等.內(nèi)蒙古耕地重心移動及其驅動因子分析[J].地理科學進展，1998，17（4）：47-54.

[14] 徐建華，岳文澤.近20年來中國人口重心與經(jīng)濟重心的演變及其對比分析[J].地理科學，2001，21（5）：385-389.

[15] 劉貴利.城鄉(xiāng)結合部建設用地適宜性評價初探[J].地理研究，2000，19（1）：80-85.

[16] 吳春生，黃? 翀，劉高煥，等.基于模糊層次分析法的黃河三角洲生態(tài)脆弱性評價[J].生態(tài)學報，2018，38（13）：1-11.

[17] 陳東海.城市空間三維數(shù)據(jù)快速提取與更新研究[J].北京測繪，2012（4）：19-22.

[18] 黃金川，林浩曦，漆瀟瀟，等.基于城市空間增長模擬的城鎮(zhèn)規(guī)模體系預測——以常州市為例[J].經(jīng)濟地理，2017，37（10）：49-58.

[19] 錢鳳魁.基于耕地質(zhì)量及其立地條件評價體系的基本農(nóng)田劃定研究[D].沈陽：沈陽農(nóng)業(yè)大學，2011.