基于GIS的霍邱縣生態(tài)敏感性分析

張 欣 孫賢斌 趙立輝 朱旺生

（1皖西學(xué)院環(huán)境與旅游學(xué)院，安徽六安 237012；2六安市城鄉(xiāng)規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院，安徽六安 237000）

生態(tài)敏感性是指生態(tài)系統(tǒng)對(duì)區(qū)域內(nèi)自然和人類活動(dòng)干擾的敏感程度，能夠表示區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)遭受干擾時(shí)，出現(xiàn)生態(tài)環(huán)境問題的難易程度和可能性大小，用以表征外界干擾所產(chǎn)生的可能后果［1］。依據(jù)生態(tài)敏感性分析能夠了解該區(qū)域的自然環(huán)境狀況，并可明確優(yōu)先重點(diǎn)保護(hù)和資源開發(fā)、利用的對(duì)象［2-4］。選取霍邱縣為研究對(duì)象，以霍邱縣生態(tài)環(huán)境調(diào)查的資料為基礎(chǔ)，選取能代表霍邱縣生態(tài)敏感性的因子：地形地貌、水文要素、生態(tài)要素、自然災(zāi)害類型，并運(yùn)用GIS空間分析技術(shù)對(duì)其生態(tài)敏感性予以分析，為今后霍邱縣土地利用規(guī)劃、產(chǎn)業(yè)布局以及環(huán)境整治規(guī)劃等具有一定的指導(dǎo)意義。

1 概況

霍邱縣是六安市的轄縣之一，位于安徽省西部，跨東經(jīng)115°50′～116°32′和北緯31°44′～32°36′之間?；羟窨h地處大別山北麓，北與阜陽隔淮而望，南與金寨縣相靠，東與六安市裕安區(qū)、淮南市壽縣接壤，西側(cè)鄰近河南省信陽市固始縣?；羟窨h地勢(shì)南高北低，南部多是低崗丘陵，北部為平原，總體地貌以平原為主。霍邱屬亞熱季風(fēng)氣候，位于中國東部季風(fēng)區(qū)，全年氣候溫暖，降雨量適中，四季分明［5］。

2 研究方法

2.1 構(gòu)建評(píng)價(jià)指標(biāo)體系評(píng)價(jià)因子的選取與確定是科學(xué)開展生態(tài)敏感性分析的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。本研究遵循因子的完整性、可量化性、可操作性以及可控性的原則［6］，結(jié)合霍邱縣土地利用特征以及生態(tài)資源特征，重點(diǎn)提煉了4大評(píng)價(jià)因子：地形地貌、水文要素、生態(tài)要素、自然災(zāi)害類型，并構(gòu)建霍邱縣生態(tài)敏感性評(píng)價(jià)指標(biāo)體系（表1）。

表1 生態(tài)敏感性單因子評(píng)價(jià)表

續(xù)表1 生態(tài)敏感性單因子評(píng)價(jià)表

2.2 評(píng)價(jià)指標(biāo)權(quán)重的確定權(quán)重作為多指標(biāo)綜合評(píng)價(jià)中的關(guān)鍵要素，既能夠體現(xiàn)對(duì)單因子指標(biāo)重要性程度的認(rèn)識(shí)，又可以反映出單因子指標(biāo)評(píng)價(jià)能力的高低［7］。本研究采用專家法和層次分析法相結(jié)合的形式，在綜合多個(gè)專家的知識(shí)、經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)上再對(duì)各因子予以分析，最后確定權(quán)重值（表2）。

表2 生態(tài)敏感性評(píng)價(jià)因子權(quán)重系數(shù)

2.3 疊加分析結(jié)合多因子加權(quán)疊加法，將生態(tài)敏感性單因子的評(píng)價(jià)結(jié)果進(jìn)行加權(quán)疊合，按照所述的疊加規(guī)則，依據(jù)公式進(jìn)行疊加：

其中，S：敏感性等級(jí)，Wi：指標(biāo)權(quán)重，Pi：各因子得分。

采用ArcGIS10.3緩沖區(qū)處理、疊加等對(duì)因子進(jìn)行分析，就能夠完成霍邱縣域范圍內(nèi)生態(tài)敏感性的綜合評(píng)價(jià)、空間分布和面積統(tǒng)計(jì)等分析［8］。

3 結(jié)果與分析

3.1 單因子評(píng)價(jià)

3.1.1 地形地貌 生態(tài)敏感性高程因子和坡度因子圖的編制方法主要通過DEM數(shù)字地面模型子系統(tǒng)完成。主要過程是對(duì)該因子的等值線從現(xiàn)有霍邱縣地形圖中提取數(shù)值并賦到等值線的屬性中，以研究區(qū)界為裁剪框裁剪生成的平面等值線圖后，即可生成高程、坡度因子圖件（圖1、圖2）。

圖1 霍邱縣DEM高程等級(jí)

圖2 霍邱縣地形坡度等級(jí)

3.1.2 水文要素 通過KqTools系統(tǒng)分析霍邱縣河流水域布局情況，借助其子系統(tǒng)進(jìn)行區(qū)中的“緩沖區(qū)分析”就能夠?qū)С龊恿魉驁D（圖3）。其中，緩沖半徑是通過渠系影響程度的經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行估測(cè)，設(shè)為125m，即離河流距離低于125m的視為更低等級(jí)，按照此種方式遞推，共劃為5級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。

圖3 霍邱縣河流水域等級(jí)

3.1.3 生態(tài)要素及洪水淹沒 生態(tài)要素以資源類型評(píng)價(jià)因子進(jìn)行分析；資源類型影響土地覆蓋情況和人為生態(tài)干擾強(qiáng)度，與生態(tài)敏感性緊密相關(guān)；霍邱縣的災(zāi)害形式主要包括洪水淹沒、滑坡等。同樣采用以上方法，就可導(dǎo)出霍邱縣資源類型分析圖和洪水淹沒分析圖（圖4、圖5）。

圖4 霍邱縣資源類型分析

圖5 霍邱縣洪水淹沒分析

3.2 綜合分析通過上述分析，結(jié)合GIS技術(shù)，采用多因子加權(quán)求和的方法，對(duì)地形地貌評(píng)價(jià)、水文河流水系評(píng)價(jià)、生態(tài)要素敏感性評(píng)價(jià)和地質(zhì)災(zāi)害評(píng)價(jià)進(jìn)行計(jì)算，可獲得霍邱縣生態(tài)綜合敏感程度統(tǒng)計(jì)表（表3），并繪制生態(tài)敏感性綜合分析評(píng)價(jià)圖（圖6）。霍邱縣生態(tài)敏感性整體較高，其中高敏感區(qū)面積為37894.09hm2，占總面積的11.70%；較敏感區(qū)面積35369.75hm2，占總面積的10.92%；中敏感區(qū)面積30071.07hm2，占總面積的9.28%；低敏感區(qū)面積為175224.36hm2，占總面積的54.09%；不敏感區(qū)面積為45406.32hm2，占總面積14.02%。

表3 霍邱縣生態(tài)敏感性分區(qū)統(tǒng)計(jì)

圖6 生態(tài)敏感性綜合分析評(píng)價(jià)

4 結(jié)論

從霍邱縣生態(tài)敏感性綜合評(píng)價(jià)結(jié)果來分析，生態(tài)環(huán)境高和較高敏感地區(qū)面積占22.62%，在土地利用規(guī)劃時(shí)應(yīng)將該區(qū)域列為禁止建設(shè)區(qū)，需保護(hù)區(qū)域生態(tài)、生產(chǎn)和生物平衡；生態(tài)環(huán)境中低敏感地區(qū)面積占63.37%，該區(qū)屬于生態(tài)較脆弱地區(qū)，可劃為限制建設(shè)區(qū)，應(yīng)在一定保護(hù)的前提下適度利用與開發(fā)；生態(tài)環(huán)境不敏感地區(qū)面積占14.02%，在土地利用規(guī)劃中，可劃為適宜發(fā)展區(qū)進(jìn)行合理利用。