基于GIS的建設(shè)用地適宜性評價
——以四川省南充市為例*

李 帥，董霖欣，奎麗雪，胡芮寧，刁晨曦

（成都理工大學(xué) 地球科學(xué)學(xué)院，四川 成都610059）

隨著我國城市化步伐的穩(wěn)步前進(jìn)與社會經(jīng)濟(jì)的穩(wěn)步提升，全社會對建設(shè)用地的需求量也在逐步增加，部分區(qū)域的城鄉(xiāng)發(fā)展面臨著建設(shè)用地資源不足這一制約問題。與此同時，我國的人口眾多、土地資源相對不足、人均土地相對較少現(xiàn)象使得我國的土地資源在利用過程中產(chǎn)生的矛盾日益突出[1]。如何在快速的城市化過程中解決土地資源的合理分配，營造人與自然和諧共處的發(fā)展趨勢是當(dāng)代研究者們急需解決的問題。

用地方式和布局的不適宜是造成土地資源利用矛盾產(chǎn)生的主要原因之一，同時也是造成生態(tài)失衡、環(huán)境污染的核心原因之一。對建設(shè)用地根據(jù)當(dāng)?shù)氐淖匀灰蛩?、社會?jīng)濟(jì)因素與生態(tài)安全因素進(jìn)行全面、綜合的用地適宜性評價，優(yōu)化建設(shè)用地的布局是在如今快速的城市化過程中的一項(xiàng)必須性工作[2]。通過建設(shè)用地適宜性評價，能夠?qū)崿F(xiàn)土地資源的合理利用，有效地消除土地資源在利用過程中產(chǎn)生的矛盾，為實(shí)現(xiàn)人與自然和諧共處的開發(fā)方式提供合理建議。本文以四川省南充市為例，通過層次分析法建立建設(shè)用地適宜性評價的指標(biāo)體系并結(jié)合GIS技術(shù)，對南充市的建設(shè)用地適宜性進(jìn)行評價，為南充市的建設(shè)用地開發(fā)提供合理的建議，為南充市人與自然的和諧共處與可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略提供一定的指導(dǎo)。

1 研究區(qū)概況

南充市位于四川省東部，嘉陵江中游，經(jīng)緯度范圍為北緯30°26′～31°51′，東經(jīng)105°26′～106°57′。其下轄順慶區(qū)、高坪區(qū)、嘉陵區(qū)三個區(qū)、營山縣、西充縣、南部縣、蓬安縣、儀隴縣五個縣與一個縣級市（閬中市），幅員總面積達(dá)到1.25萬平方公里。

2 數(shù)據(jù)來源

本文主要數(shù)據(jù)有：（1）南充市2020年城市規(guī)劃區(qū)邊界Shapefile數(shù)據(jù)與道路矢量數(shù)據(jù)，來自于網(wǎng)站（https://www.openstreetmap.org/）；（2）南充市2020年土地利用類型數(shù)據(jù)，來自于網(wǎng)站（http://www.globallandcover.com/）；（3）分辨率為30米的ASTERGDEM數(shù)字高程模型數(shù)據(jù)，來自于地理空間數(shù)據(jù)云網(wǎng)站（http://www.gscloud.cn/）。

將下載的GlobeLand30土地利用類型數(shù)據(jù)按照其分類標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行重新分類規(guī)劃至土地利用/覆蓋類型一級標(biāo)準(zhǔn)，再分別提取出水體、建設(shè)用地范圍。

3 評價因子與評價方法

能夠影響建設(shè)用地分布的因素有很多，包括自然環(huán)境因素、社會經(jīng)濟(jì)因素、生態(tài)安全因素等，各類限制因素下又包含多種影響因子。本文通過對自然環(huán)境因素、社會經(jīng)濟(jì)因素、生態(tài)安全因素三方面因素的限制進(jìn)行梳理、分析、歸納，最終確定采用坡度、高程、距地質(zhì)災(zāi)害點(diǎn)距離、距水體距離、土地利用類型因素、距建設(shè)用地距離、距鐵路距離、距其他道路距離八個因素作為建設(shè)用地適宜性評價的評價因子；再采用層次分析法對各層指標(biāo)的相對重要性進(jìn)行比較判斷，并保持判斷矩陣的一致性，最后得到各個評價因子影響權(quán)重值；最后利用各評價因子的權(quán)重值進(jìn)行多因子疊加分析，計(jì)算綜合分值并按照綜合分值進(jìn)行分級，得到最終的南充市范圍內(nèi)的建設(shè)用地適宜性評價結(jié)果[3]。

3.1 評價因子

3.1.1 自然因素

自然因素是影響大多數(shù)建設(shè)用地分布的基礎(chǔ)因素[4]，其主要包括高程、坡度、距地質(zhì)災(zāi)害點(diǎn)距離和距水體距離評價因子。

（1）高程。海拔高度與植被類型、巖土體的含水率、人類工程活動以及降雨有一定的相關(guān)性，從而影響建設(shè)用地的位置分布。

（2）坡度。坡度的大小能夠影響項(xiàng)目工程的資金投入、施工作業(yè)難度等問題。

（3）距地質(zhì)災(zāi)害點(diǎn)距離。地質(zhì)災(zāi)害會對某地區(qū)的地層巖性與地質(zhì)構(gòu)造造成影響，進(jìn)而影響到該地區(qū)進(jìn)行建設(shè)用地建筑所需的地基。

（4）距水體距離。在進(jìn)行建設(shè)用地布局選址時，需要考慮到水資源對建設(shè)用地的影響。既要方便居民的日常飲水供應(yīng)，又要考慮人類活動對水資源的污染問題。

3.1.2 社會經(jīng)濟(jì)因素

社會經(jīng)濟(jì)因素在建設(shè)用地分布選址時起到主導(dǎo)性的作用，其主要包括土地利用類型、距建設(shè)用地距離、距鐵路距離、距其他道路距離。

（1）土地利用類型。在進(jìn)行建設(shè)用地布局選址時要考慮土地利用類型的影響，本文通過重分類至一級標(biāo)準(zhǔn)的土地利用/覆蓋類型數(shù)據(jù)，基于人與自然和諧共處的原則將耕地的用地適宜性等級設(shè)置為最低。

（2）距建設(shè)用地距離。根據(jù)增長極核理論，距離已成為建設(shè)用地區(qū)域越近的區(qū)域越容易成為建設(shè)用地，因而本文在建成區(qū)周圍建立緩沖區(qū)，按照距離的遠(yuǎn)近進(jìn)行分級。

（3）距鐵路距離。隨著各級國家鐵路、國家高速鐵路（高鐵）等交通方式的日漸完善，便捷的出行方式能夠推動一個地區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展與建設(shè)用地面積的增加。

（4）距其他道路距離。道路通達(dá)度能夠影響建設(shè)用地的布局，越靠近高速公路、城鄉(xiāng)公路等道路的地區(qū)越容易發(fā)展為建設(shè)用地。

3.1.3 生態(tài)安全因素

依據(jù)在進(jìn)行建設(shè)用地布局規(guī)劃時人與自然和諧共處與生態(tài)保護(hù)紅線等原則，構(gòu)建生態(tài)文明、人與自然和諧共處的土地利用格局，本文對南充市的自然保護(hù)區(qū)、重要水源保護(hù)地和主要河湖及蓄滯洪區(qū)進(jìn)行特殊保護(hù)，將此類地區(qū)納入不可參與建設(shè)用地評價等級。

3.2 指標(biāo)體系建立

通過參考已有學(xué)者研究結(jié)果并結(jié)合南充市的實(shí)際情況，在考慮自然因素、社會經(jīng)濟(jì)因素對建設(shè)用地布局影響的基礎(chǔ)上，嚴(yán)格控制建設(shè)用地占用自然保護(hù)區(qū)、重要水源保護(hù)地等地區(qū)，最終得到適合南充市的建設(shè)用地適宜性評價指標(biāo)體系詳見表1。

表1 南充市建設(shè)用地適宜性評價指標(biāo)體系

3.3 指標(biāo)權(quán)重確定

建設(shè)用地適宜性評價結(jié)果的準(zhǔn)確性與評價指標(biāo)的權(quán)重有著巨大的聯(lián)系，本文基于南充市的建設(shè)用地評價因子并結(jié)合當(dāng)?shù)氐膶?shí)際情況考慮，通過層次分析法構(gòu)建兩兩判別矩陣，得到各個評價指標(biāo)的權(quán)重值，一致性比率CR=0.0916＜0.1，通過了一致性檢驗(yàn)。南充市的評價指標(biāo)權(quán)重詳見表2。

表2 評價指標(biāo)權(quán)重

3.4 評價模型構(gòu)建

本文采用多因素綜合評價模型評價各因子的綜合適宜性。建設(shè)用地適宜性評價單元的綜合分值越大，說明其越適宜做建設(shè)用地，限制越??；反則亦反。本文采用的建設(shè)用地適宜性評價模型計(jì)算公式如下：

式中：M為建設(shè)用地適宜性評價綜合分值；Xi為第i種評價因子等級數(shù)值；Yi為第i種評價因子的權(quán)重值；i為參與評價的因子數(shù)量。

4 適宜性評價結(jié)果

按照建設(shè)用地適宜性評價模型將各個評價因子按照層次分析法計(jì)算得到的權(quán)重值進(jìn)行加權(quán)疊加，計(jì)算得到各評價單元的建設(shè)用地適宜性評價綜合分值。采用自然間斷點(diǎn)分類法則并結(jié)合南充市的實(shí)際情況將建設(shè)用地適宜性評價結(jié)果劃分為適宜、較適宜、一般適宜、勉強(qiáng)適宜、不適宜五個等級，評價結(jié)果詳見圖1，其分布面積與占比比例詳見表3。

圖1 南充市建設(shè)用地適宜性評價分級結(jié)果圖

表3 南充市建設(shè)用地適宜性評價結(jié)果統(tǒng)計(jì)表

由圖1和表3分析得出，建設(shè)用地適宜區(qū)域主要位于順慶區(qū)中部與南部，高坪區(qū)西部、中部與北部，嘉陵區(qū)東部、中部與南部，營山縣中部與閬中市和南部縣縣中心所在地等高程較低且距離建成區(qū)的位置較近的區(qū)域，其面積為221036.7122hm2，占南充市全境地表面積的17.72%；建設(shè)用地較適宜區(qū)圍繞適宜區(qū)分布，其面積為308688.9804hm2，占南充市全境地表面積的24.75%；建設(shè)用地不適宜區(qū)主要位于南部縣西部、閬中市中部與北部、儀隴縣東部與中部和營山縣東部與南部等高程較高、距離建成區(qū)較遠(yuǎn)的區(qū)域，其面積為115452.3992hm2，占南充市全境地表面積的9.26%；生態(tài)安全控制區(qū)主要位于劍閣縣的劍閣驛道古柏自然保護(hù)區(qū)與聞溪西河自然保護(hù)區(qū)、位于閬中市的構(gòu)溪河濕地自然保護(hù)區(qū)、位于嘉陵區(qū)的太和鷺鳥自然保護(hù)區(qū)及嘉陵江、西河水庫及其附屬水系，其面積為99007.13537hm2，占南充市全境地表面積的7.94%。

對建設(shè)用地適宜性評價結(jié)果進(jìn)行按照行政區(qū)劃分區(qū)統(tǒng)計(jì)結(jié)果詳見表4。該結(jié)果表明，縣區(qū)范圍內(nèi)建設(shè)用地適宜區(qū)占比最高的縣區(qū)分別為順慶區(qū)、高坪區(qū)、嘉陵區(qū)與蓬安縣，其境內(nèi)建設(shè)用地適宜區(qū)占比皆高于20%，表明該地區(qū)可轉(zhuǎn)化為建設(shè)用地的土地面積較廣且適宜轉(zhuǎn)變?yōu)榻ㄔO(shè)用地的區(qū)域分布居多，建設(shè)用地資源充足，可在不違背生態(tài)保護(hù)紅線與人與自然和諧共處的原則下進(jìn)行建設(shè)用地的合理開發(fā)；儀隴縣、閬中市、南部縣的建設(shè)用地適宜區(qū)占比較低，但其境內(nèi)建設(shè)用地較適宜區(qū)、一般適宜區(qū)、基本適宜區(qū)比例均較高，需在不違背生態(tài)保護(hù)紅線與人與自然和諧共處的原則下采取相應(yīng)的建設(shè)用地開發(fā)措施，對其境內(nèi)的建設(shè)用地進(jìn)行合理的開發(fā)。

表4 南充市建設(shè)用地適宜性評價分區(qū)統(tǒng)計(jì)表

5 結(jié)束語

本文采用GIS技術(shù)，結(jié)合層次分析法建立南充市的建設(shè)用地適宜性評價指標(biāo)體系，在不違背人與自然和諧共處原則與生態(tài)保護(hù)紅線等原則的情況下對該地區(qū)進(jìn)行了建設(shè)用地適宜性評價。通過GIS技術(shù)強(qiáng)大的空間分析能力，將建設(shè)用地適宜性評價結(jié)果以更加精確化、可視化的方式進(jìn)行輸出，得到了較為準(zhǔn)確的南充市建設(shè)用地適宜性評價結(jié)果，此評價結(jié)果可為南充市的建設(shè)用地開發(fā)提供指導(dǎo)意見，增加南充市的土地利用格局在規(guī)劃中的科學(xué)性與合理性，踐行了城市化過程中的人與自然和諧共處與可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略。本文的不足在于選用的數(shù)據(jù)源空間分辨率較低，評價因子選取方式較為單一，使得結(jié)果存在部分誤差，不能完全真實(shí)地反映現(xiàn)實(shí)世界中的情況。