基于GIS的土地适宜性评价

张慧+冯华俊

摘 要：以新疆维吾尔自治区塔城地区为土地适宜性评价研究区域，根据该区域的自然条件、社会经济条件以及土地利用状况，选取自然条件和区位条件两大基本因素建立土地适宜性评价指标体系，运用层次分析法确定评价因子分值及权重，应用地理信息系统（GIS）技术进行空间分析和指标权重计算，得到土地适宜性分级，并对塔城地区农用地、林地、牧草地适宜性评价结果进行分析。为塔城地区土地利用总体规划中的土地利用结构的空间配置安排和布局提供了重要依据。

关键词：土地规划；土地适宜性评价；GIS

1 研究区域概况

塔城地区位于新疆维吾尔自治区西北部。地貌复杂多样，总的地形特征是南北高，中部低。属于中温带干旱和半干旱气候区。2009年，塔城地区土地总面积8370207.48hm2，其中农用地6396039.61hm2，占土地总面积的76.41%，建设用地100357.42hm2，占土地总面积的1.2%，其他土地1873810.45hm2。占土地总面积的22.39%。其土地利用特点为牧地多，林地少，利用比较粗放；耕地后备资源丰富。

2 土地适宜性评价的流程

应用GIS技术进行土地适宜性评价流程见图1。

图1 应用GIS技术进行土地适宜性评价流程

3 步骤与结果

3.1 评价因子的选取、分值及权重的确定

根据不同适宜类土地用途的不同，选择起主导限制作用，性质较稳定，且可度量的因素作为参评因子，经过实际调研最终确定了7项相关因子，作为塔城地区土地适宜性评价的评价因子[1]，见表1。应用多因素综合评判法并根据各适宜类对各参评因子的具体要求，以及研究区域的实际情况，确定各适宜类的分类、分级指标，见表1。

表1 土地适宜性评价因素、分级指标

3.2 GIS数据库的建立

本次规划以第二次土地调查数据作为基期数据，将塔城地区第二次土地调查地类图斑数据作为土地适宜性评价的工作底图。将土壤图、地形图进行扫描矢量化，利用土壤普查资料，建立土层厚度、土壤质地、有机质含量、盐渍化程度等评价因子矢量图，录入属性信息，建立评价数据库。

3.3 空间分析

应用空间分析模块（Spatial Analyst）进行空间分析。空间分析模块为用户提供各种工具，执行空间分析操作，解决空间问题。分别应用距离分析、表面分析工具对道路条件因子和坡度因子进行分析[2]。

3.4 指标权重计算

应用空间分析模块（Spatial Analyst）的Raster Calculator工具进行指标权重计算，并采用层次分析法确定各评价因素的权重，见表2。

表2 土地适宜性评价因子权重表

3.5 适宜性分级

应用空间分析模块（Spatial Analyst）Recalssify工具进行适宜性分级，依据FAO《土地评价纲要》中的评价原则划分适宜性级别[3]，见表3

表3 土地适宜性级别与总分值区间对照表

3.6 适宜性评价结果与分析

通过对土地质量等级和限制性强度的分析得到的土地适宜性评价结果，土地适宜类型分布见图2。

图2 塔城地区土地适宜性等级评价图

3.6.1 农用地土地适宜性评价分析

高度适宜型：是全地区质量最高的耕种土地，包括灰潮土、灌耕土。占全区土地总面积比例为1.1%，主要分布在洪积冲积扇的中下部，以及扇缘带的老绿洲区。其特点是：耕种时间长，土层深厚，有机质含量高，养分储量甚丰，保肥供肥力强，耕性良好，熟化程度较高，一般无限制性因素，灌溉条件好；随着生态环境的继续改善科学种田水平的提高，物质能量投入量的增加，就可建成稳产高产田。

中等适宜型：是质量较好的土地资源类型，占全区土地总面积比例为9.4%，主要分布在乌沙前山谷地冲积平原塔城盆地山前倾斜平原、低山缓坡。土壤质地有砂有秸，土层较厚，灌溉设施中等，耕种时间较长；其限制因素各异，或因水热不调，养分储量虽高但有效性低，或因土壤质地过粘，耕性不良，或者养分储量不足等。因比，今后在利用上应加强农田基本建设，改善生态环境，有针对性地采取相应的增肥改土措施，提高土壤生产力。

勉强适宜型：是质量较差的土壤类型，占全区土地总面积比例为23.9%，土层较薄，质地偏砂，其中混杂砾石较多，土地不平，土壤浸蚀较严重，部分土壤地下水位较高，盐化威胁较严重，部分地有障碍层次，养分储存少，肥力较低，熟化程度中等偏下。

一般不适宜型：是质量最差的土壤类型，占全区土地总面积比例为65.5%，主要分布在洪积扇的上部、风线区、河滩地，土层薄，砾石多，盐化严重，肥力低，适种范围小，单产低，无经济效益。

3.6.2 林地土地适宜性评价分析

高度适宜型占全区土地总面积比例为2%，主要分布在托里县西部、裕民县东部，主要限制因素为坡度；中等适宜型占全区土地总面积比例为14.2%，主要限制因素为土壤盐碱度和坡度；勉强适宜型占全区土地总面积比例为23.9%，限制因素为土壤盐碱度和水分条件；一般不适宜型占全区土地总面积比例为59.9%，限制因素主要为坡度和水分条件。

3.6.3 牧草地土地适宜性评价分析

高度适宜型占全区土地总面积比例为34.9%，主要分布在塔城市南部和北部、托里县中部、裕民县东部和北部、和布克赛尔蒙古自治县北部、额敏县、乌苏市中南部和沙湾县中南部，主要限制因素为坡度和盐碱度；中等适宜型占全区土地总面积比例为56.7%，主要分布在和布克赛尔蒙古自治县、托里县、乌苏市和沙湾县，主要限制因素为土壤盐碱度、水分和坡度；勉强适宜型占全区土地总面积比例为2%，主要分布在乌苏市，限制因素为土壤盐碱度；一般不适宜型占全区土地总面积比例为6.3%，主要分布在乌苏市和沙湾县，主要是戈壁、冰川、流动沙丘或不宜用于牧业的土地，限制因素主要为坡度和水分条件。

参考文献

[1]张丽君，曹红.沈阳市土地生态适宜性初步评价[J].环境保护科学，2005（5）49-52.

[2]刘兴权，梁艳平.浅析GIS中的空间分析与应用模型[J].四川测绘，2001，（4）150-151.

[3]陈燕飞，杜鹏飞，郑筱津，等.基于GIS的南宁市建设用地生态适宜性评价[J].清华大学学报（自然科学版），2006，46（6）：801-804.

第一作者：张慧（1982-），女，河北石家庄人，硕士，工程师，主要研究方向为地理信息系统、遥感和土地利用规划。

摘 要：以新疆维吾尔自治区塔城地区为土地适宜性评价研究区域，根据该区域的自然条件、社会经济条件以及土地利用状况，选取自然条件和区位条件两大基本因素建立土地适宜性评价指标体系，运用层次分析法确定评价因子分值及权重，应用地理信息系统（GIS）技术进行空间分析和指标权重计算，得到土地适宜性分级，并对塔城地区农用地、林地、牧草地适宜性评价结果进行分析。为塔城地区土地利用总体规划中的土地利用结构的空间配置安排和布局提供了重要依据。

关键词：土地规划；土地适宜性评价；GIS

1 研究区域概况

塔城地区位于新疆维吾尔自治区西北部。地貌复杂多样，总的地形特征是南北高，中部低。属于中温带干旱和半干旱气候区。2009年，塔城地区土地总面积8370207.48hm2，其中农用地6396039.61hm2，占土地总面积的76.41%，建设用地100357.42hm2，占土地总面积的1.2%，其他土地1873810.45hm2。占土地总面积的22.39%。其土地利用特点为牧地多，林地少，利用比较粗放；耕地后备资源丰富。

2 土地适宜性评价的流程

应用GIS技术进行土地适宜性评价流程见图1。

图1 应用GIS技术进行土地适宜性评价流程

3 步骤与结果

3.1 评价因子的选取、分值及权重的确定

根据不同适宜类土地用途的不同，选择起主导限制作用，性质较稳定，且可度量的因素作为参评因子，经过实际调研最终确定了7项相关因子，作为塔城地区土地适宜性评价的评价因子[1]，见表1。应用多因素综合评判法并根据各适宜类对各参评因子的具体要求，以及研究区域的实际情况，确定各适宜类的分类、分级指标，见表1。

表1 土地适宜性评价因素、分级指标

3.2 GIS数据库的建立

本次规划以第二次土地调查数据作为基期数据，将塔城地区第二次土地调查地类图斑数据作为土地适宜性评价的工作底图。将土壤图、地形图进行扫描矢量化，利用土壤普查资料，建立土层厚度、土壤质地、有机质含量、盐渍化程度等评价因子矢量图，录入属性信息，建立评价数据库。

3.3 空间分析

应用空间分析模块（Spatial Analyst）进行空间分析。空间分析模块为用户提供各种工具，执行空间分析操作，解决空间问题。分别应用距离分析、表面分析工具对道路条件因子和坡度因子进行分析[2]。

3.4 指标权重计算

应用空间分析模块（Spatial Analyst）的Raster Calculator工具进行指标权重计算，并采用层次分析法确定各评价因素的权重，见表2。

表2 土地适宜性评价因子权重表

3.5 适宜性分级

应用空间分析模块（Spatial Analyst）Recalssify工具进行适宜性分级，依据FAO《土地评价纲要》中的评价原则划分适宜性级别[3]，见表3

表3 土地适宜性级别与总分值区间对照表

3.6 适宜性评价结果与分析

通过对土地质量等级和限制性强度的分析得到的土地适宜性评价结果，土地适宜类型分布见图2。

图2 塔城地区土地适宜性等级评价图

3.6.1 农用地土地适宜性评价分析

高度适宜型：是全地区质量最高的耕种土地，包括灰潮土、灌耕土。占全区土地总面积比例为1.1%，主要分布在洪积冲积扇的中下部，以及扇缘带的老绿洲区。其特点是：耕种时间长，土层深厚，有机质含量高，养分储量甚丰，保肥供肥力强，耕性良好，熟化程度较高，一般无限制性因素，灌溉条件好；随着生态环境的继续改善科学种田水平的提高，物质能量投入量的增加，就可建成稳产高产田。

中等适宜型：是质量较好的土地资源类型，占全区土地总面积比例为9.4%，主要分布在乌沙前山谷地冲积平原塔城盆地山前倾斜平原、低山缓坡。土壤质地有砂有秸，土层较厚，灌溉设施中等，耕种时间较长；其限制因素各异，或因水热不调，养分储量虽高但有效性低，或因土壤质地过粘，耕性不良，或者养分储量不足等。因比，今后在利用上应加强农田基本建设，改善生态环境，有针对性地采取相应的增肥改土措施，提高土壤生产力。

勉强适宜型：是质量较差的土壤类型，占全区土地总面积比例为23.9%，土层较薄，质地偏砂，其中混杂砾石较多，土地不平，土壤浸蚀较严重，部分土壤地下水位较高，盐化威胁较严重，部分地有障碍层次，养分储存少，肥力较低，熟化程度中等偏下。

一般不适宜型：是质量最差的土壤类型，占全区土地总面积比例为65.5%，主要分布在洪积扇的上部、风线区、河滩地，土层薄，砾石多，盐化严重，肥力低，适种范围小，单产低，无经济效益。

3.6.2 林地土地适宜性评价分析

高度适宜型占全区土地总面积比例为2%，主要分布在托里县西部、裕民县东部，主要限制因素为坡度；中等适宜型占全区土地总面积比例为14.2%，主要限制因素为土壤盐碱度和坡度；勉强适宜型占全区土地总面积比例为23.9%，限制因素为土壤盐碱度和水分条件；一般不适宜型占全区土地总面积比例为59.9%，限制因素主要为坡度和水分条件。

3.6.3 牧草地土地适宜性评价分析

高度适宜型占全区土地总面积比例为34.9%，主要分布在塔城市南部和北部、托里县中部、裕民县东部和北部、和布克赛尔蒙古自治县北部、额敏县、乌苏市中南部和沙湾县中南部，主要限制因素为坡度和盐碱度；中等适宜型占全区土地总面积比例为56.7%，主要分布在和布克赛尔蒙古自治县、托里县、乌苏市和沙湾县，主要限制因素为土壤盐碱度、水分和坡度；勉强适宜型占全区土地总面积比例为2%，主要分布在乌苏市，限制因素为土壤盐碱度；一般不适宜型占全区土地总面积比例为6.3%，主要分布在乌苏市和沙湾县，主要是戈壁、冰川、流动沙丘或不宜用于牧业的土地，限制因素主要为坡度和水分条件。

参考文献

[1]张丽君，曹红.沈阳市土地生态适宜性初步评价[J].环境保护科学，2005（5）49-52.

[2]刘兴权，梁艳平.浅析GIS中的空间分析与应用模型[J].四川测绘，2001，（4）150-151.

[3]陈燕飞，杜鹏飞，郑筱津，等.基于GIS的南宁市建设用地生态适宜性评价[J].清华大学学报（自然科学版），2006，46（6）：801-804.

第一作者：张慧（1982-），女，河北石家庄人，硕士，工程师，主要研究方向为地理信息系统、遥感和土地利用规划。

摘 要：以新疆维吾尔自治区塔城地区为土地适宜性评价研究区域，根据该区域的自然条件、社会经济条件以及土地利用状况，选取自然条件和区位条件两大基本因素建立土地适宜性评价指标体系，运用层次分析法确定评价因子分值及权重，应用地理信息系统（GIS）技术进行空间分析和指标权重计算，得到土地适宜性分级，并对塔城地区农用地、林地、牧草地适宜性评价结果进行分析。为塔城地区土地利用总体规划中的土地利用结构的空间配置安排和布局提供了重要依据。

关键词：土地规划；土地适宜性评价；GIS

1 研究区域概况

塔城地区位于新疆维吾尔自治区西北部。地貌复杂多样，总的地形特征是南北高，中部低。属于中温带干旱和半干旱气候区。2009年，塔城地区土地总面积8370207.48hm2，其中农用地6396039.61hm2，占土地总面积的76.41%，建设用地100357.42hm2，占土地总面积的1.2%，其他土地1873810.45hm2。占土地总面积的22.39%。其土地利用特点为牧地多，林地少，利用比较粗放；耕地后备资源丰富。

2 土地适宜性评价的流程

应用GIS技术进行土地适宜性评价流程见图1。

图1 应用GIS技术进行土地适宜性评价流程

3 步骤与结果

3.1 评价因子的选取、分值及权重的确定

根据不同适宜类土地用途的不同，选择起主导限制作用，性质较稳定，且可度量的因素作为参评因子，经过实际调研最终确定了7项相关因子，作为塔城地区土地适宜性评价的评价因子[1]，见表1。应用多因素综合评判法并根据各适宜类对各参评因子的具体要求，以及研究区域的实际情况，确定各适宜类的分类、分级指标，见表1。

表1 土地适宜性评价因素、分级指标

3.2 GIS数据库的建立

本次规划以第二次土地调查数据作为基期数据，将塔城地区第二次土地调查地类图斑数据作为土地适宜性评价的工作底图。将土壤图、地形图进行扫描矢量化，利用土壤普查资料，建立土层厚度、土壤质地、有机质含量、盐渍化程度等评价因子矢量图，录入属性信息，建立评价数据库。

3.3 空间分析

应用空间分析模块（Spatial Analyst）进行空间分析。空间分析模块为用户提供各种工具，执行空间分析操作，解决空间问题。分别应用距离分析、表面分析工具对道路条件因子和坡度因子进行分析[2]。

3.4 指标权重计算

应用空间分析模块（Spatial Analyst）的Raster Calculator工具进行指标权重计算，并采用层次分析法确定各评价因素的权重，见表2。

表2 土地适宜性评价因子权重表

3.5 适宜性分级

应用空间分析模块（Spatial Analyst）Recalssify工具进行适宜性分级，依据FAO《土地评价纲要》中的评价原则划分适宜性级别[3]，见表3

表3 土地适宜性级别与总分值区间对照表

3.6 适宜性评价结果与分析

通过对土地质量等级和限制性强度的分析得到的土地适宜性评价结果，土地适宜类型分布见图2。

图2 塔城地区土地适宜性等级评价图

3.6.1 农用地土地适宜性评价分析

高度适宜型：是全地区质量最高的耕种土地，包括灰潮土、灌耕土。占全区土地总面积比例为1.1%，主要分布在洪积冲积扇的中下部，以及扇缘带的老绿洲区。其特点是：耕种时间长，土层深厚，有机质含量高，养分储量甚丰，保肥供肥力强，耕性良好，熟化程度较高，一般无限制性因素，灌溉条件好；随着生态环境的继续改善科学种田水平的提高，物质能量投入量的增加，就可建成稳产高产田。

中等适宜型：是质量较好的土地资源类型，占全区土地总面积比例为9.4%，主要分布在乌沙前山谷地冲积平原塔城盆地山前倾斜平原、低山缓坡。土壤质地有砂有秸，土层较厚，灌溉设施中等，耕种时间较长；其限制因素各异，或因水热不调，养分储量虽高但有效性低，或因土壤质地过粘，耕性不良，或者养分储量不足等。因比，今后在利用上应加强农田基本建设，改善生态环境，有针对性地采取相应的增肥改土措施，提高土壤生产力。

勉强适宜型：是质量较差的土壤类型，占全区土地总面积比例为23.9%，土层较薄，质地偏砂，其中混杂砾石较多，土地不平，土壤浸蚀较严重，部分土壤地下水位较高，盐化威胁较严重，部分地有障碍层次，养分储存少，肥力较低，熟化程度中等偏下。

一般不适宜型：是质量最差的土壤类型，占全区土地总面积比例为65.5%，主要分布在洪积扇的上部、风线区、河滩地，土层薄，砾石多，盐化严重，肥力低，适种范围小，单产低，无经济效益。

3.6.2 林地土地适宜性评价分析

高度适宜型占全区土地总面积比例为2%，主要分布在托里县西部、裕民县东部，主要限制因素为坡度；中等适宜型占全区土地总面积比例为14.2%，主要限制因素为土壤盐碱度和坡度；勉强适宜型占全区土地总面积比例为23.9%，限制因素为土壤盐碱度和水分条件；一般不适宜型占全区土地总面积比例为59.9%，限制因素主要为坡度和水分条件。

3.6.3 牧草地土地适宜性评价分析

高度适宜型占全区土地总面积比例为34.9%，主要分布在塔城市南部和北部、托里县中部、裕民县东部和北部、和布克赛尔蒙古自治县北部、额敏县、乌苏市中南部和沙湾县中南部，主要限制因素为坡度和盐碱度；中等适宜型占全区土地总面积比例为56.7%，主要分布在和布克赛尔蒙古自治县、托里县、乌苏市和沙湾县，主要限制因素为土壤盐碱度、水分和坡度；勉强适宜型占全区土地总面积比例为2%，主要分布在乌苏市，限制因素为土壤盐碱度；一般不适宜型占全区土地总面积比例为6.3%，主要分布在乌苏市和沙湾县，主要是戈壁、冰川、流动沙丘或不宜用于牧业的土地，限制因素主要为坡度和水分条件。

参考文献

[1]张丽君，曹红.沈阳市土地生态适宜性初步评价[J].环境保护科学，2005（5）49-52.

[2]刘兴权，梁艳平.浅析GIS中的空间分析与应用模型[J].四川测绘，2001，（4）150-151.

[3]陈燕飞，杜鹏飞，郑筱津，等.基于GIS的南宁市建设用地生态适宜性评价[J].清华大学学报（自然科学版），2006，46（6）：801-804.

第一作者：张慧（1982-），女，河北石家庄人，硕士，工程师，主要研究方向为地理信息系统、遥感和土地利用规划。