永安市低丘缓坡林地的建设用地适宜性评价研究

闫 伟，唐南奇，谢 钊

(福建农林大学资源与环境学院，福州350002)

低丘缓坡一般是指海拔在10 m以上，相对高度一般不超过300 m，起伏不大，坡度较缓，坡度范围一般在2°～15°的坡地．考虑到永安市的实际情况将低丘缓坡坡度范围扩大至2°～25°，海拔小于400 m的土地。土地适宜性评价是评定土地对于某种用途是否适宜及适宜程度。1961年美国发布了土地潜力分类系统 (LCC)，成为国际上第一个土地评价工作系统，其主要是基于土壤自然属性特征的土地潜力评价，而未涉及社会经济等外部条件;1976年联合国粮农组织 (FAO)出版的《土地评价纲要》，形成了比较完整的为土地利用规划服务的土地适宜性评价理论体系，成为土地评价学科发展的2个重要里程碑。随着国外地理信息系统等技术的发展，一些新的技术和方法应用于土地评价中，如运用ARC/INFO的模糊处理功能、人工神经网络模型、模糊数学模型、自动土地评价专家系统等方法对土地资源进行适宜性评价。近十年来，随着国内学者对农业土地适宜性评价深入开展，对土地整理复垦、城乡建设用地、丘陵山地地区的土地适宜性评价的不断增多，景观生态学、可持续发展、人地关系协调理论被引入到评价中，土地的适宜性评价已从单纯的强调土地资源本身特性到综合考虑社会、经济和土地资源特性的适宜性评价，评价朝着科学合理性方向发展。例如伍世代［1］以福清市为例，充分考虑影响土地适宜性的土地的自然属性和社会经济因素，借助地理信息系统的空间分析功能，运用多目标土地适宜性评价的方法进行评价研究。李萍［2］采用多种模型与统计方法，形成一套完整的信息化的土地适宜性评价方法，对湖南省醴陵市各类土地资源进行适宜性等级的划分。严伟［3］选取经济发达地区对低丘缓坡资源进行农业和建设用地2方面的适宜性评价和研究。孙晓莉［4］运用GIS技术，采用多因子叠加分析方法与主成分分析方法相结合的方式，对评价区域范围内低丘缓坡的建设用地进行评定。随着永安市城镇化的加快，新增建设用地指标不能够满足日益增长的建设用地的需求量，建设用地供需矛盾日益突出，这大大阻碍了永安市的经济发展。目前较少针对低丘缓坡林地资源进行建设用地适宜性评价研究，评价主要集中在对平原、沿海地区的土地适宜性评价上。本研究通过对永安市低丘缓坡林地进行建设用地适宜性评价，科学合理的选择建设用地适宜区域，将有效的缓解土地供给紧张状况，拓展建设用地新空间，优化城乡建设用地布局，推进永安市城镇化和城乡统筹发展。

1 研究区概况和资料来源

永安市是福建省三明市下辖的1个县级市，位于闽中偏西，是闽西北重要的工业城市和能源、建材工业基地，辖4个街道、3个乡和8个建制镇，总面积2 941 km2，常住人口36.5万。地貌特征为“九山半水半分田”，东部和西南部属于玳瑁山脉的中山山地，构成2条北东走向山脊;中部以高丘为主，其次为低丘、河谷平原、山间盆地;沿河两岸分布着大小不一、似串珠状的河谷盆地，自然资源储量丰富，素有“金山银水”之称，森林资源集存量大，森林覆盖率达83.2%。研究的数据资料来源于永安市2011年土地利用变更调查数据，土地利用总体规划数据、地形坡度数据、遥感影像图、三明市地质灾害分布现状及易发区、危险区 (点)分布图及永安市统计年鉴等。永安市低丘缓坡土地资源丰富，据计算低丘缓坡林地资源达19 691.47 hm2，占全市土地总面积的6.7%，其中可开发利用的林地资源为6 900.40 hm2。

2 研究方法

本研究以ArcGIS软件为工作平台，在永安市第二次农村土地调查的土地利用现状数据的基础上，叠加坡度、地形和土地利用总体规划数据，提取永安市低丘缓坡林地资源作为评价对象;综合考虑永安市自然和社会等因素确定建设用地的适宜性评价因子，对永安市公路、城镇以2 km为半径进行空间临近分析获取评价单元的城镇距离 (城镇影响度)和交通距离 (交通通达度);结合遥感影像数据利用植被指数估算评价区域的植被覆盖度，建立永安市低丘缓坡林地资源适宜性评价的各评价因子的空间属性信息数据库。采用特尔菲法确定评价因子权重，建立永安市低丘缓坡建设用地适宜性各评价因子分级标准及标准化值。根据加权求和法，计算出评价单元的总分，按照得分高低进行适宜性等级划分，得到永安市建设用地适宜性评价等级图。

3 构建评价指标体系

合理的评价指标体系是建设用地适宜性评价的核心，是对评价对象进行科学评价的重要前提。本研究采用逐级构建的方法，将指标体系划分为目标层、准则层、指标因子层3个层次。目标层是对评价对象即低丘缓坡林地的建设用地适宜性等级的划分;准则层是影响建设用地适宜性评价等级的因素，土地的开发利用涉及到自然、社会、经济等众多方面;指标因子层是影响建设用地适宜性的评价因子，建设用地适宜性评价体系的建立主要是对其评价因子的分析。综合考虑影响低丘缓坡林地的建设用地适宜性的各个因素，结合对评价因子分级标准的相关研究，在参考朱晓芸［5］对确定各评价因子量化分值方法的基础上，对评价因子分值做标准化处理，建立评价指标体系。

3.1 划分评价单元

土地评价单元即评价对象是具有专门特征的土地单位并用于制图的基本单元，由影响土地利用的各土地构成要素所组成的一个空间实体，土地评价单元的划分是进行土地适宜性评价的基础。本研究采用空间叠加的方法来划分评价单元，基于ArcGIS平台以永安市2011年土地利用变更调查数据为基础，提取林地图斑，然后利用GIS中的Intersect工具将林地图斑分别与永安市的坡度、高程图及土地利用总体规划建设用地管制分区图进行叠加。结合研究区域的实际情况，根据低丘缓坡的定义，提取海拔400 m以下、坡度小于25°、管制分区为允许建设区和有条件建设区的林地图斑作为评价对象。

3.2 选取评价因子

评价因子的选择是土地适宜性评价的关键性步骤，参评因子选择的科学和正确与否，直接关系到评价结果的科学性、准确性和评价工作量的大小。影响土地适宜性的因素有很多，主要包括地质、地形和社会经济因素。地质、地形因素包括地貌类型、海拔、坡度、坡向、地质构造、工程地质和地基承载力等，社会经济因素主要包括生产管理水平、地理区位、交通条件、排灌条件等［6］。综合永安市低丘缓坡林地的实际情况，按照主导性原则、差异性原则、稳定性原则、针对性原则、定性与定量原则和现实性原则，选取高程、地质灾害、城镇影响度、交通便捷度、植被覆盖度、坡向、坡度作为永安市低丘缓坡林地建设用地适宜性的评价因子。

3.3 确定评价因子的权重

由于各参评因子对评价目标的影响作用大小是不一致的，在评价单元中，不但要反映各评价单元的差异，而且要反映各评价因子间的差异，所以要对参评因子赋予一定的权重值，尽可能使评价结果更加准确，能够更真实的反映评价区域的土地适宜性［7］。本研究采用层次分析法和专家打分法相结合的方法，对评价指标进行两两比较和重要性评分，构建评价指标的判断矩阵，并通过一致性检验，得到评价因子的权重 (表1，表2)。

3.4 建立评价因子的指标分级标准及标准化值

各评价因子对建设用地适宜性程度的影响方式不同，划分评价因子的分级标准能更好的反映出评价单元适宜性程度的高低。海拔和坡度决定着建设用地开发利用的规模和分布，建设用地宜优先选择在坡度低、海拔较低的区域内开发。地形地势平坦，则利于开发建设，而地势起伏大，建造施工工程量大，开发成本也相对较高;植被覆盖度是反映一个区域的森林资源丰富程度及实现绿化程度的指标，从一定程度上能够反映区域土地利用方式是否高效、充分，植被覆盖度低的地区是土地开发利用的重点区域。区位条件是影响区域经济发展的重要因素之一，路网密度及距离城镇的远近能够反映开发区域的区位水平，区域的交通通达度及城市服务设施条件决定着建设用地适宜性程度的高低。地质条件将影响开发的安全性和可持续利用，建设用地开发建设应布局在地质灾害不易开发区．针对永安市实际情况，结合专家意见和相关的研究成果［8-10］，建立永安市低丘缓坡建设用地适宜性各评价因子分级标准及标准化值 (表3)。

表1 建设用地评价因子判断矩阵Table1 The Judging matrix of evaluation factors for construction lands

表2 评价因子权重表Table2 The weights of evaluation factors

4 等级划分

本研究采用加权求和法计算评价单元综合得分，即在确定各评价因子权重的基础上将影响建设用地适宜性的各评价因子的权重乘以其标准化值，然后进行相加．对永安市低丘缓坡林地资源13 450个评价单元进行综合得分计算，得出评价单元得分主要集中在30～50分、50～70分、70～100分区间，以此制作出评价单元综合得分频数分布直方图 (图1)。建设用地适宜性等级反映了土地可开发利用的程度，根据评价单元的综合得分结果将低丘缓坡林地资源建设用地适宜性等级分为一级 (综合分值在70～100之间)、二级 (综合分值在50～70之间)和三级 (综合分值在30～50之间)3个等级．一级是最适宜土地的开发建设，二级为基本适宜土地的开发利用，三级为不适宜土地的开发利用。

表3 建设用地适宜性评价指标体系Table3 The index system of construction lands suitability evaluation

图1 频数分布直方图Figure1 Histogram of frequency distribution

表4 各乡镇建设用地适宜性评价结果Table4 Suitability evaluation results of construction lands of towns in Yong'an

5 评价结果分析

永安市低丘缓坡林地资源建设用地适宜性等级一级、二级、三级的面积为2 422.00 hm2、4 238.67 hm2、239.72 hm2(表4)，分别占永安市低丘缓坡林地可开发利用总面积的35.1%、61.4%和3.5%。最适宜开发建设土地主要分布在中部偏北地区，包括燕北、燕南、燕西街道办事处、贡川镇和曹远镇 (图2)。该地区自然地理条件优越，距离中心城区和交通主干道较近，属于经济比较发达的地区，适宜建设用地的开发。但在开发过程中要因地制宜，应注意生态环境方面的保护，不宜过度开发，以免造成对生态环境的破坏。永安市基本适宜建设用地开发的土地面积占的比重最大，各乡镇都有分布;不适宜开发区域占低丘缓坡林地的比重较小，此类林地所在地区为地质灾害易发区，区域周围大多数为海拔较高的山地，海拔一般在300～400 m，存在山体滑坡、崩塌、泥石流等地质灾害方面的风险，不利于建设用地的开发。根据《永安市城市总体规划修编 (2008—2030)》，永安市城市建设用地发展规划中心市区建设用地 (主要为居住用地)基本沿燕江、巴溪带状集中布置，向巴溪东西两侧山地拓展，城市总体布局朝着一个中心市区和5个外围工业区 (尼葛片区、曹远片区、大湖片区、吉山片区、坂尾－麻岭片区)的组团式结构发展。由此可见，永安市低丘缓坡林地的建设用地适宜性评价结果基本符合永安市城市总体发展规划，评价结果可靠。

6 结论与不足

本研究在ArcGIS平台上，通过选取合适的评价因子，构建了永安市低丘缓坡林地资源建设用地适宜性评价指标体系，得到研究区域建设用地适宜性等级，尝试对永安市低丘缓坡林地资源进行建设用地适宜性评价，评价结果有一定可靠性，对永安市今后的建设用地的开发利用具有重要的指导意义。本研究的主要结论:对永安市低丘缓坡林地建设用地适宜性等级影响较大的因素主要是地质灾害和区位条件，决定着土地是否适宜开发利用为建设用地，其他评价因素对其适宜性影响较小;适宜性等级较高的林地基本处于永安市中心城镇区和交通网比较发达的地区。本研究的不足之处:1)采用层次分析法确定各评价因子的权重，主观人为因素会对评价结果产生一定的影响。2)受到社会经济、自然生态环境和人为等多方面因素的影响，评价指标考虑不够全面，还要充分考虑开发区域的土层厚度、地基承载力、地方财政收入等，希望在后续的研究中能够完善评价指标体系，使评价结果更加科学合理。

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