低丘缓坡建设用地空间拓展评价

尤笛　蒋金豹　郭海强

摘要：福建省正全力打造21世纪海上丝绸之路核心区，境内山地丘陵面积占全省土地总面积的90%，建设用地严重不足，开发利用低丘缓坡土地资源作为建设用地势在必行。以福建南平邵武市为例，运用GIS和RS技术，采用多因素综合评价模型，对邵武市低丘缓坡土地资源开发成建设用地进行适宜性评价，给拓展建设用地空间提供科学的依据。为了凸显生态的重要性，从空间区位、自然地理、社会经济、生态保护4个方面共选取15个评价因子构建评价指标体系；在确定评价指标权重方面，将G1法和层次分析法（AHP）线性组合以降低评价的主观性。结果显示，邵武市可开发的低丘缓坡土地资源比较丰富，适宜用作建设用地部分占可开发面积的75.68%，主要集中于邵武市的城区和东南部，沿着富屯溪两侧分布。该研究可为邵武市低丘缓坡土地资源科学开发提供空间方位和技术依据。

关键词：低丘缓坡；土地评价；建设用地；适宜性

中图分类号： F323.211 文献标志码： A 文章编号：1002-1302（2016）07-0508-05

福建是古代海上丝绸之路的重要起点。当前，在国家“一带一路”的战略引领下，福建省正全力打造21世纪海上丝绸之路核心区。福建省位于中国东南部，依山傍海，境内山地丘陵面积占全省土地总面积的90%，耕地少、建设用地严重不足，无法满足21世纪海上丝绸之路核心区的建设发展需要。为了拓展建设用地，福建省提交了《福建省低丘缓坡土地开发利用试点方案》，该方案在2012年11月获得国土资源部批复并同时确定南平邵武市为福建省首批低丘缓坡土地开发利用试点市之一。在开发利用低丘缓坡土地之前，需要对低丘缓坡土地进行评价，为合理利用低丘缓坡土地资源提供依据。

低丘缓坡土地是指广大低山丘陵区集中连片分布的、坡度25°以下的缓坡地，主要包括荒草地、裸土地、废弃园地、低效林地等多种后备开发资源[1]，广泛分布在我国东南沿海，浙闽交界的武夷山脉区域。近年来，有很多学者对低丘缓坡建设用地的适宜性进行了评价，其评价指标体系的构建主要考虑自然、社会、经济因素。孙华芬等选取高程、坡度、地下水埋深、地基承载力、切割密度等指标进行评价[2]；孙永亮等从场地稳定性、岩土体性质、地下水条件、地形条件方面选取评价指标[3]；韩会庆等选取相对高度、交通便捷度、城镇影响度、土地利用、地质灾害等评价指标[4]。然而，在保护生态平衡的大环境下，国家极力倡导生态文明建设，生态因素却很少被顾及到。在建设用地空间拓展的过程中，应充分考虑生态因素在土地适宜性评价中的作用，任何土地的开发利用都不能以破坏生态环境为代价。

选取评价指标很重要，然而确定指标权重是建设用地适宜性评价的另一个关键点。在确定指标权重系数方面，常用的方法有特尔菲（Delphi）法 [5]、层次分析法（analytic hierarchy process，AHP）[6]、G1法[7]等。此类确定权重系数的方法在单一使用时，人为因素参与过多导致主观性太强，因此缺乏可信度。本研究将层次分析法与G1法有效结合，避免了各方法单一使用时的缺陷，同时降低了评价中主观性不利的影响。同时结合GIS和RS技术，将定性评价和定量评价相结合。以南平邵武市为例，从空间区位、自然地理、社会经济和生态保护4个方面构建评价指标体系，评价低丘缓坡土地资源用于建设用地的适宜性，为后续开发提供技术指导。

1 材料与方法

1.1 研究区概况

邵武市位于福建省西北部、武夷山南麓、闽江支流富屯溪中上游。东西宽115 km，南北长125 km，土地总面积28.58万hm2。邵武市因“八山一水一分田”之说，属于典型的山区丘陵地貌，森林覆盖率达70%，境内共有低丘缓坡土地资源8.246万hm2，低丘缓坡资源丰富，乡镇分布见图1。

1.2 数据及处理流程

研究数据主要有1∶ 10 000邵武DEM，Landsat8遥感影像，土地利用现状数据库，基本农田、森林、地质灾害、断裂带相关图件，统计年鉴等相关文本资料。在统一的坐标系 WGS-84中进行数据处理，评价建设用地适宜性的流程见图2。

1.3 低丘缓坡概念及其范围的确定

低丘缓坡定义标准因地方不同而存在或大或小的差异，从而导致低丘缓坡的范围没有严格界定。在评价建设用地适宜性时，江西省地区低丘缓坡坡度界定在6°～25°[8]，海拔低于300 m，也有部分地区因地势原因把海拔界定在500 m以下[9]；浙江省地区低丘缓坡坡度定义在2°～25°[10-11]，海拔小于300 m；四川省地区低丘缓坡坡度界定为6°～25°[12-13]，海拔低于500 m；云南省地处山区，坡度较陡，低丘缓坡坡度标准适当放宽到8°～25°[14-15]。我国《水土保持法》规定坡度>25°的坡地禁止开发[16]，考虑到邵武地势条件，其平均高程达778 m，将低丘缓坡的范围扩大到海拔≤500 m且坡度为2°～25°的区域，占总面积的40.38%。再剔除已有建设用地、基本农田保护区、森林禁止开发区、风景名胜及特殊用地，得到可开发的低丘缓坡范围见图3。

2 研究方法

2.1 建立评价指标体系

低丘缓坡土地资源是一个受多种因素影响的动态系统，因此选择的评价指标应该具有综合性、代表性、可行性等特征[12]。同时结合邵武市山多、地势复杂等实地特征，从空间区位、自然地理、社会经济、生态保护4个方面共选取15个评价因子，使评价综合性更强，其评价指标体系见图4。在 ArcGIS 环境下，将研究区划分为30 m×30 m的栅格作为评价单元，利用空间分析的栅格重分类功能，计算并生成各因素评价结果图。

2.2 土地等级量化分级

采用定性评价和定量评价相结合对各评价指标进行分级量化，并通过给专家发放调查问卷，然后回收进行统计的方式，将评价标准划分为4个等级进行赋值，分级标准见表1。

2.3 确定评价指标的权重

G1法[17]邀请多个土地方面专家将同一层次上的各指标对目标层重要性进行从大到小排序，同时给出前后指标比较后重要程度的比值，确定各个评价指标的权重。

AHP法[18-19]中通过乘积方根法计算确定各评价因子权重。具体步骤为：首先要构造层次分析结构，即将评价指标体系分为目标层、准则层、指标层；然后构造判断矩阵，一般采用9级标度法确定同一准则层上各指标之间的重要程度；最后对判断矩阵的一致性进行检验，结果满足C.R.<0.10，表明判断矩阵有满意的一致性。

G1法省略了构造判断矩阵和一致性检验等工作，完全受制于专家意见， 会因专家对指标的重要性排序不合理而直接导致结果不合理；层次分析法根据一致性检验结果判断是否接受专家意见，淡化人为因素的影响。本研究计算二者权重值的算术平均值，避免不同方法带来的计算误差，同时将二者的主客观因素进行均化而降低主观性，从而使结果更符合实际情况，结果见表2。

xi=0.5×G1i+0.5×AHFAi。

（1）

式中：i表示第i个评价指标，xi为参评因子综合权重，G1i为G1法计算的权重，AHPi为AHP法计算的权重。从参评因子权重的结果得知，生态保护>空间区位>社会经济>自然地理，其中基本农田保护和交通可达性评价因子的权重最大，坡向和高程评价因子的权重最小。符合在保护生态的基础上再发展经济的原则，求出的权重很合理。

2.4 构建评价模型

在ArcGIS平台下，采用多因素综合评价法[9，20-21]，对邵武低丘缓坡建设用地空间拓展的适宜性进行评价。评价模型如下：

3 结果与分析

3.1 评价的结果

采用多因素综合评价模型，按公式（2），在ArcGIS中输入各评价指标的权重值和对应的指标量化分值，计算得到可开发的低丘缓坡建设用地适宜性评价分值为39.02～98.62。由于自然间断法的分级能体现出变化剧烈的间断处，所以按自然间断法将评价结果分为4个等级：适宜性优、适宜性良、适宜性一般、不适宜（图5）。（1）适宜性优等的低丘缓坡沿着富屯溪东西两侧分布，主要分布在邵武城区，涉及的乡镇有城郊镇北部和南部、水北镇南部、下沙镇东部和西部。总面积为13 811.40 hm2，占可开发低丘缓坡的11.91%。（2）适宜性良的低丘缓坡主要在邵武东北部，集中分布于水北镇南部和西部、城郊镇中部和西南部、拿口镇中部和东部。总面积为33 568.02 hm2，占可开发低丘缓坡的28.94%。（3）适宜性一般的低丘缓坡主要位于邵武东南、东北部，集中分布在拿口镇东北和西南部、水北镇西南部、洪墩镇西北至东南区。总面积为40 442.04 hm2，占可开发低丘缓坡的34.83%。（4）不适宜的低丘缓坡位于邵武四周，主要分布在拿口镇四周、大竹镇中部以东成片区域、沿山镇北部和南部。总面积为 28 200.24 hm2，占可开发低丘缓坡的24.32%。

利用GIS技术，根据邵武行政区划图和评价结果图，统计邵武各乡镇低丘缓坡的不同适宜性等级所占面积，详见表3。

3.2 适宜性等级分析

将适宜性优、适宜性良、适宜性一般划为适宜建设区，共占可开发的低丘缓坡面积的75.68%。为了更直观对比适宜区各乡镇可开发的建设用地的面积，绘制面积直方图（图6），

可开发面积大的乡镇主要有水北镇、拿口镇和城郊镇等。

根据评价结果将4个不同等级分布区域的特点综合分析如下，并给出相应的空间拓展建议。

优等适宜区靠近城区、人口稠密、经济发达；交通便利，有316国道、205省道和鹰厦铁路贯穿其中；坡度平缓，平均高程300 m以下；地质灾害易发性低；距基本农田保护区和森林禁止开发区较远，不会对周围的生态环境造成破坏。综合以上有利因素可知，此区完全符合评价优选标准。建议此区可结合城市规划文本，优先开发为建设用地，如工业园区等，将土地节约集约利用的同时使建设用地的经济效益达到最大化。

与优等适宜区相比较而言，良等适宜区明显的不同是地区高程普遍达到500 m，且坡度逐渐变陡，需要一定的开发技术支持，才会将此区开发为建设用地。针对邵武市地势条件，此区存在一定的限制因素，建议采取一定措施处理后因地制宜建设，可作为建设用地开发的备选资源，建议开发为居住和商服用地等。

一般适宜区乡镇交通发达，毗邻鹰厦铁路；经济基础较好，有些工业园区分布在其中。但距离中心城区较远，有基本农田分布在其中，森林覆盖度大，容易破坏周边生态环境，引起地质灾害。建议作为建设用地次备选资源，可在利用前期采取一定的经济技术和工程措施适当整治，加强地质灾害防范及生态环境保护，建议作为公园和绿化用地等。

不适宜区地质灾害易发性较高，植被覆盖度较大，建设开发会严重破坏生态环境，造价成本偏高；部分森林禁止开发区分布在沿山镇中部、大竹镇中部、张厝乡南部，不能进行开发建设；高程和坡度偏高，施工难度相当大，不适宜开发成建设用地。建议此区禁止开发建设，保留目前的土地利用现状，保护风景名胜，并加强土地综合整治。

4 结语

本研究借助GIS和RS技术，综合考虑生态、区位和自然等重要因素，对邵武低丘缓坡土地资源开发成建设用地进行了评价适宜性。该评价指标体系分级科学、指标选取合理；将G1法和AHP法线性组合确定指标权重，降低主观性；多因素综合评价模型不仅简单可靠，还有较强的实用性和可操作性。评价结果表明，邵武可开发的低丘缓坡面积约 115 380.00 hm2，占总面积的40.38%；适宜开发成建设用地的面积约87 778.35 hm2，占低丘缓坡的75.68%。本研究评价结果与实际情况相吻合，为邵武以后大规模开发低丘缓坡土地资源拓展建设用地空间提供了科学依据，也有利于促进海上丝绸之路的发展。

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