秦巴山区移民安置工程选址空间适宜性评价
——以陕西省汉中市南郑区为例
2018-05-02付恒阳
付恒阳
(陕西理工大学 历史文化与旅游学院, 陕西 汉中 723000)
移民工程选址空间适宜性评价,是移民工程的前瞻性工作,对解决移民区群众规避自然灾害、缓和人地矛盾、实现脱贫致富等具有导向作用。秦巴山区地形复杂、地貌多样、地质结构不稳定,大部分地域面临着山洪、泥石流、滑坡、塌方等自然灾害的潜在威胁。鉴于此,2011年陕西省政府制定了《陕南地区移民搬迁安置总体规划》,旨在解决陕南3市28个区约240万移民的生产生活问题。到目前为止,移民安置工作虽初见成效,但仍困难重重,尤其在科学选址方面尚有诸多问题。因此结合移民工程的基本目标,评价移民安置工程空间选址适宜性,为移民选择出适宜的移民区已成为亟待解决的关键问题。
19世纪末,美国学者依靠手工绘图结合图像叠加等手段,展开了对土地的适宜性评价[1]。随着地理科技的发展,以GIS作为土地适宜性评价手段,渐渐成为研究此类问题的普遍措施[2-4]。GIS技术逐渐与计算机辅助叠加制图法、人工智能法、多指标决策法结合,使得空间开发的评价方法在精确性、综合性及动态性方面得以有效提高[5-6]。国内关于GIS技术在空间开发领域的应用上则更为关注具体应用,如对城市用地、聚落用地、农村用地、养老用地等适宜性评价[7-11]。虽然有关土地适宜性评价的研究很多,但有关移民安置工程空间适宜性研究较少,尤其以选取典型样本为单位的秦巴山区移民空间选址适宜性研究目前还是空白。
本文以地处秦巴山区的汉中市南郑区为例,从自然、社会和生态3个方面选取重要因子,系统设计移民工程空间选址评价体系,利用层次分析法和GIS软件作为评价因子数据处理分析工具,定量评价南郑区移民安置工程选址空间适宜性,以盼为相关部门在移民安置工程选址及区域规划等方面上提供一定的借鉴。
1 研究区概况和数据来源
陕西省汉中市南郑区(原南郑县,2017年9月撤县设区)地处秦巴山区,位于汉中市南部、汉中盆地西缘的汉水之滨,坐标位置为32°24′—33°7′N,106°30′—107°22′E。该区东连城固县和西乡县,西临宁强县和勉县,南接四川省通江县、南江县和旺苍县,北界汉江,与汉台区划江而治。东西绵延83 km,南北长约97 km,区域总面积约为2 823.78 km2。其中平原约占11.8%、低山丘陵约占22.5%、中高山地约占65.7%。最低海拔484 m,最高海拔2468 m;区域内河流众多,河网密集,径流量大,且季节分配较为集中,极易引发洪涝灾害,此外,区域内山区面积广、地势相对高差大、地质隐患点分布多,是全省自然灾害情况最为严峻的区域之一。
本文采用的数据主要有全国1∶400万地图中的南郑区界图、南郑区数字高程地图(DEM)和2017年的TM(Thematic mapper)影像数据,并收集研究区相关基础地理资料、地形图、行政区划图、土地利用图等数据,用作影像解译参考。考虑到影像获取条件、研究区实际遥感图像云量,所用影像为2017年5月份TM影像,所用数据来自地理空间数据云,空间分辨率为30 m×30 m。地质灾害点和生态敏感区数据来源于南郑区国土资源局及南郑区环保局。
2 研究方法
2.1 评价因子的选取
移民搬迁是一个复杂的工程,安置点选址受制于自然、社会、经济和生态等诸多因素的影响。李双[12]认为移民选址主要考虑地质环境和地理环境因素,关键是要避开地质灾害易发区;彭立等[13]认为断层避让、地质灾害避让、坡度、高程、水系、植被覆盖等是选址主要考虑因素;周建等[14]认为土地质量、交通条件、水资源、宗教信仰和习惯是选址中考虑的主要因素;余咪咪等[15]认为市场在农村经济中起着重要的作用,离建成区较近有助于消除贫困。连海波等[16]认为人均可耕地面积、区域发展前景等也是选址中要考虑的因素。基于上述研究,按照指标选取的科学性、系统性和可操作性等原则,结合南郑区实践状况,本研究选择了以下9个因素:坡度、高程、地质灾害点密度、距河流缓冲区的距离、距主干道的距离、距城镇的距离、耕地资源、土地利用类型、距生态敏感区的距离。其中坡度、高程、地质灾害点密度、距河流缓冲区的距离属于自然因子;距主干道的距离、距城镇的距离、耕地资源、土地利用类型属于社会因子;距生态敏感区的距离属于生态因子。
2.1.1 坡 度
研究区内地形复杂、坡度较大的山区不适合耕作或生活,如果开发过度,极易引发山区居民与环境之间的矛盾,造成水土流失、土壤退化,更有甚者可能酿成严重的灾害[17]。在政策方面,我国执行的政策是坡度25°以上的农田要退耕还林。因此,安置区域必须选择在坡度小于25°的区域,地势平坦处为首选。
2.1.2 高 程
高程决定了移民的基本生活条件。基于该区域的自然地理条件分析,低高程区域农作物耕种条件和居住适宜性要优于高高程地区。
2.1.3 地质灾害点密度
地质灾害点密度是指流域单位面积内地质灾害点的个数[18]。流域灾害点密度越高,该区域越容易发生地质灾害。陕南移民一个主要目的之一是减少地质灾害的危害,故移民工程应选址在地质灾害密度低的区域。
2.1.4 距主干道距离
交通便利是成功实现移民顺利搬迁的重要因素。交通条件便利,不仅可以为居民的生活带来便利和各种配套设施的建设,也可使居民与外界沟通更加频密,增加就业机会。因此,候选区域与国道、省道和区道等主干道的接近是移民安置选择的另一个重要标准。
2.1.5 距河流的距离
水资源是生活和农业的先决条件。研究区山区居多,经济落后,农村集中供水设施缺乏,农业生产更依赖天然水资源。因此,安置区应选择靠近河流、水库等自然水域,以便在搬迁后为移民提供足够的生活和生产用水。但南郑区水源富集,山洪多发,移民安置点选择应与河流水系保持适当的距离,以防止洪灾威胁与河流破坏。
2.1.6 距城镇建成区的距离
距区、乡镇建成区的远近对移民生活有重大影响。南郑区经济中心主要是区、乡镇建成区,建成区不仅是当地人民参与政治、社会活动和社会学习的重要场所,也是人们物质交易的重要场所,而交易场所在农村经济中发挥重要作用[19],所以候选区的地理位置越接近城镇越好。这样可以实现建成区对移民安置点的辐射和带动作用。
2.1.7 土地利用类型
土地利用类型关系着移民工程的建设成本和区域生态保护。其中政府规划居民用地由于基础设施条件较好,是移民安置地的首选用地;荒草地属于农用价值较低的部分,通过合理的整顿,或可因地制宜成为移民安置地的选址目标;耕地和林地分别是保障粮食安全和维护区域生态环境的特殊区域,因此移民安置地选址应尽量不用或少用这些区域;水体属于禁建区,故移民安置应避开水体,并建立一定的水体缓冲区,在缓冲区之外另谋选址。
2.1.8 耕地资源
拥有土地资源是移民的基本生活保证,也是促使移民心理安全的基本条件[20],相对丰富的可耕地可以保证移民搬迁后尽快恢复生产。在移民安置规划中,为了尽快使移民稳定下来,安置区应尽可能选址在耕地资源相对丰富的区域。
2.1.9 距生态敏感区的距离
生态敏感区是指对区域总体生态环境状况起决定作用、生态环境变化最激烈和最易出现生态问题的地区,主要包括自然保护区、风景名胜区、饮用水水源保护区、森林公园、地质公园、重要湿地、水土流失重点防治区等。生态敏感区极易受到人为的不当开发活动影响而产生生态负面效应,是空间开发中应该避让的区域[21]。
2.2 指标体系及影响因子权重确定
自然、社会及生态因素对于安置区选址的影响程度各有不同,但它们之间相互联系与制约所产生的结果决定着安置区的布局和发展状况的优劣[22]。鉴于此,本文采用层次分析法构建评价指标体系,评价南郑区移民安置工程选址空间适宜性,将所有影响移民安置工程选址评价指标分为目标层、准则层和指标层。然后通过专家打分方式确定评价指标的相对重要性,首先构建各层间指标对比的两两判断矩阵,并检验对比矩阵的一致性,确保两两比较的时候没有出现错误。计算得到CR=0.062 8(CR<0.1),符合一致性要求。然后通过计算矩阵的特征根和特征向量,即得出各指标的权重(见表1)。
2.3 适宜性评价量化方法及评价模型
考虑到各因子的适宜性特点,结合研究区实际情况和移民安置区的具体要求,将每个因子划分为不同的适宜性等级,并分别赋值1~9,赋值越高,表明其适宜性越强(见表1)。
本文利用多因子加权评价模型对南郑区移民安置工程选址进行空间适宜性分析。首先运用ArcGIS软件对数据进行处理,包括缓冲区分析、转栅格、裁剪等,生成各指标的栅格分布图,利用ArcGIS的图层叠加分析功能,将各指标的栅格分布图进行加权叠加,得到南郑区移民安置工程建设用地空间适宜性综合评价结果,并进行等级划分,确定移民安置工程选址适宜性空间分布。多因子的加权评价模型计算公式为:
式中,Fit为移民工程空间选址适宜性综合评价分值,Wi为因子i的权重值,Gi为评价对象所对应的第i个单因子的评价分值,n为因子总数。
表1 南郑区移民安置工程空间选址适宜性评价指标体系
3 评价结果
3.1 适宜性评价值计算
根据多因子加权评价模型,运用各评价指标算出的权重,基于ArcGIS工具栏中的地图代数栅格计算器,用各评价指标的栅格图层乘以对应评价指标的权重并对其求和,把各因子的图层进行加权叠加,最终获得南郑区移民安置工程空间选址适宜性指数值(如图1所示)。
图1 南郑区移民安置选址空间适宜值
3.2 分区阈值的确定
根据南郑区移民搬迁工程选址空间适宜值分布图的属性数据可知,其综合评价指数在1~8.697 2之间。通过评价指数的分布状况,使用自然断点法将南郑区移民安置工程选址空间适宜性划分为:最适宜区、较适宜区、适宜区、较不适宜区、不适宜区5个类型区。其分类指标划分如表2所示。
表2 南郑区移民安置工程选址空间适宜性分级标准
3.3 适宜性分区结果
根据表2中的空间适宜性分级标准,对南郑区移民安置工程选址空间适宜综合评价结果进行重分类,得到南郑区移民安置工程空间适宜性分区分布结果(图2)和评价结果(表3)。
图2 南郑区移民安置工程选址空间适宜性等级分布图
最适宜区较适宜区适宜区较不适宜区最不适宜区面积/km2101.93246.51480.60680.241342.27占全区面积百分比/%2.618.7317.0224.0947.55
注:全区总面积2 823.78 km2
3.3.1 最适宜区
其综合评价指数在6.738 3~8.697 2之间,总面积约101.93 km2,约为南郑区国土总面积的2.61%。分布在区境北部、东北部、近汉江河岸沿线地区,这一地区是在地壳下陷后由河流堆积而成的平川,海拔约486~550 m之间,地势低平,适宜生活。区域内G5、G85国道呈“十”字交,另有省道、区道在此布局,交通便捷,毗邻现有建成区,远离地质灾害易发区和生态敏感区,开发潜力最高。因此这一地区无论从自然、社会经济还是生态方面考量,都属于移民搬迁选址的首选地区。只是有些最适宜区面积较小,不适宜大规模的移民安置区。
3.3.2 较适宜区
其综合评价指数在5.582 4~6.738 3之间,总面积约246.51 km2,约为南郑区国土总面积的8.73%。主要为梁山和大小汉山之间的平坝区。海拔约在550~650 m之间,地形以平地为主,兼有部分丘陵及山麓缓坡,该区远离地质灾害易发区和生态敏感区,耕地资源较多,土壤优良,距离区镇建成区较近,交通条件、城乡联系虽略逊于最适宜区,但所处区位资源禀赋较为良好,面积较大,且现实中最适宜区多被已建成区及村庄占用,故较适宜可作为移民安置选址区。
3.3.3 适宜区
其综合评价指数在4.364 8~5.582 4之间,总面积约480.60 km2,约为南郑区国土总面积的17.02%。海拔约在650~800 m之间,主要分散在南郑区的中部,多为丘陵和低山山麓,与较适宜区交错分布,这些区虽有一定坡度,但坡度不大,与地质灾害易发区和生态敏感区有一定距离,离建成区的距离也不远,且多有区道沟通外界,在当地缺少最适宜区及较适宜区的情况下,这些地区可以考虑为移民安置备选区,只是工程成本较大。
3.3.4 较不适宜区
其综合评价指数在3.023 9~4.364 8之间,总面积约680.24 km2,约为南郑区国土总面积的24.09%。主要集中分布在中南部的低山区,海拔在800~1000 m之间,地势起伏较大,大部分地区少有区道经过,交通较为不便,部分地区如回军坝、天池子等地岩溶地貌分布比较发育,有溶斗、暗河、落水洞分布其中,土地资源稀少,地质灾害点和生态敏感区多有分布,因此该区域较不适合作为移民安置工程的空间选址。
3.3.5 不适宜区
其综合评价指数1~3.023 9,总面积约1 342.27 km2,约为南郑区国土总面积的47.55%。集中分布在南郑区的东南、西南部的海拔超过1000 m的中山区,如牛头岭和巴山深处。区域内山势连绵,地势陡峻,人烟稀少,交通不便,地质灾害多发,生态敏感区密布。因此该区最不适宜作为移民工程安置区。
4 结论与讨论
4.1 结 论
在移民安置工程实施中,空间选址适宜性评价是一项必不可少的前瞻性基础工作。本论文结合陕南移民安置工程的特点,以汉中市南郑区为例,围绕“防灾减灾”“脱贫致富”和“生态恢复”3个目标,运用层次分析法,从自然、社会经济及生态3个视角,构建了南郑区移民安置工程选址适宜性评价体系,并依据该体系在GIS平台上完成了南郑区移民工程选址区划。
(1)适宜性评价指数分布范围在1~8.716之间,最适宜区、较适宜区、适宜区、较不适宜区、不适宜区的面积依次为101.93、246.51、480.60、680.24、1 342.27 km2,分别占全区总面积的2.61%、8.73%、17.02%、24.09%、47.55%。可见,南郑区移民安置工程空间选址评价适宜性不高,可供移民的最适宜空间有限,移民工程中应科学规划,最大限度利用好适宜区土地资源。
(2)从空间分布结构而言,最适宜区、较适宜区和适宜区主要呈点状、片状分布在研究区的北部平原、河谷盆地以及平原与丘陵过渡地区,自然、社会和生态条件优越,具有较好的生产和生活环境;较不适宜区和不适宜区主要分布在研究区西部和南部的在中、低山区,地质灾害多发、生态脆弱,社会经济条件差,适宜性值较低。
4.2 讨 论
影响移民安置空间选址适宜性评价的因子众多,本次研究主要选取的9个评价指标虽然涉及自然、社会、生态3个大的方面,但受数据的可获取性和精度等方面的制约,指标的选取尚不完善,如指标中没有涉及移民安置区的就业环境、经济发展趋势等指标,还有待今后的实地调研和考察,完善并提高指标体系的适地性和全面性。
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