基于多宜性分析的庐江农业观光园土地利用布局研究

张 瑞, 严 军, 吴小娟

(1.安徽师范大学 生命科学学院，安徽 芜湖 241000；2.南京林业大学 风景园林学院，江苏 南京 210037)

丘陵地区地形高低起伏且生态环境良好，具有多变的景观层次和丰富的自然资源，为发展生态农业观光提供得天独厚的优势。但在丘陵型农业观光园建设过程中往往因缺乏科学的前期分析工具与方法、对原基址认识不全等原因出现一系列土地利用不合理的问题。土地适宜性分析是分析土地针对某种用途的适宜程度，在景观规划、土地布局等研究领域已广泛使用[1]，但传统的主宜性或综合性适宜性分析主要侧重某一方面，不能全面描述不同建设对土地的需求状况及适宜性情况，因而也很难准确地指导具体的土地布局及园区建设。

本研究以庐江农业观光园为对象，结合园区内部生态系统复杂性、土地利用类型多样性等特点，引入多目标的适宜性分析，即“多宜性分析”评价方法[2]，得到针对各类规划用地的适宜性评价，旨在为园区土地规划布局、功能分区和进一步建设提供针对性的指导和科学化的依据，以实现资源利用最大化、生态环境破坏最小化的园区建设发展目标。

1 研究区概况

庐江农业观光园位于安徽省合肥市庐江县汤池镇东侧6km处，距庐江县16km，070县道沿园区东侧穿过。园区面积约74.4hm2，其中丘陵山地区域面积约占总面积的78.1%，园区东部地形相对平坦，以油菜、水稻等农作物种植为主，西北山脚延伸处以蔬菜种植为主，且零散分布着乡村居民建筑，园内地势相对较低处存在一些沟渠和破碎水面，但分布较为分散且不贯通，园区南部为竹林，其余多为茶园，整体生态环境较好。

2 数据与方法

根据一般丘陵型农业观光园综合性的特点，结合园区现状、市场定位及功能需求，得知农业观光园内部土地利用多样，不仅包含园地、生态林地、农用耕地及交通运输用地，还常常包含水域游览用地及供短期居住及服务的建筑用地等[3]，为了使分析结果更具有针对性、全面性和可操作性，多宜性分析的内容应包括园地、耕地、林地、水域游览用地、交通运输用地及建筑用地6种土地利用类型的适宜性分析。

2.1 资料预处理，建立GIS属性数据库

地理信息系统(GIS)具有强大的空间分析功能，不仅可将园区内部起伏变化的地形量化、可视化，还可作为适宜性分析工具对园区各类用地适宜性进行分析。根据现场调研及相关基础资料的整理，建立GIS属性数据库并产生DEM高程图像。

2.2 影响因子及权重的确定

根据多宜性分析内容，结合现场实际情况及影响因子的选择原则与方法[4]，确定多宜性分析的影响因子为坡向、坡度、池塘、溪流与沟渠、主干道、次干道、现土地利用类型7个，而各因子对各类土地建设的影响程度不同，根据专家打分，确定各影响因子于各类用地的权重。

2.3 建立单因子图层

按不同土地建设类型分别对7个影响因子建立单因子图层并进行等级划分，不适宜、低适宜、中适宜、高适宜和最适宜分别取值为1、3、5、7、9。

2.4 加权叠加分析

根据各个影响因子的权重将各土地利用类型的单因子分析图通过GIS进行叠加，分析得到6类土地利用类型的适宜性分析图。

3 结果与分析

3.1 高程分析

基地CAD地形图表达地形信息，但并不直观，而数据经GIS处理后可得出DEM高程图像，可直观看到园区地形高低变化(图1)，图中颜色越浅的区域高程越高。分析得知园区中西部、西南部地势较高，东侧地势较低，分别向西南和西北方向有两条山谷线。

3.2 各影响因子的权重评定

本着生态建设第一的原则，请多位业内专家分别对每一规划土地类型的各个因子的权重进行打分，通过计算各因子在各类用地适宜性的权重数值、对判断矩阵进行归一化处理、计算随机一致性比率等步骤最终确定每一个影响因子的权重[5](表1)。

表1 六类用地适宜性评价因子及权重

3.3 建立单因子图层

3.3.1 坡向分析 坡向分为阴坡、半阴坡、阳坡及半阳坡，通过GIS分析得出园区的坡向分布(图2)，综合考虑不同坡向的水分、土壤以及稳定性等因素影响区域内农作物、林果的种植以及居住建筑的分布，得出各土地利用类型的各个坡向适宜度(表2)。

3.3.2 坡度分析 通过地形图在GIS中产生坡度分析图，得出规划区内的坡度范围是0～65.4%。综合考虑坡度因子对园区内农作物、植物、道路以及建筑的影响[6]，采用自然适宜性相似归并法[2]，将坡度划为65.4%～46.6%、46.6%～26.8%、26.8%～10.5%、10.5%～5.2%、<5.2%五个等级，得到5级坡度分析图(图3)。结合专家意见及实际情况，不同坡度于不同土地建设类型给予不同的适宜性等级(表3)。

表2 各坡向的适宜性评价Table 2 The suitability evaluation of various slope directions评价因子分类赋值园地耕地林地水域游览用地交通运输用地建筑用地坡向P1平地995999阴坡(北)119351半阴坡(东北、西北)337353阳坡(南)995777半阳坡(东、西、东南、西南)777575表3 各坡度的适宜性评价Table 3 The suitability evaluation of the different slopes评价因子分类赋值园地耕地林地水域游览用地交通运输用地建筑用地坡度P265.4%～46.6%11911146.6%～26.8%33933326.8%～10.5%75755510.5%～5.2%975777<5.2%595999

3.3.3 池塘缓冲区分析 结合场园区池塘大小、位置等因素，充分考虑生态林带的生物多样性需求、经济作物的水源地需求以及水域游览的观景需求等，将池塘缓冲区按距池塘距离60m以外、60～40m、40～20m、20～5m、池塘及其外围5m分为五个等级，并对其适宜性分别进行设定(表4)。

3.3.4 溪流、沟渠缓冲区分析 溪流和沟渠起到排水、汇水作用，多分布在坡度较大区域且宽度较小，缓冲带对溪流净污作用相对较小。根据专家意见及资料查询，将其缓冲区按距离溪流和沟渠30m以外、30～20m、20～10m、10～3m、3～0m分为五个等级(表5)。

图1 DEM高程图像 图2 坡向分析图 图3 坡度分析图

Fig.1 The DEM image Fig.2 The analysis diagram of the slope direction Fig.3 The analysis diagram of the slope

表4 池塘缓冲区的适宜性评价

表5 溪流、水渠缓冲区的适宜性评价

3.3.5 主干道缓冲区分析

由《保护缓冲带：缓冲带、廊道和绿色通道设计指南》(Bentrup,G.著)得知主、次干道主要是通过缓冲区的划分来评定对不同用地性质的影响。一方面，道路两侧应建立一定宽度的缓冲带隔离机动车产生的污染；另一方面，考虑便于游人到达和农作物、果实的运输。综合生态建设和游客的便捷性，将现状的主干道缓冲区分为60m以外、60～40m、40～20m、20～5m、5～0m五个等级(表6)。

3.3.6 次干道缓冲区分析 园区内分布多条次干道，其宽度较窄且多位于丘陵之中，对整体生态环境影响较小，将次干道缓冲区等级定为30m以外、30～20m、20～10m、10～3m、3～0m五个等级，对各土地利用类型进行适宜性分析(表7)。

表6 主干道缓冲区的适宜性评价Table 6 The suitability evaluation of the main road buffer评价因子分类赋值园地耕地林地水域游览用地交通运输用地建筑用地主干道P5>6033991360～4055773540～2077555720～59933795～0111191表7 次干道缓冲区的适宜性评价Table 7 The suitability evaluation of the secondary road buffer评价因子分类赋值园地耕地林地水域游览用地交通运输用地建筑用地次干道P6>3033991330～2055773520～1077555710～39933793～0111191

3.3.7 现土地利用类型分析 通过现场调研、基础资料整理及GIS、RS的分析，得知现园区中用地主要包括园地、耕地、林地、水域、草地、交通、居民住宅建筑用地及裸地等。结合专家意见及文献查阅，确定现土地利用类型于规划土地利用类型的适宜性情况(表8)。

3.4 加权叠加结果分析

按照各影响因子的等级划分及适宜性情况，针对每一类规划用地分别进行7个单因子适宜性分析，再根据各个影响因子的权重进行叠加得到叠加分析图。由此得出各土地类型的适宜性分析图(图4)，并通过GIS统计各土地类型的各个适宜性等级所占面积(表9)。

表8 现土地利用类型的适宜性分析

表9 不同土地利用类型各适宜性等级所占面积统计表

结果显示：耕地、园地最适宜性与高适宜区域及面积相近，主要集中于相对平坦和缓坡地带；生态林地最适宜、高适宜区域主要集中于园区南、北及中部西侧；水域游览用地沿现有水系周边布局，成点、线、面状分布；建筑用地适宜建设区域相对零散成块状，且与交通运输用地最适宜建设区域有部分重叠。

园地适宜性分析图

林地适宜性分析图

水域游览用地建设适宜性分析图

建筑用地建设适宜性分析图

图4 各土地利用类型的适宜性分析图

Fig.4 The suitability analysis diagram of all land use types

3.5 多宜性评价在功能分区及土地布局中的应用

多宜性分析为园区内每一类规划用地指明了最佳建设范围，在各类用地的最适宜和高适宜区域内进行该类用地建设，针对性的指导土地规划布局，有利于土地利用合理化和原场地的保护性开发利用，使原生态环境影响最小化，实现因地制宜、节约成本的可持续发展。

图5 功能分区规划Fig.5 The planning of functional zoning

基于庐江农业观光园各类用地适宜性的评价结果，结合生态农业观光园规划设计理念、基本原则及造景思想[7]，同时满足生态农业生产、生态观光游览、休闲度假、生态保护、文化体现及综合服务等功能需求，最终确定庐江农业观光园总体功能分区规划图(图5)。其中：耕地主要集中于东侧相对平坦区域，与缓坡地形上的园地共同构成生态田园体验区；西侧、北侧及南侧利用原园区内的松、竹形成生态林区，同时补栽当地树种形成丰富的植物群落，兼做生态隔离带；结合水域游览用地适宜性分析，通过梳理园区内水系将其贯通并创造多变的水岸线形式，使水源保护、水体景观与游览活动结合，构成特色的滨水游览区；综合建筑用地、交通运输用地适宜性分析，融入造景手法，将综合服务区设置在交通便利的竹林深处，营造豁然开朗的田园风光；在园区西南部较适宜建设建筑的区域建造休闲度假区，建筑风格应与当地传统徽派建筑为主；为彰显当地历史文化，结合当地特色美食，在建筑适宜建设的中部偏北地区建设特色文化餐饮体验区。

4 结论与讨论

本研究将基于GIS的多宜性分析引入到庐江农业观光园的土地布局中，对地形地貌进行量化和可视化，直观、准确的掌握规划区内6种土地利用类型最适宜的分布区域，再结合园区的功能需求进行合理的功能分区，确定土地利用布局，用以指导园区进一步具体的规划建设。

与单一适宜性分析相比，多宜性分析结果更具有针对性和可操作性，能更好的实现因地制宜，充分发挥场地优势、维护场地生态环境，避免大挖大填等不适宜的建设。但本研究中因子的选取与权重的确定仍存在一定的主观性，同时选用的“自然适宜性相似归并法”也会影响分析结果的准确度。为使评价结果更客观、科学、精准，多宜性分析方法还需要考虑更多影响因子、掌握更多空间资料和数据。随着3S技术的不断完善和广泛的应用，以及学科间交流的日趋频繁，针对建设前期的土地布局分析方法也会逐渐完善。

参考文献：

[1] 王琦,赵志平,韩煜，等.基于土地利用生态适宜性评价的县域工业布局、结构优化研究——以河北省赞皇县为例[J].生态经济,2017(11):182-186.

[2] 尹君,褚达华,林培.土地多宜性评价方法的研究[J].河北农业大学学报,1997,20(3):92-97.

[3] 梁硕.农业生态观光园规划设计探讨——以山东省平阴县农业生态观光园设计为例[J].河北林业科技,2017(2):55-57.

[4] 张洪,曹京,董世杰.基于GIS的低丘缓坡土地利用建设适宜性评价——以大理市为例[J].安徽农业科学,2017(6):212-217.

[5] 严军,张仲昊,周泉.基于GIS叠加分析的规划建设适宜性研究——以宣城市白云山养生养老社区为例[J].林业科技开发,2014(5):131-135.

[6] 张顺平,乔杰，王保平，等.低山丘陵区坡向、坡位对泡桐幼龄林生长的影响[J].东北林业大学学报,2013(12):278-282.

[7] 李珍珍,刘昱,郑先波，等.将园林造景思想融入观光园区景观设计的探讨[J].浙江农业科学，2017,58(3):399-402.