GIS支持下的城市用地适应性分析—以英国格拉斯哥为例

赵安洋

南开大学周恩来政府管理学院，天津 300071

英国格拉斯哥近年来城市扩张迅速，然而城市规划缺乏以土地适宜性评价为前提的分析作为基础，常出现基础设施规划需求与实际不符、城市扩张缺乏持续性等问题，考虑到格拉斯哥在苏格兰地区的重要经济、社会影响，对城市的适宜性进行分析来指出格拉斯哥地域上的发展方向和重点是需要进行重点研究的。

1 研究区概况

格拉斯哥位于苏格兰中南部，格拉斯哥是苏格兰第一大商业城市，优良港口较多，制造业是该城市的核心产业，造船业发达，是一个传统的重工业城市，地处平原，地势北高南低，平原为主，地表较为起伏，城市总面积175km2，建设用地40km2，计划扩展用地25km2。格拉斯哥城市城区没有行政去画的分割，通常本地人会将城区分为东北城区，西北城区和南城区，其中东西北城区与南城区的分割是克莱德河。格拉斯哥城市总人口230万，占整个苏格兰地区的40%。

2 研究过程

2.1 评价模型

评价模型目前采用较多的是多因子加权叠加分析法：

式中：S—适宜性等级；Wi—权重；Xi为—变量因子。

2.2 选定研究设计的评价因子

城市作为一个多元的的综合系统，有着排他性和异质性。在进行城市建设用地评价时，所涉及到的影响因素很多，同时不同的城市由于地理位置以及经济性状的差异导致不同因子对城市建设所起到的影响效果是有差异的，本文将影响因子归为两大类，即社会经济因子与自然因子，并因地制宜地选取了符合对格拉斯哥城市发展现状有实质性影响的因子。

2.2.1 社会经济因子

社会经济因子的分析可以提高城市建设的效益，促进城市建设成本的节约，社会经济因子往往是与市民生活相关的，所以需要着重分析，本研究主要从交通的可达性、用地现状和城市增长极核三个方面进行评价。第一，交通可达性指利用一种特定的交通系统从某一给定区位到达活动地点的便利程度。可达性反映了区域与其他有关地区相接触进行社会经济和技术交流的机会与潜力，此类研究可利用GIS技术，建立缓冲区，锁定交通基础设施为中心，影响范围为半径展开缓冲区。第二，在进行城市用地选择时，用地现状作为城市规划的背景需要进行调研，政府对于城市内部不同功能，不同性质的建设用地的投入是有差异的。由此本研究对格拉斯哥的城市土地用地进行归纳，并将土地利用类型分为居民地、建设用地、草地、林地、水域五类。其中，居民地是首要适宜用地，林地和水田水域则作为不适宜城市用地的代表。第三，由增长极核理论，城市区已经建成的设施具有其自身影响范围，可以在其范围内影响经济活动的进一步扩大和发展，由此当建设区距离建成区越近时，越容易扩张为城市用地，这一理论在用地评价过程当中可以起到重要的作用，通过在建成区附近建立缓冲区，也可以作为衡量用地适宜性分析的指标。2.2.2 自然因子

自然因子是指城市环境形成的的基本因子，任何一种城市地貌都不是单一自然因子形成的，是多个因子共同作用的结果。在城市的初步建设过程中，自然往往是需要考虑的首要因素，因为自然因子是客观条件，难以改变的，对于城市建设的可行性产生决定性的影响，同时很大程度上决定了城市未来经济性的潜力，经归纳，格拉斯哥的自然因子包括地形、地质、坡度、水域和植被等。例如水域条件，对于格拉斯哥这一面依靠克莱德河，一面临海的城市，水域条件的好坏直接影响了城市内部生态系统的平衡，同时水域也可以为城市景观，城市水循环作出贡献。这些自然因素也可以进一步被分解，例如，地质因子可被划分为地质现象和地基承载力，有害地质现象包括泥石流、滑坡、冲沟和岩溶等建设用地应尽量避开这些区域；地基承载力是地基土单位面积上随荷载增加所发挥的承载潜力，其影响建筑物的施工材质以及建筑物的高度和密度，应具体分析。

2.3 设定评价标准

总结收集并列举不同的评价因子对区域生态环境的影响，将评价因子划分为不同的适宜性等级。运用专家打分法和层次分析法确定各个生态因子的权重，格拉斯哥城市规划范围内建设土地适宜性评价因子的划分如表1所示。

表1 城市土地适宜性评价因子和划分

一级指标二级指标适宜性分类条件评价分值权重很适宜 居民用地 9用地分类0.15社会经济因子适宜 旱地 7较不适宜 林地 4不适宜 草地 2很不适宜 水域 0适宜 1km缓冲区 9交通可达性较不适宜 1～2km缓冲区 7很不适宜 ＞2km缓冲区 4 0.13很适宜 建成区 9增长级核 适宜 1～2km缓冲区 7较不适宜 ＞2km缓冲区 4 0.08

2.4 评价结果与分析

首先以已经分类的不同因子的图层作为基础，利用GIS分析工具，将图层进行叠加。其次，对这些图层进行加权叠加，得到评价结果。

将城市建设用地适宜性分为5个等级：很适宜、较适宜、较不适宜、不适宜和不可用地。在格拉斯哥未来的建设土地规划中可以将很适宜和较适宜用地划为重点建设区，将基本适宜用地划为限制建设区，将不适宜和不可用地划为禁止建设区（或生态控制区）。

3 结语

通过回顾评价结果可以发现，格拉斯哥区划内规划区很适宜进行土地建设的地区主要分布在东北边缘，北部边缘以及南部边缘。较适宜建设的地段主要分布在东北边缘周边地区，中心城区，以及西南地区；在南部边缘周边地区零散分布。基本适宜建设的地段主要分布在中心城区周边；在较适宜建设的用地周边呈环状分布。不适宜和很不适宜的用地在西部水源保护地区，南部高地，东部高地周边亦有分布。格拉斯哥未来的城市建设土地的布局首先应按照自然环境的的发展规律，这样就可以有效的促进城市自然生态环境的良性循环，避免对生态系统的破环和干扰，依据分析结果，制定规划战略，指定区域发展优先级。其次要遵循社会经济发展规律，要合理安排土地开发顺序，节约城市开发成本，促进城市经济发展可持续。

运用多因子加权叠加的分析方法，将影响城市土地适宜性的因子进行分类，并形成不同的图层，利用GIS对城市土地进行空间分析、叠置分析以及缓冲区分析，对城市土地建设适宜程度作出分级。这种方式的创新点在于，可以使得城市规划布局的专业人员更好地理解城市土地用地建设适宜程度并且很清晰地展示出未来城市扩展的方向，可以做到具体问题具体分析。同时，这种方法从社会经济以及生态环境的角度为城市的土地利用提出建议，是城市规划策略的重要尝试和补充，GIS技术也为多方参与规划提供了工具、技术平台，是当前城市规划布局中土地开发利用常用的一种有效手段。与此同时这种技术也存在着缺陷，它无法实时收集动态的城市变化过程，例如人的迁移情况，土壤物质的改变，由于其不断变化，就很难设定因子范围来表达，如何解决这一问题，将是生态适宜性评价发展和完善的一个方向。