“反规划”理念下的山地农村建设用地适宜性评价

王桂林，江 蔚，汪 鹏，何 建

(1. 重庆大学，山地城镇建设与新技术教育部重点实验室，重庆 400045； 2. 重庆大学 土木工程学院，重庆400045； 3. 重庆市国土资源和房屋勘测规划院，重庆 400020)

0 引 言

土地利用规划是对一定区域内未来土地利用的超前性计划和安排，是依据城乡区域社会经济发展和土地的自然历史特性，在时空上进行土地资源分配与合理组织土地利用的综合技术经济措施[1]。随着我国城镇化进程的加快和西部大开发的深入推进，西部农村地区土地资源亟待开发利用，对山地农村建设用地规划的研究越来越得到重视。曹春华[2]对西部山地城市土地开发利用进行了研究，认为西部山区由于其特殊的自然条件，建设方法应改“大挖大填”为“内敛整治，外放保育”；赵万民[3]针对西南山地城市规划建设，提出适应性新技术支撑体系，为山地土地的适宜性评价奠定了深厚理论基础。山地农村地区由于其复杂的地质条件和特殊的地理环境，城镇化发展难度较大，需要大力引导其土地资源合理利用和科学规划。

山地农村建设用地适宜性评价多以传统评价方法为主，即根据区域的地质、地形、水文、生物、生态、社会、经济等诸多方面因素，综合判断某区域是否适合作为建设用地。陈燕飞等[4]在南宁市建设用地适宜性评价中选取了水域、土地利用现状、坡度、断层、地貌、工程地质及自然保护区等影响因子；周建飞等[5]在对城市建设用地做生态适宜性评价时选取了自然生物、土地资源、社会人文、地形地貌等方面的评价指标；孔雪松等[6]在对农村建设用地适宜性评价的过程中，采用生态、地形、水文、社会、经济等因子来构建指标体系；张翔等[7]在山地城镇化与地质生态环境协调性研究中，将各项指标概括为山地地质生态环境系统和山地城镇化系统两部分。国外学者在土地适宜性评价研究中比如：F.STENINER等[8]和D.U.PHAM等[9]分别选取了土质、工业、水文、生物、地形、社会景观等诸多指标，并针对评价模型、评价结果等做了大量研究；ZHANG Kaisheng等[10]和SUN Jian等[11]则重点研究了交通与土地利用的相互关系。

近年来，随着我国人口、资源、环境与经济发展的矛盾日益突显，关注生态和谐、提高生态保护、推动经济可持续发展的理念开始受到全社会重视。因此，传统建设用地评价方法难于满足生态用地优先规划的发展需求，而类似于地质学“远观近校”观察方法[12](即将整体规划与单元分割方法相结合)的“反规划”理念应运而生。俞孔坚等[13]提出了“反规划”理念，即优先将不适宜建设区域划出，再进行土地规划。该理论最早主要应用于城市景观规划领域，旨在运用“反规划”理念为城市规划良好的生态基础设施。彭德胜[14]将“反规划”理论应用于沅江市城市规划之中，以沅江五湖为中心，规划出组团式布局结构；俞孔坚等[15]将其与科学发展观相结合，并以北京东三乡为例，提出了运用“反规划”理论与景观安全格局相结合的方法；周万东[16]结合“反规划”与传统土地规划理念，提出尊重自然生态过程的土地利用规划方法；张晓燕[17]基于“反规划”理论，结合区域生态基础设施对秦皇岛卢龙县基本农田分布进行再规划，得到优于现状基本农田的规划结果。

综上，“反规划”理念目前在城市或城镇规划中已得到了成功应用，而对农村尤其是山地农村的规划应用较少。山地农村地区因其复杂地形地貌蕴含着丰富多样的生态系统，成为我国国土生态安全的重要保障地区；若是规划不当，则会对当地生态环境造成巨大损害。

此外，现有研究成果大多着重于对各安全过程及影响因子的选定，并未提及各因子之间的重要性差别(即权重分布定量评定)便直接得出结果[11-14]；部分研究成果虽然对影响因子进行了定量评定，但并未给出相关评定方法理论依据[16]。

笔者以重庆市涪陵区义和镇为例，根据山地农村特点，提出农村土地安全格局评价指标体系，基于“反规划”理念建立山地农村建设用地适宜性评价方法。

1 “反规划”理念下评价方法构建

“反规划”理念是相对于传统规划理念而言的，“反规划”并非不规划，也亦非反对规划，而是在规划建筑用地之前优先划出城市生态基础设施用地。传统规划方法出于经济考虑，先行规划建设用地及商业用地，会导致生态用地破碎化，随着城市扩张会进一步加剧城市发展与生态环境之间冲突；“反规划”则主张对生态用地先行规划，使其始终作为一个整体存在，保证生态功能最大化，降低或避免由于城市扩张对生态环境造成的危害，达到可持续发展目的。

“反规划”理念强调区域发展必须以生态基础设施(ecological infrastructure, EI)为基础。EI 即是指区域赖以生存的自然系统，是将生态系统各种功能整合在一起的关键性网络状土地空间格局[18]。

笔者以“反规划”理念为依据，结合山地农村用地特点，遵循客观科学性、主导性、层次分明性、可操作性，从土地水土保持、生态文明、地质灾害这3个安全格局对其开展评价，所建立的山地农村土地安全格局评价指标体系如图1，而GIS(geographic information system)技术作为土地分析的工具，具有海量信息储存、图像显示快捷的特点和强大的空间分析功能[19]，笔者将“反规划”理念与GIS技术相结合，模拟各安全格局发展过程和对土地影响程度。

图1 山地农村土地安全格局评价指标体系Fig. 1 Evaluation index system of land security pattern in mountainous area

在土地适宜性评价中，常用的评价模型通常有模糊数学模型、信息量法、综合指数模型、数理统计法、灰色系统评价模型、BP人工神经网络模型等。这些模型中，使用频率最高的是模糊综合评价模型和综合指数模型。笔者选用较为简单、成熟的综合指数模型中的加权叠加法，如式(1)。

(1)

式中：Qij为第ij个网格生态红线划分分值；k=1,2, …,n，表示第k个因子；W(k)为第k个因子权重；Cij(k)为第k个因子在第ij个网格红线区划分值。

为解决各因子重要性定量确定过程中主观经验性与客观科学性矛盾，笔者采用综合指数模型与AHP专家层次分析相结合方法获得影响因子权重。并据此叠加得到土地水土保持、生态文明、地质灾害相应的安全格局，由此建立生态基础设施(EI)。

2 实例应用

2.1 评价区概况

义和镇位于重庆市涪陵区西北部的长江上游北岸，东接涪陵区李渡新区工业园区，西南临长江与蔺市、龙桥、石沱隔江相望，北止黄草山脉与长寿区但渡镇相连，义和镇区位如图2。义和镇幅员面积104.39 km2，下辖12个行政村，4个社区，108个村民小组，28个居民小组，4.8万人，耕地面积21 69 hm2，森林面积2 000 hm2，森林覆盖率18.57%。

图2 义和镇区位Fig. 2 The location of Yihe town

义和镇地处平行岭谷拆皱暖热半湿区的长江河谷浅丘地带，灰棕紫泥土属，部分为深丘低山暗紫泥土属，黄草红春属及冷沙黄泥土属。境内海拔最低点为鹤凤滩铺子(156 m)，海拔最高点为黄草山顶湾(787.8 m)，年均温度为17～18 ℃，年均降水量为1 000～1 100 mm，无霜期为290～320 d。境内除长江外，还有奚家河沟、沙滩河、乌杨溪、马斑溪、黎家河沟、大磨溪等支流。

2.2 评价单元

参考《重庆市巴渝新农村民居通用图集》中典型房屋设计尺寸(进深10 m)，并考虑评价结果的可操作性和合理性，以3倍房屋进深的网格大小为基准，选取30 m×30 m网格作为评价单元。

2.3 评价过程及结果

由图1可知：生态基础设施包括水土保持安全格局、生态文明安全格局、地质灾害安全格局这3个方面。其中：由于该评价区无断裂带、泥石流、地面塌陷等地质灾害，在地质灾害安全格局中只选取洪水和滑坡这两项指标。

2.3.1 指标权重

因子权重采用以专家经验为判断基础的AHP法确定，也称作“专家-层次分析”。由于层次分析法具有人为判断的片面性，两两比较结果不一定具有客观一致性，通常需要一致性检验。若不能通过检验，便凭着大致估计调整判断矩阵，具有一定的主观性和盲目性。为此笔者采用一种改进层次分析法来确定权重，用3标度法代替传统的9标度法建立判断矩阵，并通过最优传递矩阵把比较矩阵转化为一致性矩阵，可快速得出权重排序。其操作性更强，且不需做一致性检验。

以水土保持安全格局为例，选取水源距离、坡度、林地保护这3个因素作为2级指标。即：U1={u11,u12,u13}={水源距离，坡度，林地保护}。

首先采用3标度法构建各指标之间的比较矩阵，如式(2)。

(2)

式中：cij=1表示指标Xi比Xj重要；cij=0，表示指标Xi和Xj同等重要；cij=-1，表示指标Xi没有Xj重要。

求出C的最优传递矩阵O，如式(3)。

(3)

把矩阵O转化为一致性矩阵D，矩阵D即为该准则层下的判断矩阵，如式(4)。

(4)

其中：dij=exp(Oij)。

最终根据判断矩阵D，求出判断矩阵的最大特征根所对应的特征向量，即为各评价因子的重要性，归一化处理后，即得到指标u11～u13的权重为W=[0.148 3 0.289 0 0.562 7]T。

用同样方法处理每个比较矩阵每位专家评出的指标权重，剔除偏差较大数据，取剩下权重值的平均数，最终得到u11～u13各指标的权重分别为W=[0.215 9 0.404 7 0.379 4]T。

同理，可得全部2级指标的权重为：U2={u21,u22,u23}={植被覆盖率，自然风景区，土地利用现状}；W(u21～u23)=[0.503 6 0.327 7 0.168 7]T；U3={u31,u32}={洪水，滑坡}；W(u31～u32)=[0.513 9 0.486 1]T。

2.3.2 1级指标评价结果

水土保持安全格局评价标准及分级设置如表1；生态文明安全过程评价标准及分级设置如表2；地质灾害安全水平评价标准及分级设置如表3。

表1 水土保持安全格局评价标准及分级设置Table 1 Evaluation criteria and classification settings of soil and water conservation security pattern

表2 生态文明安全过程评价标准及分级设置Table 2 Evaluation criteria and gradation settings of ecological civilization safety process

表3 地质灾害安全水平评价标准及分级设置Table 3 Evaluation standards and classification settings of geological disaster safety level

2.3.3 土地安全等级综合划分

土地安全等级综合划分评价模型为综合指数模型加权叠加法，因子权重也采用与“专家-层次分析”法(AHP法)确定，并采用3标度法构建各指标之间的比较矩阵，确定各指标的权重如表4。

表4 建设用地适宜性评价指标权重Table 4 Weights of construction land suitability evaluation index

根据多因子分级加权指数和法来进行综合等级评判，较好考虑了各因子影响叠加效果，但不能有效反映各指标独特性。当部分权重较大的指标值达到某一范围时，其对建设用地适宜性的影响程度呈现出较极端增长趋势，直至最后具有决定性作用。从上述综合评价模型得到结果中不能得到反应，因此需要在上述综合评价结果的基础之上人为的对评价结果作调整。根据文献[20]，综合等级调整如表5；安全水平生态基础设施EI最终划分结果如表6。

表5 综合等级调整Table 5 Comprehensive level adjustment

表6 安全水平生态基础设施EI最终划分结果Table 6 Safety level ecological infrastructure EI final division results

2.4 评价结果分析

目前传统评价方法[4-8]中多以自身条件(地质地貌)、用地条件、社会经济条件、绝对限制条件作为评价要素，把生态保护简单地综合考虑为限制条件，表7为传统分析方法中的评价要素选取及权重，据此得到的评价结果见表8。

表7 传统分析要素选取权重Table 7 Weights of traditional analysis elements

表8 传统评价方法所得建设用地适宜性汇总Table 8 Suitability of land for construction in traditional evaluation methods

为统一指标，根据建设用地安全情况，选取传统评价结果中的适宜建设区域作归为高安全水平区，较适宜及以上区域归为中安全水平区，一般适宜及以上区域归为低安全水平区。相比传统评价方法结果，笔者所提出的评价方法中，高安全水平区面积增加16.7%，中安全水平区面积减少1.6%，低安全水平区面积减少14.8%，如图3。

2.4.1 高安全水平区划定

传统评价中，经济因素和地形地貌因素所占权重较大，对地貌类型复杂的山地农村，该评价方法会导致高安全水平区远小于实际情况。而笔者基于“反规划”理论的评价方法则充分考虑山地农村的特殊性，以水土保持、生态保护及地质灾害情况为评价重点，以综合指数模型和AHP层次分析法计算权重，将土地作为有机整体来考虑，尽量减少对土地的拆解，得到与实际情况更为符合的高水平安全区。

2.4.2 低安全水平区划定

对于低安全水平区，本评价体系依据重庆市《生态保护红线划定方案》，充分考虑生态保护红线对山地农村建设用地决定性影响，对生态红线区域的划定相较于传统评价方法更为严格，因此低安全水平区域范围小于传统评价结果。

2.4.3 对农村居民点建设的影响

高、中、低安全水平的土地划定对农村居民点建设选址具有较强的参考价值。农村居民点建设可根据自身需求选择不同安全水平区：如建设用地需求较大且资金足够建设生态防护设施以减免生态风险，可将建设用地扩展至中低安全水平区；反之，则可选取对生态防护设施需求较低的高安全水平区。

由上述结果可知，相较于传统评价结果，本评价结果中高安全水平区增加，可更好地满足山地农村发展对土地的需求，避免开发建设与自然生态过程争夺空间；低安全水平区减少，生态红线的划定更加严格，从最大程度上保持山地农村生态系统的完整性，从生态基础设施EI和建设用地安全性角度考虑更加优越，符合现今关注生态和谐、提高生态保护、推动经济可持续发展的理念。

图3 反规划与传统评价结果对比Fig. 3 Comparison between “inverse planning” and traditional evaluation results

3 结 论

基于“反规划”理论加综合指数评价模型的山地农村建设用地评价方法是落实《保护生态红线划定方案》、促进土地可持续利用的有效途径：

1)相较于传统评价的结果，本评价结果中、高安全水平区增加，可以更好地满足山地农村发展对土地的需求，避免开发建设与自然生态过程争夺空间。

2)高、中、低安全水平的土地划定对农村居民点建设选址具有较强的参考价值，农村居民点建设可根据自身经济条件及发展需求选择不同的安全水平区。

3)最终得到的低安全水平生态基础设施区结果对农村居民点选址具有指导性意义，可以在最大程度上减免山地农村建设过程中对生态环境的不良影响，以达到人与自然的和谐相处。