基于DEM的四平市农用土地适宜性评价

陈泓旭

【摘   要】 将四平市选为研究区域，根据有关文献，对适宜性评价因子进行选取以及确定其权重，再将其分为四个等级。基于ArcGis的分析识别模版，按照权重值大小对各评价因子进行叠加分析处理。研究结果显示，Ⅰ级适宜性所占比例最大，近乎研究区面积的半数，为41.13%;Ⅱ级适宜性位居次席，占总面积的29.89%;这表明四平市内大部分区域是适合进行农业生产的。Ⅲ级的面积为2927km2，Ⅳ级面积为1223km2。Ⅳ级，也就是不适宜进行农牧生产的区域大多分布在四平市的东部及南部，要尽量避免在此耕作。又从自然和人文两个方面对四平市适宜性分布现状进行了分析，结果可为接下来农牧业生产规划提供一些参考。

【关键词】 四平市;适宜性评价;地理信息系统

中图分类号：S159               文献识别码：A               文章编号：2096-1073（2020）07-0050-52

Suitability evaluation of agricultural land in Siping City based on DEM

CHEN Hongxu

（College of Tourism and Geographic Science， Jilin Normal University   Siping， Jilin   136000）

[Abstract] Siping city was selected as the research area. According to the relevant literature， the suitability evaluation factors were selected and their weights were determined， and then they were divided into four grades. Based on the analysis and identification template of ArcGis， the evaluation factors were analyzed and processed superposition according to the weight value. The results showed that grade Ⅰ suitability， the largest proportion of almost half of the area in the study area， 41.13%; Ⅱ suitability ranked second， accounting for 29.89% of the total; This shows that most areas in Siping city are suitable for agricultural production. Ⅲ level covers an area of 2927 km2， Ⅳ level covers an area of 1223 km2. Ⅳ level， which is not suitable for agriculture and animal husbandry production area is mostly distributed in siping in southern and eastern， try to avoid in the farming. The suitability distribution in Siping city is analyzed from two aspects of nature and humanity. The results can provide some references for the following agricultural and animal husbandry production planning.

[Key words] Siping city; suitability evaluation; geographic information system

为了对研究区域土地的应用途径和开发程度进行判别，需要对土地进行土地适宜性的分析[1]。随着计算机技术的发展以及GIS的应用，计算机辅助叠加制图方法更加受到欢迎。在当下，土地适宜性评价的方法不仅能够用来对评价模型进行建造和完善，还可以用来对研究评价的指标进行判别。而网络多媒体技术与适宜性评价相结合，更是未来的发展前景[2]。数字高程模型能通过一组有次序的数列来表示地面地形形态，是一种实体的地面模型，包含了大量的地表形态数据，DEM数据维土地适应性的研究提供了坚实的数据保障[3]。

本文以四平市为着手点，通过选取绝对高度、坡度、坡向、地势起伏度4个评价因子，通过应用GIS，从多个方面对四平市农用土地适宜性的定量评价进行叠置分析。通过本文的研究，分析出四平市農用地适应性现状，可使该市农用地使用更为合理，对于优化土地使用方式，促进可持续发展有显著作用。

1  数据和分析方法

1.1  研究区概况

四平市地处吉林省西南部，是松辽平原的核心地带，东辽河下游[4]。介于：123°17′-125°49′E，42°31′-44°09′N。四平市地区总面积为4.08万平方公里，总人口数为340万人。包括铁东，铁西两个地域，双辽，梨树以及伊通县等。四平是中温带湿润季风气候区，≥10℃积温平均为：3078.5℃，年平均降水量为：572.8mm，年平均气温为：5.9℃，全年盛行西南风[5]。是国家重点的商品粮基地，土地资源丰富。东部地区有着大面积的林地，地势较高，矿产丰富，动植物资源多。西接松辽平原地区，地势较低。中部土地肥沃，地势平坦，河流众多，适用于农民耕;农耕，住宅多聚于此。

1.2  数据源与预处理

研究采用的DEM数据分辨率为90m，于地理空间数据云网站进行下载。数据下载完成后需要进行预处理操作，对DEM数据分别进行去空值、坐标转换、拼接、镶嵌及剪裁等;最终得到四平市的DEM数据。

1.3  农用地适宜性评价

农用土地的适宜性评价是对于研究区内土地的自然及人文两方面的属性进行分析，通过农用土地的适宜性评价成果，来确定该区域土地是否适宜某种农作物的生产以及适宜的程度[6]。进行农用地适宜性评价，要以此进行如下步骤：确定其评价的对象、选定评价因子、划分评价等级、对于评价因子赋予不同权重值、得出评价结果。

1.3.1  确定评价对象    根据《中华人民共和国土地管理法》规定，农用地具体包括：耕地、草地、林地等。根据四平市土地的利用状况进行分析，发现耕地在占比重较大且对于农业生产来讲最为重要，故将评价对象确定为耕地。

1.3.2  确定评价因子    能够影响评价的因子非常多，自然因素影响和社会经济因素占有一定比重。评价因子的数量会影响结果。因子过多，评价结果会出现误差;因子过少，评价结果不具有说服力，因此在研究中需要挑选恰当的因子。最终确定评价因子为：绝对高度、坡度、坡向、地势起伏度4个评价因子，它们的等级要按照实际情况划分，数量可以不相同。

1.3.3  设置等级评价    结合四平市实际耕地现状，通过经验总结法，对绝对高度、坡度、坡向、地势起伏度4个评价因子进行分级。（1）绝对高度。农作物对于水分和热量的吸收在不同的高度会产生分布的差异，在不同的绝对高度下土地适宜性有会产生很大的差异。按照四平市DEM显示，将绝对高度划分为：≤100m，100～200m，200～300m，300～400m以及>400m。（2）坡度。坡度和地表侵蚀程度联系紧密，坡度越平缓，土地侵蚀度越低。如果土地侵蚀度上升，水土流失现象会增加，耕地面积会越来越少，会严重影响农民劳动。根据四平市土地现状，将坡度分为：≤10°，10°～20°，20°～30°，30°～40°以及>40°。（3）坡向。植物吸收的日照程度和太阳光辐射强弱会影响到坡向程度。此外，降水、风速对坡向的影响同样重要，会影响到农作物的生长。按照方向分布的态势将坡向东、南、西、北：东面为67.5°～112.5°、南面为157.5°～202.5°、西面为247.5°～292.5°、北面为0°～22.5°以及337.5°～360°。（4）地势起伏度。海拔最高点与最低点做差产生的数值就是地势起伏度，它展示出研究区域内的地形地势的现状。地势起伏度决定了土地平缓程度的高低，从而能够影响土地的应用类型。土地应用类型如果不一样，地势起伏度就会不一样。而针对四平市的实际情况，地势起伏度被分成五种类型：≤20m，20～70m，70～120m，120～170m以及>170m。

1.3.4  确定各因子权重    土地适宜性在各因子的影响下，会产生不一样的结果，所以通过计算，得出各因子的数据之后，还需要赋予它们不同的权重值。应用专家打分法可以分出不同层次，再对评价因子进行比较与分析。根据它们的重要程度来创建判别矩阵。通过数次的比对分析，将通过一致性检验的数据进行加和操作，得出绝对高度、坡度、坡向、地势起伏高度的权重值为0.27、0.3、0.27、0.16。

1.3.5  评价结果    依照四平市实际情况，将四平市土地的适宜性分为四种：高度、中度、基本和不适宜。高度适宜的意思是这个区域土地适宜性好，极度适合农民耕种，不会产生限制因素;中度适宜的意思是这个区域土地适宜性中等，农作物生长状况正常，会产生限制情况;基本适宜的意思是这个地区土地适宜性合格，农作物能够生长，不过产生限制因素非常多;不适宜的意思是这个区域土地适宜性不好，不适合农民耕种。

2  结果与分析

2.1  综合适应性评价

四平市适宜性等级为Ⅰ级的区域面积最大，为5892km2，约占总面积的41.13%。多分布在与四平市中部及西部区域。可以看出四平市西部区域是最适合农民耕种，坡度基本上小于10°，地势起伏度基本上小于20m，坡向基本上为南坡，绝对高度基本上小于100m。Ⅱ级区域面积则是小于Ⅰ级区域面积，面积为4281km2，约占总面积的29.89%。Ⅱ级区域分散在整个研究区内，而其中分布在四平市的中部及西部的面积大于其他地区。同Ⅰ级区域相比，Ⅱ级区域对的绝对高度比Ⅰ级区域高，坡向基本上为东坡，坡度大10°左右，地势起伏度基本上大于50°左右。适宜性等级为Ⅲ级的区域大概在研究区中部偏东位置，自北至南分散分布，东部也有部分存在。面积占总面积的20.44%，约为2927km2。Ⅲ级区域种植农作物的条件较差，限制农作物的成长，如果强制进行种植，会造成经济的损失。Ⅳ级区域所占面积最小，为1223km2，占总面积的8.54%，大多分布在四平市的东部、南部以及东北部。综合来看，四平市西部地区大部分适宜耕作，在此处耕作，收益较高，远胜于其他区域;而位于四平市东部及南部地区，不适合农民的耕种，由于Ⅳ级区域基本上为坡度或地表起伏度过高的区域，存在坡向或绝对高度等问题，农作物很难生长。

2.2  适宜性因素分析

自然因素和人文因素是影响四平市土地适宜性分布差异的重要因素。自然因素有气候、水、土壤、植被、地貌地形等;人文因素包含交通、政策、科技、宗教等。之前，自然因素在土地使用变化的过程中占据主导地位，但后来因为人类生产能力的不断攀升和人类对自然环境的改造，人文因素對土地应用起到的影响也逐渐变大。

2.2.1  自然因素    （1）气候因素。四平市属于中温带湿润季风气候，四季特征明显，雨季且伴随高温，风较大。大体上可以满足农作物的生长，在这些基础气候因素干扰下，四平市的农牧业发展明显，尤其是水田面积增加较多，但是需要警惕的是，受气候变暖影响，降雨量逐年减少，总体变化趋向干旱。此外，该地区风沙等灾害明显，呈现出次数多，持续时间长，大风会加快土壤水分的蒸发，加重土壤干旱的程度。 （2）土壤。四平地区土壤类型多种多样，草场区多为风沙或河流沉积物，多为土壤土质松散的砂土和粘土;由于四平地区特色的地质条件、气候条件形成大面积的钙层图，主要由黑土、黑钙土、淡黑钙土、草甸土构成，在这之中，黑土和黑钙土有机含量最高，土壤土质肥沃，有利于农作物的生长。同时，黑土和黑钙土分布的地区也多为水田大幅度面积分布和增长的地区，黑土和黑钙土的分布地区会更加促使水田面积的增加。

2.2.2  人为因素    （1）人口与社会经济的发展。人类的生产生活活动对于土地使用种类的干扰影响主要有：经济的发展对自然资源需求的总量将会持续增加、生产力的发挥作用在土地资源使用和可持续增长的过程中的作用。由于工业化水平的不断提高，人类对土地应用的需求量也不断攀升，对土地应用类型的要求也越来越严格。城市的扩张带来了建筑用地和公共用地面积不断提高，而经济的快速发展成为影响土地应用种类的形成和变化的重要因素。（2）技术因素社会技术作为社会生产力的重要表现将决定着土地能源使用的深度和广度，在满足人类更大的物质需求的同时，也造成了更大的能源浪费和环境的污染。近年来，四平地区不断深化改革，产业进行转型升级，形成了完备的产业链，创造非常大的经济利润。、红嘴开发区作为四平市重点发展的新区，致力于拉动地区发展，成为经济繁荣的火车头。不过与之产生了新的问题，经济生产需要更多的土地资源与水资源使用，如果在经济发展的同时不能很好的把握土地资源的管控，那么对于整个四平地区的发展会产生十分消极的影响。（3）制度和政策因素。政策和制度对土地资源的应用途径和土地开发程起指导作用。合适的制度和政策能够使人们对土地资源产生深刻认识，同时对保护土地资源尽自己的责任，这样可以对土地应用与四平地区的协调发展都会产生积极的影响。因此，规划人员需要制订相应的完善土地应用的制度与政策，创造开放合理的土地应用环境，合理开发，保护土地资源。

3  小结

通过对四平市农用土地适应性结果的分析，发现适宜种植农作物的区域分布，这可以为接下来四平市进行农牧业生产规划提供一定的。从大体上来讲，中部及西部地区适宜农民进行耕种作业，由于条件适宜，在此处进行耕种作业会有比较不错的经济收益，而东部及南部的部分区域不适宜耕种，如果在这些区域中进行耕作，收益会大幅度降低，应当注意。并且就四平地区的适宜性分布现状的成因进行总结，就自然因素和人为因素两个方面进行了分析，概括了四平地农用土地适宜性分布格局的导致因素。

参考文献：

[1] 史同广， 郑国强， 王智勇，等. 中国土地适宜性评价研究进展 [J]. 地理科学进展，2007，26（2）：106-115.

[2] 何英彬， 陳佑启， 杨鹏，等. 国外基于GIS土地适宜性评价研究进展及展望[J]. 地理科学进展，2009，28（6）：898-904.

[3] 王峥，Nguyen Thi Tinh，马孝义，等. 基于SRTM_DEM的泾河流域特征信息提取研究[J]. 中国农村水利水电，2011（11）：32-36.

[4] 李秀霞，刘金国. 农用地转用生态补偿价格评估实证研究[J]. 吉林大学学报（地球科学版），2007，37（5）：998-1001.

[5] 李艾玉，刘吉平，于佳，等. 近30年四平市土地利用时空变化及生态环境效应[J]. 浙江农业科学，2014（7）：1082-1087.

[6] 闫潍虹，衣华鹏，程振龙，等. 基于DEM的烟台市农用土地适宜性评价[J]. 水土保持通报，2016，36（6）：210-215.

（编辑：赫亮）