生态视角下凤凰县建设用地适宜性评价

吴方兴，毛慧娟，陈诚，彭小林

摘 要 山地地区地形地貌更加敏感和脆弱，本文在构建建设用地适宜性评价指标时引入水土流失和石漠化等生态敏感性因子和脆弱性因子，采用层次分析法确定评价因子权重，依托ArcGIS10.3空间分析，提高评价的效果和精度。以凤凰县为例，识别生态重要性区域和建设开发适宜性区域，为国土空间规划生产、生活、生态的三生空间划定提供参考依据。

关键词 生态视角;建设用地适宜性;层次分析法;凤凰县

中图分类号：F301 文献标志码：A

Evaluation of Suitability of Construction Land in Fenghuang County from an Ecological Perspective

Wu Fangxing1， Mao Huijuan1， Chen Cheng1 ， Peng Xiaolin2

（1. The Second Surveying and Mapping Institute of Huanan Province， Changsha Hunan 410015;

2. Fenghuang County Natural Resources Bureau， Hunan Fenghuang 416200）

Abstract： The topography and geomorphology of mountainous areas were more sensitive and fragile. Ecological sensitivity and fragility factors such as soil erosion and rocky desertification were introduced in this paper when constructing construction land suitability evaluation indicators. Analytic hierarchy process  was used  to determine the evaluation factor weights. ArcGIS 10.3 spatial analysis improves the effect and accuracy of evaluation. Taking Fenghuang County as an example， the identification of ecologically important areas and suitable areas for construction and development provide a reference basis for territorial and spatial planning of production， life， and ecology.

Keywords： ecological perspective; suitability of construction land; analytic hierarchy process; Fenghuang County

根據《中共中央  国务院关于建立国土空间规划体系并监督实施的若干意见》（中发

〔2019〕18号）[1]，资源环境承载力和国土空间开发适宜性评价（以下简称双评价）[2]是优化国土空间开发保护格局、划定生态保护红线、永久基本农田、城镇开发边界，确定用地指标的参考依据。资源环境承载力评价强调的是底线思维，关注的是资源环境承载的下限对人类活动的约束;而国土开发适宜性强调的是天花板思维，关注的是空间开发的上限。

城镇建设用地适宜性评价是城市规划的基础，影响城市各功能布局与经济社会发展。国内建设用地适宜性评价从20世纪90年代开始，到现在已形成比较成熟的研究体系，主要特点为：（1）评价单元以县域为主;（2）评价方法有模糊评价法、神经网络模型、情景分析法、多因子叠加分析法等;（3）评价类型以平原和丘陵地区为主。在生态视角下评价山地城市建设用地适宜性，孙凌蔚、李月臣等人虽考虑了生态敏感性、生物多样性维护、重要生态区等重要因子，但代表性不强。山地地区地形条件更为复杂，对水土流失和石漠化等生态敏感性和脆弱性考虑不足，评价因子的选取在突显生态视角方面不够深入。

凤凰县是国家历史文化名城，国家4A级旅游景区，2019年全年游客接待量达2010.93万人次。旅游业的快速发展，对旅游配套服务设施和公共基础设施的用地需求不断扩大。湖南省主体功能区划（2012年版）将凤凰县定位为重点生态功能区。以承接文化旅游业作为承接产业转移的重点，在保护生态环境下发展区域经济，解决好经济发展与用地需求之间的矛盾，是必须妥善处理的问题。

本文通过生态视角摸清城镇开发的适宜性空间，在已有研究的成果基础上，创新构建评价指标体系，将水源涵养功能、生物多样性维护功能、水土流失敏感性、石漠化敏感性及永久基本农田因子作为生态因素纳入评价指标体系，提出包含3个自然地理因子、3个经济社会因子和5个生态因子的多因子城镇建设用地适宜性评价模型，涵盖自然、经济和生态三方面，以生态安全为前提评价建设用地适宜性，为国土空间规划生产、生活、生态的三生空间划定提供参考依据，为编制中的《凤凰县国土空间总体规划（2020-2035年）》提供有力支撑。

1  研究区域概况及基础数据来源

1.1  区域概况

凤凰县位于湖南省西部，地处东经109°18′～109 °48′，北纬27°44′～28°19′，土地总面积1 734 km2，总人口42.01万人，年末常住人口34.93万人，其中城镇人口14.6万人，城镇化率41.79%。第三次国土调查表明，现状城镇用地1 274.75hm2，其中中心城区857.24hm2，其他乡镇417.51hm2。全县人均城镇建设用地0.0087hm2（2019年）。

凤凰县喀斯特地貌发育，属山地丘陵地区，地势西北高东南低;土壤以各类壤土居多，常见的有红壤土和黄壤土;县境主要河流有沱江（武水一级支流）、万溶江（武水二级支流）、白泥江（辰水一级支流）;有南华山国家森林公园及九重岩、两头羊2处省级自然保护区。

1.2  基础数据来源

基础数据均采用2000国家大地坐标系，评价单元以20 m×20 m网格。数据主要来源包括：碳酸岩出露面积百分比—中心城区—交通可达性—与建成区的距离—土地利用类型—森林植被类型分布—地质灾害易发程度—其他森林—湿地—水域（自然资源局）;降雨侵蚀力—土壤质地（中国气象数据共享网）;地形坡度—地形起伏度—植被覆盖度（地理空间数据云网）;水源保护地—河流水系等级分布—自然保护区—森林公园—湿地公园—地质公园—生态公益林—生态廊道（生态环境局、自然资源局水利局、林业局、生态环境局）。

2  建设用地适宜性评价方法

2.1  评价方法

本文运用了层次分析法（AHP法）[3-4]和ArcGIS工具。AHP法在确定评价因子权重方法已经很成熟，本文不再赘述。本文利用GIS根据权重赋值并进行重新分类，得到城市建设用地适宜性评价等级。

2.2  评价指标体系建立

从自然、经济和生态共3方面选取了11个因子构建评价指标体系[5-7]。分别包括：①水源涵养功能;②生物多样性维护功能;③水土流失敏感性;④石漠化敏感性;⑤永久基本农田;⑥坡度;⑦地形起伏度;⑧地质灾害;⑨交通可达性;⑩与建成区的距离;土地利用类型。其中水土流失敏感性评价是由降雨侵蚀力、土壤质地、地形起伏度和植被覆盖度4个单要素结果集成评价得出;石漠化敏感性评价由碳酸岩出露面积百分比、地形坡度和植被覆盖3个单要素集成评价得出。指标体系等级分为4级，分别是高适宜、中适宜、低适宜和不适宜。（见表1）

2.3  技术步骤

2.3.1  生态因素的数据处理

（1）水源涵养功能：根据湖南省主要水系地表水环境功能区划脉络表（河流），选取了沱江（武水一级支流）、万溶江（武水二级支流）、白泥江（辰水一级支流）和一级水源保护区。将水源涵养功能分高适宜、中适宜、低适宜、不适宜4个等级，根据不同重要性等级，做缓冲不同的距离分析表明：距离河流水系越近，越不适宜建设。

（2）生物多樣性维护功能评价：涉及因子包括保护物种分布区、自然保护区、森林公园、湿地公园及地质公园、生态公益林和其他森林、湿地、水域等。将生物多样性维护分高适宜、中适宜、低适宜、不适宜4个等级。一般而言，重要等级越高，越不适宜建设。

（3）水土流失敏感性评价：由降雨侵蚀力、土壤质地、地形起伏度和植被覆盖度4要素集成评价得出。凤凰县降雨侵蚀力为中度敏感区，依据气象数据共享网《中国地面累年值日值数据集（1981—2010年）》的降水量，参照《生态保护红线划定指南》（2017年5月版）计算;主要土壤质地为黏壤土、黏土（全国土壤普查数据中国1∶100万土壤数据库）;地形起伏度、植被覆盖度据地理空间数据云网LANDSAT卫星遥感影像数据，运用envi软件计算得出。评价结果见表2。

通过对降雨侵蚀力、土壤质地、地形起伏度和植被覆盖度的叠加分析，可以发现凤凰县域范围内生态植被覆盖较好，地形起伏度大多处于50 m以下，因此水土流失敏感性等级主要为一般敏感，占比82.04%;高度敏感区域占比9.38%，极敏感区域占比1.46%（见图1）。

（4）石漠化敏感性评价：石漠化敏感性评价涉及因子由碳酸岩出露面积百分比、地形坡度和植被覆盖度3个单要素结果集成评价得出，见表3。

由于碳酸岩出露面积百分比数据较难获取，本评价采用三调的裸岩石砾地替代。通过对碳酸岩出露面积百分比、地形坡度和植被覆盖度的叠加分析，发现凤凰县域内裸岩石砾地面积较小，生态植被覆盖较好，大部分地形为山区丘陵，间杂着平原、盆地，地貌西北高，东南低。凤凰县石漠化敏感性不高，主要为中度敏感以下、极敏感区域仅占0.03%（见图2）。

（5）永久基本农田：永久基本农田评价因子实行一票否决制，即都不适宜建设。

2.3.2  自然因素的数据处理

自然因素评价选取了地形坡度、地形起伏度和地质灾害3个因子。地形坡度、地形起伏度均来源于地理空间数据云网DEM数字高程数据，运用ArcGIS平台计算得出;凤凰县地质灾害主要为滑坡、崩塌、泥石流、地面塌陷。整体上凤凰县大部分区域处于地质灾害低易发区，高易发区较少，主要分布在沱江镇西南部、廖家桥镇东南角，该区域主要灾害类型为滑坡、崩塌。

2.3.3  社会经济因素评价

社会经济因素评价选取了交通通达性、与建成区的距离、土地利用类型3个因子。

2.4  评价指标权重的确定

设定凤凰县城市建设用地目标准则层判断矩阵为A，设定自然—生态—社会经济因素三个方案层次判断矩阵分别为B1、B2和B3，则可以构建以下矩阵。

对判断矩阵的一致性检验运用公式：

（1）

（2）

利用式1、式2，判断矩阵的一致性可以通过。A、B1、B2、B3权重系数如表4所示。

将各项指标的权重计算出来之后，再计算合成指标。计算方法为各指标的判断矩阵权重乘以上一层的权重，结果如表5所示。

3  评价结果分析

3.1  结果分析

根据层次分析法确定的各因子权重，利用ArcGIS10.3空间分析平台对各影响因子进行叠加分析，采用自然断点法将结果分为高适宜、中适宜、低适宜和不适宜4种利用类型，得到以下评价结果。

（1）生态保护重要性等级越高，建设开发适宜性等级越低，越不适宜建设开发（见图3）。受山区地形地貌等影响，建设用地适宜性评价碎小图斑较多，在实际操作过程中，将相邻、生态保护等级相同的图斑聚合为相对完整连片地块（聚合距离设置为20 m）。再根据生态廊道重要性修正生态保护重要性等级。生态廊道重要性表征生态系统及其服务功能的完整与连贯性，主要包括植被廊道、山体廊道、湿地水域廊道。把重要生态廊道区域的生态保护重要性等级调整为高度重要。得到凤凰县建设开发适宜性等级高适宜区22 895.68hm2、，中适宜区7 312.88hm2，低适宜区82 824.92hm2，不适宜区60 413.62hm2，分别占县域土地面积的13.20%、4.22%、47.75%、34.83%。由图4可知，建设开发不适宜地区主要分布在凤凰国家森林公园和凤凰国家地质公园等生态保护极度重要的地区、这些地区是生物多样性保护和珍稀动植物繁衍地区，同时这些区域植被覆盖度高，且降雨侵蚀力较大，加之这些地带坡度较高，易水土流失、易石漠化不适合建设开发。建设开发低适宜区主要分布在两头羊省级自然保护区和九重岩省级自然保护区，这些地区是生态保护高度重要的地区;这些区域主客观条件都不成熟，主观条件表现在凤凰县在湖南省主体功能区划中的定位是生态保护重要性地区，客观条件表现为建设开发的硬性条件不好，道路等级基本都是农村道路、机耕道或者土路，同时地势起伏高差大等，这些主客观条件都制约了建设开发。中适宜地区主要分布在凤凰县级公益林。高适宜地区地表特征为其他林地（擦除公益林）、湿地和水域，主要分布在凤凰县中南部、东部，包括阿拉营镇、廖家桥镇、沱江镇、木江坪镇等乡镇，该区域一方面土地资源利用程度较好，区域地形较为平缓、无蓄滞洪区;另一方面土地集中，主要体现在建设承载力高的地块集中分布。

（2）凤凰县中心城区发展受限。沱江镇是凤凰县的政治、经济、文化、商贸、交通和旅游业中心，同时也是历史文化古城。沱江镇北面、东面环绕大量基本农田，建设项目的选址和落地若无法规避基本农田，很难完成规划修改和审批;东面、南面多石头山，将大大提高工程造价。而与沱江镇西部接壤的廖家桥镇，作为中心城区经济发展的坚强后盾，生态保护等级低，建设用地适宜性等级较高，以S308和凤大二级公路为抓手，依托凤凰工业集中区，可以发挥其得天独厚的工业基础、教育基础较好的优势。

（3）建设用地适宜性空间分布不平衡（图4）。高适宜、中适宜主要分布在凤凰县中南部、东部，受交通条件吸引力强，主要分布在G209、S308及凤大二级路沿线，主要包括阿拉营镇、吉信镇、沱江镇、廖家桥镇（详见表6）等乡镇，该区域位于已建成区西部，地形平坦，交通通达性好，生态敏感性低，同时也符合土地利用总体规划和城市规划的方向和布局，适宜建设开发利用;低适宜、不适宜主要分布在凤凰县北部、南部，包括茶田镇、山江镇北部、禾库镇南部、竿子坪镇西部、吉信镇西部等乡镇，该区域属于生态极重要和极敏感地区，位于两头羊自然保护区和九重岩自然保护区，这部分区域地形坡度较大，基础设施条件和交通设施条件相对较差，存在地质灾害区，建设开发适宜性等级低，应禁止建设。

3.2  城市发展方向选择

将最终得到的用地适宜性评价图与土地利用规划图进行对比，可以看出评价结果与凤凰县实际比较吻合，对三区三线划定有指导性意义。因此，建议：

（1）在未来的城市空间发展方向时，在即将进行的国土空间规划编制时，将凤凰县中心城区的控制范围向廖家桥镇工业集中区延伸，与已有的建成区形成合力，成为凤凰县经济增长极，避让永久基本农田划定成果。

（2）在建设用地适宜性布局时，按照“一核两轴”的空间布局模式，即以沱江镇中心城区核心增长极，G209高速和包茂高速纵轴，S308及凤大二级路横轴，考虑高度适宜的用地，这些区域地形坡度低，交通通达性好，生态敏感性低。

4  结论

城镇建设用地的适宜性结果受多方面影响。尤其在山区地区，生态环境相对平原地区复杂。本文在研究中发现，生态保护重要性等级与建设开发适宜性等级呈现出较强负相关性。因此本文在以往研究的基础上将水源涵养功能、生物多样性维护功能、水土流失敏感性、石漠化敏感性等生态重要性因子纳入城镇建设用地适宜性评价体系，因而评价体系更全完善和健全，也更加契合新时代生态文明建设理念。根据分析评价的高适宜地区，可为城镇开发边界模拟划定等提供参考，同时也为正在编制中的《凤凰县国土空间总体规划（2020—2035年）》提供技术支撑，明确凤凰县主要发展方向。根据分析评价的低适宜和不适宜地區，可为凤凰县生态保护红线的划定和自然保护地的调整优化提供可行性参考。

参考文献/References

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[2] 自然资源部 资源环境承载力和国土空间开发适宜性评价技术指南（征求意见稿）.2019.

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