基于GIS的碧道生态敏感性评价

扈幸伟 周健 王俊莉

生态敏感性是指生态系统对自然环境变化、人类活动干扰的敏感程度[1]。在自然状况下，生态系统相对稳定，各生态过程间维持着相对稳定的藕合关系，而当外界干扰超过一定程度时，某些生态过程将过度膨胀，进而导致严重的生态环境问题（水土流失、土地沙漠化、土壤盐渍化等），并破坏各生态过程之间相对稳定的藕合关系以及生态系统的稳定[2]。生态敏感性评价的实质就是在明确辨识潜在生态环境问题的基础上，对其进行空间分析[3]。

《广东省市域碧道建设总体规划编制指南》中对碧道给出的定义是：以水为主线，统筹山水林田湖草各种生态要素，兼顾生态、安全、文化、景观、经济等功能，通过系统思维共建共治，优化生态、生产、生活空间格局，打造“水清岸绿，鱼翔浅底，水草丰美，白鹭成群”的生态廊道，成为老百姓美好生活的好去处，“绿水青山就是金山银山”的好样板，践行习近平生态文明思想的好窗口。

本文以深圳市宝安区碧道建设工程为例，借助GIS 分析技术，结合土地利用类型数据，构建生态敏感性分析指标体系，采用层次分析法确定要素指标权重，综合分析和评价了宝安区碧道的生态敏感性、生态适宜性及其空间分布状况。研究结果对于宝安区生态敏感性、区域生态系统稳定性，确定生态系统保护的重点，维护区域生态安全都具有重要的意义。

1 深圳市宝安区生态本底概况

深圳市山水相连，生态资源较丰富，主要包括自然保护区、风景名胜区、森林公园、郊野公园、地质公园、海岸公园、河湖水系和湿地等，基本形成了由“区域绿地、大型城市绿廊、蓝绿生态景观通廊、大型城市绿地”构成的生态安全格局。

宝安区河流密布，是连通海、城、山的重要生态通廊，是区域内物质能量上由东向西，由城市向海洋传输运动的重要通道，承担着物质能量输送、污染物降解，生态资源保护等多种重要功能，是多种生态要素的交汇处，是宝安区生态安全体系中的重要节点，要求其在生态廊道中发挥更重要的生态功能，对接区域广阔的生态本底。

2 分析及评价

2.1 分析方法

生态敏感性的空间特征识别和分析是进行功能区划分，明确不同区域发展方向的基础之一。在研究区范围内进行生态敏感性评价，要分析、识别出影响规划范围内生态敏感性的关键因子，采用了地理信息系统空间分析与权重赋值相结合的方法对宝安区的自然、生态、人文复合系统进行生态敏感性评价。综合评价技术路线如图1 所示。

2.1.1 权重的确定

基于层次分析法（AHP），邀请相关专家对各评价因子的相对重要性做出评价，再得出各评价因子的权重，从而建立生态敏感性综合评价指标体系。

通过实地调研、遥感影像的判读和现有资料的收集，针对宝安区的生态特性，选取水系廊道、土地利用情况、植被覆盖情况（NDVI）、和地形因素4 指标对规划区进行综合评价，根据各单因子属性对生态敏感性结果的影响进行归一化处理并赋值，按重要程度和影响能力大小，根据层次分析法确定各级因子的权重值。

2.1.2 评价因子的选取

2.1.2.1 水系廊道

对规划区内水系进行梳理，并分析水系两侧廊道。对水面赋予最高值，其他根据距离水面的距离分别赋予相应的值。敏感值越高，对外界的压力和变化越敏感，生态保护和修复的价值越高（下同），权重值设定为0.35。

2.1.2.2 土地利用情况

对规划区内土地利用类型进行归类分析。对水域等生态敏感性极高区域赋予最高值，林地赋值为较高，草地、耕地为中等，未利用地为较低，建设用地为极低，权重值设定为0.25。

2.1.2.3 植被覆盖情况（NDVI）

基于遥感数据解译，对规划区内植被覆盖情况进行归类分析。植被覆盖最高（NDVI 值最高）的区域赋予最高值，其他区域根据NDVl 值的高低，赋予相对较低的值，权重值设定为0.25。

2.1.2.4 地形因素

以高程数字模型（Digital Elevation Model）DEM50米分辨率的地形图为基础，基于Arcgis 的高程分析，进行分类，其中地形低洼地区由于有雨水和洪水积蓄可能，且相对更适于湿地等生态空间的营造，赋予相对较高值，其他地区根据高程不同赋予相对较低值，权重值设定为0.15。

2.1.3 综合评价

利用ArcGIS 的加权叠加工具，测算水系廊道、土地利用情况、植被覆盖情况（NDVI）、水安全、和地形因素5 个特征值的综合评价值。并利用自然断点法能够将各个类之间的差异最大化，更清晰地展示各评价值在空间上演变特征的优势，将各评价值划分成对应的等级，最终得到对应的空间分布图。如图1 所示。其计算公式如下：

图1 综合评价技术路线示意图

式中P——评价对象的复合评价值；

N——评价因子的个数；

Wj——评价因子j所占的权重值；

Xj——第j个评价因子的得分值。

2.2 生态敏感性分析

2.2.1 叠加成果及综合评价

依据生态要素的重要性、敏感性和脆弱性，结合水系廊道、土地利用情况、植被覆盖情况、水安全情况、地形因素等因子，对宝安区的生态敏感性进行综合评价。经过GIS 系统分析和多要素叠加分析，将宝安区空间生态敏感性划分为5 类：最低敏感性、低敏感性、中等敏感性、高敏感性和最高敏感性。宝安区生态敏感性分析图如图2 所示。

图2 宝安区生态敏感性分析图

最高敏感性和高敏感性区域主要位于水系廊道两侧及部分植被覆盖较好区域，该区生态敏感且脆弱，最易受到外界环境的影响而发生变化，导致生态价值发生较大下降。

2.2.2 根据现状生态敏感性分析，划定生态核心区

及协调控制区

2.2.2.1 生态核心区

以宝安区水系为中心，在整个范围内属于生态敏感性最高的区域，在建设过程中应以水安全防护、水环境清洁、水生态保护为主。

2.2.2.2 协调控制区

在生态核心区外围区域为中等敏感区，将水系两侧集中的绿色斑块联接形成协调控制区，建设过程中应注重生态价值的恢复与提升，尽可能减少干扰与破坏，进行低影响开发，并结合栖息地设置要求进行生态保育。

3 结 语

通过对宝安区生态敏感性分析，划定生态核心区及协调控制区：

（1）生态核心区：以宝安区水系为中心，沿河流水系范围内属于生态敏感性最高的区域，在建设过程中应以水安全防护、水环境清洁、水生态保护为主。

（2）协调控制区：在生态核心区外围区域为中等敏感区，将水系两侧集中的绿色斑块联接形成协调控制区，建设过程中应注重生态价值的恢复与提升，尽可能减少干扰与破坏，进行低影响开发，并结合栖息地设置要求进行生态保育。

本文创新性地从生态敏感性的角度出发，构建了一套不包含重复影响因子的生态分析指标体系，从而为深圳市碧道建设提供支撑。