GIS在主體功能區(qū)規(guī)劃中的應(yīng)用

王朝陽 王克琴 黃奎

摘要：主體功能區(qū)規(guī)劃是我國目前對(duì)國土空間開發(fā)上的一種重要性的規(guī)劃，是其他空間性規(guī)劃在國土空間開發(fā)和布局方面的基本依據(jù)。本文重點(diǎn)闡述了主體功能區(qū)規(guī)劃編制中GIS地理信息系統(tǒng)的一些方法與應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：主體功能區(qū) GIS 規(guī)劃

中圖分類號(hào)： P285.22文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2015）01（c）-0000-00

通過對(duì)區(qū)域自然環(huán)境的本地特征、生態(tài)環(huán)境問題、社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展等方面的客觀評(píng)價(jià)，分析區(qū)域發(fā)展的資源環(huán)境承載能力、現(xiàn)有開發(fā)密度和未來發(fā)展?jié)摿?。然后再通過GIS的空間差值與疊置分析各指標(biāo)的基礎(chǔ)上，按主導(dǎo)功能因素或權(quán)重來確定功能類型進(jìn)行國土空間的主體功能區(qū)劃，將區(qū)域分為重點(diǎn)開發(fā)、優(yōu)化開發(fā)區(qū)、限制開發(fā)和禁止開發(fā)四類主體功能區(qū)。

1 區(qū)劃流程

根據(jù)規(guī)劃區(qū)域的整體發(fā)展定位，在GIS平臺(tái)的支撐下，以合適的基本單元進(jìn)行相關(guān)資料數(shù)據(jù)的掃描、數(shù)字化、圖元編輯、空間分析、遙感處理，經(jīng)過計(jì)算機(jī)軟件的成圖和數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)最終建立區(qū)劃空間數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)庫，利用得到的數(shù)據(jù)庫對(duì)規(guī)劃區(qū)分別采用景觀生態(tài)分析法和綜合指標(biāo)法進(jìn)行分析，景觀生態(tài)分析法分析得出區(qū)域生態(tài)功能并確定承擔(dān)生態(tài)功能的土地；綜合指標(biāo)法確定區(qū)劃層級(jí)與基本統(tǒng)計(jì)單元并建立判別系統(tǒng)與選取指標(biāo)體系，最終通過這兩種方法的分析建立區(qū)域生態(tài)框架并確定主體功能區(qū)劃方案。

（1）運(yùn)用景觀生態(tài)分析法，分析區(qū)域生態(tài)功能的土地類型。

（2）確定主體功能區(qū)劃層級(jí)與基本統(tǒng)計(jì)單元并選取特征指標(biāo)、建立判別體系。 （3）選取特征指標(biāo)、建立判別體系。

（4）按照一定的判別層次確定各單元的主體功能，完成區(qū)劃方案。

2 區(qū)劃方法

2.1空間數(shù)據(jù)插值法

空間數(shù)據(jù)插值法包括兩種統(tǒng)計(jì)方法—確定性方法和地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)方法，是把多個(gè)點(diǎn)的屬性數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成連續(xù)的數(shù)據(jù)面的過程。主體功能區(qū)劃中各種屬性數(shù)據(jù)的空間差值采用克里金插值法，屬于地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)插值方法范疇，是利用輸入的點(diǎn)屬性數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)規(guī)律，使得各個(gè)點(diǎn)之間的空間自相關(guān)性定量化，最終在待預(yù)測(cè)的點(diǎn)周圍構(gòu)建已知點(diǎn)的空間結(jié)構(gòu)模型。

圖1 空間數(shù)據(jù)的克里金插值

2.2柵格、矢量數(shù)據(jù)空間疊置法

空間疊置分析是利用GIS提取空間隱含信息的一種方法，將不同主題的柵格、矢量數(shù)據(jù)層面進(jìn)行疊置產(chǎn)生一個(gè)新的數(shù)據(jù)層面，疊置結(jié)果綜合了原來兩個(gè)或多個(gè)層面要素所具有的屬性，生成了新的空間、屬性關(guān)系。疊置分析包括點(diǎn)與多邊形疊加、線與多邊形疊加、多邊形與多邊形疊加。主體功能區(qū)劃運(yùn)用的是多邊形與多邊形疊加，將多個(gè)單因子圖層進(jìn)行疊加產(chǎn)生一個(gè)新因子圖層的操作，單因子圖層疊加完成后，根據(jù)新圖層的屬性表可以查詢?cè)瓐D層的屬性信息，新生成的圖層和其它圖層一樣可以進(jìn)行各種空間分析和查詢操作。

圖2 矢量數(shù)據(jù)的空間疊置

3 GIS技術(shù)在功能區(qū)劃中具體應(yīng)用

（1）基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的獲取

a.圖形數(shù)據(jù)的數(shù)字化。由于收集的部分資料是紙質(zhì)內(nèi)容，需要對(duì)紙質(zhì)地圖進(jìn)行數(shù)字化，轉(zhuǎn)化為規(guī)劃過程中所需要地理空間數(shù)據(jù)。

b.地理空間數(shù)據(jù)的編輯與更新。主體功能分區(qū)的過程中，所需要的地理空間數(shù)據(jù)量大且數(shù)據(jù)復(fù)雜，必須要經(jīng)過大量的編輯才能方便使用，包括：數(shù)字化編輯、屬性修改、影像拼接、坐標(biāo)系的統(tǒng)一和坐標(biāo)的變換等。

c.格網(wǎng)DEM的處理。數(shù)字高程模型（DEM）中的屬性數(shù)據(jù)可以提供地面的高程信息及各種地貌因子。在區(qū)劃過程中，可以利用DEM數(shù)據(jù)生成坡度、坡向、地面起伏等相關(guān)數(shù)據(jù)。

d. GIS技術(shù)獲取數(shù)據(jù)。部分收集的數(shù)據(jù)由于年限過長不能滿足現(xiàn)有的規(guī)劃需求，通過GIS的技術(shù)手段獲取部分地理空間數(shù)據(jù)，比如森林覆蓋度、水體面積、NDVI數(shù)據(jù)等。

（2）空間分析的應(yīng)用

a. 緩沖區(qū)分析是GIS中解決鄰近度問題的空間分析方法之一，主體功能區(qū)劃中，需要對(duì)道路、河流等的數(shù)據(jù)進(jìn)行緩沖區(qū)分析以確定部分限制開發(fā)區(qū)與禁止開發(fā)區(qū)。

b. 疊置分析是GIS中的一個(gè)重要空間分析功能，例如把人口建設(shè)用地分布與人口密度、農(nóng)業(yè)用地分布按照一定的比例系數(shù)進(jìn)行疊加，最終獲得土地利用強(qiáng)度分布。

（3）空間數(shù)據(jù)的檢索和查詢

GIS具有檢索和查詢功能，可以提取研究中需要的地圖對(duì)象和屬性數(shù)據(jù)，例如部分?jǐn)?shù)據(jù)需要從二調(diào)數(shù)據(jù)庫中檢索并提取。

（4）圖形的輸出

在GIS平臺(tái)的支持下可以提供多種表達(dá)地理數(shù)據(jù)的工具，可以根據(jù)用戶自己的需求，輸出各種專題圖、統(tǒng)計(jì)圖等。

4 結(jié)論

主體功能區(qū)劃對(duì)一個(gè)地區(qū)的經(jīng)濟(jì)健康發(fā)展起著重要作用，在一定程度上可以協(xié)調(diào)經(jīng)濟(jì)發(fā)展與生態(tài)環(huán)境的矛盾，促進(jìn)人與自然的和諧發(fā)展。隨著GIS技術(shù)的不斷更新與發(fā)展，使得GIS在空間規(guī)劃、生態(tài)保護(hù)、國土資源利用等方面的作用越來越大。在主體功能區(qū)規(guī)劃中，GIS作為區(qū)劃中地理信息空間數(shù)據(jù)處理和分析的一個(gè)重要手段，使得功能區(qū)的劃分更加科學(xué)與精準(zhǔn)，也為其他相關(guān)空間規(guī)劃奠定方法與技術(shù)基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)

[1]龔建雅.地理信息系統(tǒng)基礎(chǔ)[M].北京：科學(xué)出版社，2001.

[2]張金霞.GIS在土地潛力評(píng)價(jià)中的應(yīng)用[J].資源產(chǎn)業(yè)，2004，6（5）：27-29.

[3]高國力.關(guān)于中國主體功能區(qū)劃若干重大問題研究[N』.中國經(jīng)濟(jì)時(shí)報(bào)，2006，9.1

[4]李紅偉，趙羽.推進(jìn)主體功能區(qū)建設(shè)促進(jìn)區(qū)域協(xié)調(diào)發(fā)展[J1.資源、人居環(huán)境，2007，6

[5] 孫姍姍，朱傳耿.論主體功能區(qū)對(duì)我國區(qū)域發(fā)展理論的創(chuàng)新J].現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)探討，2006，9

[6]朱傳耿等.地域主體功能區(qū)劃理論、方法、實(shí)證[M].北京：科學(xué)出版社，2007.1-310