基于GIS的臨河區(qū)土地適宜陛評價(jià)

彭家賓　王星

摘要：為了給臨河區(qū)土地利用總體規(guī)劃調(diào)整完善提供依據(jù)，本文運(yùn)用ArcGIS技術(shù)，在綜合分析臨河區(qū)不同類型土地的自然經(jīng)濟(jì)條件的基礎(chǔ)上，全面分析臨河區(qū)宜耕地類和宜林地類的適宜性程度和適宜性等級，為土地利用總體規(guī)劃調(diào)整完善提供依據(jù)。

關(guān)鍵詞：土地資源；土地適宜性；ArcGIS

前言

土地適宜性評價(jià)是評定土地對于某種用途是否適宜以及適宜的程度。通過對土地的自然、社會(huì)經(jīng)濟(jì)屬性的綜合鑒定，判斷土地對其預(yù)定用途的適宜與否、適宜程度及其限制狀況，根據(jù)適應(yīng)狀況的不同對土地進(jìn)行不同等級的劃分，以此來說明土地對其某種預(yù)定用途的適宜程度和限制程度。本次研究以臨河區(qū)土地利用現(xiàn)狀數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，深入分析臨河區(qū)在現(xiàn)狀土地利用發(fā)展模式下各類土地的適宜性和限制性，為土地利用總體規(guī)劃調(diào)整完善時(shí)調(diào)整土地利用結(jié)構(gòu)和布局提供依據(jù)，使臨河區(qū)土地利用結(jié)構(gòu)更加合理、布局更加優(yōu)化，大力提升土地的節(jié)約、集約利用程度和人民的生產(chǎn)生活水平。

隨著科技的發(fā)展，數(shù)字全球化已深入人心，電腦科技被廣泛地應(yīng)用到了社會(huì)生活的各個(gè)領(lǐng)域，ArcGIS、MapGIS、CAD等軟件的應(yīng)用在土地管理機(jī)構(gòu)和政府決策部門也發(fā)揮了越來越重要的作用唧。本文選用ArcGIS軟件為技術(shù)支撐，綜合運(yùn)用特爾菲法和層次分析法，對臨河區(qū)土地適宜性進(jìn)行評價(jià)。

1.研究區(qū)域概況

臨河區(qū)位于內(nèi)蒙古自治區(qū)西部，巴彥淖爾市中部，河套平原腹地。區(qū)境南臨黃河，與鄂爾多斯市隔河相望，北以烏加河為界，與烏拉特中旗相鄰，東接五原縣，西與杭錦后旗毗連。區(qū)境為黃河沖積平原，占整個(gè)河套平原的五分之一，總面積2333平方公里。地面開闊平坦，地勢從西南向東北微度傾斜，海拔高度為1209m～1045m，自然坡降平均在1/5000。

臨河區(qū)的氣候“冬春季漫長而寒冷，夏秋季短促而炎熱”。日照充足，雨量稀少，年溫差和日溫差大，是典型的溫帶大陸性氣候。水資源豐富，黃河是臨河的過境河流，是地表水和地下水的主要來源。黃河總徑流量年際變化不大，年平均總徑流量為367.2億立方米，流量為847.3立方米/秒。地下水儲(chǔ)量豐富，埋深平均在1.6m～2.2m。

臨河區(qū)土地總面積233321.28hm²，其中：農(nóng)用地174246.84hm²，占土地總面積的74.68%；建設(shè)用地22474.44hm²，占土地總面積的9.63%；其它土地36600.00hm²，占土地總面積的15.69%。

2.研究方法

2.1類別劃分

本文以我國現(xiàn)行的土地分類制度為指導(dǎo)，以FAO的土地評價(jià)綱要為參考，將臨河區(qū)土地適宜性評價(jià)類別劃分為2類：宜耕、宜林。

2.2數(shù)據(jù)整理和錄入

數(shù)據(jù)的收集、整理和錄入是本次適宜性評價(jià)的基礎(chǔ)，基礎(chǔ)資料的完整性和連續(xù)性將直接影響到評價(jià)結(jié)果。本次評價(jià)數(shù)據(jù)的整理與錄入包括以下3個(gè)步驟。

（1）圖件的收集。圖件主要包括：土地利用現(xiàn)狀圖、地形圖、土壤分布圖、農(nóng)用地分等圖、土地利用現(xiàn)狀變更圖等。將收集到的基礎(chǔ)圖件進(jìn)行分類匯總，并運(yùn)用MIPGIS軟件進(jìn)行數(shù)字化處理和疊加分析。

（2）資料的收集。收集臨河區(qū)農(nóng)用地分等定級成果和耕地質(zhì)量等別更新成果，主要收集有效土層厚度、表層土壤質(zhì)地、土壤有機(jī)質(zhì)含量、土壤酸堿度、交通水利條件等資料。

（3）數(shù)據(jù)檢查、校正。

2.3選擇評價(jià)因子

以臨河區(qū)土地利用現(xiàn)狀為基礎(chǔ)，結(jié)合社會(huì)經(jīng)濟(jì)條件和未來發(fā)展趨勢，按照綜合性、主導(dǎo)性原則，選擇能夠影響土地質(zhì)量的評價(jià)因子。本文針對宜耕、宜林土地選取的評價(jià)因子主要有：降水量、積溫、無霜期、海拔、坡度、PH值、土壤全氮、土壤速效鉀、土壤有機(jī)質(zhì)和交通水利條件。同時(shí)，根據(jù)不同因子對耕地、林地的影響程度不同，賦予它們相應(yīng)的權(quán)重值，詳見表2。

2.4數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化處理

所選評價(jià)因子的單位、量綱各不相同的問題是土地適宜性評價(jià)工作急需解決的首要問題。由于各評價(jià)因子的差異性，很難對各因子的數(shù)據(jù)進(jìn)行疊加，故需選用適當(dāng)?shù)姆椒▽⒃u因子進(jìn)行無量綱化處理，以便于各因子數(shù)據(jù)的疊加分析。

評價(jià)因子無量綱化公式為：

其中：α_i表示某一評價(jià)因子第i級標(biāo)準(zhǔn)化值，X_i表示某一評價(jià)因子第i級值，X_max表示某一評價(jià)因子最高閾值，X_min表示某一評價(jià)因子最低閾值。

各評價(jià)因子經(jīng)上述公式進(jìn)行無量綱化處理后，是一組值域在1～100之間的數(shù)值，其數(shù)值反映了各因子的屬性特征。

通過評價(jià)因子標(biāo)準(zhǔn)化處理后的數(shù)據(jù)，可以看出各因子對土地適宜性程度影響的大小，以此為依據(jù)，按照由高到低統(tǒng)一賦值的原則，將各因子分為不同的等級，對土地適宜性影響程度越大的因子，其編碼值越??；反之，對土地適宜性影響程度越小的因子，則其編碼值越大。

由現(xiàn)狀資料可以得出各評價(jià)因子的值域和等級值，結(jié)合評價(jià)因子無量綱化公式，可以計(jì)算出各因子的等級量化值。具體情況如表3、表4所示。

2.5建立評價(jià)模型

以本次土地適宜性評價(jià)目標(biāo)為基本導(dǎo)向，全面分析臨河區(qū)各地類土地利用現(xiàn)狀結(jié)構(gòu)和布局，對標(biāo)準(zhǔn)化后的數(shù)據(jù)進(jìn)行篩選，選擇對土地質(zhì)量影響較大的因子進(jìn)行最終評價(jià)。同時(shí)，利用特而斐法確定選中的評價(jià)因子的權(quán)重。通過柵格矢量化等技術(shù)手段，進(jìn)一步處理所需的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，使其滿足評價(jià)模型建立的需要。

建立土地適宜性評價(jià)模型，主要分為兩個(gè)步驟，具體情況如下：

（1）數(shù)據(jù)掩膜

進(jìn)行數(shù)據(jù)掩膜時(shí)首先要確定評價(jià)范圍，以臨河區(qū)土地利用現(xiàn)狀圖為基礎(chǔ)，運(yùn)用相應(yīng)的技術(shù)手段，提取出耕地、林地，以此作為本次適宜性評價(jià)的范圍，如圖1、圖2所示。其次在確定了評價(jià)范圍之后，將基礎(chǔ)數(shù)據(jù)疊加進(jìn)行掩膜提取，以便進(jìn)行宜耕、宜林評價(jià)。

（2）疊加分析

以確定的評價(jià)因子、因子權(quán)重和等級量化值為基礎(chǔ)，重新分類通過掩膜提取的積溫、坡度等基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，并運(yùn)用Arc-GIS軟件進(jìn)行疊加分析。

2.6土地適宜性評價(jià)結(jié)果

在ArcGIS軟件操作平臺上，將已經(jīng)確定的影響臨河區(qū)土地適宜性評價(jià)的各因子進(jìn)行疊加，通過建立相應(yīng)的計(jì)算模型，分別進(jìn)行宜耕和宜林方向的評價(jià)。評價(jià)結(jié)果如下圖所示：

為了更加真實(shí)直觀地反應(yīng)臨河區(qū)宜耕和宜林土地的分布特征和規(guī)律，以評價(jià)分值為基礎(chǔ)，綜合運(yùn)用ArcGIS軟件的相關(guān)功能生成頻率直方圖（圖5、6）：

2.7劃分適宜性分值等級

本次適宜性分值劃分為三個(gè)等級：一等地適宜區(qū)間（Ⅰ）、二等地適宜區(qū)間（Ⅱ）、三等地適宜區(qū)間（Ⅲ）。以Arc-GIS軟件為技術(shù)平臺，運(yùn)用“自然間斷分類方法”進(jìn)行劃分。首先將相關(guān)的數(shù)據(jù)在ArcGIS內(nèi)部進(jìn)行自動(dòng)排序，然后標(biāo)識出數(shù)據(jù)值之間的間斷點(diǎn)。結(jié)果如下表所示：

3.結(jié)果分析

（1）宜耕地類分析

在臨河區(qū)宜耕地類中：一等地的適宜性分值最高，在67.82～98.83之間，所占比重較小，集中分布于臨河區(qū)中部及北部，面積為27444hm²，占土地總面積的11.76%；二等地的適宜性分值居中，在35.06～67.82之間，所占比重最大，均勻分布于臨河區(qū)境內(nèi)，面積為166090hm²，占土地總面積的71.19%；三等地的適宜性分值最小，在14.90～35.06之間，所占比重最小，集中分布于臨河區(qū)南部，面積為15705 hm²，占土地總面積的6.73%

（2）宜林地類分析

臨河區(qū)宜林地類的一、二、三等地在全區(qū)范圍內(nèi)均有分布。其中：一等地的適宜性分值最高，在44.56～77.85之間，面積為4761hm²，所占比例最小，為2.04%；二等地的適宜性分值居中，在21.88～44.56之間，面積最大，為15623 hm²，占土地總面積的6.70%；三等地的適宜性分值最低，在14.26～21 88之間，面積為1570hm²，占土地總面積的0.67%。

4.結(jié)論

本文以ArcGIS軟件為技術(shù)平臺，運(yùn)用多種方法進(jìn)行臨河區(qū)土地適宜性評價(jià)，并將結(jié)果劃分等級，以此來判定臨河區(qū)境內(nèi)宜耕、宜林地類的面積和分布范圍，為臨河區(qū)土地利用總體規(guī)劃調(diào)整完善提供依據(jù)。主要得到以下結(jié)論：

（1）臨河區(qū)宜耕地類中：一等地為最適宜耕種的地類，在臨河區(qū)境內(nèi)所占比例較小，集中分布于臨河中部及北部的河套平原；二等地的耕種適宜性次之，所占比例達(dá)71.19%，均勻分布于在臨河區(qū)境內(nèi)；三等地的耕種適宜性最小，所占面積也最小，集中分布于臨河南部。

臨河區(qū)宜林地類的一、二、三等地在全區(qū)范圍內(nèi)均有分布，其中：一等地所占比例最??；二等地所占比例最大。

（2）臨河區(qū)的宜耕、宜林土地的適宜性均分為三個(gè)等級，其中二等地所占比例均較大，一等地和三等地所占比例較小。

（3）臨河土地質(zhì)量較高，宜耕地類面積大，分布較為廣泛，且宜耕一等地分布集中，適合農(nóng)業(yè)發(fā)展。宜林地類面積較小，不適合大力發(fā)展林業(yè)。評價(jià)結(jié)果與土地利用現(xiàn)狀吻合度較高，為規(guī)劃調(diào)整完善提供依據(jù)。