低丘緩坡建設(shè)用地空間拓展評(píng)價(jià)

尤笛　蔣金豹　郭海強(qiáng)

摘要：福建省正全力打造21世紀(jì)海上絲綢之路核心區(qū)，境內(nèi)山地丘陵面積占全省土地總面積的90%，建設(shè)用地嚴(yán)重不足，開(kāi)發(fā)利用低丘緩坡土地資源作為建設(shè)用地勢(shì)在必行。以福建南平邵武市為例，運(yùn)用GIS和RS技術(shù)，采用多因素綜合評(píng)價(jià)模型，對(duì)邵武市低丘緩坡土地資源開(kāi)發(fā)成建設(shè)用地進(jìn)行適宜性評(píng)價(jià)，給拓展建設(shè)用地空間提供科學(xué)的依據(jù)。為了凸顯生態(tài)的重要性，從空間區(qū)位、自然地理、社會(huì)經(jīng)濟(jì)、生態(tài)保護(hù)4個(gè)方面共選取15個(gè)評(píng)價(jià)因子構(gòu)建評(píng)價(jià)指標(biāo)體系；在確定評(píng)價(jià)指標(biāo)權(quán)重方面，將G1法和層次分析法（AHP）線性組合以降低評(píng)價(jià)的主觀性。結(jié)果顯示，邵武市可開(kāi)發(fā)的低丘緩坡土地資源比較豐富，適宜用作建設(shè)用地部分占可開(kāi)發(fā)面積的75.68%，主要集中于邵武市的城區(qū)和東南部，沿著富屯溪兩側(cè)分布。該研究可為邵武市低丘緩坡土地資源科學(xué)開(kāi)發(fā)提供空間方位和技術(shù)依據(jù)。

關(guān)鍵詞：低丘緩坡；土地評(píng)價(jià)；建設(shè)用地；適宜性

中圖分類(lèi)號(hào)： F323.211 文獻(xiàn)標(biāo)志碼： A 文章編號(hào)：1002-1302（2016）07-0508-05

福建是古代海上絲綢之路的重要起點(diǎn)。當(dāng)前，在國(guó)家“一帶一路”的戰(zhàn)略引領(lǐng)下，福建省正全力打造21世紀(jì)海上絲綢之路核心區(qū)。福建省位于中國(guó)東南部，依山傍海，境內(nèi)山地丘陵面積占全省土地總面積的90%，耕地少、建設(shè)用地嚴(yán)重不足，無(wú)法滿足21世紀(jì)海上絲綢之路核心區(qū)的建設(shè)發(fā)展需要。為了拓展建設(shè)用地，福建省提交了《福建省低丘緩坡土地開(kāi)發(fā)利用試點(diǎn)方案》，該方案在2012年11月獲得國(guó)土資源部批復(fù)并同時(shí)確定南平邵武市為福建省首批低丘緩坡土地開(kāi)發(fā)利用試點(diǎn)市之一。在開(kāi)發(fā)利用低丘緩坡土地之前，需要對(duì)低丘緩坡土地進(jìn)行評(píng)價(jià)，為合理利用低丘緩坡土地資源提供依據(jù)。

低丘緩坡土地是指廣大低山丘陵區(qū)集中連片分布的、坡度25°以下的緩坡地，主要包括荒草地、裸土地、廢棄園地、低效林地等多種后備開(kāi)發(fā)資源[1]，廣泛分布在我國(guó)東南沿海，浙閩交界的武夷山脈區(qū)域。近年來(lái)，有很多學(xué)者對(duì)低丘緩坡建設(shè)用地的適宜性進(jìn)行了評(píng)價(jià)，其評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的構(gòu)建主要考慮自然、社會(huì)、經(jīng)濟(jì)因素。孫華芬等選取高程、坡度、地下水埋深、地基承載力、切割密度等指標(biāo)進(jìn)行評(píng)價(jià)[2]；孫永亮等從場(chǎng)地穩(wěn)定性、巖土體性質(zhì)、地下水條件、地形條件方面選取評(píng)價(jià)指標(biāo)[3]；韓會(huì)慶等選取相對(duì)高度、交通便捷度、城鎮(zhèn)影響度、土地利用、地質(zhì)災(zāi)害等評(píng)價(jià)指標(biāo)[4]。然而，在保護(hù)生態(tài)平衡的大環(huán)境下，國(guó)家極力倡導(dǎo)生態(tài)文明建設(shè)，生態(tài)因素卻很少被顧及到。在建設(shè)用地空間拓展的過(guò)程中，應(yīng)充分考慮生態(tài)因素在土地適宜性評(píng)價(jià)中的作用，任何土地的開(kāi)發(fā)利用都不能以破壞生態(tài)環(huán)境為代價(jià)。

選取評(píng)價(jià)指標(biāo)很重要，然而確定指標(biāo)權(quán)重是建設(shè)用地適宜性評(píng)價(jià)的另一個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)。在確定指標(biāo)權(quán)重系數(shù)方面，常用的方法有特爾菲（Delphi）法 [5]、層次分析法（analytic hierarchy process，AHP）[6]、G1法[7]等。此類(lèi)確定權(quán)重系數(shù)的方法在單一使用時(shí)，人為因素參與過(guò)多導(dǎo)致主觀性太強(qiáng)，因此缺乏可信度。本研究將層次分析法與G1法有效結(jié)合，避免了各方法單一使用時(shí)的缺陷，同時(shí)降低了評(píng)價(jià)中主觀性不利的影響。同時(shí)結(jié)合GIS和RS技術(shù)，將定性評(píng)價(jià)和定量評(píng)價(jià)相結(jié)合。以南平邵武市為例，從空間區(qū)位、自然地理、社會(huì)經(jīng)濟(jì)和生態(tài)保護(hù)4個(gè)方面構(gòu)建評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，評(píng)價(jià)低丘緩坡土地資源用于建設(shè)用地的適宜性，為后續(xù)開(kāi)發(fā)提供技術(shù)指導(dǎo)。

1 材料與方法

1.1 研究區(qū)概況

邵武市位于福建省西北部、武夷山南麓、閩江支流富屯溪中上游。東西寬115 km，南北長(zhǎng)125 km，土地總面積28.58萬(wàn)hm2。邵武市因“八山一水一分田”之說(shuō)，屬于典型的山區(qū)丘陵地貌，森林覆蓋率達(dá)70%，境內(nèi)共有低丘緩坡土地資源8.246萬(wàn)hm2，低丘緩坡資源豐富，鄉(xiāng)鎮(zhèn)分布見(jiàn)圖1。

1.2 數(shù)據(jù)及處理流程

研究數(shù)據(jù)主要有1∶ 10 000邵武DEM，Landsat8遙感影像，土地利用現(xiàn)狀數(shù)據(jù)庫(kù)，基本農(nóng)田、森林、地質(zhì)災(zāi)害、斷裂帶相關(guān)圖件，統(tǒng)計(jì)年鑒等相關(guān)文本資料。在統(tǒng)一的坐標(biāo)系 WGS-84中進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，評(píng)價(jià)建設(shè)用地適宜性的流程見(jiàn)圖2。

1.3 低丘緩坡概念及其范圍的確定

低丘緩坡定義標(biāo)準(zhǔn)因地方不同而存在或大或小的差異，從而導(dǎo)致低丘緩坡的范圍沒(méi)有嚴(yán)格界定。在評(píng)價(jià)建設(shè)用地適宜性時(shí)，江西省地區(qū)低丘緩坡坡度界定在6°～25°[8]，海拔低于300 m，也有部分地區(qū)因地勢(shì)原因把海拔界定在500 m以下[9]；浙江省地區(qū)低丘緩坡坡度定義在2°～25°[10-11]，海拔小于300 m；四川省地區(qū)低丘緩坡坡度界定為6°～25°[12-13]，海拔低于500 m；云南省地處山區(qū)，坡度較陡，低丘緩坡坡度標(biāo)準(zhǔn)適當(dāng)放寬到8°～25°[14-15]。我國(guó)《水土保持法》規(guī)定坡度>25°的坡地禁止開(kāi)發(fā)[16]，考慮到邵武地勢(shì)條件，其平均高程達(dá)778 m，將低丘緩坡的范圍擴(kuò)大到海拔≤500 m且坡度為2°～25°的區(qū)域，占總面積的40.38%。再剔除已有建設(shè)用地、基本農(nóng)田保護(hù)區(qū)、森林禁止開(kāi)發(fā)區(qū)、風(fēng)景名勝及特殊用地，得到可開(kāi)發(fā)的低丘緩坡范圍見(jiàn)圖3。

2 研究方法

2.1 建立評(píng)價(jià)指標(biāo)體系

低丘緩坡土地資源是一個(gè)受多種因素影響的動(dòng)態(tài)系統(tǒng)，因此選擇的評(píng)價(jià)指標(biāo)應(yīng)該具有綜合性、代表性、可行性等特征[12]。同時(shí)結(jié)合邵武市山多、地勢(shì)復(fù)雜等實(shí)地特征，從空間區(qū)位、自然地理、社會(huì)經(jīng)濟(jì)、生態(tài)保護(hù)4個(gè)方面共選取15個(gè)評(píng)價(jià)因子，使評(píng)價(jià)綜合性更強(qiáng)，其評(píng)價(jià)指標(biāo)體系見(jiàn)圖4。在 ArcGIS 環(huán)境下，將研究區(qū)劃分為30 m×30 m的柵格作為評(píng)價(jià)單元，利用空間分析的柵格重分類(lèi)功能，計(jì)算并生成各因素評(píng)價(jià)結(jié)果圖。

2.2 土地等級(jí)量化分級(jí)

采用定性評(píng)價(jià)和定量評(píng)價(jià)相結(jié)合對(duì)各評(píng)價(jià)指標(biāo)進(jìn)行分級(jí)量化，并通過(guò)給專(zhuān)家發(fā)放調(diào)查問(wèn)卷，然后回收進(jìn)行統(tǒng)計(jì)的方式，將評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)劃分為4個(gè)等級(jí)進(jìn)行賦值，分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn)表1。

2.3 確定評(píng)價(jià)指標(biāo)的權(quán)重

G1法[17]邀請(qǐng)多個(gè)土地方面專(zhuān)家將同一層次上的各指標(biāo)對(duì)目標(biāo)層重要性進(jìn)行從大到小排序，同時(shí)給出前后指標(biāo)比較后重要程度的比值，確定各個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)的權(quán)重。

AHP法[18-19]中通過(guò)乘積方根法計(jì)算確定各評(píng)價(jià)因子權(quán)重。具體步驟為：首先要構(gòu)造層次分析結(jié)構(gòu)，即將評(píng)價(jià)指標(biāo)體系分為目標(biāo)層、準(zhǔn)則層、指標(biāo)層；然后構(gòu)造判斷矩陣，一般采用9級(jí)標(biāo)度法確定同一準(zhǔn)則層上各指標(biāo)之間的重要程度；最后對(duì)判斷矩陣的一致性進(jìn)行檢驗(yàn)，結(jié)果滿足C.R.<0.10，表明判斷矩陣有滿意的一致性。

G1法省略了構(gòu)造判斷矩陣和一致性檢驗(yàn)等工作，完全受制于專(zhuān)家意見(jiàn)， 會(huì)因?qū)＜覍?duì)指標(biāo)的重要性排序不合理而直接導(dǎo)致結(jié)果不合理；層次分析法根據(jù)一致性檢驗(yàn)結(jié)果判斷是否接受專(zhuān)家意見(jiàn)，淡化人為因素的影響。本研究計(jì)算二者權(quán)重值的算術(shù)平均值，避免不同方法帶來(lái)的計(jì)算誤差，同時(shí)將二者的主客觀因素進(jìn)行均化而降低主觀性，從而使結(jié)果更符合實(shí)際情況，結(jié)果見(jiàn)表2。

xi=0.5×G1i+0.5×AHFAi。

（1）

式中：i表示第i個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)，xi為參評(píng)因子綜合權(quán)重，G1i為G1法計(jì)算的權(quán)重，AHPi為AHP法計(jì)算的權(quán)重。從參評(píng)因子權(quán)重的結(jié)果得知，生態(tài)保護(hù)>空間區(qū)位>社會(huì)經(jīng)濟(jì)>自然地理，其中基本農(nóng)田保護(hù)和交通可達(dá)性評(píng)價(jià)因子的權(quán)重最大，坡向和高程評(píng)價(jià)因子的權(quán)重最小。符合在保護(hù)生態(tài)的基礎(chǔ)上再發(fā)展經(jīng)濟(jì)的原則，求出的權(quán)重很合理。

2.4 構(gòu)建評(píng)價(jià)模型

在ArcGIS平臺(tái)下，采用多因素綜合評(píng)價(jià)法[9，20-21]，對(duì)邵武低丘緩坡建設(shè)用地空間拓展的適宜性進(jìn)行評(píng)價(jià)。評(píng)價(jià)模型如下：

3 結(jié)果與分析

3.1 評(píng)價(jià)的結(jié)果

采用多因素綜合評(píng)價(jià)模型，按公式（2），在ArcGIS中輸入各評(píng)價(jià)指標(biāo)的權(quán)重值和對(duì)應(yīng)的指標(biāo)量化分值，計(jì)算得到可開(kāi)發(fā)的低丘緩坡建設(shè)用地適宜性評(píng)價(jià)分值為39.02～98.62。由于自然間斷法的分級(jí)能體現(xiàn)出變化劇烈的間斷處，所以按自然間斷法將評(píng)價(jià)結(jié)果分為4個(gè)等級(jí)：適宜性?xún)?yōu)、適宜性良、適宜性一般、不適宜（圖5）。（1）適宜性?xún)?yōu)等的低丘緩坡沿著富屯溪東西兩側(cè)分布，主要分布在邵武城區(qū)，涉及的鄉(xiāng)鎮(zhèn)有城郊鎮(zhèn)北部和南部、水北鎮(zhèn)南部、下沙鎮(zhèn)東部和西部。總面積為13 811.40 hm2，占可開(kāi)發(fā)低丘緩坡的11.91%。（2）適宜性良的低丘緩坡主要在邵武東北部，集中分布于水北鎮(zhèn)南部和西部、城郊鎮(zhèn)中部和西南部、拿口鎮(zhèn)中部和東部?？偯娣e為33 568.02 hm2，占可開(kāi)發(fā)低丘緩坡的28.94%。（3）適宜性一般的低丘緩坡主要位于邵武東南、東北部，集中分布在拿口鎮(zhèn)東北和西南部、水北鎮(zhèn)西南部、洪墩鎮(zhèn)西北至東南區(qū)。總面積為40 442.04 hm2，占可開(kāi)發(fā)低丘緩坡的34.83%。（4）不適宜的低丘緩坡位于邵武四周，主要分布在拿口鎮(zhèn)四周、大竹鎮(zhèn)中部以東成片區(qū)域、沿山鎮(zhèn)北部和南部?？偯娣e為 28 200.24 hm2，占可開(kāi)發(fā)低丘緩坡的24.32%。

利用GIS技術(shù)，根據(jù)邵武行政區(qū)劃圖和評(píng)價(jià)結(jié)果圖，統(tǒng)計(jì)邵武各鄉(xiāng)鎮(zhèn)低丘緩坡的不同適宜性等級(jí)所占面積，詳見(jiàn)表3。

3.2 適宜性等級(jí)分析

將適宜性?xún)?yōu)、適宜性良、適宜性一般劃為適宜建設(shè)區(qū)，共占可開(kāi)發(fā)的低丘緩坡面積的75.68%。為了更直觀對(duì)比適宜區(qū)各鄉(xiāng)鎮(zhèn)可開(kāi)發(fā)的建設(shè)用地的面積，繪制面積直方圖（圖6），

可開(kāi)發(fā)面積大的鄉(xiāng)鎮(zhèn)主要有水北鎮(zhèn)、拿口鎮(zhèn)和城郊鎮(zhèn)等。

根據(jù)評(píng)價(jià)結(jié)果將4個(gè)不同等級(jí)分布區(qū)域的特點(diǎn)綜合分析如下，并給出相應(yīng)的空間拓展建議。

優(yōu)等適宜區(qū)靠近城區(qū)、人口稠密、經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)；交通便利，有316國(guó)道、205省道和鷹廈鐵路貫穿其中；坡度平緩，平均高程300 m以下；地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)性低；距基本農(nóng)田保護(hù)區(qū)和森林禁止開(kāi)發(fā)區(qū)較遠(yuǎn)，不會(huì)對(duì)周?chē)纳鷳B(tài)環(huán)境造成破壞。綜合以上有利因素可知，此區(qū)完全符合評(píng)價(jià)優(yōu)選標(biāo)準(zhǔn)。建議此區(qū)可結(jié)合城市規(guī)劃文本，優(yōu)先開(kāi)發(fā)為建設(shè)用地，如工業(yè)園區(qū)等，將土地節(jié)約集約利用的同時(shí)使建設(shè)用地的經(jīng)濟(jì)效益達(dá)到最大化。

與優(yōu)等適宜區(qū)相比較而言，良等適宜區(qū)明顯的不同是地區(qū)高程普遍達(dá)到500 m，且坡度逐漸變陡，需要一定的開(kāi)發(fā)技術(shù)支持，才會(huì)將此區(qū)開(kāi)發(fā)為建設(shè)用地。針對(duì)邵武市地勢(shì)條件，此區(qū)存在一定的限制因素，建議采取一定措施處理后因地制宜建設(shè)，可作為建設(shè)用地開(kāi)發(fā)的備選資源，建議開(kāi)發(fā)為居住和商服用地等。

一般適宜區(qū)鄉(xiāng)鎮(zhèn)交通發(fā)達(dá)，毗鄰鷹廈鐵路；經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)較好，有些工業(yè)園區(qū)分布在其中。但距離中心城區(qū)較遠(yuǎn)，有基本農(nóng)田分布在其中，森林覆蓋度大，容易破壞周邊生態(tài)環(huán)境，引起地質(zhì)災(zāi)害。建議作為建設(shè)用地次備選資源，可在利用前期采取一定的經(jīng)濟(jì)技術(shù)和工程措施適當(dāng)整治，加強(qiáng)地質(zhì)災(zāi)害防范及生態(tài)環(huán)境保護(hù)，建議作為公園和綠化用地等。

不適宜區(qū)地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)性較高，植被覆蓋度較大，建設(shè)開(kāi)發(fā)會(huì)嚴(yán)重破壞生態(tài)環(huán)境，造價(jià)成本偏高；部分森林禁止開(kāi)發(fā)區(qū)分布在沿山鎮(zhèn)中部、大竹鎮(zhèn)中部、張厝鄉(xiāng)南部，不能進(jìn)行開(kāi)發(fā)建設(shè)；高程和坡度偏高，施工難度相當(dāng)大，不適宜開(kāi)發(fā)成建設(shè)用地。建議此區(qū)禁止開(kāi)發(fā)建設(shè)，保留目前的土地利用現(xiàn)狀，保護(hù)風(fēng)景名勝，并加強(qiáng)土地綜合整治。

4 結(jié)語(yǔ)

本研究借助GIS和RS技術(shù)，綜合考慮生態(tài)、區(qū)位和自然等重要因素，對(duì)邵武低丘緩坡土地資源開(kāi)發(fā)成建設(shè)用地進(jìn)行了評(píng)價(jià)適宜性。該評(píng)價(jià)指標(biāo)體系分級(jí)科學(xué)、指標(biāo)選取合理；將G1法和AHP法線性組合確定指標(biāo)權(quán)重，降低主觀性；多因素綜合評(píng)價(jià)模型不僅簡(jiǎn)單可靠，還有較強(qiáng)的實(shí)用性和可操作性。評(píng)價(jià)結(jié)果表明，邵武可開(kāi)發(fā)的低丘緩坡面積約 115 380.00 hm2，占總面積的40.38%；適宜開(kāi)發(fā)成建設(shè)用地的面積約87 778.35 hm2，占低丘緩坡的75.68%。本研究評(píng)價(jià)結(jié)果與實(shí)際情況相吻合，為邵武以后大規(guī)模開(kāi)發(fā)低丘緩坡土地資源拓展建設(shè)用地空間提供了科學(xué)依據(jù)，也有利于促進(jìn)海上絲綢之路的發(fā)展。

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