四川省瀘州市龍馬潭區(qū)低丘緩坡建設(shè)用地適宜性評價

王小蘭，彭 立，蘇春江

(1.西南科技大學(xué)土木工程與建筑學(xué)院， 中國 綿陽 621010; 2.中國科學(xué)院水利部成都山地災(zāi)害與環(huán)境研究所，中國 成都 610041)

四川省瀘州市龍馬潭區(qū)低丘緩坡建設(shè)用地適宜性評價

王小蘭1，彭 立2，蘇春江2

(1.西南科技大學(xué)土木工程與建筑學(xué)院， 中國 綿陽 621010; 2.中國科學(xué)院水利部成都山地災(zāi)害與環(huán)境研究所，中國 成都 610041)

低丘緩坡土地資源的開發(fā)利用，既能促進土地的集約利用，又能在一定程度上解決建設(shè)用地的供給瓶頸.該研究從自然因素、社會經(jīng)濟因素等角度出發(fā)，選取10個評價指標(biāo)，借助GIS空間分析技術(shù)和多因素綜合評價模型對四川省瀘州市龍馬潭區(qū)低丘緩坡土地資源的建設(shè)用地適宜性進行評價，并將評價結(jié)果劃分為適宜、比較適宜、勉強適宜和不適宜建設(shè)4個等級.評價結(jié)果表明龍馬潭區(qū)現(xiàn)有低丘緩坡土地資源18 552.51 hm2，占該區(qū)土地總面積的55.69%；其中適宜建設(shè)的低丘緩坡土地資源主要分布在龍馬潭區(qū)南面的極少部分區(qū)域，占龍馬潭區(qū)適宜、比較適宜和勉強適宜建設(shè)的低丘緩坡土地資源總面積的32.43%；比較適宜的區(qū)域主要分布在宜建區(qū)域的周邊地區(qū)，所占面積比例為50.30%；勉強適宜區(qū)域則零散分布在中部區(qū)域、與瀘縣接壤的西部區(qū)域以及與江陽區(qū)接壤的東南區(qū)域，所占面積比例為17.27%，其余部分均為不適宜區(qū)域.該評價結(jié)果可為龍馬潭區(qū)低丘緩坡土地資源作為建設(shè)用地的潛在資源進行開發(fā)提供科學(xué)合理的參考依據(jù).

低丘緩坡；適宜性；GIS；龍馬潭區(qū)

我國山區(qū)面積占全國國土總面積的2/3以上[1]，由于地形條件和生態(tài)環(huán)境條件的限制，低山丘陵地區(qū)的土地資源沒有得到高效合理的開發(fā)利用[2]；近年來，這些地區(qū)城鎮(zhèn)化的不斷發(fā)展加速了建設(shè)用地供需之間的矛盾，越來越多的耕地資源被開發(fā)為建設(shè)用地[3-5]；為緩解山區(qū)城鎮(zhèn)化進程中建設(shè)用地的供需矛盾，保護優(yōu)質(zhì)耕地資源和維護糧食安全，探索低丘緩坡土地資源的開發(fā)利用已經(jīng)成為一種必然趨勢[6-7].

目前國內(nèi)學(xué)術(shù)界對“低丘緩坡”這一概念沒有統(tǒng)一的界定，不同的學(xué)者對其有著不同的定義，孫曉莉認為低丘緩坡是指海拔在300 m以下，坡度范圍在5°～25°之間的丘陵地帶[3]；袁泉等認為低丘緩坡是指坡度在8°～25°，面積大于2 km2的緩坡地[8]；謝文等認為低丘緩坡是指集中分布在盆地底部河谷平原與周圍山地之間過渡地帶的海拔低于500 m，坡度在0°～25°范圍內(nèi)的劣質(zhì)農(nóng)用地和未利用地[9].本文根據(jù)龍馬潭區(qū)實際的地形地貌情況將低丘緩坡土地資源定義為海拔在400 m以下，坡度范圍在6°～25°之間的土地資源.

為確保正確合理的開發(fā)利用低丘緩坡土地資源，在開發(fā)之前，我們需要對其適宜性進行評價.傳統(tǒng)的土地適宜性評價主要集中在農(nóng)林牧業(yè)的綜合適宜性、土地集約利用等方面[10-11]，隨著山區(qū)城鎮(zhèn)化水平的不斷提高，城市規(guī)模在逐步擴張，因而建設(shè)用地的需求量大增，低丘緩坡土地資源作為一類潛在的建設(shè)用地資源具有很大的開發(fā)空間，因此，本文主要對低丘緩坡土地資源的建設(shè)用地適宜性進行評價.

土地資源適宜性的評價方法多樣，如限制評分法、加權(quán)求和法、線性回歸法和模糊數(shù)學(xué)模型等方法均可用于土地資源的適宜性評價[12-15]；近些年來隨著GIS技術(shù)的不斷成熟，其他領(lǐng)域的應(yīng)用越來越多，例如在景觀評價方面、用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的土地適宜性評價等方面[16-17]，本文借助GIS手段，對四川省瀘州市龍馬潭區(qū)的低丘緩坡土地資源作為建設(shè)用地的適宜性進行分析評價，評價結(jié)果可為低丘緩坡土地資源的開發(fā)利用提供科學(xué)的決策依據(jù).

1 研究區(qū)概況

瀘州市龍馬潭區(qū)位于四川盆中丘陵區(qū)的南緣，為川東平行褶皺地帶的延伸部分；地處東經(jīng)105°19′19″至105°33′50″，北緯28°52′17″至29°04′25″；西、北與瀘縣相交，南鄰瀘州市江陽區(qū)，東連江陽區(qū)，是瀘州的商貿(mào)、物流、經(jīng)濟、客運中心.龍馬潭區(qū)地形以淺丘為主，海拔在224～454 m之間，整個地勢為西北高，東南低.全區(qū)行政區(qū)域面積333.13 km2，城市建成區(qū)面積36.62 km2；下轄2個鄉(xiāng)、7個鎮(zhèn)和3個街道辦事處.

2012年龍馬潭區(qū)的城鎮(zhèn)化率為75.02%[18]，明顯高于同年瀘州市和四川省的城鎮(zhèn)化率(分別為41.73%和43.53%)[18-19]，隨著城鎮(zhèn)化進程的快速發(fā)展，龍馬潭區(qū)對建設(shè)用地的需求量和需求速率也呈現(xiàn)出快速增長趨勢；然而建設(shè)用地供給量嚴重不足，根據(jù)《瀘州市龍馬潭區(qū)土地利用總體規(guī)劃(2006—2020年)》，至2020年，龍馬潭區(qū)新增建設(shè)用地規(guī)?？刂圃? 549.00 hm2，規(guī)劃實施以來，截至2012年龍馬潭區(qū)已使用新增建設(shè)用地規(guī)模725.13 hm2，占規(guī)劃指標(biāo)的46.81%；平均每年使用新增建設(shè)用地指標(biāo)103.59 hm2，如果按照這一用地速率，2013年—2020年龍馬潭區(qū)需要新增建設(shè)用地為828.72 hm2，目前剩余的新增建設(shè)用地指標(biāo)823.87 hm2基本能滿足該階段建設(shè)用地的需求量，然而隨著龍馬潭區(qū)城鎮(zhèn)化率的不斷提高，該區(qū)每年對建設(shè)用地的需求量也在逐步增加，因此，現(xiàn)在剩余的新增建設(shè)用地指標(biāo)難以滿足該階段龍馬潭區(qū)社會經(jīng)濟發(fā)展對建設(shè)用地的需求；因此，龍馬潭區(qū)迫切需要尋求新的渠道，拓展建設(shè)用地新空間，提高集約節(jié)約用地水平，為社會經(jīng)濟發(fā)展提供保障；同時，為保障該區(qū)的糧食安全和保護優(yōu)質(zhì)耕地資源，尋求新的建設(shè)用地潛在資源具有非常重要的現(xiàn)實意義.

2 研究方法和數(shù)據(jù)處理

2.1 評價方法

龍馬潭區(qū)低丘緩坡土地資源作為建設(shè)用地的適宜性評價采用多因素綜合評價模型來進行[20]，其計算模型見下式：

(1)

其中Pj表示第j個評價單元的總分，F(xiàn)ji表示第j個評價單元中第i個評價指標(biāo)的作用分值，ωi表示第i個評價指標(biāo)的權(quán)重值，n為評價指標(biāo)總數(shù)；本文將1 km×1 km柵格作為最小評價單元.

2.2 評價指標(biāo)體系的建立

根據(jù)龍馬潭區(qū)低丘緩坡宜建適宜性評價目的，結(jié)合龍馬潭區(qū)自然、社會、經(jīng)濟以及規(guī)劃等方面的情況，綜合考慮土地利用現(xiàn)狀、建設(shè)性質(zhì)等，按照主導(dǎo)性、全面性、穩(wěn)定性和可操作性的原則，從自然因子、社會經(jīng)濟因子兩個維度選取了10項指標(biāo)建立了低丘緩坡宜建適宜性評價指標(biāo)體系，詳見表1.

地形因子如坡度、坡向和高程等對土地的利用形式和時空分布會產(chǎn)生直接的影響[21]；坡度是影響建設(shè)用地開發(fā)的重要因素，坡度越大，越不利于開發(fā)建設(shè)，對建設(shè)用地開發(fā)的限制性越高[9, 22].坡向為坡面法線在水平面上的投影的方向，坡向?qū)μ栞椛鋸姸扔休^大的影響，不同坡向的土地接收光照的時間也不同，建設(shè)用地一般應(yīng)選擇在采光條件較好的向陽坡面[8, 23].海拔與建設(shè)用地適宜性成負相關(guān)關(guān)系，海拔越高，說明地形起伏越大，進行建設(shè)用地開發(fā)的工程量就越大，供水、道路等基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)難度也就越大，建設(shè)用地適宜性程度越低，反之亦然[23-24].

從建設(shè)開發(fā)的角度來看，巖土類型與地基承載力密切相關(guān)，而地基承載力又是決定建筑物層高的關(guān)鍵；巖土越堅硬，地基承載力越強，建設(shè)用地適宜性越高[25]；反之，建設(shè)用地適宜性就越低.在進行低丘緩坡土地開發(fā)利用過程中，要做好設(shè)防工作，遠離斷裂帶，將地震損失降到最低[26]，本研究根據(jù)《中國地震烈度區(qū)劃圖》及《中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖》(GB18306-2001)，科學(xué)選取安全建設(shè)區(qū)域.

地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)性與建設(shè)用地適宜性呈負相關(guān)，地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)程度越低，建設(shè)用地適建程度越高；地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)程度越高，建設(shè)用地適建程度越低[23, 27].

在進行低丘緩坡土地資源開發(fā)利用過程中，不同的土地利用類型對應(yīng)不同的建設(shè)用地適宜性級別，其中，現(xiàn)有的建設(shè)用地為適宜，未利用土地為比較適宜，園地、林地、其他農(nóng)用地為勉強適宜，耕地、牧草地和水域為不適宜.

便利的交通有利于推動與外界的聯(lián)系，交通發(fā)達更易帶動區(qū)域經(jīng)濟的發(fā)展，低丘緩坡土地資源開發(fā)利用區(qū)域離公路越近，進行建設(shè)開發(fā)的可行性越高，一方面可以借助方便的交通與外界取得聯(lián)系；另一方面，可以降低建設(shè)開發(fā)成本.本研究中以與區(qū)內(nèi)主要交通干線的距離遠近來表示交通可達性.供水情況是制約建設(shè)用地規(guī)模擴大的因素，因此必須考慮項目建設(shè)開發(fā)過程中和運營期間的供水情況；低丘緩坡建設(shè)用地適宜性評價應(yīng)綜合考慮距離水庫、河流的距離，在保護水源不受污染的前提下，進行建設(shè)用地開發(fā).中心城鎮(zhèn)是經(jīng)濟集聚和規(guī)模經(jīng)濟效益的發(fā)揮空間，其規(guī)模大小和強弱將影響到產(chǎn)業(yè)布局和規(guī)模，并且對周邊的發(fā)展起到輻射作用；對于建設(shè)用地來說，離中心城鎮(zhèn)越近，受城鎮(zhèn)的影響越大.首先，可以擴大信息獲取渠道，為產(chǎn)業(yè)發(fā)展創(chuàng)造商機；其次，可以降低基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)成本.

建設(shè)用地選址不能壓覆重要礦產(chǎn)，只要壓到《礦產(chǎn)資源開采登記管理辦法》附表所列的34個礦種和四川省優(yōu)勢礦產(chǎn)、緊缺礦產(chǎn)的區(qū)域均劃分為建設(shè)用地不適宜區(qū)域[28].根據(jù)林業(yè)保護的相關(guān)法律法規(guī)、政策文件，低丘緩坡土地開發(fā)項目不得占用水源涵養(yǎng)林、國家級公益林、自然保護區(qū)的核心區(qū)等，因此，將這些區(qū)域均劃分為不適宜建設(shè)區(qū)域[29].

不同的評價指標(biāo)在低丘緩坡宜建適宜性評價中的重要程度不同，因此，評價之前需要確定各個指標(biāo)的權(quán)重值，本研究借助層次分析法來確定各指標(biāo)的權(quán)重大小，分別通過建立層次結(jié)構(gòu)模型、構(gòu)造判斷矩陣、進行層次單排序、總排序及一致性檢驗等步驟得到各指標(biāo)的權(quán)重值[20,22]，詳見表1.

表1 龍馬潭區(qū)低丘緩坡宜建適宜性評價指標(biāo)體系及各指標(biāo)權(quán)重值

根據(jù)評價目的，將各個評價指標(biāo)劃分為適宜、比較適宜、勉強適宜和不適宜4個等級[9,30-32]，并依次對4個等級賦值為8分、4分、2分和0分，具體的等級劃分標(biāo)準(zhǔn)詳見表2.

表2 龍馬潭區(qū)低丘緩坡宜建適宜性評價指標(biāo)等級劃分標(biāo)準(zhǔn)

2.3 數(shù)據(jù)來源與處理

海拔數(shù)據(jù)來自90 m×90 m 的SRTM-DEM重采樣數(shù)據(jù)，土地利用數(shù)據(jù)來源于Landsat TM/ETM遙感影像數(shù)據(jù)；基于上述DEM數(shù)據(jù)，利用ArcGIS 10.0軟件的表面分析工具提取研究區(qū)域的坡度和坡向數(shù)據(jù)；其余6個指標(biāo)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)來源于瀘州市國土局、規(guī)劃局等部門.

根據(jù)評價指標(biāo)等級劃分標(biāo)準(zhǔn)，DEM數(shù)據(jù)、坡度、坡向、巖土類型、地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)性和土地利用類型數(shù)據(jù)利用ArcGIS 10.0中的空間分析模塊進行重分類；距斷裂帶距離、交通可達性、供水可達性和距中心城鎮(zhèn)的距離等利用已有的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，在ArcGIS 10.0的緩沖區(qū)分析模塊進行處理；為了便于后續(xù)的評價，處理后各個指標(biāo)的矢量圖層都轉(zhuǎn)化為柵格格式，并統(tǒng)一坐標(biāo)系統(tǒng)，評價時選取1 km×1 km柵格作為最小評價單元.

將各個評價指標(biāo)進行等級劃分并賦予相應(yīng)的分值后，利用多因素綜合評價模型(見式(1))在ArcGIS 10.0中對各個圖層進行疊加分析，得到最終的評價結(jié)果及對應(yīng)的分值，然后利用空間分析模塊中的自然斷點法(Natural Breaks)將評價結(jié)果劃分為適宜、比較適宜、勉強適宜和不適宜4個等級.

3 結(jié)果與分析

根據(jù)本文對低丘緩坡土地資源的定義，利用ArcGIS 10.0提取技術(shù)，得到龍馬潭區(qū)現(xiàn)有低丘緩坡土地資源18 552.51 hm2，占該區(qū)土地總面積的55.69%，其分布情況詳見圖1.低丘緩坡土地資源開發(fā)潛力大，其中各類土地的面積及其比例詳見表3.

圖1 龍馬潭區(qū)低丘緩坡土地資源分布圖Fig.1 Distribution of the gentle hillside in Longmatan district

表3 龍馬潭區(qū)低丘緩坡土地利用現(xiàn)狀表

從龍馬潭區(qū)現(xiàn)有的低丘緩坡土地資源的分布情況來看，低丘緩坡土地資源主要集中在該區(qū)域的西南方向，其次是西北方向和東南方向，而在東北方向低丘緩坡土地資源的分布最為稀疏.

從土地利用現(xiàn)狀來分析，龍馬潭區(qū)現(xiàn)有的低丘緩坡土地資源中農(nóng)用地所占比例最多，占到低丘緩坡土地資源總面積的80.01%；其次為建設(shè)用地，所占比例為低丘緩坡資源總面積的16.61%；而其他土地所占比例最少，僅為3.38%.

從坡度來分析，不同坡度的低丘緩坡土地面積及其比例詳見表4.

表4 龍馬潭區(qū)低丘緩坡土地資源坡度分級表

從表4可以分析得出，龍馬潭區(qū)低丘緩坡土地資源中坡度為15°～25°的土地資源所占比例較大，為全區(qū)低丘緩坡土地資源總面積的67.01%；而坡度為6°～15°的低丘緩坡土地資源占總面積的32.99%.

對龍馬潭區(qū)現(xiàn)有的低丘緩坡土地資源進行建設(shè)用地適宜性評價，評價結(jié)果詳見圖2.

圖2 龍馬潭區(qū)低丘緩坡土地資源宜建評價結(jié)果圖Fig.2 Space distribution of suitability assessment for construction land on gentle hillsidein Longmatan district

從分布區(qū)域的角度來分析(圖2)，適宜建設(shè)的龍馬潭區(qū)低丘緩坡土地資源主要分布在南面的極少部分區(qū)域，該類區(qū)域地勢平坦、基礎(chǔ)設(shè)施完善、地質(zhì)災(zāi)害不發(fā)育，進行開發(fā)對周邊生態(tài)環(huán)境的影響小，符合進行低丘緩坡土地資源綜合開發(fā)利用的要求，建設(shè)條件優(yōu)越，適建程度高；而比較適宜的區(qū)域主要分布在宜建區(qū)域的周邊地區(qū)，另外，在東南方向也有零星的比較適宜區(qū)域；該類區(qū)域地勢相對平坦、基礎(chǔ)設(shè)施較完善、地質(zhì)災(zāi)害弱發(fā)育，建設(shè)條件較優(yōu)越，適建程度較高；勉強適宜區(qū)域則零散分布在中部區(qū)域、與瀘縣接壤的西部區(qū)域以及與江陽區(qū)接壤的東南區(qū)域；該類區(qū)域基礎(chǔ)設(shè)施差，處于地質(zhì)災(zāi)害中易發(fā)區(qū)，建設(shè)條件較差，適建程度不高，其余部分均為不適宜區(qū)域.

利用ArcGIS 10.0軟件的數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析功能得出龍馬潭區(qū)不同適宜性級別的低丘緩坡土地資源的面積及比例，詳見圖3.

圖3 龍馬潭區(qū)不同適宜性級別低丘緩坡土地資源面積及其比例 Fig.3 Area and corresponding ratio of the different suitable classes on gentle hillside in Longmatan district

從面積的角度來分析，比較適宜區(qū)域所占面積最大，為2 358.47 hm2，占適宜、比較適宜和勉強適宜建設(shè)的低丘緩坡土地資源總面積的一半；其次是適宜區(qū)域所占的面積，為1 520.34 hm2，所占比例為32.43%；而勉強適宜區(qū)域面積最少，為809.63 hm2，所占比例僅為17.27%.

4 結(jié)論與討論

本文基于GIS技術(shù)和多因素綜合評價模型對四川省瀘州市龍馬潭區(qū)現(xiàn)有的低丘緩坡土地資源進行了統(tǒng)計分析，并評價了不同建設(shè)適宜性級別的低丘緩坡土地資源的分布區(qū)域和面積比例；研究結(jié)果表明，龍馬潭區(qū)現(xiàn)有低丘緩坡土地資源18 552.51 hm2，占該區(qū)土地總面積的55.69%；其中，比較適宜建設(shè)的區(qū)域主要分布在該區(qū)南面的部分鄉(xiāng)鎮(zhèn)，所占面積比例最大；而勉強適宜建設(shè)的區(qū)域零散分布在該區(qū)中部地區(qū)以及和瀘縣、江陽區(qū)的部分接壤地區(qū)，所占面積比例最小.

本研究在開展低丘緩坡土地資源建設(shè)用地適宜性評價時從自然、社會和經(jīng)濟等多個維度選取評價指標(biāo)，并且考慮了各個指標(biāo)在評價中不同的重要性程度，評價時借助GIS技術(shù)的疊加分析等功能，使得評價結(jié)果更為準(zhǔn)確、科學(xué).

隨著城鎮(zhèn)化的不斷發(fā)展，建設(shè)用地的需求量越來越大，低丘緩坡土地資源作為一類潛在的建設(shè)用地資源，具有很大的開發(fā)潛力，本文對四川省瀘州市龍馬潭區(qū)低丘緩坡土地資源的建設(shè)用地適宜性進行評價，評價結(jié)果可以為該區(qū)域建設(shè)用地的選址提供科學(xué)的參考依據(jù)，防止盲目的選擇建設(shè)用地資源，既提高了低丘緩坡土地資源的合理利用率，又在很大程度上緩解了建設(shè)用地的供需矛盾.同時，文中用到的研究理念和研究方法可以為山區(qū)大省四川省其他地區(qū)低丘緩坡土地資源的合理開發(fā)利用提供借鑒.但是，在實際的低丘緩坡土地資源開發(fā)過程中，除了要考慮其作為建設(shè)用地的適宜性，還應(yīng)該結(jié)合龍馬潭區(qū)的土地利用總體規(guī)劃、城鄉(xiāng)規(guī)劃等相關(guān)的規(guī)劃，做到建設(shè)用地的增補平衡，保證該區(qū)域城鄉(xiāng)統(tǒng)籌發(fā)展.

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(編輯 HWJ)

Suitability Assessment for Construction Land on Gentle Hillside in Longmatan District of Luzhou City in Sichuan Province

WANGXiao-lan1*,PENGLi2,SUChun-jiang2
(1.School of Civil Engineering and Architecture, Southwest University of Science and Technology, Mianyang 621010, China;
2.Institute of Mountain Hazards and Environment, Chinese Academy of Sciences, Chengdu 610041, China)

Exploitation and utilization of the gentle hillside can not only promote intensive utlization of land resources, but also solve the stumbling block in supplement of construction land to a certain degree. From the perspectives of natural factors, socio-economic factors and human factors, this research selected ten different evaluation indexes and then evaluated the suitability for construction land on the gentle hillside in Longmatan district of Luzhou city in Sichuan province, by combining the spatial analysis technology of Geographic Information Systems with multi-factor comprehensive analysis method. The evaluation results were divided into four classes, which were suitable, moderate suitable, reluctant suitable and not suitable respectively. The assessment results showed that the area of the gentle hillside in Longmatan district of Luzhou city in Sichuan province, was 18 552.51 hectares, which accounted for 55.69% of the total land resources in the study area. The evaluation results also showed that the suitable regions mainly distributed in the south of Longmatan district, which accounted for 32.43% of the total gentle hillside in Longmatan district. The moderate suitable regions mainly distributed around the suitable regions, and its percentage was 50.30%. The reluctant suitable regions distributed in the central region, in the western region bordered on Lu county, and in the southeast region bordered on Jiangyang district; and its percentage was 17.27%. The evaluation results could provide scientific basis for the exploitation of the gentle hillside as the construction land in Longmatan district of Luzhou city in Sichuan province.

gentle hillside; suitability; GIS; Longmatan district

2016-05-03

國家自然科學(xué)基金資助項目(41401198)；四川省科技廳軟科學(xué)資助項目(2015ZR0121)；西南科技大學(xué)博士研究基金資助項目(14zx7140)

10.7612/j.issn.1000-2537.2017.03.002

P964

A

1000-2537(2017)03-0007-08

*通訊作者,E-mail：wxl562406330@126.com