基于GIS的廣西省農(nóng)業(yè)土地適宜性評價研究

窮達(dá)?田云杰?陳超英?陳旭

摘 要：本文以廣西省為研究區(qū)域，討論了基于GIS技術(shù)下對土地適宜性的評價，通過選取原則和結(jié)合當(dāng)?shù)貙嶋H條件，選取了五個評價因子：海拔、坡度、坡向、河流條件和道路條件，在ArcGIS軟件中對各個單因子分別評價，應(yīng)用層次分析法（AHP）賦予每個因子不同的貢獻(xiàn)率（權(quán)重），將土地適宜性進(jìn)行分級為：高度適宜、一般適宜、勉強(qiáng)適宜和不適宜，最后生成廣西省耕地適宜性分布圖和廣西省林地適宜性分布圖。此研究拋開了人為主觀的影響，探討了更加科學(xué)的評價土地適宜性的辦法，讓土地能夠更好地被利用。

關(guān)鍵詞：廣西省;GIS;農(nóng)業(yè)土地;適宜性;AHP

一、研究方法

GIS從出現(xiàn)到現(xiàn)在，只不過幾十年的時間，而且最近幾年發(fā)展的迅速，GIS對于人類來說已經(jīng)成為不可或缺的東西，而且隨著農(nóng)業(yè)土地適宜性的不斷深入研究，完全可以利用GIS的強(qiáng)大技術(shù)來完成對農(nóng)業(yè)土地適宜性評價的研究，來更加科學(xué)的完成研究。

土地適宜性評價的流程便是確定研究區(qū)再確定評價因子，之后用DEM的地形分析和多環(huán)緩沖區(qū)分析確定權(quán)重后加權(quán)分析完成評價。本文通過GIS技術(shù)對土地適宜性展開分析，挖取了合理數(shù)據(jù)的通過ArcGIS軟件進(jìn)行分析來完成對廣西省的土地適宜性評價。

二、評價因子、技術(shù)流程及方法

（一）評價因子的確定

本文主要選取海拔、坡度、坡向、河流條件、道路條件等作為主要評價因子。

（二）技術(shù)流程

按照評價因子的選取原則來選取會對廣西省農(nóng)業(yè)土地適宜性評價的評價因子，在篩選出五個最重要因子：海拔、坡度、坡向、河流條件、道路條件;準(zhǔn)備數(shù)據(jù)使用DEM數(shù)據(jù)分析來完成對海拔、坡度、坡向的提取，在按照評價表來重分類等級生成等級圖;對河流和道路按照評價表進(jìn)行多環(huán)緩沖區(qū)分析生成等級圖;其次利用層次分析法（AHP法）確定各因子的權(quán)重，在對所有等級圖加權(quán)疊加，生成農(nóng)業(yè)土地適宜性評價圖;最后對生成的宜耕地等級分布圖和宜林地等級分布圖平價研究。

（三）土地適宜性評價的方法

GIS空間分析本就是GIS的核心部分，所以合理利用它將對我們的工作。本文所使用的GIS空間分析方法主要包括DEM的地形分析、加權(quán)疊加和柵格計算器、多環(huán)緩沖區(qū)分析、層次分析法（AHP）等。

三、土地適宜性評價研究過程

（一）數(shù)據(jù)準(zhǔn)備

1.廣西省DEM：GXdem.tif?？梢酝ㄟ^DEM數(shù)據(jù)提取出來海拔數(shù)據(jù)、坡度數(shù)據(jù)、坡向數(shù)據(jù)。

2.廣西省邊界：GX.shp。

3.主要河流：GXHL.shp。

4.主要道路：GXGL.shp。

（二）評價分類標(biāo)準(zhǔn)

本文適宜性評價量化標(biāo)準(zhǔn)體系聯(lián)合國糧農(nóng)組織（FAO）提出了農(nóng)業(yè)土地適宜性四個等級，高度適宜（S1）、一般適宜（S2）、勉強(qiáng)適宜（S3）和不適宜（S4）。將這四個適宜度等級分別量化為1，2，3，4。根據(jù)廣西省的地勢條件和實際情況，制做出了評價因子量化分級綜合表。

（三）單因子評價分析

1.海拔因子評價等級圖。對廣西省DEM進(jìn)行重分類得出，量化等級分別是耕地0～200m量化為1，200～400m量化為2，400m～800m量化為3，800m以上量化為4，林地0～400m量化為1，400～800m量化為2，800～1200m量化為3，1200m以上量化為4。

2.坡度因子評價等級圖。提取廣西坡度數(shù)據(jù)，把得到的廣西坡度數(shù)據(jù)使用SpatialAnalyst工具/重分類/重分類工具對廣西坡度進(jìn)行重分類，量化等級分別是耕地坡度為0°～5°的量化為1，5°～15°量化為2，15°～25°量化為3，25°以上量化為4，林地坡度為0°～15°的量化為1，15°～20°量化為2，20°～30°量化為3，30°以上量化為4。

3.坡向因子評價等級圖。對廣西DEM數(shù)據(jù)提取的廣西省坡向數(shù)據(jù)廣西坡向，把得到的廣西坡向數(shù)據(jù)使用SpatialAnalyst工具/重分類/重分類工具對廣西坡度進(jìn)行重分類，量化等級分別是耕地平坡、南坡量化為1，東坡、東南坡、西南坡量化為2，東北坡、西坡、西北坡量化為3，北坡量化為4，林地平坡、南坡量化為1，東南坡、西南坡量化為2，東北坡、東坡、西北坡量化為3，北坡、西坡量化為4。

4.河流條件因子評價等級圖。對GXHL.shp進(jìn)行多環(huán)緩沖區(qū)分析，量化等級分別是耕地到河流距離0～4km量化為1，距離河流4～8km量化為2，距離河流8～12km量化為3，距離河流12～16km量化為4，林地距離河流0～5km量化為1，距離河流5～10km量化為2，距離河流10～15km量化為3，距離河流15～20km量化為4。

5.道路條件因子評價等級圖。對GXDL.shp進(jìn)行緩沖區(qū)分析，量化等級分別是耕地距離道路2～20km量化為1，距離道路20～40km量化為2，距離道路40～60km量化為3，距離道路60～80km量化為4，林地距離道路0～25km量化為1，距離道路25～50km量化為2，距離道路50～75km量化為3，距離道路75～100km量化為4。

（四）各因子權(quán)重的確定

1.層次分析法標(biāo)準(zhǔn)值。本文各個因子的權(quán)重都是通過權(quán)重分析法（AHP）來評價的，可以通過設(shè)置的值來確定i元素相對于j元素的重要程度，設(shè)置的標(biāo)準(zhǔn)按照表2：

2.權(quán)重的確定

首先建立準(zhǔn)則層（如圖1）判斷出他們的重要程度，完成矩陣，再對每一列求和完成宜耕地判斷矩陣表與宜林地判斷矩陣表。

之后在對每一個數(shù)計算出權(quán)重，公式如下：，然后算出每一行的和分別得到B1、B2、B3、B4、B5的權(quán)重w，最后歸一化得到各個因子的權(quán)重。

（五）多因子的疊加

本文使用加權(quán)疊加或者柵格計算器都能完成土地適宜性評價的模型，利用ArcMap，運(yùn)用ArcToolbox中的SpatialAnalyst工/疊加/加權(quán)疊加工具或者SpatialAnalyst工具/地圖代數(shù)/柵格計算器工具，使用層次分析法得到的各因子的權(quán)重，對5個評價因子的等級圖進(jìn)行疊加，然后得到適宜等級的劃分，分別為高度適宜、一般適宜、勉強(qiáng)適宜和不適宜。

四、評價結(jié)果和分析

（一）耕地適宜性評價結(jié)果

根據(jù)最后得到的耕地適宜性等級分布圖（圖略），可以得到：廣西省高度適宜耕地的大部分區(qū)域都集中于中部和南部，而且相對比較集中，主要是因為這些區(qū)域海拔較低坡度較小，擁有多條河流而且交通便利;廣西省一般適宜耕地的地方基本分布于河流和道路資源匱乏的地方;廣西省勉強(qiáng)適宜耕地面積不大這是因為這些地方的海拔、坡度、坡向條件都在中等水準(zhǔn)，地勢剛開始起伏相較于高度適宜的地方有所欠缺;廣西省不適宜耕地的地理位置都是在海拔高、坡度高地勢崎嶇、水資源匱乏、幾乎沒有道路的地方。

（二）林地適宜性評價結(jié)果

根據(jù)最后得到的耕地適宜性等級分布圖（圖略），可以得到：廣西省高度適宜林地的面積很大，這是因為林地對水土的保存有很大的作用，以及對于道路資源的不依賴，相較于耕地在相對惡劣的環(huán)境下也能順利成長;廣西省一般適宜林地的地方基本分布于距離河流較遠(yuǎn)的地方;廣西省勉強(qiáng)適宜林地基本分布于道路崎嶇的地方;廣西省不適宜林地分布于高海拔的山區(qū)。

參考文獻(xiàn)

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