基于GIS技術(shù)的貴州省易地扶貧搬遷安置點(diǎn)選址模糊評(píng)價(jià)研究

張勰

【摘要】易地扶貧搬遷是一項(xiàng)龐大而復(fù)雜的系統(tǒng)工程，一旦搬遷安置點(diǎn)選址不當(dāng)，就會(huì)對(duì)移民未來(lái)的生產(chǎn)生活和社會(huì)和諧穩(wěn)定產(chǎn)生影響。易地扶貧搬遷安置點(diǎn)的選擇具有相當(dāng)程度的空間特性，GIS中的空間數(shù)據(jù)處理等工具的使用能夠給易地扶貧搬遷安置區(qū)的選址項(xiàng)目提供十分有力的技術(shù)支持：以貴州省興義市易地扶貧搬遷安置區(qū)選址為例，通過(guò)GIS緩沖區(qū)分析、疊加分析、網(wǎng)絡(luò)分析等空間分析技術(shù)獲得一套易地扶貧搬遷安置區(qū)域，建立綜合考慮主觀與客觀影響相組合的均權(quán)法加權(quán)指數(shù)，應(yīng)用模糊數(shù)學(xué)理論對(duì)備選集進(jìn)行模糊評(píng)判，得到易地扶貧搬遷安置區(qū)的從優(yōu)到劣的等級(jí)排列SJ、BM、ML、MJ。應(yīng)用結(jié)果表明，GIS支持下的易地扶貧搬遷安置區(qū)模糊評(píng)價(jià)模型科學(xué)準(zhǔn)確、簡(jiǎn)單、具有較強(qiáng)的實(shí)用性。研究成果對(duì)于貴州省易地扶貧搬遷安置區(qū)的選址工程具有一定的參考意義。

【關(guān)鍵詞】易地扶貧搬遷;GIS空間分析;安置區(qū)選擇;模糊數(shù)學(xué)理論

【中圖分類號(hào)】F301

【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A

1986年以來(lái)，國(guó)家為進(jìn)一步加大扶貧開發(fā)工作的力度，將傳統(tǒng)的救濟(jì)式扶貧轉(zhuǎn)變?yōu)殚_發(fā)式扶貧，易地扶貧搬遷政策成為其中一項(xiàng)重要內(nèi)容，以解決無(wú)法使“一方水土”維持“一方人”的扶貧和后續(xù)發(fā)展問題。易地扶貧搬遷能夠?yàn)樯鷳B(tài)較為脆弱的地區(qū)提供解決生態(tài)貧困問題的方法，在緩解地區(qū)貧困的同時(shí)，還能實(shí)現(xiàn)土地的開發(fā)利用，實(shí)現(xiàn)保護(hù)土地資源和生態(tài)環(huán)境的多層目標(biāo)。在中國(guó)、特別是處于西部地區(qū)的貴州省，易地扶貧搬遷安置點(diǎn)選址工作仍存在諸如少數(shù)民族眾多，農(nóng)業(yè)人口比例大，有土安置難度大;搬遷戶大多文化程度較低，貧困程度較高，搬遷意愿不強(qiáng)，扶貧強(qiáng)度高;耕地較少，土質(zhì)較差，地形復(fù)雜，安置點(diǎn)選取范圍受限等問題。

對(duì)于易地扶貧搬遷問題，大多數(shù)學(xué)者研究的是安置的模式，而非搬遷工程的安置點(diǎn)選擇，且在國(guó)家開展易地扶貧搬遷項(xiàng)目以來(lái)，在安置點(diǎn)選址問題上，學(xué)者們更多使用的是實(shí)地調(diào)查法，這種方法費(fèi)力卻相對(duì)缺乏空間性。地理信息技術(shù)（ GIS）在我國(guó)農(nóng)村基層中的運(yùn)用雖然起步較晚，但它恰好具有較強(qiáng)的空間性質(zhì)。易地扶貧搬遷作為一項(xiàng)重要舉措旨在將居住在深、石山區(qū)、脆弱的生態(tài)環(huán)境地區(qū)等生態(tài)環(huán)境條件下的貧困戶搬遷到具有較好條件的地區(qū)，實(shí)現(xiàn)開發(fā)式扶貧，因此，遷入點(diǎn)的選址問題顯得尤為重要，對(duì)其開展研究具有較強(qiáng)的實(shí)踐和現(xiàn)實(shí)意義。

1 研究區(qū)概況

興義市位于中國(guó)的西南部、貴州省的西南部、黔西南州的西南部，地處東經(jīng)104°51- 104°55.，北緯24°38- 25°23。興義市夏季氣溫適中，冬季寒冷氣溫較少，降水量較為充沛，全面平均日照時(shí)間較長(zhǎng)。興義市地勢(shì)呈現(xiàn)出西北部較高，東南部普遍偏低，喀斯特地貌發(fā)育十分良好的態(tài)勢(shì)，其中的喀斯特地貌占了總面積的71.5%，平壩占7.2%，村莊、河流占0. 8%，其余的20.5%為丘陵地帶。

根據(jù)《興義市易地扶貧搬遷“十三五”規(guī)劃》概括，興義市易地扶貧搬遷的安置方式主要包括集中安置和分散安置，貴州省易地扶貧搬遷指揮部結(jié)合貴州實(shí)際，提倡以城鎮(zhèn)安置為主、以集中安置為主，以中心村安置為輔的安置方式。安置點(diǎn)選擇以脫貧為導(dǎo)向，根據(jù)當(dāng)?shù)刭Y源條件和環(huán)境承載能力，科學(xué)確定安置點(diǎn)，盡可能尊重搬遷群眾意愿，增強(qiáng)搬遷的積極性和滿意度。根據(jù)與相關(guān)單位訪談得知，興義市易地扶貧搬遷安置點(diǎn)在選址問題上單純依照上級(jí)要求，按照各種模式進(jìn)行規(guī)劃，挑選安置點(diǎn)的依據(jù)相對(duì)模糊，欠缺科學(xué)依據(jù)，導(dǎo)致最終得到的安置區(qū)選址結(jié)果并未得到清晰的評(píng)判，經(jīng)驗(yàn)得不到總結(jié)。

2 研究方法及思路

2.1 安置點(diǎn)選址備選集

2.1.1準(zhǔn)備各類圖形數(shù)據(jù)以提取坡度、海拔數(shù)據(jù)后建立緩沖區(qū)。運(yùn)用AmCIS中Buffer命令建立交通因子公路1km緩沖區(qū)，水資源因子lkm緩沖區(qū)、非搬遷戶居民區(qū)lkm緩沖區(qū)等。在文章對(duì)興義市易地搬遷扶貧安置點(diǎn)進(jìn)行選擇時(shí)主要從以下6各方面的因素考慮：①坡度小于25。;②每拔低于2000m;③離水源地lOOOm內(nèi);④離公路干線1000m內(nèi);⑤安置地離已有的居住地lOOOm外;⑥安置區(qū)需要設(shè)置在自然保護(hù)區(qū)和國(guó)家重點(diǎn)建設(shè)規(guī)劃用地范圍以外。

2.1.2采用圖層疊加分析方法，得到選址備選方案。利用土地利用現(xiàn)狀圖以及DEM圖，通過(guò)ArcGIS中的Analysis Tools，使用Overlay中Intersect命令，對(duì)所建緩沖區(qū)及其他影響因子圖層進(jìn)行疊加分析，最終得到安置點(diǎn)的擬選址分布。這樣，再過(guò)濾出面積很小且過(guò)于破碎的部分區(qū)域后，得到了避開所有在空間上不適宜的區(qū)域，又同時(shí)具備坡度適宜特征的安置區(qū)備選集。

2.2 構(gòu)建易地扶貧搬遷安置點(diǎn)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系

根據(jù)相關(guān)文件中易地扶貧搬遷安置點(diǎn)選址的指導(dǎo)思想及原則，綜合已有文獻(xiàn)的研究成果，初步篩選出影響因子，并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行實(shí)地調(diào)研比對(duì)，最后經(jīng)過(guò)專家打分后修正指標(biāo)因子。從有利于搬遷地居民的生產(chǎn)、生活等多重角度出發(fā)，從居民生產(chǎn)系統(tǒng)、居住區(qū)基礎(chǔ)設(shè)施和遷入地自然社會(huì)環(huán)境等諸多方面，以主導(dǎo)因素為原則構(gòu)建整套指標(biāo)體系。

2.3 基于信息熵理論的復(fù)合均權(quán)法

邀請(qǐng)k個(gè)相關(guān)領(lǐng)域的專家，依據(jù)其自身經(jīng)驗(yàn)，按照兩兩重要程度，分別對(duì)n個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)的進(jìn)行打分，運(yùn)用層次分析方法運(yùn)算得到研究人員組的指標(biāo)權(quán)重矩陣R=（r1）kxn，其中∑1=1 rij=1，rij表示第i個(gè)專家對(duì)第j個(gè)指標(biāo)的權(quán)重評(píng)分結(jié)果。多位專家確定權(quán)重時(shí)，會(huì)在一定程度上受到各自獨(dú)立性、主觀性過(guò)強(qiáng)的影響，為盡可能削弱所帶來(lái)的影響，假定存在最優(yōu)專家評(píng)分最準(zhǔn)確。依照信息熵的計(jì)算公式，第i個(gè)專家的熵可定義為（1）式所示。

這里用熵值Hi的大小，表示專家打分結(jié)果不確定性的程度，熵值Hi越小.即意味著第i位專家與假定的最優(yōu)專家之間的打分差異越小，也意味著i專家的打分結(jié)果可信度越高，反之亦然。故可采用下式（2）表示第i個(gè)專家的權(quán)重。

2.4建立模糊數(shù)學(xué)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)化矩陣并得出評(píng)價(jià)結(jié)論

建立評(píng)價(jià)因素集、確定各評(píng)價(jià)因素的隸屬度并構(gòu)造隸屬度矩陣，通過(guò)構(gòu)建模糊評(píng)價(jià)數(shù)學(xué)模型，計(jì)算得到易地扶貧搬遷安置點(diǎn)備選集中各選址的等級(jí)與得分，最終將基于GIS得到的安置點(diǎn)備選集中的各選址按照優(yōu)劣順序排列，找到最優(yōu)選址。

3 研究過(guò)程及結(jié)果分析

3.1 基于GIS安置區(qū)備選集生成

安置地的選擇需要綜合各種信息后做出決定，在選址的影響因素考慮過(guò)程中，要充分體現(xiàn)其較強(qiáng)的空間性，與GIS空間處理技術(shù)的特點(diǎn)較為匹配。應(yīng)用ArcCIS軟件BufFer、RasterCalculator、Surface Analysis、Erase的分析功能，得到以上6個(gè)影響因子圖，6個(gè)因子均滿足篩 選條件的區(qū)域，即為興義市易地扶貧搬遷安置地的適宜區(qū)域。具體分析過(guò)程如下。

3.1.1坡度因子分析。目前，坡度因子絕大多數(shù)考慮使用坡度數(shù)字高程模型（ DEM）進(jìn)行提取和分析。根據(jù)我國(guó)對(duì)25°以上耕地實(shí)行退耕還林政策要求，且坡度過(guò)陡不利于潛入居民的生產(chǎn)和居住，同時(shí)發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害的幾率也大，因此坡度因子的選擇范圍確定以坡度小于25°的區(qū)域?yàn)橹?。從DEM數(shù)據(jù)中提取坡度小于25°的區(qū)域，如圖2所示，0為坡度大于25°，1為坡度小于25°。

3.1.2海拔因子分析。高海拔和低氣溫不利于人類居住。興義市地理環(huán)境的分帶明顯。目前，興義市人口主要分布在海拔1000 - 2000m之間，按最低標(biāo)準(zhǔn)安置區(qū)選擇海拔小于2000m的區(qū)域內(nèi)（見圖3），圖5中，0表示海拔高于2000m的區(qū)域，1表示海拔低于2000m的高度。

3.1.3交通因子分析。便利的交通條件不僅方便居民的生活和生產(chǎn)，更加便于居住區(qū)域內(nèi)各項(xiàng)公共服務(wù)設(shè)施和配套設(shè)施的修建和維護(hù)，還使得居民不論是同外部信息交流，還是進(jìn)行商品的交換都更加便捷。因此，參考移民安置有關(guān)文獻(xiàn)后考慮安置區(qū)選擇離道路1km區(qū)域內(nèi)（圖4）。

3.1.4水資源因子分析。水資源是人類生存的源泉，能夠?yàn)榛緷M足居住區(qū)人們的生存和發(fā)展提供保障。水資源是考慮安置區(qū)選址和進(jìn)行規(guī)劃設(shè)計(jì)的第一要素，從適宜居住和生產(chǎn)生存的角度出發(fā)，考慮安置區(qū)選擇在離水源1km的緩沖區(qū)內(nèi)。圖5顯示了興義市離水源1km范圍內(nèi)的地區(qū)。

3.1.5對(duì)安置地其他非移民的考慮。在選擇安置地時(shí)，還應(yīng)該考慮安置區(qū)內(nèi)非搬遷戶的利益，安置區(qū)非搬遷戶不希望新遷入的居民打亂他們?cè)镜纳钪刃?。使用ArcCIS的Buffer命令建興義市自然村1km的緩沖區(qū)，并用Erase命令從興義市范圍內(nèi)刪除該緩沖區(qū)，得到離居民點(diǎn)1km之外的區(qū)域，見圖6。

3.1.6其他因子考慮。在自然保護(hù)區(qū)、國(guó)家重點(diǎn)建設(shè)規(guī)劃用地內(nèi)不能選擇安置區(qū)。興義市內(nèi)分布有水土保持生態(tài)功能的西南喀斯特生態(tài)功能保護(hù)區(qū)，安置地不能選擇在此區(qū)域內(nèi)，因此分析時(shí)要剔除這些區(qū)域（圖7）。另外，關(guān)于國(guó)家重點(diǎn)建設(shè)規(guī)劃用地相關(guān)數(shù)據(jù)資料尚未搜集到，此次安置地篩選過(guò)程暫不考慮該影響因素。

3.1.7安置區(qū)備選集生成。疊加上文中幾個(gè)圖層后，即可看到興義市適宜易地安置的易地扶貧搬遷安置區(qū)域圖（見圖8）。適宜的安置區(qū)呈零星狀分布。由于安置區(qū)需要達(dá)到一定的規(guī)模的面積才能合理的安置移民，為此經(jīng)過(guò)分析整理，過(guò)濾出面積很小且破碎的區(qū)域后，得到了興義市內(nèi)滿足以上空間基本約束條件，且區(qū)域相對(duì)集中的安置區(qū)備選集：BM、MJ、ML、SJ。

3.2 指標(biāo)體系的構(gòu)建及指標(biāo)權(quán)重的確立

3.2.1 構(gòu)建指標(biāo)體系。結(jié)合易地扶貧搬遷安置點(diǎn)選址相關(guān)理論，通過(guò)查閱大量的文獻(xiàn)資料，從惠及移民生產(chǎn)生活角度，分生產(chǎn)系統(tǒng)、基礎(chǔ)設(shè)施和自然社會(huì)環(huán)境三個(gè)方面，本文在參考工程移民安置區(qū)選址的評(píng)價(jià)因子基礎(chǔ)上，選取了人均耕地面積、耕地質(zhì)量和文化風(fēng)俗差異等9項(xiàng)體現(xiàn)了符合判斷生產(chǎn)系統(tǒng)、基礎(chǔ)設(shè)施狀況、生態(tài)環(huán)境質(zhì)量、生產(chǎn)及文化風(fēng)俗差異等多個(gè)方面綜合情況的指標(biāo)（圖9）。

3.2.2 確定指標(biāo)權(quán)重。（1）構(gòu)造判斷矩陣。i行指標(biāo)相對(duì)j列指標(biāo)進(jìn)行重要性兩兩比較的值，用矩陣A中各元素aij表示。

（2）權(quán)重及一致性檢驗(yàn)的計(jì)算。為計(jì)算出權(quán)重向量，對(duì)判斷矩陣A的各行向量進(jìn)行幾何平均，然后歸一化，權(quán)重即為歸一化后的行向量。

通過(guò)調(diào)查、數(shù)據(jù)收集以及計(jì)算分析，獲得了備選安置區(qū)的各項(xiàng)選址評(píng)價(jià)的指標(biāo)值，并且計(jì)算了無(wú)量綱標(biāo)準(zhǔn)化矩陣，如（3.1）所示。

邀請(qǐng)6位專家為生產(chǎn)系統(tǒng)、基礎(chǔ)設(shè)施、自然社會(huì)環(huán)境提供兩兩相互間重要性判斷矩陣（3.2），采用層次分析法，求出準(zhǔn)則層中各個(gè)項(xiàng)的評(píng)價(jià)權(quán)值，通過(guò)分別對(duì)每個(gè)專家的評(píng)判矩陣進(jìn)行特征值計(jì)算和一致性檢驗(yàn)，6個(gè)專家的一致性比率指標(biāo)值分別為0.0464、0.0472、0.0464、0.0135、0、0.0464，可以看出這些值均小于0.1。滿足一致性測(cè)驗(yàn)的要求，由此，建立起專家評(píng)價(jià)指標(biāo)權(quán)重矩陣（3.3）。

根據(jù)公式（1）～（3）計(jì)算求得每個(gè)專家的熵組成的向量：H=（0.146，0.301，0.146，0.512，0.444，0.146），得到的準(zhǔn)則層中生產(chǎn)系統(tǒng)、基礎(chǔ)設(shè)施、自然社會(huì)環(huán)境對(duì)目標(biāo)層的權(quán)值分別為0.452，0.317，0.231。措施層對(duì)準(zhǔn)則層權(quán)重的計(jì)算采用了復(fù)合均權(quán)法，根據(jù)文章2.3節(jié)，求得考慮了專家熵的各指標(biāo)的主觀權(quán)重，再根據(jù)（3）式、（4）式得到客觀熵權(quán)，計(jì)算結(jié)果如式3.1所示。措施層對(duì)目標(biāo)層權(quán)重即組合權(quán)重的計(jì)算公式為：Wk=Wk.Wik，式中w.為準(zhǔn)則層對(duì)目標(biāo)層的相對(duì)權(quán)重，Wik為措施層對(duì)準(zhǔn)則層的復(fù)合均權(quán)，按照此方式計(jì)算得到的各指標(biāo)的最終組合權(quán)重為分別為0.213，0.107，0.132，0.098，0.125，0.094，0.069，0.108，0.054。

3.3模糊綜合數(shù)學(xué)評(píng)價(jià)

確定指標(biāo)權(quán)重后，根據(jù)計(jì)算出來(lái)的標(biāo)準(zhǔn)化矩陣和指標(biāo)權(quán)重，由Excel計(jì)算備選區(qū)組成的模糊臨近比矩陣。

由C0.5，可知，P3即第三優(yōu)先安置區(qū)，也就是說(shuō)，可以最終得到備選安置區(qū)的優(yōu)劣順序：P4、P1、P3、P2，即SJ、BM、ML、MJ。