基于RS和GIS的萬源市生態(tài)保護紅線劃定方法研究

鄧地娟，王靜雅，謝 強，田 雨

(1.四川省生態(tài)環(huán)境科學研究院，成都 610041；2.成都理工大學環(huán)境學院，成都 610059； 3.成都理工大學地球探測與信息技術教育部重點實驗室，成都 610059)

前 言

生態(tài)保護紅線是在生態(tài)空間范圍內具有特殊重要生態(tài)功能、必須強制性嚴格保護的區(qū)域，通常包括具有重要水源涵養(yǎng)、生物多樣性維護、水土保持、防風固沙、海岸生態(tài)穩(wěn)定等功能的生態(tài)功能重要區(qū)域，以及水土流失、土地沙化、石漠化、鹽漬化等生態(tài)環(huán)境敏感脆弱區(qū)域[1]。

目前國內學者對生態(tài)紅線劃定技術方面的研究有基于土地利用視角來劃定生態(tài)紅線[2]；基于生態(tài)系統(tǒng)敏感性、生態(tài)系統(tǒng)服務、生態(tài)服務功能脆弱性等生態(tài)因子，劃定生態(tài)保護紅線[3]；基于GIS的分析功能，識別生態(tài)控制線[4]；通過“生態(tài)閥值”對生態(tài)紅線劃定進行優(yōu)化等[5～8]。目前《生態(tài)保護紅線劃定技術指南》中對生態(tài)保護紅線劃定區(qū)域研究尺度相對較大，而國內外對縣級規(guī)劃技術在小尺度范圍內的應用研究很少，已有的方法不能直接應用于小尺度的縣級生態(tài)保護紅線劃定。本研究是從縣域尺度的重要生態(tài)功能區(qū)、生物多樣性保護區(qū)以及禁止開發(fā)區(qū)等重要區(qū)域出發(fā)，在總結國內省、市級及縣級規(guī)劃技術的基礎上，結合萬源市紅線劃定中存在的生態(tài)問題，構建了基于GIS和RS的小尺度生態(tài)保護紅線劃定的技術方法。為區(qū)縣生態(tài)保護紅線劃定提供支撐，使紅線劃定成果更具可靠性，切實保護好具有重要生態(tài)功能和生態(tài)敏感的區(qū)域。

1 數(shù)據(jù)與方法

1.1 研究區(qū)域概況

萬源市位于四川省東北部的達州市轄縣級市，與大巴山緊密相連，全市幅員面積4 065km2。東接重慶城口縣，南連宣漢縣，西與平昌縣、通江縣接壤，北和陜西省的鎮(zhèn)巴縣、紫陽縣毗鄰，是連結川陜兩省的重要通道之一，素有“秦川鎖鑰”之稱[9]。下轄15個鎮(zhèn)，37個鄉(xiāng)。萬源市屬大巴山弧形構造帶，構造形跡以褶皺為主，構造線呈北西-南東走向。萬源市地處中緯度地區(qū)，屬于北亞熱帶季風氣候區(qū)，氣候溫潤，雨量充沛，主體氣候特征明顯，地域差異較大，境內野生動植物十分豐富。河流發(fā)育，境內溪河屬長江流域的嘉陵江水系和漢江水系。

1.2 數(shù)據(jù)來源

氣象數(shù)據(jù)來源于中國氣象局降水數(shù)據(jù)集/氣溫數(shù)據(jù)集，1980～2010年平均值柵格數(shù)據(jù)，空間分辨率1km。土壤數(shù)據(jù)來源于中科院南京土壤研究所得中國1∶100萬土壤數(shù)據(jù)庫。數(shù)字高程模型(DEM)來自于地理空間數(shù)據(jù)云(http://www.gscloud.cn)，空間分辨率30m，用以提取坡度等地形數(shù)據(jù)。遙感數(shù)據(jù)植被覆蓋度數(shù)據(jù)來源于美國地質調查局MOD9A1數(shù)據(jù)集，2000～2014年平均值柵格數(shù)據(jù)，空間分辨率1km。土地利用數(shù)據(jù)來源于萬源市林業(yè)局、萬源市交通局、萬源市水務局基礎數(shù)據(jù)，地災數(shù)據(jù)來源于萬源市住建局2015年地質災害調查報告內容，植被NPP數(shù)據(jù)來源于四川省“生態(tài)十年”遙感調查NPP數(shù)據(jù)集，2000～2010年平均值柵格，空間分辨率30m。

為統(tǒng)一研究區(qū)域評價尺度，本研究根據(jù)數(shù)據(jù)類型統(tǒng)一數(shù)據(jù)標準，然后轉換至國家2000大地坐標系(CGCS2000)。

2 研究方法

結合萬源市的實際情況，從生態(tài)服務功能、生態(tài)環(huán)境敏感性、禁止開發(fā)區(qū)識別來研究萬源市生態(tài)保護紅線的劃定方法研究。本論文定性定量分析不同的生態(tài)功能重要性評估模型，通過評估結果選取效果最優(yōu)、精度較高的評估模型作為評估方法，同時通過與傳統(tǒng)生態(tài)環(huán)境敏感性方法對比，構建了新的生態(tài)環(huán)境敏感性評估方法，最后通過資料收集法識別出研究區(qū)的禁止開發(fā)區(qū)校驗劃定模型的合理性，從而使劃定結果更加的符合實際。

2.1 生態(tài)服務功能重要性評估

生態(tài)服務功能包括水源涵養(yǎng)、土壤保持、生物多樣性保護、防風固沙等[10]，該市生態(tài)服務功能評價的核心是土壤保持狀態(tài)、水源涵養(yǎng)以及生物資源的多樣性，結合萬源市生態(tài)環(huán)境質量良好、物種豐富、水資源充沛的特點，采用水源涵養(yǎng)、水土保持和生物多樣性作為評價內容。

2.1.1 水源涵養(yǎng)生態(tài)服務功能評估

水源涵養(yǎng)量是指在與裸地進行比較的前提下，環(huán)境系統(tǒng)中涵養(yǎng)水分的增加量。本論文采用基于水源涵養(yǎng)服務能力指數(shù)的NPP定量指標評估法和基于降雨量貯存量的模型評估法以上兩種評價方法對水源涵養(yǎng)方面進行評估。(見表1)

表1 水源涵養(yǎng)生態(tài)服務功能評估方法比較Tab.1 Comparison of functional assessment methods of water conservation ecological services

續(xù)表1

根據(jù)生態(tài)系統(tǒng)服務功能指數(shù)將其重要性劃分出幾個不同等級，從高到低依次是極其重要、重要、中等重要以及一般重要。(見表2)

表2 土壤保持生態(tài)服務功能評估方法比較Tab.2 Comparison of soil conservation ecological service function assessment methods

2.1.2 土壤保持生態(tài)服務功能評估

根據(jù)生態(tài)系統(tǒng)服務功能指數(shù)將其重要性劃分出幾個不同等級，基于GIS技術，采用自然間斷法從高到低依次是劃分極其重要、重要、中等重要以及一般重要四個等級。(見表3)

表3 生物多樣性保護生態(tài)服務功能評估方法比較Tab.3 Comparison of assessment methods of biodiversity conservation ecological services Function

2.1.3 生物多樣性保護生態(tài)服務功能評估

按生態(tài)系統(tǒng)服務功能指數(shù)對其重要性進行等級區(qū)分，級別從高到低依次為：極其重要、重要、中等重要、一般重要。

2.1.4 生態(tài)服務功能評估模型精度分析

對于同一種生態(tài)服務功能的兩種模型方法進行比較的時候，將不同方法模型的ROC曲線繪制到同一坐標中，通過分別計算不同模型方法下的ROC曲線的面積(AUC)來進行比較[15]。ROC曲線下的面積值(are under curve,簡稱AUC)在0-1之間，面積越大，說明該方法的評估效果越好。將ROC曲線應用于生態(tài)服務功能模型的效果分析，本研究運用SPSS軟件，將生態(tài)服務功能下結合研究區(qū)篩選出的水源涵養(yǎng)重要區(qū)、水土保持重要區(qū)、生物多樣性保護重要區(qū)不同模型預測結果及建模區(qū)內已經(jīng)存在區(qū)域，從而得到水源涵養(yǎng)、水土保持、生物多樣性生態(tài)功能重要性評估模型精度結果如圖1所示。ROC曲線的評斷標準為：在AUC<0.5，模型評估準確性較差；AUC=0.5，模型無價值；AUC在0.5～0.7時有較低準確性，AUC在0.7～0.9時有一定準確性，AUC在0.9以上時說明模型效果好[15]。

圖1 水源涵養(yǎng)、生物多樣性、水土保持生態(tài)功能重要性評估模型精度評價結果Fig.1 Precision evaluation results of the ecological function importance evaluation model for water conservation,water and soil conservation and biodiversity

通過精度評價結果對比可知，水源涵養(yǎng)降雨貯存量法精度83.1%高于水源涵養(yǎng)服務能力指數(shù)模型的精度74.2%；生物多樣性維護服務能力指數(shù)模型和InVEST模型精度分別是83.3%和71.4%；土壤保持功能采用USLE和RUSLE模型精度為81.3%和71.4%；精度越高，模型越能反映實際情況，本論文選取基于降雨貯存量法、InVEST模型、USLE模型三個精度較高的模型來作為生態(tài)服務功能的評估方法。

2.1.5 生態(tài)系統(tǒng)服務功能重要性綜合評價

以萬源市的水源涵養(yǎng)重要性評價、土壤保持重要性評價和生物多樣性保護重要性評價，來對萬源市的生態(tài)服務功能重要性進行綜合評價。對水源涵養(yǎng)重要性、土壤保持重要性和生物多樣性保護重要性賦予權重，運用GIS技術將被賦予了權重的柵格圖像進行疊加，獲得生態(tài)系統(tǒng)服務功能重要性綜合圖，采用自然間斷法將綜合分析結果分為一般重要、中等重要、重要和極重要。

通過對4位在生態(tài)系統(tǒng)服務功能方面有研究基礎的咨詢，對上述的三類生態(tài)系統(tǒng)服務功能的重要性進行打分，在對4位專家的意見進行綜合考慮之后，確定各項服務功能的重要程度，得到水源涵養(yǎng)、土壤保持和生物多樣性三項生態(tài)服務系統(tǒng)功能的權重依次為0.36、0.28和0.36。

2.2 生態(tài)環(huán)境敏感性模型構建及敏感性評估

生態(tài)敏感區(qū)主要是受人類活動、氣候變化、環(huán)境污染等影響易于引發(fā)生態(tài)問題的區(qū)域[16]，陸地生態(tài)環(huán)境敏感性評估主要包括石漠化敏感性、鹽漬化敏感性、水土流失敏感性和土地沙化敏感性。萬源市位于秦巴山區(qū)，具有較高的地質災害風險等級，在本文中結合研究區(qū)實際情況，將地質災害敏感性評估納入到生態(tài)環(huán)境敏感性評估之中，但與此同時，萬源市幾乎不存在鹽漬化和石漠化現(xiàn)象，在本文中不對鹽漬化敏感性和石漠化敏感性進行評估。

2.2.1 水土流失環(huán)境敏感性模型構建

根據(jù)萬源市基礎資料和遙感數(shù)據(jù)可知，萬源市生態(tài)環(huán)境指數(shù)良好，水資源豐富，地形地貌變化較大，同時植被覆蓋度高，本論文結合研究區(qū)上述特點，總結影響萬源市水土流失的主要因子包括高程因子、坡度因子、水文因子、植被因子、生態(tài)敏感區(qū)因子。分析單因子的生態(tài)敏感性空間分布情況，進而通過GIS技術對生態(tài)單元生態(tài)敏感性綜合評價，計算各地理單元水土流失環(huán)境敏感性綜合指數(shù)[13]。

(1)

式中：

A為水土流失敏感性指數(shù)；

Pi為因子權重值；

Ci為因子無量綱化值。

根據(jù)萬源市實際情況，對各個因子賦予不同權重，如表5。

表5 水土流失敏感性各因子權重Tab.5 Weight of each factor of soil erosion sensitivity

將水土流失敏感性評價結果基于GIS技術，采用自然間斷法從低到高分不敏感、一般敏感、敏感、極敏感4個等級。

2.2.2 地質災害敏感性模型構建及評估

地質災害敏感性評估的構建主要從保障生態(tài)系統(tǒng)自身的安全和生態(tài)系統(tǒng)對人類服務的安全兩方面進行考慮，因此識別生態(tài)評估因子也從上述兩方面進行分析。

本研究以歷史文獻和專家意見為理論基礎，對萬源現(xiàn)階段的地質災害情況進行評價，在此基礎上參考四川省地質災害規(guī)劃等相關技術指南后選定評估因子并賦權重，利用GIS技術進行地質災害敏感性評估，確定了研究區(qū)的地質災害敏感性的評估因子和權重(見表6)，評估的公式為：

(2)

式中：

RRj表示第j個柵格單元的評估值；

Cij表示第j個柵格單元第i個因子的貢獻值；

Pi表示第i個因子的權重值。

表6 地質災害敏感性評估因子及權重Tab.6 Sensitivity assessment factors and weights of geological hazards

通過 GIS 技術進行無綱量歸一化處理；通過生態(tài)因子疊置法將評估因子進行疊加，采用自然斷點法將萬源市的地質災害敏感性評估結果分為不敏感、一般敏感、敏感和極敏感四級。

2.2.3 生態(tài)環(huán)境敏感性綜合評價

對水土流失敏感性和地質災害敏感性賦予權重，就能夠獲得賦予權重的柵格圖像，接著利用GIS技術將被賦予了權重的柵格圖像進行疊加，獲得生態(tài)環(huán)境敏感性綜合圖，采用自然間斷法將得到的綜合分析結果分為不敏感、一般敏感、敏感和極敏感四個級別。

2.3 生態(tài)保護紅線識別與劃定

2.3.1 萬源市生態(tài)保護紅線劃定范圍識別

萬源市生態(tài)保護紅線劃定研究的范圍為萬源市行政管轄區(qū)域內陸域和水域，總面積4 065km2，包括全市52個鄉(xiāng)鎮(zhèn)。在遙感解譯和GIS技術分析評估的基礎上，重點對生態(tài)服務功能重要的區(qū)域、生態(tài)環(huán)境敏感的區(qū)域，自然保護區(qū)、風景名勝區(qū)、飲用水源保護區(qū)等法律法規(guī)要求的禁止開發(fā)區(qū)域,以及其他具有重要生態(tài)調節(jié)功能的相關區(qū)域進行判斷與識別。

其他具備重要生態(tài)功能的地區(qū)以及生態(tài)敏感區(qū)包括生態(tài)公益林、重要草原、重要濱河濱湖綠地、重要的城市綠地區(qū)域、水利風景區(qū)、重要生態(tài)林盤、重要交通干線生態(tài)廊道綠地等。萬源市主要包括生態(tài)公益林，根據(jù)萬源市林業(yè)局提供的生態(tài)公益林數(shù)據(jù)，公益林總面積為2 003.84 km2。

2.3.2 禁止開發(fā)區(qū)生態(tài)保護紅線劃定

根據(jù)《四川省主體功能區(qū)劃》萬源市的禁止開發(fā)區(qū)包括花萼山國家級自然保護區(qū)、蜂桶山省級自然保護區(qū)、黑寶山深林公園、東林山森林公園、龍?zhí)逗犹赜恤~類國家級水產種質資源保護區(qū)、城市及鄉(xiāng)鎮(zhèn)集中式飲用水源地，花萼山國家級自然保護區(qū)；本論文通過收集該數(shù)據(jù)源并利用GIS技術將數(shù)據(jù)整理為標準格式，萬源市禁止開發(fā)區(qū)劃入紅線對萬源市的生態(tài)價值具有重大作用。

2.3.3 其他生態(tài)保護紅線劃定

其他具有重要生態(tài)功能或生態(tài)極敏感、極脆弱的區(qū)域，包括生態(tài)公益林、重要濕地、重要草原、重要濱河濱湖綠地、重要的城市綠地區(qū)域、水利風景區(qū)、重要生態(tài)林盤、重要交通干線生態(tài)廊道綠地等。萬源市主要包括生態(tài)公益林。

2.3.4 生態(tài)保護紅線疊加分析

在相同的空間參考系統(tǒng)中，對劃定區(qū)域內的重點生態(tài)功能區(qū)保護紅線、脆弱區(qū)保護紅線、生態(tài)敏感區(qū)以及其他生態(tài)保護紅線進行綜合分析，最終根據(jù)分析結果形成空間分布總圖，將不同類型的紅線納入其中，更加直觀地呈現(xiàn)出各個空間的范圍與距離。利用GIS技術將疊加后的紅線數(shù)據(jù)進行聚合處理，將比較匯集或距離較近的圖斑進行聚合，進而獲得比較完整的連片圖斑，扣除獨立細小圖斑，為保證生態(tài)保護紅線區(qū)生態(tài)完整性和連續(xù)性，紅線斑塊最小面積為0.5km2，以減少紅線區(qū)的破碎化程度。

3 結果與討論

3.1 生態(tài)服務功能重要性評估結果

3.1.1 水源涵養(yǎng)生態(tài)服務功能評估結果

根據(jù)降水貯存量法模型計算得到萬源市生態(tài)系統(tǒng)水源涵養(yǎng)功能分級評價結果，見圖2和表7。從表中可以看出，萬源市水源涵養(yǎng)功能以一般重要級為主，占萬源市幅員面積的45.73%。

圖2 萬源市水源涵養(yǎng)功能評價分級圖(基于降雨量貯存 量法下水源涵養(yǎng)功能評價結果)Fig.2 Grading diagram of Water conservation function evaluation in Wanyuan City (Based on evaluation results of water conservation function under rainfall storage Method)

表7 萬源市水源涵養(yǎng)功能重要性分級表Tab.7 Importance grading table of water conservation function in Wanyuan City

3.1.2 土壤保持生態(tài)服務功能評估

根據(jù)通用土壤流失方程USLE模型計算結果將萬源市土壤保持功能劃分為4級，見圖3和表8。

圖3 萬源市土壤保持功能評價分級圖(通用土壤流失方程(USLE)模型)Fig.3 Grading Map of Soil conservation Function Evaluation in Wanyuan City (General Soil Loss Equation (USLE) Model)

表8 萬源市土壤保持功能評價結果表Tab.8 Evaluation results of soil conservation function in Wanyuan City

從表中可以看出，萬源市土壤保持功能以一般重要級、中等重要級和重要級為主，分別占萬源市幅員面積的30.43%、34.35%和27.90%。極重要級別僅占7.32%。

3.1.3 生物多樣性保護生態(tài)服務功能評估

根據(jù)InVEST模型評價計算得到萬源市生物多樣性保護功能評價結果，見圖4和表9。

圖4 萬源市生物多樣性保護功能評 價結果圖(InVEST模型)Fig.4 Evaluation Result of biodiversity conservation function in Wanyuan City (InVEST model)

表9 萬源市生物多樣性保護功能評價結果表Tab.9 Evaluation results of biodiversity conservation function in Wanyuan City

根據(jù)表9可知，萬源市生物多樣性保護功能以一般重要與中等重要級別為核心，兩者占比較大，分別占萬源市幅員面積的45.16%和27.7%。重要級和極重要級分別占19.06%和8.08%。

3.1.4 生態(tài)系統(tǒng)服務功能重要性綜合評價

生態(tài)系統(tǒng)服務功能綜合評價結果見表10。通過對各重要區(qū)域的統(tǒng)計可知，其中一般重要面積占24.97 %，中等重要面積占27.62%，重要面積占25.13%，極重要面積占22.28%。

由圖5可以看出萬源市生態(tài)功能極重要區(qū)域面積為905.82 km2,主要分布在森林公園、自然保護區(qū)、風景名勝區(qū)、地質公園及林地區(qū)域，這些地區(qū)往往地形地貌復雜，植被較好，物種豐富，富含巨大的生態(tài)系統(tǒng)服務價值。重要區(qū)域與極重要區(qū)域相互嵌套，不重要區(qū)域主要分布在地勢平緩、植被覆蓋度低的區(qū)域。

表10 生態(tài)系統(tǒng)服務功能重要性綜合評價結果表Tab.10 Comprehensive evaluation results of ecosystem service function importance

圖5 生態(tài)功能重要性綜合評價分級圖Fig.5 Comprehensive evaluation grading chart of ecological function importance

3.2 生態(tài)環(huán)境敏感性模型構建及敏感性評估

3.2.1 水土流失環(huán)境敏感性評估

根據(jù)基于GIS疊加分析模型下計算得到萬源市水土流失敏感性評估模型評價結果，見圖6和表11。

圖6 萬源市水土流失敏感性評價分級圖Fig.6 Grading chart of water and soil erosion sensitivity evaluation in Wanyuan City

表11 萬源市水土流失敏感性評價結果表Tab.11 Evaluation results of soil and water loss sensitivity in Wanyuan City

根據(jù)構建的基于GIS疊加分析模型下的水土流失敏感性模型，可以看出萬源市水土流失極敏感區(qū)主要集中在禁止開發(fā)區(qū)內，和萬源市的東北部及中部區(qū)域，分布在花萼鄉(xiāng)、廟坡鄉(xiāng)等鄉(xiāng)鎮(zhèn)，其中水土流失敏感性主要以極敏感為主，占萬源市總面積的32.37%，其次是不敏感地區(qū)，占萬源市總面積的24.71%。

3.2.2 地質災害敏感性模型構建及評估

通過GIS技術進行無綱量歸一化處理；通過生態(tài)因子疊置法將評估因子進行疊加，采用自然斷點法將萬源市的地質災害敏感性評估結果分為不敏感、一般敏感、敏感和極敏感四級，得到萬源市地質災害敏感性分級圖(圖7)。

圖7 萬源市地質災害敏感性分布圖Fig.7 Distribution map of geological disaster sensitivity in Wanyuan City

統(tǒng)計結果表明，萬源市地質災害敏感性主要為敏感為主，面積為2 692.61km2，占比為66.24%；其次是一般敏感，面積占萬源市幅員面積的22.97%，將極敏感區(qū)域納入萬源市生態(tài)保護紅線。采用自然斷點法將評估結果分為以下四級，分級結果見表12。

表12 萬源市地質災害敏感性評價結果表Tab.12 The evaluation result table of geological disaster sensitivity in Wanyuan City

3.2.3 生態(tài)環(huán)境敏感性綜合評價

選取萬源市的水土流失敏感性和地質災害敏感性對萬源市的生態(tài)環(huán)境敏感性進行綜合評價。對水土流失敏感性和地質災害敏感性賦予權重，就能夠獲得賦予權重的柵格圖像，接著利用GIS技術將被賦予了權重的柵格圖像進行疊加，獲得生態(tài)環(huán)境敏感性綜合圖，采用自然間斷法將得到的綜合分析結果分為不敏感、一般敏感、敏感和極敏感四個級別。

通過對3位在生態(tài)環(huán)境敏感性方面有研究基礎的咨詢，通過對上述的兩類生生態(tài)環(huán)境敏感性進行打分，在對3位專家的意見進行綜合考慮之后，水土流失權重確定為0.67，地質災害權重確定為0.33。生態(tài)環(huán)境敏感性綜合評價結果見表13。通過對各重要區(qū)域的統(tǒng)計可知，其中不敏感面積占22.93%，一般敏感面積占37.72%，敏感面積占28.22%，極敏感面積占13.14%。

表13 萬源市生態(tài)環(huán)境敏感性綜合評價結果表Tab.13 Comprehensive evaluation results of ecological environmental sensitivity in Wanyuan City

圖8 生態(tài)環(huán)境敏感性綜合評價分級圖Fig.8 Grading chart of comprehensive evaluation of ecological environmental sensitivity

由圖8可以看出，生態(tài)環(huán)境極敏感區(qū)域的面積為533.99km2，占萬源市幅員面積的13.14 %，主要分布在花萼山國家級自然保護區(qū)、蜂桶山省級自然保護區(qū)、八臺山省級風景名勝區(qū)、四川大巴山國家地質公園、東林山森林公園、黑寶山森林公園及植被覆蓋度高、降雨量大及地勢陡峭的區(qū)域；生態(tài)環(huán)境不敏感區(qū)域主要集中分布在地勢平緩、降雨量小的區(qū)域。

3.3 生態(tài)保護紅線劃定結果

3.3.1 萬源市禁止開發(fā)區(qū)劃定

萬源市生態(tài)環(huán)境起重要作用的禁止開發(fā)區(qū)及其面積統(tǒng)計如表14。

表14 萬源市禁止開發(fā)區(qū)面積統(tǒng)計Tab.14 Statistics of prohibited development zone area in Wanyuan City

3.3.2 萬源市生態(tài)保護紅線劃定

萬源市生態(tài)保護紅線由生態(tài)服務功能區(qū)、生態(tài)環(huán)境敏感區(qū)和禁止開發(fā)區(qū)組成，根據(jù)萬源市生態(tài)保護紅線劃定方法得到如下結果：

根據(jù)生態(tài)功能重要性評價綜合分析，納入紅線的面積為360.62km2；以生態(tài)環(huán)境敏感性最終評估結果與等級分配結果為主要依據(jù)，在萬源市生態(tài)保護紅線中加入極敏感區(qū)，納入面積為304.66km2；禁止開發(fā)區(qū)納入紅線的面積為769.62km2。

將疊加后的紅線圖，與萬源市土地利用規(guī)劃、萬源市域總體規(guī)劃等重要規(guī)劃的數(shù)據(jù)進行比較，將城鎮(zhèn)、工業(yè)發(fā)展等重要建設用地、集中連片分布的農田等不具有重要生態(tài)功能和生態(tài)保護價值的區(qū)域扣除，同時這些區(qū)域作為地方經(jīng)濟社會發(fā)展的空間也應適當預留出來。

結合《四川省市(州)、縣(市、區(qū))生態(tài)保護紅線劃定技術指南》和萬源市相關規(guī)劃，除旅游用地、交通路線占地等用地保留外，將基本農田、商品林、工業(yè)園區(qū)、居民聚集區(qū)、城鎮(zhèn)建設用地、已取得探礦權和采礦權的區(qū)域以及交通道路用地從紅線區(qū)識別并扣除，最后形成了萬源市縣域尺度上的生態(tài)保護紅線。

圖9 萬源市生態(tài)保護紅線分布圖Fig.9 Red line distribution map of Ecological protection in Wanyuan City

3.3.2 傳統(tǒng)生態(tài)評價法和萬源市縣級紅線對比

圖10是傳統(tǒng)生態(tài)評價法與生態(tài)保護紅線劃定結果的對比分析圖，根據(jù)本論文方法計算的萬源市生態(tài)保護紅線面積1 405.73km2，占國土面積的34.58%，傳統(tǒng)生態(tài)評價法劃定的紅線面積1 078.57km2，面積增加了327.16km2，主要增加的為公益林、飲用水源地及生態(tài)功能極重要區(qū)、生態(tài)環(huán)境極敏感性區(qū)。

圖10 傳統(tǒng)生態(tài)評價法和生態(tài)保護紅線 劃定結果對比分析圖Fig.10 Comparison and analysis of results of traditional ecological evaluation method and ecological protection red line demarcation

基于本論文研究方法劃定的生態(tài)保護紅線保護區(qū)與指南中的生態(tài)評價法劃定的生態(tài)保護紅線相比多劃入了A-G，A、B、E、G為生態(tài)林地分布區(qū)，以指南為基礎的生態(tài)評價法劃定的紅線部分被納入此區(qū)域，本研究使用的方法能完整畫出生態(tài)保護紅線的分布范圍。C為萬源市西北部后河段流域沿岸，附近有城市飲用水源地；D為白沙河灘涂濕地。這兩個地塊的分布相對集中，同時它們均具備較高的生態(tài)服務功能價值，能有效維護周圍水域生態(tài)系統(tǒng)，有利于綠地生態(tài)系統(tǒng)的良性循環(huán)，所以這兩個地塊應當被納入生態(tài)保護紅線。E為龍灘河和白沙河之間的林地，資源潛力較大，生產功能相對較強，調節(jié)能力相對突出，生態(tài)利用價值高，所以這片林地應當被納入生態(tài)保護紅線。由此可以看出，相比于傳統(tǒng)的生態(tài)保護紅線劃定方法，基于本研究的模型構建及模型擇優(yōu)法能對生態(tài)用地演變等因素進行綜合考量，在滿足生態(tài)環(huán)境敏感性、生態(tài)系統(tǒng)功能重要性、禁止開發(fā)區(qū)重要性同等重要的條件下，將生態(tài)用地中狀態(tài)穩(wěn)定且資源潛力較大的部分納入生態(tài)保護紅線，從而提高了劃定結果的合理性。

4 結 論

生態(tài)保護紅線是國家和區(qū)域生態(tài)安全的底線，是保護和恢復生態(tài)環(huán)境、維持人類社會與自然和諧相處的重要紐帶。在愈演愈烈的人類城鎮(zhèn)化建設和自然環(huán)境保護的矛盾之中，生態(tài)保護紅線的劃定要考慮經(jīng)濟、社會、環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展，本論文以萬源市生態(tài)保護紅線劃定為例來研究縣域尺度生態(tài)保護紅線劃定方法與應用研究，得到以下結論：

4.1 利用萬源市遙感影像進行解譯分類得到：萬源市縣域面積4 065km2，其中耕地面積998.01 km2，占24.55%；林地面積2 881.66 km2，占70.89%；草地139.07 km2，占3.42%；水域面積23.05 km2，占0.57%；居住用地20.76 km2，占0.51%。

4.2 選擇水源涵養(yǎng)功能重要性、水土保持功能重要性和生物多樣性功能重要性對萬源市生態(tài)服務功能重要性進行評估，將其分為一般重要、中等重要、重要和極重要四個等級區(qū)域。其中一般重要面積占24.97%，中等重要面積占27.62%，重要面積占25.13%，極重要面積占22.28 %。

4.3 選擇水土流失敏感性和地質災害敏感性對萬源市生態(tài)環(huán)境敏感性進行評估，將其分為不敏感、一般敏感、敏感和極敏感四個等級區(qū)域。其中不敏感面積占22.93%，一般敏感面積占37.72%，敏感面積占28.22%，極敏感面積13.14%。

4.4 本論文通過選取不同角度的生態(tài)功能重要性評估方法，結合定性定量分析，選取精度較高的評估模型作為生態(tài)保護紅線劃定評估因子；同時構建了生態(tài)敏感區(qū)重要性評估模型，通過該模型與基于水土流失敏感性指數(shù)的評估結果進行了對比，結果顯示在縣域尺度下，采用該模型更符合研究區(qū)客觀情況。

4.5 創(chuàng)新性地構建了生態(tài)環(huán)境敏感性評估模型，同時對模型評價效果與傳統(tǒng)生態(tài)環(huán)境敏感性評估方法做了對比和綜合分析。在縣域尺度上的生態(tài)保護紅線劃定方法研究基礎上，完成了生態(tài)保護紅線劃定的效果驗證，根據(jù)得出的劃定結果可知，該方法與研究區(qū)生態(tài)環(huán)境保護的整體格局一致性好，方法在縣域尺度上的時效性更強，能為縣域生態(tài)保護紅線劃定工作提供參考。