基于AHP-GIS的福清市生態(tài)敏感性空間格局分析

摘要：選取高程、坡度、坡向、水體緩沖區(qū)、歸一化植被指數（NDVI）、用地類型6個指標，采用單因子分析及多因子加權疊加的方法，利用ArcGIS分析技術和層次分析法對福清市生態(tài)敏感性的空間格局進行分析，得出各單因子及多因子綜合性評價圖。結果表明：福清市綜合生態(tài)敏感性強度整體上由西北向東南降低，研究區(qū)的極低敏感區(qū)、輕度敏感區(qū)、中度敏感區(qū)、高度敏感區(qū)和極高敏感區(qū)面積占研究區(qū)總土地面積的比重依次為13.74%、20.08%、24.92%、17.52%、23.75%。

關鍵詞：生態(tài)敏感性；空間格局；福清市；層次分析法

隨著城市化進程加速，城市建設和人類活動對生態(tài)環(huán)境的影響日益顯現。為實現人與自然和諧共生的美麗中國目標，需避免過度破壞生態(tài)環(huán)境。生態(tài)敏感性分析能客觀評估環(huán)境問題的嚴重程度和可能性，為預防和治理提供科學依據。生態(tài)敏感性分析用于客觀評估環(huán)境問題的程度和可能性。國外學者主要通過模型構建研究敏感性，而國內學者近年來提出了“敏感性重要性連通性”的研究思路，并逐步完善相關理論體系［1］。2000年，歐陽志云等首次提出生態(tài)敏感性的概念，并開展了中國生態(tài)環(huán)境敏感性分區(qū)研究［2］。易玲運用多學科方法評估土壤敏感性和侵蝕程度［3］；吳愛林建立了綜合指標體系評估灘涂敏感性［4］；楊斌等采用生態(tài)單元法分析了廣西輝縣濕地的生態(tài)敏感性。基于這些研究，本研究選擇了福清市具有代表性的生態(tài)因子，利用ArcGIS深入分析其生態(tài)敏感性，為環(huán)境管理、城市建設和政策制定提供科學依據。

1研究區(qū)概況

福清市位于福建省東南沿海，是福州市代管的縣級市，地勢自西北向東南傾斜，多為低山丘陵地貌。福清市的經濟和科學發(fā)展指標在福建省內居前，且是國家級生態(tài)城市和環(huán)保模范城市。然而，近年來經濟快速發(fā)展導致水土流失、水體污染和濕地退化等環(huán)境問題加劇，對生態(tài)安全和可持續(xù)發(fā)展構成重大挑戰(zhàn)。因此，分析福清市的生態(tài)敏感空間格局，對融入生態(tài)文明示范區(qū)建設至關重要。

2研究方法

2.1生態(tài)敏感性評價

生態(tài)敏感性是評估自然生態(tài)系統(tǒng)在自然演變和人為干擾下穩(wěn)定性的重要指標。本研究通過分析高程、坡度、坡向、NDVI、水體緩沖區(qū)和用地類型等6個因子，評估了研究區(qū)的生態(tài)敏感性狀況。采用自然斷點法，將綜合指標疊加結果分為5個等級，包括極低敏感、輕度敏感、中度敏感、高度敏感和極度敏感。

2.2層次分析法

AHP層次分析法需首先構建兩兩因子之間的比較矩陣，根據影響因子的相對重要性賦值1～9的標度，計算各因子的權重后經過一致性檢驗，公式如下：

計算得出高程、坡度、坡向、NDVI、水體緩沖區(qū)、用地類型的權重分別為16.034%、6.549%、4.344%、37.936%、10.244%、24.883%。

3結果與分析

3.1單因子生態(tài)敏感性分析

3.1.1高程敏感性分析

隨著海拔增加，氣溫和降水條件的變化，導致生物多樣性減少和生態(tài)系統(tǒng)敏感性增加。如圖1a，福清市高程生態(tài)敏感性自西北向東南降低。極低敏感區(qū)占總面積的54.45%，分布在東南部；輕度敏感區(qū)占13.64%；極高敏感區(qū)面積最小，占7.89%，主要在東南部丘陵。

3.1.2坡度敏感性分析

根據《生態(tài)保護紅線劃定技術指南》劃分福清市坡度生態(tài)敏感性等級。如圖1b，極高敏感區(qū)域占8.39%，中度和高度敏感區(qū)域分別占12.38%和11.64%，主要在西北和東南部。極低和輕度敏感區(qū)域占48.87%和13.33%，集中在中部。大部分區(qū)域適合城市化建設，但應避免在敏感區(qū)建設。

3.1.3坡向敏感性分析

坡向會影響一個地區(qū)的局部小氣候，不同坡向對太陽輻射強度以及日照時長會產生影響，從而引起植物和生態(tài)系統(tǒng)的變化。由圖1c可知，在福清市坡向生態(tài)敏感性中輕度、中度和高度敏感區(qū)呈梯度增長，分別占福清市總面積16.30%、25.89%、35.42%；極低與極高敏感區(qū)面積較少，分別占福清市總面積的9.91%和12.47%。

3.1.4NDVI敏感性分析

植被覆蓋度影響水土流失和局部小氣候，是評估地表植被的重要指標。如圖1d，福清市生態(tài)敏感性從西北和東南向中部逐漸降低。其中，極高和極低敏感區(qū)占大部分空間，輕度、中度和高度敏感區(qū)零散分布。極高敏感區(qū)占54.58%，輕度敏感區(qū)最少，占7.52%。

3.1.5水體緩沖區(qū)敏感性分析

水是生態(tài)之基，作為生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分，對環(huán)境非常敏感。通常距離水域越近，生態(tài)敏感性越高，抗干擾能力越弱。福清市極低敏感區(qū)域占比最高，約為75.55%；中度、高度和極高敏感區(qū)域占比分別為3.83%、3.94%和5.51%。因此，福清市在合理利用水資源的同時需防止濫用和污染。

3.1.6用地類型敏感性分析

福清市的用地類型包括水體、林地、耕地、草地、建設用地和未建設用地。其中，林地占52.83%，生態(tài)服務價值高。極高和中度敏感區(qū)分別占40.41%和37.78%，主要在中部、西北部森林和河流水系。林地、耕地和草地對改善生態(tài)環(huán)境和維護生態(tài)安全至關重要。

3.2單因子生態(tài)敏感性綜合分析

結合高程、坡度、坡向、水體緩沖區(qū)、NDVI和用地類型6個指標，通過ArcGIS層次分析法生成福清市生態(tài)敏感性綜合分布圖，并統(tǒng)計其面積。結果顯示：極低敏感區(qū)占13.74%，輕度敏感區(qū)占20.08%，中度敏感區(qū)面積最大，占24.92%，高度敏感區(qū)占17.52%，極高敏感區(qū)占23.75%。見表2。

4結論

選取高程、坡度、坡向、水體緩沖區(qū)、NDVI和用地類型6個因子，構建福清市生態(tài)敏感性評價體系，通過層次分析法和GIS技術進行單因子和綜合生態(tài)敏感性分析。

（1） 單因子生態(tài)敏感性分析結論：福清市東南區(qū)域海拔低、地勢平緩，適合城市化建設；水體緩沖區(qū)水資源豐富，適宜居住，但抗干擾能力弱，需保護；NDVI分析表明植被覆蓋度高，生態(tài)環(huán)境良好，城市化開發(fā)中應保護森林植被，避免過度開發(fā)。

（2） 多因子生態(tài)敏感性分析結論：福清市中度敏感區(qū)域占比最高，為24.92%；極低敏感區(qū)域占比最低，僅為13.74%。?？阪?zhèn)等生態(tài)安全穩(wěn)定，綜合敏感性較低；城頭鎮(zhèn)、江陰鎮(zhèn)、新厝鎮(zhèn)的生態(tài)敏感性適中；一都鎮(zhèn)等區(qū)域植被覆蓋高、生態(tài)敏感性高，需要特別保護。

參考文獻：

［1］張文婷，任巧慧，胡泳茵.基于“敏感性重要性連通性”框架的神木市生態(tài)網絡規(guī)劃［J］.中國城市林業(yè)，2024，22（1）：53-61.

［2］歐陽志云，王效科，苗鴻.中國生態(tài)環(huán)境敏感性及其區(qū)域差異規(guī)律研究［J］.生態(tài)學報，2000（1）：10-13.

［3］易玲.中國水力侵蝕風險研究［D］.合肥：中國科學院大學（中國科學院遙感與數字地球研究所），2017.

［4］吳愛林.長江三角洲地區(qū)土地生態(tài)敏感性時空分析［D］.上海：東華大學，2017.

作者簡介：陳嘉盈，女，福建泉州人，碩士在讀，研究方向：風景園林規(guī)劃與設計。