李 帅,董霖欣,奎丽雪,胡芮宁,刁晨曦

(成都理工大学 地球科学学院,四川 成都610059)

随着我国城市化步伐的稳步前进与社会经济的稳步提升,全社会对建设用地的需求量也在逐步增加,部分区域的城乡发展面临着建设用地资源不足这一制约问题。与此同时,我国的人口众多、土地资源相对不足、人均土地相对较少现象使得我国的土地资源在利用过程中产生的矛盾日益突出[1]。如何在快速的城市化过程中解决土地资源的合理分配,营造人与自然和谐共处的发展趋势是当代研究者们急需解决的问题。

用地方式和布局的不适宜是造成土地资源利用矛盾产生的主要原因之一,同时也是造成生态失衡、环境污染的核心原因之一。对建设用地根据当地的自然因素、社会经济因素与生态安全因素进行全面、综合的用地适宜性评价,优化建设用地的布局是在如今快速的城市化过程中的一项必须性工作[2]。通过建设用地适宜性评价,能够实现土地资源的合理利用,有效地消除土地资源在利用过程中产生的矛盾,为实现人与自然和谐共处的开发方式提供合理建议。本文以四川省南充市为例,通过层次分析法建立建设用地适宜性评价的指标体系并结合GIS技术,对南充市的建设用地适宜性进行评价,为南充市的建设用地开发提供合理的建议,为南充市人与自然的和谐共处与可持续发展战略提供一定的指导。

1 研究区概况

南充市位于四川省东部,嘉陵江中游,经纬度范围为北纬30°26′~31°51′,东经105°26′~106°57′。其下辖顺庆区、高坪区、嘉陵区三个区、营山县、西充县、南部县、蓬安县、仪陇县五个县与一个县级市(阆中市),幅员总面积达到1.25万平方公里。

2 数据来源

本文主要数据有:(1)南充市2020年城市规划区边界Shapefile数据与道路矢量数据,来自于网站(https://www.openstreetmap.org/);(2)南充市2020年土地利用类型数据,来自于网站(http://www.globallandcover.com/);(3)分辨率为30米的ASTERGDEM数字高程模型数据,来自于地理空间数据云网站(http://www.gscloud.cn/)。

将下载的GlobeLand30土地利用类型数据按照其分类标准进行重新分类规划至土地利用/覆盖类型一级标准,再分别提取出水体、建设用地范围。

3 评价因子与评价方法

能够影响建设用地分布的因素有很多,包括自然环境因素、社会经济因素、生态安全因素等,各类限制因素下又包含多种影响因子。本文通过对自然环境因素、社会经济因素、生态安全因素三方面因素的限制进行梳理、分析、归纳,最终确定采用坡度、高程、距地质灾害点距离、距水体距离、土地利用类型因素、距建设用地距离、距铁路距离、距其他道路距离八个因素作为建设用地适宜性评价的评价因子;再采用层次分析法对各层指标的相对重要性进行比较判断,并保持判断矩阵的一致性,最后得到各个评价因子影响权重值;最后利用各评价因子的权重值进行多因子叠加分析,计算综合分值并按照综合分值进行分级,得到最终的南充市范围内的建设用地适宜性评价结果[3]。

3.1 评价因子

3.1.1 自然因素

自然因素是影响大多数建设用地分布的基础因素[4],其主要包括高程、坡度、距地质灾害点距离和距水体距离评价因子。

(1)高程。海拔高度与植被类型、岩土体的含水率、人类工程活动以及降雨有一定的相关性,从而影响建设用地的位置分布。

(2)坡度。坡度的大小能够影响项目工程的资金投入、施工作业难度等问题。

(3)距地质灾害点距离。地质灾害会对某地区的地层岩性与地质构造造成影响,进而影响到该地区进行建设用地建筑所需的地基。

(4)距水体距离。在进行建设用地布局选址时,需要考虑到水资源对建设用地的影响。既要方便居民的日常饮水供应,又要考虑人类活动对水资源的污染问题。

3.1.2 社会经济因素

社会经济因素在建设用地分布选址时起到主导性的作用,其主要包括土地利用类型、距建设用地距离、距铁路距离、距其他道路距离。

(1)土地利用类型。在进行建设用地布局选址时要考虑土地利用类型的影响,本文通过重分类至一级标准的土地利用/覆盖类型数据,基于人与自然和谐共处的原则将耕地的用地适宜性等级设置为最低。

(2)距建设用地距离。根据增长极核理论,距离已成为建设用地区域越近的区域越容易成为建设用地,因而本文在建成区周围建立缓冲区,按照距离的远近进行分级。

(3)距铁路距离。随着各级国家铁路、国家高速铁路(高铁)等交通方式的日渐完善,便捷的出行方式能够推动一个地区的经济发展与建设用地面积的增加。

(4)距其他道路距离。道路通达度能够影响建设用地的布局,越靠近高速公路、城乡公路等道路的地区越容易发展为建设用地。

3.1.3 生态安全因素

依据在进行建设用地布局规划时人与自然和谐共处与生态保护红线等原则,构建生态文明、人与自然和谐共处的土地利用格局,本文对南充市的自然保护区、重要水源保护地和主要河湖及蓄滞洪区进行特殊保护,将此类地区纳入不可参与建设用地评价等级。

3.2 指标体系建立

通过参考已有学者研究结果并结合南充市的实际情况,在考虑自然因素、社会经济因素对建设用地布局影响的基础上,严格控制建设用地占用自然保护区、重要水源保护地等地区,最终得到适合南充市的建设用地适宜性评价指标体系详见表1。

表1 南充市建设用地适宜性评价指标体系

3.3 指标权重确定

建设用地适宜性评价结果的准确性与评价指标的权重有着巨大的联系,本文基于南充市的建设用地评价因子并结合当地的实际情况考虑,通过层次分析法构建两两判别矩阵,得到各个评价指标的权重值,一致性比率CR=0.0916<0.1,通过了一致性检验。南充市的评价指标权重详见表2。

表2 评价指标权重

3.4 评价模型构建

本文采用多因素综合评价模型评价各因子的综合适宜性。建设用地适宜性评价单元的综合分值越大,说明其越适宜做建设用地,限制越小;反则亦反。本文采用的建设用地适宜性评价模型计算公式如下:

式中:M为建设用地适宜性评价综合分值;Xi为第i种评价因子等级数值;Yi为第i种评价因子的权重值;i为参与评价的因子数量。

4 适宜性评价结果

按照建设用地适宜性评价模型将各个评价因子按照层次分析法计算得到的权重值进行加权叠加,计算得到各评价单元的建设用地适宜性评价综合分值。采用自然间断点分类法则并结合南充市的实际情况将建设用地适宜性评价结果划分为适宜、较适宜、一般适宜、勉强适宜、不适宜五个等级,评价结果详见图1,其分布面积与占比比例详见表3。

图1 南充市建设用地适宜性评价分级结果图

表3 南充市建设用地适宜性评价结果统计表

由图1和表3分析得出,建设用地适宜区域主要位于顺庆区中部与南部,高坪区西部、中部与北部,嘉陵区东部、中部与南部,营山县中部与阆中市和南部县县中心所在地等高程较低且距离建成区的位置较近的区域,其面积为221036.7122hm2,占南充市全境地表面积的17.72%;建设用地较适宜区围绕适宜区分布,其面积为308688.9804hm2,占南充市全境地表面积的24.75%;建设用地不适宜区主要位于南部县西部、阆中市中部与北部、仪陇县东部与中部和营山县东部与南部等高程较高、距离建成区较远的区域,其面积为115452.3992hm2,占南充市全境地表面积的9.26%;生态安全控制区主要位于剑阁县的剑阁驿道古柏自然保护区与闻溪西河自然保护区、位于阆中市的构溪河湿地自然保护区、位于嘉陵区的太和鹭鸟自然保护区及嘉陵江、西河水库及其附属水系,其面积为99007.13537hm2,占南充市全境地表面积的7.94%。

对建设用地适宜性评价结果进行按照行政区划分区统计结果详见表4。该结果表明,县区范围内建设用地适宜区占比最高的县区分别为顺庆区、高坪区、嘉陵区与蓬安县,其境内建设用地适宜区占比皆高于20%,表明该地区可转化为建设用地的土地面积较广且适宜转变为建设用地的区域分布居多,建设用地资源充足,可在不违背生态保护红线与人与自然和谐共处的原则下进行建设用地的合理开发;仪陇县、阆中市、南部县的建设用地适宜区占比较低,但其境内建设用地较适宜区、一般适宜区、基本适宜区比例均较高,需在不违背生态保护红线与人与自然和谐共处的原则下采取相应的建设用地开发措施,对其境内的建设用地进行合理的开发。

表4 南充市建设用地适宜性评价分区统计表

5 结束语

本文采用GIS技术,结合层次分析法建立南充市的建设用地适宜性评价指标体系,在不违背人与自然和谐共处原则与生态保护红线等原则的情况下对该地区进行了建设用地适宜性评价。通过GIS技术强大的空间分析能力,将建设用地适宜性评价结果以更加精确化、可视化的方式进行输出,得到了较为准确的南充市建设用地适宜性评价结果,此评价结果可为南充市的建设用地开发提供指导意见,增加南充市的土地利用格局在规划中的科学性与合理性,践行了城市化过程中的人与自然和谐共处与可持续发展战略。本文的不足在于选用的数据源空间分辨率较低,评价因子选取方式较为单一,使得结果存在部分误差,不能完全真实地反映现实世界中的情况。