基于GIS空間分析技術的農村居民點用地適宜性評價

張海龍

摘要以陜西省韓城市為例，依據新時期我國農村建設要求，從韓城市農村地區居民點用地特征入手，選取生態條件、生產條件和生活條件3個方面的16個相關評價指標，建立評價體系，利用生態位理論與模糊物元模型，評價其農村居民點用地適宜性，將韓城市農村可用作居民點的土地依據適宜性劃分為4個等級：高適宜居民點用地、一般適宜居民點用地、不適宜居民點用地和禁止居民點用地。研究結果可為我國廣大農村地區居民點選址提供參考。

關鍵詞生態位理論；農村居民點；適宜性評價；韓城

中圖分類號F301.23文獻標識碼A文章編號0517-6611（2017）21-0199-04

Suitability Evaluation of Rural Residential Land Based on GIS Spatial Analysis Techniques—A Case Study of Hancheng City in Shaanxi Province

ZHANG Hailong

（College of Urban，Rural Planning and Architectural Enginearing，Shangluo University，Shangluo 726000，Shaanxi）

Abstract

Taking Hancheng City of Shaanxi Province as study area，according to characteristics of rural residential land in Hancheng city，it selected 16 relevant indicators from ecological，productive and living conditions three aspects，to establish the index system for rural residential land suitability evaluation.With the help of niche and fuzzy matter element model， suitability of rural residential land was evaluated，suitability of rural residential land in the district was divided into 4 grades：highly suitable residential land，suitable residential land，unsuitable residential land and forbidden residential land.The results of this study can provide reference for selection of residential land of vast rural areas in China.

Key wordsNiche theory；Rural residential land；Suitability evaluation；Hancheng

居民點是人們集聚形成的定居地點。依據性質和人口規模，可將其分為城市居民點和農村居民點。相比各方面條件都優越的城市居民點，地理自然環境、社會經濟基礎和文化等都對農村居民點的形成和發展產生著深遠影響[1-4]。長期以來，我國傳統農村居民點普遍存在的生產生活基礎設施落后、缺少必要的服務設施等問題，居住環境較為惡劣[5-6]。其建設長期依靠農民的自由意愿并受當地經濟條件的限制，分布不集中、規模較小，發展空間有限。近年來，政府對“三農”問題尤為重視，通過多渠道大力發展農村經濟，改善農村面貌，提高農民生活水平。然而在經濟取得發展的同時，農村居民點建設也出現了如規劃不合理、閑置土地等現象[7]。因此迫切需要對土地適宜性進行評價，為規劃居民點提供依據。

生態位是反映種群在時空上所擁有的位置及其與環境以及其他相關種群之間的功能關系與相互作用[8-10]。由于生態位理論易于建模和理論遷移，它的應用已不局限在生態學，已經被廣泛應用于企業演化、城市擴張、旅游發展等領域[11-13]。該研究將農村居民點用地對自然條件以及社會經濟條件的需求資源空間與農村居民點用地的現實自然條件以及社會經濟條件進行耦合，這種耦合關系即農村居民點用地生態位適宜度。物元分析理論是使用關聯函數定量描述事物發展的一種非經典數學的理論[14]，該模型在地質評價、環境評價以及中草藥適宜性評價等相關工作中，證明了其科學性以及實用性，取得了較好的效果[15-16]。

目前國內主要用相關分析、景觀分析以及GIS空間分析等研究方法規劃居民點分布[17-18]，為該研究奠定了理論基礎。筆者以陜西省韓城市為例，運用生態位理論與模糊物元模型評價其農村地區的居民點用地適宜性，以期評價結果能夠幫助決策機構合理使用該市農村土地資源，科學規劃鄉村聚落。

1數據來源與研究方法

1.1研究區概況

韓城市位于110°7′19″～110°37′24″E、35°18′50″～35°52′08″N。全市南北長50.2 km，東西寬42.5 km，總土地面積1591.60 km2，70%屬于山區。2012年韓城市總人口為40.47萬，其中農村人口為15.45萬。韓城市土地變更調查顯示，2012年末農村居民點面積為46.51 km2，占土地總面積的2.92%。

1.2數據來源

研究數據來源于：①采用依照國土資源部相關技術規程分類的2013年韓城市土地利用數據[19]；②由地理空間數據云下載得到韓城市相關地型數據；③2013年《韓城統計年鑒》。

1.3研究方法

①選取評價指標體系，計算各指標值，描述韓城市農村居民點用地資源現實生態位；②利用模糊物元模型概念構造韓城市農村居民點用地評價指標隸屬函數，計算需求生態位；③利用最大信息熵模型計算各指標權重，并求出綜合評價指標值；④劃分韓城市居民點用地適宜等級并計算面積，指出分布區域。

1.3.1評價指標體系構建。

根據相關研究，從生態條件、生產條件和生活條件中選擇16個指標，構造韓城市農村居民點用地適宜性評價指標體系（表1）[17，20-21]。

1.3.2評價指標體系計算。

用韓城市DEM數據計算出生態條件中的Z1、Z2和Z3這3個指標；每個單元的距離指標Z4、Z7、Z8、Z10、Z11、Z14和Z15由歐式距離量測，最終生成分辨率為100 m的柵格數據；Z5由《韓城市統籌城鄉發展規劃》等資料轉繪；農用地圖斑圖層與500 m分辨率網格進行疊置分析，即可求Z6，將網格縮小為100 m同理可求出Z13；借助韓城市居民點數據，采用密度制圖可得到Z12圖層；提取韓城市主要道路，由公式（1）計算韓城市2013道路通達度。

Y3=100-100（1-ri）/100 （1）

式中，Y3為道路通達度；ri=d/di，d=g/2l，g為韓城市總面積，di為緩沖距離，l為韓城市主干道路總長。

1.3.3模糊物元模型。

由于廣大農村地區對居民點建設時用地需求不統一，故該研究利用模糊物元模型來確定這種需求。模型中，研究目標為R=（N，C，V），N代表事物名稱，C代表事物特征，V代表N的量值，R為研究目標，即模糊物元。對于R多個特征值C1，C2，…，Cn，分別對應模糊值v1，v2，…，vn，則m個事物及其n 維物元將構成復合物元Rnm：

Rnm=M1M2…Mm

C1μ11μ12…μ1m

C2μ21μ22…μ2m

Cnμn1μn2…μnm（2）

式中，μij（ i = 1，2，…，n；j=1，2，…，m）是第i個事物第j個特征對應的模糊值[15]。

1.3.3.1隸屬規則。

隸屬函數可以將語義上模糊的概念以及專家意見在形式上轉化為定量的數學描述[22]。在該研究中采取從優隸屬度原則，有下梯形[公式（3）]或者上梯形[公式（4）]2種：

A（x）=1，xb-xx-a，a≤x≤b

0，b

3結論與討論

客觀準確地評價大區域內農村居民點用地適宜性，可為各級政府進行移民搬遷、推進社會主義新農村建設或合理規劃居民點、建立和諧人地關系提供決策依據。該研究基于GIS空間分析技術，以韓城市農村居民點用地適宜性為研究目標，運用生態位理論和模糊物元模型，對韓城市農村居民點用進行了多因素綜合適宜性評價，將韓城市農村居民點用地劃分為4種類型。結果表明，受制于各種條件，韓城市農村的居民點用地適宜性具有顯著區別，由縣域東部黃土臺塬帶向西部低山丘陵和山區逐漸降低。

該研究將生態位理論引入農村居民點用地適宜性評價中，進行了實踐應用，并取得了預期結果，對生態位理論的跨

學科應用具有一定推廣示范作用。模糊物元模型的優勢是能定量原本只能定性的模糊數學關系，在較大程度上避免了主觀因素對評價結果的影響，這為土地適宜性評價開辟了新思路。

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