基于地理國(guó)情普查數(shù)據(jù)的城市用地適宜性評(píng)價(jià)

文｜湖北省測(cè)繪成果檔案館 趙晶 史瓊芳

用地適宜性評(píng)價(jià)是根據(jù)土地的自然和社會(huì)經(jīng)濟(jì)屬性，對(duì)土地預(yù)定用途的適宜與否、適宜程度及其限制狀況進(jìn)行評(píng)定，是土地利用的基礎(chǔ)評(píng)價(jià)，為土地利用結(jié)構(gòu)和布局的調(diào)整、土地利用規(guī)劃分區(qū)等提供科學(xué)依據(jù)。城市擴(kuò)展用地適宜性評(píng)價(jià)通過對(duì)經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、自然等各項(xiàng)影響城市擴(kuò)展用地適宜性的因素進(jìn)行綜合分析，結(jié)合定量和定性的方法對(duì)城市擴(kuò)展用地適宜性進(jìn)行評(píng)價(jià)，以揭示城市擴(kuò)展用地適宜性的空間差異。

地理國(guó)情普查數(shù)據(jù)能為用地適宜性評(píng)價(jià)提供必要的數(shù)據(jù)支持。本文基于鄂州市地理國(guó)情普查成果數(shù)據(jù)，從中提取相關(guān)要素，結(jié)合該地區(qū)規(guī)劃、國(guó)土資源、環(huán)保、統(tǒng)計(jì)、國(guó)民經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展規(guī)劃等專業(yè)部門社會(huì)經(jīng)濟(jì)資料，通過劃分現(xiàn)有建設(shè)用地適宜性的等級(jí)，并結(jié)合研究區(qū)域的限制性因素，預(yù)測(cè)城市用地的發(fā)展方向，為該區(qū)域的城市用地的拓展方向選擇提供有效的空間決策依據(jù)。

1、研究區(qū)與評(píng)價(jià)單元

本文研究區(qū)選為鄂州市域，鄂州市是湖北省下轄最小的地級(jí)市，位于湖北省東部，濱于長(zhǎng)江中游南岸，是武漢城市圈成員城市之一，鄂東水陸交通樞紐之一，面積1596平方公里。轄鄂城、梁子湖、華容3區(qū)。鄂州市境東部屬崗丘地帶，海拔一般在50米以上，最高地勢(shì)位于四峰山海拔485.8m，最低位于梁子鎮(zhèn)的梁子門海拔11.7m。鄂州地處亞熱帶季風(fēng)氣候區(qū)，年均降雨量1282.8毫米，年均無霜期268至272天，平均氣溫17℃，最高氣溫40.7℃，最低氣溫-12.4℃，年均日照為2038至2083小時(shí)。鄂州市行政區(qū)劃位置如圖1所示。

為了方便計(jì)算和表達(dá)，將研究區(qū)劃分為等面積的方格網(wǎng)作為劃分評(píng)價(jià)單元，充分反映城市擴(kuò)展用地質(zhì)量的地域分異。考慮到計(jì)算工作量和反映區(qū)域分異情況，以10米×10米的范圍作為一個(gè)評(píng)價(jià)單元。

2、數(shù)據(jù)介紹

2014年鄂州市成為湖北省“多規(guī)合一”的唯一試點(diǎn)城市，將經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展規(guī)劃、城鄉(xiāng)規(guī)劃、土地利用規(guī)劃、生態(tài)環(huán)境保護(hù)規(guī)劃等規(guī)劃整合，形成一個(gè)市縣、一本規(guī)劃、一張藍(lán)圖的“多規(guī)合一”，實(shí)現(xiàn)國(guó)土空間的可持續(xù)利用。作為試點(diǎn)城市，鄂州保存有自上世紀(jì)70年代至今的各類基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)，包括地形圖、航空影像和衛(wèi)星影像；而且其規(guī)劃、國(guó)土資源、環(huán)保、統(tǒng)計(jì)等專業(yè)部門也提供有較為詳實(shí)的城市開發(fā)建設(shè)數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)都作為本文研究和分析工作提供有利的支撐。

鄂州市于2014年開始的第一次全國(guó)地理國(guó)情普查工作，對(duì)鄂州市國(guó)土范圍內(nèi)的地表自然和人文地理要素的各類數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，包括與自然資源環(huán)境相關(guān)的地形地貌、植被覆蓋、水域、荒漠與裸露地等地理要素和與人類活動(dòng)相關(guān)的交通網(wǎng)絡(luò)、居民地與設(shè)施、地理單元等地理要素的類別、位置、范圍、面積等指標(biāo)。本研究從中提取了道路（公路、主干道、鐵路和城際鐵路）、水系（湖泊水庫(kù)、長(zhǎng)江河流）、地理單元（行政邊界、自然和歷史遺產(chǎn)、濕地保護(hù)區(qū)、森林公園、風(fēng)景名勝區(qū)）等數(shù)據(jù)。另外，本研究從基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)中選取10米格網(wǎng)間距的DEM數(shù)據(jù)，用于高程和坡度分析。

圖1 鄂州市行政區(qū)劃位置示意圖

表1 評(píng)價(jià)因子

3、評(píng)價(jià)指標(biāo)體系

3.1 評(píng)價(jià)因子的選擇及評(píng)價(jià)方法

評(píng)價(jià)因子的選擇不僅需要考慮各種自然因素對(duì)城市用地的發(fā)展和變化影響，也需要綜合考慮經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和人類活動(dòng)帶來的影響，將城市用地?cái)U(kuò)展分析評(píng)價(jià)作為自然因素、社會(huì)因素以及經(jīng)濟(jì)因素綜合作用的結(jié)果。因此，本研究從自然環(huán)境、經(jīng)濟(jì)社會(huì)、生態(tài)安全三個(gè)因素出發(fā)，選取12項(xiàng)評(píng)價(jià)因子（表1）分別賦值，并且對(duì)每個(gè)評(píng)價(jià)因子按照評(píng)分等級(jí)進(jìn)行等差賦值，采用層次分析法（AHP）確定權(quán)重。

3.2 評(píng)價(jià)限制因素

因?yàn)榛谏鲜鲈u(píng)價(jià)因子的評(píng)價(jià)結(jié)果中包括研究區(qū)內(nèi)的所有用地，而本研究主要針對(duì)拓展用地，因此選擇建成現(xiàn)狀、水域作為評(píng)價(jià)限制因素，在可建設(shè)用地的分布圖中將已建成的用地和河流等剔除。

4、評(píng)價(jià)方法

本研究采用圖2的流程進(jìn)行城市用地適宜性評(píng)價(jià)。

首先對(duì)收集到的資料進(jìn)行整理，從鄂州土地利用現(xiàn)狀圖、土地利用規(guī)劃圖、歷史遺產(chǎn)保護(hù)規(guī)劃圖、DEM等圖件數(shù)據(jù)中提取自然環(huán)境、經(jīng)濟(jì)社會(huì)和生態(tài)安全等因子。因子數(shù)據(jù)經(jīng)過數(shù)據(jù)整理、處理后在ArcGIS中建立對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)層，對(duì)于需要進(jìn)行緩沖區(qū)分析的因子數(shù)據(jù)按照等級(jí)劃分作緩沖區(qū)處理，對(duì)所得結(jié)果重分類并賦值，通過疊加分析得出各個(gè)指標(biāo)適宜性分析結(jié)果。

4.1 自然環(huán)境各因子評(píng)價(jià)

地形條件(高程、坡度等)對(duì)于城市用地的發(fā)展具有十分重要的影響，這種影響力既有成為城市發(fā)展助力的一面，有時(shí)又會(huì)成為城市發(fā)展的阻力或門檻。根據(jù)鄂州市的地形特點(diǎn)，將高程數(shù)據(jù)分為了五個(gè)等級(jí)包括最適宜建設(shè)區(qū)域、適宜建設(shè)區(qū)域、比較適宜建設(shè)區(qū)域、有條件限制建設(shè)區(qū)域和不適宜建設(shè)區(qū)域。鄂州市大部分區(qū)域地勢(shì)較平坦，坡度普遍在10度以下，屬于適宜類用地。

長(zhǎng)江，梁子湖、三山湖、梧桐湖、武四湖等眾多湖泊水系構(gòu)成了鄂州市的生態(tài)水廊，沿河湖兩岸的經(jīng)濟(jì)建設(shè)對(duì)濱水環(huán)境影響較大，在城市建設(shè)的過程中應(yīng)注意對(duì)濱水生態(tài)環(huán)境的保護(hù)，所以分別對(duì)濱江河流和湖泊水庫(kù)作緩沖區(qū)處理，對(duì)所得結(jié)果重分類并賦值，以作鄂州市濱水環(huán)境保護(hù)適宜性評(píng)價(jià)，濱水環(huán)境保護(hù)適宜性要求開發(fā)建設(shè)離河流越遠(yuǎn)，賦值越高；反之，則越低。

加權(quán)疊加坡度、高程、濱江河流以及湖泊水庫(kù)的評(píng)價(jià)結(jié)果可得到自然因素綜合評(píng)價(jià)圖，對(duì)綜合評(píng)價(jià)結(jié)果重分類為六個(gè)層級(jí)，分別對(duì)應(yīng)最適宜建設(shè)用地、適宜建設(shè)用地、比較適宜建設(shè)用地、有條件限制建設(shè)用地、不適宜建設(shè)用地及特別不適宜建設(shè)用地六個(gè)適宜性層級(jí)。

4.2 經(jīng)濟(jì)社會(huì)各因子評(píng)價(jià)

從道路的形成和發(fā)展過程來看，不同形式道路的距離對(duì)城市擴(kuò)展用地適宜性評(píng)價(jià)具有一定的影響，城市建設(shè)受到道路兩旁一定區(qū)域的吸引力影響，隨著道路距離的增加這種吸引力將減弱。因此，根據(jù)道路的形式和等級(jí)對(duì)城市用地?cái)U(kuò)展的影響程度，選取公路、主干道和鐵路3組交通條件因子，每組因子的權(quán)重根據(jù)其影響力而有所不同。

由于規(guī)劃新建機(jī)場(chǎng)，機(jī)場(chǎng)的建成將對(duì)周邊區(qū)域起著極強(qiáng)的經(jīng)濟(jì)輻射作用，具有重要的戰(zhàn)略價(jià)值，因此，機(jī)場(chǎng)作為經(jīng)濟(jì)適宜性的評(píng)價(jià)指標(biāo)，在整個(gè)評(píng)價(jià)體系中占有很大比重。機(jī)場(chǎng)將配套建設(shè)臨港工業(yè)區(qū)和綜合交通鐵路規(guī)劃與建設(shè)，在收集到機(jī)場(chǎng)的臨港工業(yè)區(qū)與交通資料的基礎(chǔ)上，將機(jī)場(chǎng)評(píng)價(jià)擴(kuò)展為對(duì)機(jī)場(chǎng)位置、臨港工業(yè)區(qū)和機(jī)場(chǎng)交通的綜合適宜性評(píng)價(jià)。

圖2 用地適宜性評(píng)價(jià)流程

圖3 綜合因子評(píng)價(jià)圖

鄂州市建成區(qū)擴(kuò)展表現(xiàn)為沿長(zhǎng)江和高速公路呈帶狀式軸向擴(kuò)展，考慮到現(xiàn)狀建成區(qū)對(duì)城市發(fā)展用地的吸引力，將現(xiàn)狀建成區(qū)作為一個(gè)評(píng)價(jià)因子，通過緩沖區(qū)分析得到城市氛圍適宜性評(píng)價(jià)，區(qū)域離現(xiàn)狀建成區(qū)距離越近，則城市氛圍適宜性越高；反之，則城市氛圍適宜性越低。

將公路、主干道、鐵路、城市氛圍和機(jī)場(chǎng)評(píng)價(jià)結(jié)果加權(quán)疊加得到經(jīng)濟(jì)社會(huì)因素綜合評(píng)價(jià)圖，對(duì)綜合評(píng)價(jià)結(jié)果重分類，分別對(duì)應(yīng)最適宜建設(shè)用地、適宜建設(shè)用地、比較適宜建設(shè)用地、有條件限制建設(shè)用地、不適宜建設(shè)用地及特別不適宜建設(shè)用地六個(gè)適宜性層級(jí)。

4.3 生態(tài)安全各因子評(píng)價(jià)

根據(jù)對(duì)鄂州市現(xiàn)狀實(shí)際情況的分析，選取了對(duì)整體基地影響較大的典型地區(qū)高程作為參考值，得出生態(tài)區(qū)內(nèi)對(duì)應(yīng)的淹沒區(qū)范圍。利用數(shù)字高程模型模擬徑流分析得到潛在雨水匯流通道及匯水分區(qū)，徑流區(qū)域范圍內(nèi)受到淹沒的影響較大，距離徑流區(qū)域越遠(yuǎn)受到雨水的淹沒影響相對(duì)越小。選取濕地保護(hù)區(qū)、森林公園、自然歷史遺產(chǎn)和風(fēng)景名勝區(qū)四個(gè)因素作生態(tài)敏感性評(píng)價(jià)。

疊加洪水淹沒區(qū)、徑流分析和生態(tài)敏感評(píng)價(jià)結(jié)果得到生態(tài)安全因素綜合評(píng)價(jià)圖，對(duì)綜合評(píng)價(jià)結(jié)果重分類，分別對(duì)應(yīng)建設(shè)用地的六個(gè)適宜性層級(jí)。

5、評(píng)價(jià)結(jié)果

將自然環(huán)境、經(jīng)濟(jì)社會(huì)以及生態(tài)安全因素根據(jù)權(quán)重進(jìn)行加權(quán)疊加，將結(jié)果與生態(tài)敏感區(qū)因子進(jìn)行數(shù)據(jù)層疊加，得出綜合因子評(píng)價(jià)圖（圖3）。

圖4 可建設(shè)用地評(píng)價(jià)圖

最后在綜合因子評(píng)價(jià)圖的基礎(chǔ)上，疊加已建設(shè)用地和水面作為評(píng)價(jià)限制因素剔除掉，得到可建設(shè)用地評(píng)價(jià)圖（圖4）作為鄂州城市用地適宜性評(píng)價(jià)結(jié)果，以便進(jìn)行下一步用地拓展方向預(yù)測(cè)。

從圖4中可以看到，在剔除已建設(shè)用地以及水域后，適合建設(shè)用地面積大大減少，主要分布在鄂城區(qū)南部，而梁子湖區(qū)由于大面積水域以及自然歷史遺產(chǎn)和森林的分布限制了可建設(shè)的范圍，華容區(qū)東南側(cè)與現(xiàn)狀建成區(qū)東側(cè)之間則可建設(shè)用地較為充足，城市向華容區(qū)東南側(cè)拓展趨勢(shì)較為明顯，同時(shí)梁子湖區(qū)可在保護(hù)森林資源的基礎(chǔ)上向北部拓展，以滿足城市用地拓展需求。

6、結(jié)語

本文基于第一次全國(guó)地理國(guó)情普查成果、DEM數(shù)據(jù)以及行業(yè)專題數(shù)據(jù)等地理國(guó)情數(shù)據(jù)，對(duì)鄂州城市用地適宜性進(jìn)行分析和評(píng)價(jià)。研究表明，鄂城區(qū)的用地適宜性較好，承接主城區(qū)的經(jīng)濟(jì)輻射，有良好的地理、交通和區(qū)位優(yōu)勢(shì)，可以成為主要的拓展區(qū)域，但是要限制對(duì)山體一帶的開發(fā)。根據(jù)分析評(píng)價(jià)結(jié)果，本文建議鄂州城市拓展主要以主城區(qū)和葛華科技新城的空間擴(kuò)張為主，鄂州的主城區(qū)以向東和沿長(zhǎng)江向北拓展為主體，葛華科技新城以向東拓展為主體，同時(shí)加強(qiáng)主城區(qū)與葛華城區(qū)的聯(lián)系，其他片區(qū)適度發(fā)展，在大力發(fā)展港口物流產(chǎn)業(yè)的背景下，推進(jìn)三江港區(qū)建設(shè)，引導(dǎo)城市空間向此沿長(zhǎng)江擴(kuò)展。