老撾沙灣水經(jīng)濟區(qū)土地利用適宜性評價

黃巧， 彭玉玲， 秦文杰

(1.武漢工程大學土木工程與建筑學院，武漢 430073；2.中國電建集團昆明勘測設(shè)計研究院有限公司，昆明 650000)

0 引言

合理布局土地空間是統(tǒng)籌城鄉(xiāng)規(guī)劃的關(guān)鍵。土地利用空間布局的合理與否主要取決于土地利用與土地適宜性的協(xié)調(diào)與否。可持續(xù)的土地利用方式主要體現(xiàn)為土地分配適宜和資源可持續(xù)利用。不同類型用地的土地利用適宜性要求不同。從空間適宜性角度深入探討土地資源利用的區(qū)域差異，有利于合理規(guī)劃和布局每一寸土地。通過土地適宜性等級劃分，能夠提高農(nóng)業(yè)用地、林業(yè)用地和建設(shè)用地利用的合理性，完善各類產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，打造地區(qū)農(nóng)業(yè)特色，提升工業(yè)競爭力和經(jīng)濟發(fā)展水平，同時有利于增加農(nóng)戶收入，改善居民生活條件，提高土地利用的社會、經(jīng)濟和生態(tài)效益。

目前，國內(nèi)外學者圍繞土地利用的適宜性開展了多方面的研究與探索，主要包括理論研究[1-2]、方法構(gòu)建[3-5]和實證應(yīng)用[6-8]等，但針對像老撾這類相關(guān)研究和實踐經(jīng)驗嚴重匱乏地區(qū)的探索還比較少[9-10]，而這類地區(qū)若想擺脫貧困狀態(tài)，在很大程度上有賴于資源的合理開發(fā)和利用。

本研究以老撾沙灣水經(jīng)濟區(qū)土地利用為研究對象，圍繞土地、社會資源空間分析及土地適宜性評價這一主線，運用GIS技術(shù)和定量的空間分析方法，并結(jié)合層次分析法、特爾菲法對土地利用適宜性進行分級和評價。研究結(jié)果對老撾沙灣水經(jīng)濟區(qū)土地資源優(yōu)化配置具有一定的指導意義，同時，本研究有助于深化對老撾及東南亞地區(qū)土地利用及區(qū)域發(fā)展的認識，加強中國-東盟自由貿(mào)易區(qū)以及“一帶一路”倡議沿線國家的多邊合作，并為中老進一步的合作與交流提供盡可能詳盡的研究基礎(chǔ)、數(shù)據(jù)支持、方法借鑒和實踐參考。

1 研究區(qū)概況與數(shù)據(jù)源

1.1 研究區(qū)概況

老撾沙灣水經(jīng)濟區(qū)地處老撾中部與南部過渡區(qū)域，包括甘蒙高原和沙灣拿吉平原，地理位置介于E104°16′～106°47′，N15°52′～18°15′之間，東與越南接壤，西與泰國隔湄公河相望，南與老撾沙拉灣省相連，北與老撾波利坎賽省毗鄰。行政區(qū)劃包括2省24縣1市，土地總面積為38 063.6 km2，約占全國總面積的16%，人口135萬人，約占全國的20%，是老撾重要的經(jīng)濟中心和農(nóng)業(yè)核心區(qū)。由于其處于大湄公河次區(qū)域經(jīng)濟大通道的中心位置，也是中國“一帶一路”倡議在東南亞的重要合作地區(qū)之一。研究區(qū)位置示意圖見圖1。

圖1 研究區(qū)位置示意圖

1.2 數(shù)據(jù)來源與處理

本研究基礎(chǔ)數(shù)據(jù)主要包括：①老撾政府部門提供的土地利用現(xiàn)狀數(shù)據(jù)(2006年)、相關(guān)規(guī)劃數(shù)據(jù)(2006—2015年)、研究區(qū)統(tǒng)計年鑒(2005—2013年)；②中國科學院地理空間數(shù)據(jù)云提供的研究區(qū)數(shù)字高程模型(digital elevation model,DEM)數(shù)據(jù)(2009年)、遙感影像數(shù)據(jù)(2015年)、植被覆蓋數(shù)據(jù)(2015年)；③世界土壤數(shù)據(jù)庫(harmonized world soil database，HWSD)提供的土壤數(shù)據(jù)(2013年)；④研究區(qū)現(xiàn)場踏勘與測試數(shù)據(jù)(2015年)；⑥專家打分數(shù)據(jù)(2016—2017年)等。

運用GIS空間統(tǒng)計與分析的方法，將土地利用數(shù)據(jù)進行類型劃分和面積統(tǒng)計；通過遙感影像解譯及植被覆蓋度遙感估算方法，更新土地利用數(shù)據(jù)，并進行植被覆蓋度分析；使用GIS軟件進行柵格數(shù)據(jù)分析和處理，剔除錯誤高程點，提取研究區(qū)高程、坡度和坡向等信息；提取研究區(qū)土壤類型、有機質(zhì)含量和土壤pH值等信息；通過移動測量技術(shù)和移動位置服務(wù)(location based service,LBS)技術(shù)結(jié)合的方法，對研究區(qū)更新后的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)進行核對和校準；運用統(tǒng)計分析和預測方法，分析研究區(qū)社會經(jīng)濟條件；采用特爾菲法、問卷調(diào)查和現(xiàn)場踏勘等方式，調(diào)查研究區(qū)社會經(jīng)濟、地形地貌、土壤條件、區(qū)位條件和土地利用條件等信息，并通過GIS平臺建立數(shù)據(jù)庫，為研究提供基礎(chǔ)和依據(jù)。

2 研究方法

在數(shù)據(jù)處理和分析的基礎(chǔ)上，構(gòu)建評價指標體系，并提取各評價因子實際值，通過適宜性評價模型與GIS技術(shù)相結(jié)合，分析研究區(qū)不同類型用地適宜性在空間上的分布。研究技術(shù)路線如圖2所示。

圖2 土地利用適宜性評價技術(shù)路線

2.1 土地評價單元劃分

土地評價單元是土地的自然屬性和社會屬性的客觀承載體，是適宜性評價的基本單位[11]。根據(jù)老撾沙灣水經(jīng)濟區(qū)土地利用現(xiàn)狀材料可獲得性與評價的需要，采用圖斑法劃分老撾沙灣水經(jīng)濟區(qū)土地評價單元。具體是以土地利用現(xiàn)狀圖上的地類圖斑界線、線狀地物(公路、鐵路、河流)和權(quán)屬界線(省界、縣界)作為土地單元邊界進行評價單元劃分。

2.2 評價因子選擇

基于對老撾沙灣水經(jīng)濟區(qū)的自然、社會和經(jīng)濟發(fā)展狀況的調(diào)查分析，根據(jù)各類用地的不同要求，綜合考慮數(shù)據(jù)的可獲得性和可比性，農(nóng)業(yè)用地和林業(yè)用地適宜性評價共選取了4個一級評價因子和9個二級評價因子，4個一級因子分別是地形、土壤、區(qū)位和土地利用，9個二級評價因子分別是高程、坡度、土壤質(zhì)地、有機質(zhì)含量、距水源平均距離、路網(wǎng)密度、人口密度、植被覆蓋率和保護區(qū)面積比重。建設(shè)用地適宜性評價共選取了3個一級評價因子和7個二級評價因子，3個一級評價因子分別是地形、區(qū)位和土地利用，7個二級評價因子分別是高程、坡度、距水源平均距離、路網(wǎng)密度、人口密度、植被覆蓋率和保護區(qū)面積比重。

2.3 評價因子權(quán)重確定與評價等級劃分

科學合理地確定評價因子的權(quán)重是評價的關(guān)鍵。國內(nèi)外關(guān)于土地評價因子權(quán)重的研究比較多，主要的賦權(quán)方法包括主觀和客觀2類。在因地制宜的前提下，綜合考慮老撾沙灣水經(jīng)濟區(qū)的自然屬性、區(qū)位條件、社會及經(jīng)濟現(xiàn)狀，結(jié)合專家知識，將層次分析法(analytical hierarchy process，AHP)與特爾菲法(Delphi)相結(jié)合，得出各個因子權(quán)重。

根據(jù)國內(nèi)外相關(guān)標準和研究成果[12-16]，并結(jié)合評價因子的實際值，對各評價單元的土地適宜性分為高度適宜、中度適宜、勉強適宜和不適宜4個等級。高度適宜是指評價單元各項指標綜合處于最高的得分級別，評價單元所限定用途要求與土地特征高度吻合，土地具有很好的生產(chǎn)能力，評價得分為4分；中度適宜是指評價單元各項指標處于次高的得分級別，土地特征對所限定用途要求有輕微限制，評價得分為3分；勉強適宜是指土地對所定用途具有明顯的限制性，土地的生產(chǎn)能力或效益很低，并可能破壞生態(tài)環(huán)境，評價得分為2分；不適宜是指土地對特定用途不便利用或不能持續(xù)利用，評價得分為1分。評價最終結(jié)果根據(jù)各因子評價得分并結(jié)合自然斷點法來確定。

農(nóng)業(yè)用地適宜性、林業(yè)用地適宜性和建設(shè)用地適宜性評價因子權(quán)重及評價等級劃分分別如表1—3所示。

表1 農(nóng)業(yè)用地適宜性評價因子權(quán)重及評價等級劃分

表2 林業(yè)用地適宜性評價因子權(quán)重及評價等級劃分

表3 建設(shè)用地適宜性評價因子權(quán)重及評價等級劃分

2.4 評價模型建立

研究過程中各評價均采用ArcGIS軟件Arctoolbox中的柵格文件進行分析。將每個單元的各評價因子得分值乘以對應(yīng)的權(quán)重值，然后累加結(jié)果，得到各個評價單元的總分值；評價各個單元農(nóng)業(yè)、林業(yè)、建設(shè)用地的適宜性等級，再分別依據(jù)總分進行劃分。評價模型為

(1)

式中：C為適宜性評價的綜合得分值，該值越大說明土地適宜性越強；Ai為某單元第i個評價因子的分值；Bi為第i個評價因子權(quán)重；n為評價因子的個數(shù)。

3 結(jié)果與討論

根據(jù)上述模型和方法，計算獲得農(nóng)業(yè)用地、林業(yè)用地、建設(shè)用地的適宜性評價得分，如表4所示。

表4 農(nóng)業(yè)用地、林業(yè)用地和建設(shè)用地適宜性評價結(jié)果統(tǒng)計

3.1 農(nóng)業(yè)用地適宜性分析

老撾沙灣水經(jīng)濟區(qū)農(nóng)業(yè)用地適宜性分布如圖3所示。研究區(qū)農(nóng)業(yè)用地整體適宜性較好。土壤以砂質(zhì)黏土為主，土壤肥力較好，較適宜農(nóng)作物生長。適宜性等級以中度適宜和勉強適宜為主，占研究區(qū)總面積的64.32%。中度適宜區(qū)域占33.80%，主要分布在湄公河沿岸的高度適宜區(qū)周圍，以及道路和水域附近；勉強適宜區(qū)域主要分布在研究區(qū)北部、東南部地區(qū)；高度適宜區(qū)域占研究區(qū)的15.83%，主要分布在湄公河沿岸；不適宜區(qū)域面積占研究區(qū)總面積的19.85%，主要分布在甘蒙高原附近，土壤以石礫質(zhì)為主，肥力較低，不適宜農(nóng)作物種植。

圖3 研究區(qū)農(nóng)業(yè)用地空間適宜性分布

3.2 林業(yè)用地適宜性分析

老撾沙灣水經(jīng)濟區(qū)林業(yè)用地適宜性分布如圖4所示。研究區(qū)林地的適宜性普遍較高，以高度適宜和中度適宜為主，占研究區(qū)總面積的81.18%，幾乎遍布整個區(qū)域，其中以研究區(qū)北部和東南山區(qū)最為適宜；勉強適宜區(qū)域占研究區(qū)總面積的15.43%，主要分布在中部及南部地區(qū)；不適宜區(qū)域僅占研究區(qū)總面積的3.39%，主要分布在土壤有機質(zhì)含量較低的地區(qū)。

圖4 研究區(qū)林業(yè)用地空間適宜性分布

3.3 建設(shè)用地適宜性分析

老撾沙灣水經(jīng)濟區(qū)建設(shè)用地適宜性分布如圖5所示。研究區(qū)內(nèi)建設(shè)用地高度適宜區(qū)域占研究區(qū)總面積的25.03%，主要分布在西南部湄公河沿岸及道路設(shè)施較完善的地區(qū)；中度適宜區(qū)域占研究區(qū)總面積的18.07%，主要分布在高度適宜區(qū)周圍以及道路附近；勉強適宜區(qū)域占總面積的20.14%；不適宜區(qū)域占總面積的36.76%，主要分布在研究區(qū)東北部和東南部山區(qū)。

圖5 研究區(qū)建設(shè)用地空間適宜性分布

4 結(jié)論與展望

4.1 結(jié)論

本研究通過對老撾沙灣水經(jīng)濟區(qū)農(nóng)業(yè)用地、林業(yè)用地和建設(shè)用地的適宜性評價和空間分析，提出不同類型用地的適宜分布區(qū)域和等級，為地區(qū)制定土地利用發(fā)展戰(zhàn)略與方向、規(guī)劃土地開發(fā)利用格局和落實土地資源空間配置的調(diào)控指標及管制措施提供了依據(jù)。

根據(jù)土地利用適宜性評價的結(jié)果，發(fā)揮各類用地的適宜性，制定土地利用的具體策略，使社會經(jīng)濟發(fā)展與人口、資源、環(huán)境相互協(xié)調(diào)，農(nóng)業(yè)、林業(yè)和建設(shè)3類用地產(chǎn)生新的平衡。

1)農(nóng)業(yè)用地適宜區(qū)分布在研究區(qū)西部湄公河沿岸地區(qū)，對于現(xiàn)有的部分低效耕地，可通過退耕還林措施，將其轉(zhuǎn)換為林地；同時，對部分宜耕的未利用地進行合理的開發(fā)利用，增加耕地面積，提高糧食產(chǎn)量，保障區(qū)域糧食供給，提高農(nóng)業(yè)經(jīng)濟效益。

2)林業(yè)用地適宜區(qū)分布在研究區(qū)北部和東南山區(qū)，重點提升森林質(zhì)量，對于現(xiàn)有的宜耕低效林地，可在充分保障生態(tài)安全的前提下，適度調(diào)整為耕地；同時，充分利用宜林荒山荒坡造林，提高森林生態(tài)系統(tǒng)總體質(zhì)量和整體效益。

3)建設(shè)用地適宜區(qū)分布在研究區(qū)西南部平原地區(qū)，對于現(xiàn)有閑置建設(shè)用地，可進行統(tǒng)一規(guī)劃，集中零散居民點靠中心村、集中工業(yè)靠園區(qū)、集中園區(qū)靠城鎮(zhèn)，統(tǒng)籌城鄉(xiāng)發(fā)展，提高各類土地利用率；同時，適度開發(fā)宜建的未利用土地，發(fā)展地區(qū)經(jīng)濟，提高地區(qū)綜合競爭力。

老撾土地資源豐富，但經(jīng)濟發(fā)展落后，通過對土地資源的適宜性評價，有利于合理規(guī)劃各類用地，提高土地利用效率，促進地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展，提高人民生活水平。

4.2 展望

本研究能夠為老撾沙灣水經(jīng)濟區(qū)的土地利用規(guī)劃提供一定的決策依據(jù)，但評價結(jié)果的科學性，與各指標的選取和權(quán)重的分配直接相關(guān)，指標、權(quán)重和評價單元的差異會導致分區(qū)結(jié)果的不同。本文利用行政界線和圖斑界線等劃分評價單元，將評價結(jié)果落實到具體的地塊，對優(yōu)化研究區(qū)土地利用方式具有一定的指導意義。在今后的研究中，還將從以下方面開展進一步深入研究：

1)依托老撾土地規(guī)劃項目，對評價結(jié)果的合理性和實用性進行實踐檢驗。

2)根據(jù)不同尺度土地利用的特色和需求，開展多尺度的適宜性評價，使土地利用研究更精細、更深入，從而更好地指導實際應(yīng)用。

3)在適宜性評價的基礎(chǔ)上，拓展對土地資源在數(shù)量上和空間上的優(yōu)化配置研究，深化對土地資源優(yōu)化配置的相關(guān)探索。