基于GIS的廣西省農業土地適宜性評價研究

窮達?田云杰?陳超英?陳旭

摘 要：本文以廣西省為研究區域，討論了基于GIS技術下對土地適宜性的評價，通過選取原則和結合當地實際條件，選取了五個評價因子：海拔、坡度、坡向、河流條件和道路條件，在ArcGIS軟件中對各個單因子分別評價，應用層次分析法（AHP）賦予每個因子不同的貢獻率（權重），將土地適宜性進行分級為：高度適宜、一般適宜、勉強適宜和不適宜，最后生成廣西省耕地適宜性分布圖和廣西省林地適宜性分布圖。此研究拋開了人為主觀的影響，探討了更加科學的評價土地適宜性的辦法，讓土地能夠更好地被利用。

關鍵詞：廣西省;GIS;農業土地;適宜性;AHP

一、研究方法

GIS從出現到現在，只不過幾十年的時間，而且最近幾年發展的迅速，GIS對于人類來說已經成為不可或缺的東西，而且隨著農業土地適宜性的不斷深入研究，完全可以利用GIS的強大技術來完成對農業土地適宜性評價的研究，來更加科學的完成研究。

土地適宜性評價的流程便是確定研究區再確定評價因子，之后用DEM的地形分析和多環緩沖區分析確定權重后加權分析完成評價。本文通過GIS技術對土地適宜性展開分析，挖取了合理數據的通過ArcGIS軟件進行分析來完成對廣西省的土地適宜性評價。

二、評價因子、技術流程及方法

（一）評價因子的確定

本文主要選取海拔、坡度、坡向、河流條件、道路條件等作為主要評價因子。

（二）技術流程

按照評價因子的選取原則來選取會對廣西省農業土地適宜性評價的評價因子，在篩選出五個最重要因子：海拔、坡度、坡向、河流條件、道路條件;準備數據使用DEM數據分析來完成對海拔、坡度、坡向的提取，在按照評價表來重分類等級生成等級圖;對河流和道路按照評價表進行多環緩沖區分析生成等級圖;其次利用層次分析法（AHP法）確定各因子的權重，在對所有等級圖加權疊加，生成農業土地適宜性評價圖;最后對生成的宜耕地等級分布圖和宜林地等級分布圖平價研究。

（三）土地適宜性評價的方法

GIS空間分析本就是GIS的核心部分，所以合理利用它將對我們的工作。本文所使用的GIS空間分析方法主要包括DEM的地形分析、加權疊加和柵格計算器、多環緩沖區分析、層次分析法（AHP）等。

三、土地適宜性評價研究過程

（一）數據準備

1.廣西省DEM：GXdem.tif?？梢酝ㄟ^DEM數據提取出來海拔數據、坡度數據、坡向數據。

2.廣西省邊界：GX.shp。

3.主要河流：GXHL.shp。

4.主要道路：GXGL.shp。

（二）評價分類標準

本文適宜性評價量化標準體系聯合國糧農組織（FAO）提出了農業土地適宜性四個等級，高度適宜（S1）、一般適宜（S2）、勉強適宜（S3）和不適宜（S4）。將這四個適宜度等級分別量化為1，2，3，4。根據廣西省的地勢條件和實際情況，制做出了評價因子量化分級綜合表。

（三）單因子評價分析

1.海拔因子評價等級圖。對廣西省DEM進行重分類得出，量化等級分別是耕地0～200m量化為1，200～400m量化為2，400m～800m量化為3，800m以上量化為4，林地0～400m量化為1，400～800m量化為2，800～1200m量化為3，1200m以上量化為4。

2.坡度因子評價等級圖。提取廣西坡度數據，把得到的廣西坡度數據使用SpatialAnalyst工具/重分類/重分類工具對廣西坡度進行重分類，量化等級分別是耕地坡度為0°～5°的量化為1，5°～15°量化為2，15°～25°量化為3，25°以上量化為4，林地坡度為0°～15°的量化為1，15°～20°量化為2，20°～30°量化為3，30°以上量化為4。

3.坡向因子評價等級圖。對廣西DEM數據提取的廣西省坡向數據廣西坡向，把得到的廣西坡向數據使用SpatialAnalyst工具/重分類/重分類工具對廣西坡度進行重分類，量化等級分別是耕地平坡、南坡量化為1，東坡、東南坡、西南坡量化為2，東北坡、西坡、西北坡量化為3，北坡量化為4，林地平坡、南坡量化為1，東南坡、西南坡量化為2，東北坡、東坡、西北坡量化為3，北坡、西坡量化為4。

4.河流條件因子評價等級圖。對GXHL.shp進行多環緩沖區分析，量化等級分別是耕地到河流距離0～4km量化為1，距離河流4～8km量化為2，距離河流8～12km量化為3，距離河流12～16km量化為4，林地距離河流0～5km量化為1，距離河流5～10km量化為2，距離河流10～15km量化為3，距離河流15～20km量化為4。

5.道路條件因子評價等級圖。對GXDL.shp進行緩沖區分析，量化等級分別是耕地距離道路2～20km量化為1，距離道路20～40km量化為2，距離道路40～60km量化為3，距離道路60～80km量化為4，林地距離道路0～25km量化為1，距離道路25～50km量化為2，距離道路50～75km量化為3，距離道路75～100km量化為4。

（四）各因子權重的確定

1.層次分析法標準值。本文各個因子的權重都是通過權重分析法（AHP）來評價的，可以通過設置的值來確定i元素相對于j元素的重要程度，設置的標準按照表2：

2.權重的確定

首先建立準則層（如圖1）判斷出他們的重要程度，完成矩陣，再對每一列求和完成宜耕地判斷矩陣表與宜林地判斷矩陣表。

之后在對每一個數計算出權重，公式如下：，然后算出每一行的和分別得到B1、B2、B3、B4、B5的權重w，最后歸一化得到各個因子的權重。

（五）多因子的疊加

本文使用加權疊加或者柵格計算器都能完成土地適宜性評價的模型，利用ArcMap，運用ArcToolbox中的SpatialAnalyst工/疊加/加權疊加工具或者SpatialAnalyst工具/地圖代數/柵格計算器工具，使用層次分析法得到的各因子的權重，對5個評價因子的等級圖進行疊加，然后得到適宜等級的劃分，分別為高度適宜、一般適宜、勉強適宜和不適宜。

四、評價結果和分析

（一）耕地適宜性評價結果

根據最后得到的耕地適宜性等級分布圖（圖略），可以得到：廣西省高度適宜耕地的大部分區域都集中于中部和南部，而且相對比較集中，主要是因為這些區域海拔較低坡度較小，擁有多條河流而且交通便利;廣西省一般適宜耕地的地方基本分布于河流和道路資源匱乏的地方;廣西省勉強適宜耕地面積不大這是因為這些地方的海拔、坡度、坡向條件都在中等水準，地勢剛開始起伏相較于高度適宜的地方有所欠缺;廣西省不適宜耕地的地理位置都是在海拔高、坡度高地勢崎嶇、水資源匱乏、幾乎沒有道路的地方。

（二）林地適宜性評價結果

根據最后得到的耕地適宜性等級分布圖（圖略），可以得到：廣西省高度適宜林地的面積很大，這是因為林地對水土的保存有很大的作用，以及對于道路資源的不依賴，相較于耕地在相對惡劣的環境下也能順利成長;廣西省一般適宜林地的地方基本分布于距離河流較遠的地方;廣西省勉強適宜林地基本分布于道路崎嶇的地方;廣西省不適宜林地分布于高海拔的山區。

參考文獻

[1]吳燕輝.基于GIS和土地利用規劃的土地適宜性評價[D].華中師范大學，2008.

[2]吳濤，蘇美霞.國內農用地適宜性評價研究綜述[J].內江師范學院學報，2013，28（8）：59～62.