濟南城市建設區外山體保護線劃定探索及實踐

馮泉霖，李洪濤，趙振華，韓琳

(山東省地質礦產勘查開發局八〇一水文地質工程地質大隊，山東 濟南 250014)

0 引言

作為不可再生的自然資源，山體在城市的快速發展過程中的作用日益顯著，特別體現在城市空間格局形成、景觀風貌塑造、市民休閑娛樂等方面[1]。“山-城”一體成為山水城市空間發展的硬性指標和迫切需要，山體的保護控制成為“生態文明”建設的重要內容[2]。

泉城濟南集“山-泉-湖-河-城”為一體，山體是泉水的直接或間接補給區，對泉水保護、水源涵養、空氣凈化、生態環境改善方面具有重要意義(圖1)[3]。濟南市山體主要分布于城區及南部山區，總體為南高北低。地貌從南向北主要分為侵蝕低山區、剝蝕丘陵區。南部多為碳酸鹽巖山體與變質巖山體，與泰山山脈相接，連片分布形成山區。城區內的山體較為獨立，形成山頭，如千佛山、英雄山、燕翅山、茂嶺山等，城區北部有零星侵入巖山體冒頭構成齊煙九點，如華山、鵲山、藥山、粟山等。濟南市在山體保護線控制、山體修復工程等方面取得了一些經驗[4-13]。結合野外調查與遙感技術，劃定山體保護線，明確山體保護范圍，有效防止破壞山體，保護濟南泉水涵養能力，維護濟南城市景觀。

1 山體保護線劃定方法與技術路線

1.1 劃線原則

根據《濟南市山體保護辦法》，山體保護應當遵循生態優先、永續利用、科學規劃、分類管理、損害擔責、生態補償的原則。符合下列條件之一的山體，應當列入重點保護名錄：①位于泉水補給區和匯集出露區內或者對泉水涵養具有重要作用的山體；②位于風景名勝區、自然保護區、森林公園、濕地公園、國有林場內的山體；③自然形態和生態系統完整、景觀原生獨特的山體；④重要交通沿線兩側的山體；⑤具有文化、文物保護價值的山體；⑥對城市生態、景觀或者居民生活具有重要影響的山體。

圖1 濟南泉水成因示意圖

對重點保護名錄中的山體，應當劃定山體保護控制線。

(1)山體完整性原則：即必須保持山體和生態系統的完整性。

(2)生態景觀保護原則：即具有重要生態價值的山體(如風景名勝區、自然保護區、地質公園、珍稀物種保護地、水源保護地、公益林地、毗鄰基本農田和濕地分布區的山體等)必須保護。

(3)地質災害防治原則：即開發活動可能引發地質災害隱患的山體必須保護。

(4)建筑物退讓原則：即影響山體保護、生態環境的建筑物應逐步退出山體保護范圍，維護山體原有的自然形態。

1.2 研究思路

我國許多地方已經開展了山體保護線劃定研究，例如煙臺、武漢、鎮江、重慶等，并編制了山體保護法規及規劃[14-21]。總體而言，山體保護線劃定方法的研究成果較為豐富，但是由于山體的地形地貌、區位、景觀、自然環境等方面差異很大，每個城市對山體保護的要求也不盡相同，以上的山體保護線劃定方法尚存在進一步優化的空間。

(1)采用定量的方法劃定山體保護線適用性不強。一直以來，研究者試圖采用山體坡度或高程等因素定量的分析山體邊界，這就需要人為設置一定的數值或參數。例如，以高程25m或50m為限值區分山地和非山地，按照坡度15°，8°或其他數值來界定山體邊界，劃定山體本體線(核心線)后外延100m或200m作為限建區(保育區)等。由于我國地貌差異較大，山體地形地貌十分復雜，導致目前各地還沒有一個普適性的劃分山體坡度的閥值。事實上，如果采用固定的坡度界定山體范圍，則需要大比例尺高精度的最新地形圖，以及詳盡的山體坡度數值分析，工作量大，劃線過程難以實現。而且坡度分析結果未考慮山體周邊地物和土地利用現狀等情況，難免與實際不符。

(2)劃定多條山體保護線，不利于管控。例如，武漢的山體保護線包括山體本底線和山體保護線兩條線，存在生態底線區、生態發展區、禁/限建區與綠線等多個概念；有的研究者提出了劃定山體核心線、保育線和協調線等多條保護線的觀點。多條山體保護線和多個山體保護功能區劃分，不利于山體保護線與相關規劃或管控線的對接，不利于政府部門對山體實施保護和管控，影響了山體的保護力度。部分城市的山體保護線劃定后，未與城市規劃及土地管理信息進行對接，劃線成果無法得到應用。

(3)山體保護線劃定側重于山體景觀的利用，反而對維護山體自身生態環境完整性考慮不足。在劃定山體保護線時，往往重點考慮的是山體周邊的建筑如何不遮擋山體，建筑如何與山體景觀協調。這樣，一方面山體高程和邊界影響城市規劃中的建筑物布局，另一方面建筑物布局又影響山體保護范圍，導致山體保護線劃定的主次不明確。究其原因，還是對山體生態環境安全的重要性認識不足，沒有充分站在維護山體整體性的角度考慮問題。

(4)以往的山體保護線劃定工作主要依據地形圖等資料，借助GIS等分析工具，在選取影響因子和指標后進行數值分析計算，得到山體保護范圍。一方面其所用的地形圖等基礎資料的精度難以滿足對山體界線進行精細刻畫的需求，另一方面，室內分析劃線完成后，未采用測量手段對山體保護線劃定結果進行驗證和核實，也未對山體周邊現狀情況進行實地調查，導致劃線成果精度存在疑問。

1.3 技術方法與路線

濟南市山體保護線的初步劃定主要是確定山體的山腳線。山腳線是指山體坡面與四周地平面相交的線。山體的形成和演替是一個漫長的過程，從裸露巖石到形成生態系統，演替過程可能需要上百萬年的時間。自然山腳線是地質、環境、生物等多種因素共同作用形成的，是山體與周邊環境長期交互式協調和融合后，區域生態地質環境處于穩定狀態的一種體現。

以自然山腳線圈定山體保護紅線，可以確保山體的自然形態完整，保證山體的生態景觀與周邊環境的統一，維護山體的地質環境和生態系統的穩定性。山腳線的確定技術方法包括資料收集、野外調查、遙感解譯、工程點測量、山體的保護線核定、埋設拐點界樁、噴漆拐點標志或標牌標記保護拐點、信息系統建設和綜合研究等。

通過野外調查測量與遙感影像解譯相結合的手段初步劃定山體保護區范圍，然后與相關規劃、管理信息等進行對接，核定山體保護線，進行必要的調整，確定最終的山體保護紅線(圖2)。

圖2 山體保護控制線劃定技術路線圖

(1)通過收集相關資料，考慮山體的高程、坡度、地形起伏度、植被覆蓋率、景觀效果、土地利用情況等要素，綜合“坡度鄰域搜索”和“地形反轉填洼”等多種技術，建立了山腳線識別體系，利用GIS的聚合、篩選和線型優化等功能，融合關系較密切的地形斑塊，篩除過小、過遠的地形斑塊，柔化斑塊線型，識別出山體的自然界線和功能界線，考慮山體的功能類別等指標要素，進行疊加分析，在數據庫中初步圈定山體范圍。

(2)利用收集研究區內最新的高清遙感圖像，開展野外山體調查，對山體范圍進行現場測量，將測得的山體范圍拐點坐標導入數據庫中，與遙感解譯成果相互驗證。

(3)利用軟件將各類規劃和管理信息轉化成GIS格式錄入山體保護數據庫中，轉化成統一的坐標系，然后按照制定的原則和標準對山體保護線進行分析調整，與各種管理信息協調對接，征詢縣市區意見，確定最終的山體保護控制線。

2 濟南城市建設區外山體保護線劃定

2.1 山腳線遙感解譯

2.1.1 自然狀態下的山腳線遙感解譯標志

自然狀態下的山腳線較圓滑，在遙感影像圖上表現為：

(1)植被發育山體的山腳線：植被發育良好的山體上的常綠植物一般都分布到山腳部位，因此常綠的松柏類植物與季節性的草本、灌木植物交接的部位即為山腳線的部位，遙感影像圖上表現為細顆粒狀深綠暗綠色調與淺亮綠色色調影像交接部位。

(2)植被不發育的山體的山腳線：石灰巖體與地面交接部位，遙感影像圖上表現為暗灰色色調夾雜白色斑點與土灰色細顆粒狀影像交接的部位。山體坡度較緩周圍有農田的山腳線：此種山腳線為梯田與平地塊田交接的部位，在遙感影像圖上表現為淺明亮綠色色調的密集細條帶與淺明亮綠色色調的矩形影像的交接部位。

2.1.2 人類活動形成的山腳線遙感解譯標志

(1)破損山體：對部分停采時間長，采石坑范圍已經難以辨認的山體，則根據山體的破損立面的位置和高度，適當外擴，預留出山體恢復治理所需要的腹地，便于今后回填土方續坡，栽植苗木綠化。

(2)切坡建房：由于城區內人類工程活動極其頻繁，修路、建房等工程活動對原生態的山形改造較大，因此部分山體的山腳線也被周圍的公路或房屋建筑重新的塑造，此類山體的山腳線是山體與房屋建筑和圍繞山體修建的道路交接部位。

建筑房屋分為民房和市區樓房，遙感影像中民房的表現為按規律排列的暗灰色似正方形圖像，市區樓房表現為暗黃或暗灰色等色調的長矩形圖像。遙感影像圖中的柏油公路表現為黑色或暗灰色長條帶，條帶邊界清晰，兩側有亮綠色粗線條；水泥混凝土公路表現為亮白色長條帶，條帶邊界清晰，兩側有亮綠色粗線條；鄉間土路表現為亮白色或暗黃色細長條帶，邊界清晰度較差。

(3)緊鄰道路：一般是修路過程中開山形成的，對山體的自然形態進行了改造，且無法恢復，根據尊重事實的原則，沿道路初步確定山體保護紅線。

2.2 野外地質環境調查工作

依據收集到的相關資料，結合遙感解譯成果，對研究區內的山體開展野外地質環境調查。山體地質環境調查的內容包括山體的基本信息、區位、地質環境問題、地貌、山體的破壞情況和生態景觀情況、山體周邊的道路、建筑物、土地占用等情況。調查采用現場勘查、拍照、工程點測量等手段，查明山體的地形地貌景觀特征和地質環境現狀，實地測量山體的范圍。

2.2.1 自然狀態山腳線

自然狀態山腳線一般存在于山形保存完整，無開采破壞，且無緊靠構筑物的山體。該類山體的坡度較大，山前平地較開闊，山腳線較易判別(圖3)。

圖3 自然山腳線的劃定

2.2.2 人類活動形成的山腳線

以往開山采石形成的采石坑，或者是開發建設活動，致使多處山體原有的自然山腳線遭到破壞。開采形成的破損山體，原則上是沿采石坑外邊緣劃定保護紅線；對部分停采時間長，采石坑范圍已經難以辨認的山體，則根據山體的破損立面的位置和高度，適當外擴，預留出山體恢復治理所需要的幅地，便于今后回填土方續坡，栽植苗木綠化(圖4)。

圖4 開采形成的山腳線的劃定

對切坡建房的情況，由于建筑物邊緣或圍墻緊鄰山體，山體的自然山腳線已經被破壞，若建筑物為明確的非法建筑，則不考慮建筑物的范圍，根據山體的自然形態推測出山體的原有的山腳線位置，其余情況則根據尊重事實和物權的原則，以建筑物圍墻的外邊緣初步確定山體保護紅線(圖5)。緊鄰道路的情況一般是修路過程中開山形成的，對山體的自然形態進行了改造，且無法恢復，根據尊重事實的原則，沿道路初步確定山體保護紅線(圖6)。

圖5 建設活動形成山腳線的劃定(建筑物權屬合法)

圖6 緊鄰道路的山腳線的劃定

2.3 山體保護線核定

2.3.1 核定的內容

初步劃定的山體保護線核定的信息主要包括管理信息及規劃信息，包括濟南市土地利用總體規劃、濟南市城市發展總體規劃、濟南市礦產資源總體規劃等；土地管理信息，包括土地發證信息、供地信息、土地收儲信息、建設用地信息等；濟南市園林規劃信息、水利部門編制的河道生態保護線信息等。

2.3.2 核定的原則

(1)與現狀建設信息銜接：現狀已建、在建的合法建設項目及道路不納入山體保護范圍；現狀違法建設項目納入山體保護范圍；現狀成片村莊和墓地，有證的不納入山體保護范圍，山腰零星建筑物納入山體保護線范圍。合法、違法建設的界定，是以國土、規劃手續是否齊全為標準一、與土地利用總體規劃、城市規劃等規劃信息銜接(圖7)。

圖7 山體保護線與現狀建設信息銜接

(2)與未建項目相關信息銜接：已供地或已發土地證，未建的項目，原則上不納入山體保護范圍，規劃審批文件中明確注明為山體綠地的范圍，納入山體保護區。已收儲，未供地項目：尚無意向用地，按照現狀實際山腳線確定山體保護線范圍。已征收、未出讓的土地：原則上不再出讓，不再新設置項目。

(3)與土地利用規劃、城市規劃等相銜接：查詢濟南市土地利用總體規劃、濟南市城市總體規劃、控制性詳細規劃等規劃信息，對山體保護線范圍進行調整。鄰近山體或山體范圍內的非建設用地范圍納入山體保護范圍，建設用地目前無建設項目且未供地的范圍，納入山體保護范圍。城市規劃中與山體相關聯的公園、小型綠地、小型郊野綠地納入山體保護范圍。山體臨路一側的道路綠化帶(含高速公路綠帶)、高壓線防護綠帶，納入山體保護范圍。城市規劃中位于山腳線內的零星市政用地，劃入山體保護范圍。

(4)與風景名勝區保護范圍相銜接：針對中心城建設區內的山體，如涉及千佛山風景名勝區范圍，取山體山腳線與風景名勝區保護規劃范圍線(含一級、二級、三級保護區)的合集，同時結合其他劃定原則，劃定山體保護線范圍。

(5)與河流水系控制線相銜接：河流水系保護線與山體保護線相沖突的，對有沖突的區域，山體保護線退出河道保護線范圍，實現無縫銜接。

根據劃線原則和技術方法路線，先后劃定了濟南市260座山體的保護控制線，建立了濟南市山體保護數據庫，通過實地勘測定界，埋設了山體保護界樁，明確了山體保護范圍，為濟南市山體保護工作奠定了基礎(圖8)。

圖8 濟南中心城建設區外山體保護區圖

3 結語

通過野外調查測量與遙感影像解譯相結合的方法，初步劃定山體保護區范圍，然后與相關規劃、管理信息等進行對接調整，確定最終的山體保護紅線。通過構建山體保護控制線劃定的技術路線法和技術要求，可用于指導城市山體保護和規劃建設。山體保護線矢量數據已經納入濟南市“一張圖”管理系統，用于指導城市規劃和用地審批，相關研究成果經公示后推廣，在政府部門、科研院所和企事業單位都得到了廣泛應用，效果良好。形成了《濟南市山體保護辦法》，為濟南市的山體保護提供了依據，是山體保護工作的有益嘗試。