基于GIS的縣域國土空間規劃雙評估研究

王海平 呂 濤

（1.新疆國地測繪工程有限責任公司，新疆烏魯木齊 830000；2.遼寧省法學會勞動法學研究會，遼寧沈陽 110031）

基于國土空間規劃背景，許多學者從技術手段和實踐指導等多方面對國土資源開發利用以及整治修復進行研究。任永強等[1]基于PIE SDK設計國土空間規劃雙評價系統，可以根據用戶添加的數據，一鍵生成地區各項評價結果，為國土空間規劃部門工作提供方便，優化國土空間格局。丑迎等[2]在國土空間規劃背景下，基于額濟納旗國土空間各類要素特點，構建國土綜合整治與修復的體系。李娟等[3]利用GIS技術與“千層餅”模型，基于三生空間開展國土空間開發適宜性評價，揭示臨澤縣國土空間開發適宜性狀況。黨迎春等[4]利用先進的信息測繪技術以及定位系統，為國土空間規劃提供新方法，促進我國城市建筑信息化發展。鄧京虎等[5]在國土空間規劃中利用地理信息大數據平臺進行設計與規劃，可以加強數據規劃領域的專題研究，豐富國土空間規劃和地理信息大數據相關理論。本研究利用GIS空間分析技術，基于新源縣國土空間數據，行國土空間規劃雙評估，總結技術方法。

1 材料與方法

1.1 研究區概況

新源縣隸屬新疆伊犁哈薩克自治州，地處天山腹地，伊犁河谷東部，43°01′N～43°40′N，82°28′E～84°57′E間。新源縣三面環山，呈現兩側高中間低的特殊地形，處于溫帶大陸性氣候區，具有典型的大陸性半干旱氣候特征，四季分明，受濕潤氣流東進影響，形成冬暖夏涼的氣候格局。最冷月平均氣溫-14.4 ℃，最熱月平均氣溫27.95 ℃，年降水量270～880 mm。新源縣總面積約7 581.06 km2，森林資源豐富，林地面積占縣域國土面積的14.13%，域內有鞏乃斯河、恰普河、吐爾根河等17條河流。

研究區概況如圖1所示。

圖1 研究區概況

新源縣國土資源類型豐富，土地覆蓋主要以草地和林地為主，耕地以水澆地為主，旱地和水田較少；種植園地以果園為主，新源縣主要種植溫帶水果，擴展農業經濟；林地主要以喬木林地為主，新源縣東部、南部、北部皆為綿延的天山，森林廣布；草地主要以天然牧草地為主，在低海拔區，受暖濕氣流影響，新源縣形成優質草場，世界四大草原之一的那拉提草原分布在新源縣東部。隨著城鎮化推進，新源縣建設用地逐年增多；部分鹽堿地、沼澤地、沙地等難以利用土地零散分布在新源縣各鄉鎮。

1.2 數據來源

本研究以新源縣第三次全國國土調查土地利用數據和衛星影像解譯數據為基礎數據，從國土、環保、林草等相關部門收集歷年土地調查數據輔助研究。遙感影像和DEM數據來自地理空間數據云網站（http：//www.gscloud.cn/）。

1.3 研究方法

綜合考慮自然地理、生態環境、社會發展等多方面情況，本研究梳理三調結果中的國土資源，結合歷年資料，分析國土空間規劃現狀以及土地利用間的轉變。通過均方差決策法對新源縣土地資源進行敏感性分析。

新源縣生物多樣性復雜，生態環境較穩定，地表具有大面積植被覆蓋且河流眾多，選取地形因子（海拔、坡度、坡向）和地表因子（植被、水體）為新源縣生態敏感性評價因子。

均方差決策法是一種客觀賦權方法，通過指標數據的相對離散程度確定指標權重[6]。均方差決策法的計算步驟由評價指標標準化、指標平均值計算（式1）、指標均方差計算（式2）、指標權重計算（式3）等組成。

式中：xij——第j個指標標準化后的值；n——指標個數；——第j個指標的平均值；δj——第j個指標的均方差；wbj——第j個指標的權重。

根據評價因子對生態環境的影響程度，將敏感程度劃分為5個等級。坡度、海拔、坡向、植被和水體的權重分別為0.2、0.1、0.1、0.3、0.3。

2 結果與分析

2.1 新源縣國土空間開發保護現狀評估

第三次全國國土調查數據顯示，新源縣土地利用類型相互轉化較多。新源縣耕地面積逐年增加，流入量大于流出量，由草地、建設用地和濕地轉為耕地的面積較大，由耕地轉為林地、草地的面積較大，建設用地和種植園地次之。三調前的土地調查數據和三調數據格式口徑不統一，在轉化過程中，耕地流入農村道路和溝渠的面積較大。

種植園用地面積較穩定，種植園用地流入耕地的面積較大，流入草地、林地、建設用地的面積次之，流入濕地、水域和其他土地的面積最??；種植園用地流出耕地、林地、草地的面積最大，流入建設用地、水域的面積次之，流入濕地和其他土地的面積最小。

隨著加強生態文明建設、封山育林等一系列政策實施，林地面積呈增加趨勢。林地流入草地的面積較大，流入耕地次之，流入種植園用地、建設用地和濕地的面積次之，其他土地和水域面積最少。林地流入草地最多，耕地、水域和建設用地次之，濕地、種植園用地、其他土地最少。草地面積呈先減少后增加趨勢。草地流入林地和其他土地的面積較大，耕地、濕地和建設用地次之，流入水域和種植園用地的面積最小。草地流入林地和耕地的面積較大，建設用地、水域次之，流入濕地、其他土地和種植園用地的面積最小。

建設用地面積總體呈增加態勢，流入量大于流出量。建設用地流入草地、耕地較多，林地、其他土地和濕地次之，流入種植園用地和水域最少。建設用地流入耕地、草地、林地最多，水域、種植園用地和其他土地次之，濕地最少。

2.2 新源縣國土空間生態敏感性評估

單因子分析可以反映生態環境在單一因子作用下的結果，分別分析海拔、坡度、坡向、水體和植被五個因子的作用結果和各因子的主要影響方向與程度。

海拔增高時，生物多樣性降低，生態環境變得不穩定，生態敏感性增高。新源縣較高海拔區為南北兩側山脈與東部山區，高大山區和山麓地帶生態敏感性較高；中央河谷地區海拔較低且為開闊平原，生物多樣性較高，生態系統較穩定，生態敏感性較低，河谷腹地生態敏感性為非敏感。

坡度變陡時，生物多樣性降低，生態環境變得不穩定，生態敏感性增高。新源縣兩側山地與東部山區坡度變化較大，陡坡集中分布，生態敏感性極高；中央河谷平原基本為非敏感狀態。

坡向不同時，地面接收日照、太陽輻射和降水存在差異，直接影響生態系統穩定性。研究區位于北回歸線以北，一年內正午陽光基本出現在南坡，北坡接受太陽輻射較少。因此，極高敏感坡向為北坡，高敏感坡向為西北、東北，中敏感坡向為正東、正西，低敏感坡向為東南、西南，非敏感坡向為正南、平地。敏感性較高地區主要為山脈陰坡。研究區地表起伏變化大，坡向分布復雜，河谷平原區和山脈陽坡的部分地區為中敏感或高敏感地區，總體敏感性較低。

水體受氣象、人類活動等眾多因素影響，具有復雜多變的特點，靠近水體區域的生態敏感性較高，劃分水體緩沖區進行生態敏感性評價。極高敏感區域為水體本身；高敏感區域為距水體300 m內的緩沖區；中敏感區域為距水體300～800 m內的緩沖區。水體在整個區域內體現調節生態的作用，水體緩沖區外的區域為低敏感區域。

植被是生態系統評價中最直觀的因素，植被覆蓋高、生長旺盛的地區生態系統趨于穩定發展，生態敏感性較低。河谷平原腹地和中海拔常綠林區域，植被生長穩定，基本不會出現生態環境問題，為非敏感區域；河谷平原邊緣植被較多，為低敏感區域；山地高海拔區域和常年積雪，植被覆蓋較少，生長波動大，為高敏感區或極高敏感區。

單一因子分析很難綜合反映生態環境敏感性的空間分異特征，需要對各因子進行加權計算，分析新源縣綜合生態敏感性。河谷平原腹地具有適宜的地形條件和水熱條件，植被覆蓋高，長勢茂盛，生態系統較穩定，為非敏感區；河谷中靠近水體的地區，生態穩定性隨水體變化發生變化，敏感性較低，為低敏感區；中海拔山脈陽坡植被分布較多，受綜合地形因子影響，敏感性高于平原地區，為中敏感區；新源縣高敏感和極高敏感區域較少，零散分布在山區。

新源縣生態敏感性如圖2所示。

圖2 新源縣生態敏感性

在國土空間規劃中，對國土空間利用下的新源縣生態敏感性進行分析，根據不同敏感程度推演自然災害發生風險，敏感度越高，發生自然災害的可能性越大，應加強生態保護，減少其他建設。

2.3 基于生態思想的國土空間規劃

國土可持續發展是國土工作的主要目標，國土空間規劃等社會經濟建設應基于土地資源可持續發展理念進行，土地生態環境變化是分析土地資源是否可持續發展的最高置信指標。基于土地生態環境進行國土空間規劃可以改善現狀土地利用與社會發展，評估土地資源未來發展方向，及時規避生態風險，合理開發利用自然資源，實現人與自然和諧發展的目標。

基于生態思想的國土空間規劃需從兩方面進行，對現狀土地利用進行評估，分析現行國土空間規劃影響，基于“壓力-狀態-響應”模型，形成現狀分析報告；結合RS技術、GIS技術分析過去中長期土地生態環境變化，形成土地生態環境變化報告。基于現狀分析報告和土地生態環境變化報告，構建縣域空間生態認知，梳理社會建設、生態環境保護、土地可持續發展等需求層次，進行縣域國土空間規劃。

3 結語

本研究基于三調數據和衛星影像解譯數據，對新源縣國土空間規劃進行現狀評估與災害風險評估。新源縣三調數據顯示，耕地、林地、草地面積均呈現增加趨勢，種植園地面積減少。隨著城市化推進，新源縣建設用地面積逐年增加，中心城區范圍擴大，城郊的工業企業對新源縣生態穩定具有一定影響，基于生態的國土空間規劃應轉為后期國土規劃工作的中心。新源縣人類活動區生態敏感性適中，適宜合理開發利用土地，山區主要以林地草地為主，是新源縣的生態調控中心。發展基于生態敏感性的國土空間規劃工作，合理開發利用土地資源，有助于規避自然災害對人類社會經濟直接的損失，建設環境友好型、生態友好型城市。