嶺南丘陵地區土地適宜性評價及開發建設研究
——以光明科學城大科學裝置集群為例

葉芳芳 王 寧 胡旸健

（中國城市規劃設計研究院深圳分院，廣東深圳 518000）

丘陵地勢廣布全國各地，而嶺南地區作為我國主要的丘陵分布之一，丘陵地貌也較為常見。隨著嶺南地區城市化進程的加快，建設用地日益緊張，對于丘陵地區的開發和利用，變得日益尋常。但丘陵地區生態環境相對脆弱，且山巒起伏，可直接進行開發建設的用地有限，如何協調好開發建設與自然生態保護的關系，最大限度避免對原始山地形態的破壞是開發建設的前提，而由此在規劃及開發建設之初開展土地適宜性評價則至關重要。

本文以光明科學城大科學裝置集群為例，探討對于嶺南丘陵地區，如何開展土地適宜性評價，形成兼顧生態保護和可持續開發利用的綜合評估，識別適宜開發建設區域，以支撐用地布局、道路及市政基礎設施等體系構建，從而實現生態文明建設和可持續發展。

1 研究區域概況

1.1 現狀地形地貌特征

光明科學城大科學裝置集群約9.5 km2，地處深圳市西北部，屬于典型的嶺南地區丘陵地貌。研究區域地形地貌較為復雜，中部為水庫及山谷，四周為山體，呈現中間低四周高的內聚形態。山體平均高程為100 m左右，且普遍坡度較大，近60%的山體坡度大于25%。區內生態本底優越，水、植被等生態資源占比達70%以上，自然水體結構完整，有水庫、山塘、溪流等。植被覆蓋率較高，主要以荔枝林為主，局部分布相思樹等本地樹種。從景觀特征來看，研究區域以兩個水庫為景觀中心，環繞若干靈動的山形疊翠，其自然的形態體現了深圳市難得的嶺南山水特征。

1.2 開發建設必要性

光明科學城是粵港澳大灣區國際科技創新中心的核心功能承載區和深圳綜合性國家科學中心的重要組成部分。大科學裝置集群位于光明科學城北部，是科學城“一主兩副”科學裝置集聚區中的主科學裝置集群，未來將重點集聚一批重大科技基礎設施、前沿交叉研究平臺、科研機構等創新要素，打造具有影響力的科學引擎，其開發建設勢在必行。

2 評價方法

本次研究充分參考現有研究成果和技術規范[1]，以地理信息系統（GIS）技術為主要技術手段開展評價，構建面向土地建設的適宜性評價和面向生態環境保護的限制性評價技術體系。其核心是通過德爾菲法和層次分析法構建評價指標體系和權重體系[2]，利用緩沖分析、空間插值分析、重分類分析等空間分析方法，對各分項因子進行單獨分析，并結合GIS技術，將單因子評價結果復合形成綜合評價結果。

評價指標體系中因子的選取是關鍵。本次研究通過對理論預設情景分析，構建了針對土地利用適宜性及生態環境限制性評價的“兩級多維”的評價指標體系[3]，并根據實際資料收集情況對指標體系進行優化。土地利用適宜性評價涉及4個維度評價因子，包括地形因子、水環境因子、地質因子和交通因子。根據評價的空間尺度和評價內容，4個維度因子又細分為14項分項因子。生態環境限制性評價主要涉及4個維度評價因子，包括氣候因子、大氣環境因子、植被因子和安全保障因子。根據生態保護和環境監測體征，4個維度因子又細分為12項分項因子，如表1所示。

表1 土地建設適宜性評價指標和生態環境限制性指標構成

3 土地適宜性綜合評價

3.1 土地建設適宜性評價

開展地形、水環境、地質災害、交通等單因子分析，利用各類空間分析方法對分項因子進行單獨分析，將各因子均分為5級評價：不適宜、較不適宜、一般適宜、較適宜、最適宜，進而加權疊加，最終確定適宜開發的范圍和規模。

3.1.1 地形

根據獲取的高精度測繪數據，通過GIS分析工具生成不規則三角形面模型（以下稱TIN模型），并以此模擬評價范圍內地形特征，開展相關評價。

（1）坡度：根據TIN模型開展坡度分析。根據《城市用地豎向規劃規范》（CJJ 83—99）要求，分別以3%、8%、15%和25%作為分級閾值對測算出的坡度進行分類分級。

（2）起伏度：重點評估地勢起伏情況，反映未來土地平整工程規模和難易程度。根據相關經驗值，分別以0.3、0.6、0.9、1.2 m作為分級閾值進行測算。

（3）坡向：以陽光照射時間和強度為主要研判依據，形成5個等級。其中正南方向（180°）最適宜，正北方向（0°）最不適宜。

（4）綜合評價：將單因子評價結果結合權重進行空間疊加，分析得到地形因子評價初步結果，并根據自然斷點法對疊加結果進行重分類分析，最終將地形劃定5個等級，如圖1所示。根據評價結果，研究區域適宜建設范圍約占66%，空間上主要集中在南部、東南部和西部片區，整體連片情況較為理想，適宜連片開發。

圖1 地形因子評價

3.1.2 水環境

考慮到研究范圍內分布水庫水塘且建有壩體，存在雨水季節溢洪的風險，因此開展水庫安全影響及積水風險分析。

（1）水庫庫區：根據水庫匯水面分析結果和對應的百年一遇、千年一遇水位線作為評價閾值，分別對水庫庫區進行評價。對于高于千年一遇水位線的地區，以經驗值3 m作為分級間隔進行識別。

（2）非水庫庫區：根據水庫匯水面分析結果識別非水庫庫區范圍。以水庫壩底高程作為匯水閾值，低于閾值的則判定為易積水范圍，高于閾值范圍的，按0.3 m作為分級間隔。

（3）綜合評價：通過將水庫庫區范圍和非水庫庫區范圍評價結果合并，形成5個等級，如圖2所示。根據評價結果，研究范圍內水環境條件較為適宜進行開發建設，水庫水位和積水范圍對開發建設的影響有限。

圖2 水環境因子分析

3.1.3 地質災害

根據收集的資料，研究范圍內地質災害主要為滑坡，危害等級都屬于低級，且不涉及地震斷裂帶、地面沉降、水土流失、坍塌、泥石流等災害類型，同時地基承載能力較為接近，因此重點識別滑坡發生時易受影響范圍。根據經驗值，設定25 m作為分級間隔，最終識別崖嶺的東南側存在滑坡風險，如圖3所示。

圖3 地質災害因子分析

3.1.4 交通

研究區域周邊為高鐵、高速環繞，考慮到大科學裝置集群未來重點承載大科學設施，而高鐵列車、汽車等電磁輻射、噪音、振動等可能會對科學裝置本身和實驗監測產生影響，因此選取鐵路及高速公路因子作為負面影響因素，而主干道、次干道等城市道路作為正面影響因素，根據各因子重要度情況，計算得到分項因子在交通因子綜合評價中的權重分布，劃定5級區域，如圖4所示。

圖4 交通因子分析

3.1.5 綜合評價

賦予各因子不同權重，通過加權疊加分析最終形成土地建設適宜性綜合評價結果，如圖5所示。識別研究范圍內適宜建設區域占比較高，約達到62%，主要集中分布在中部山谷山腳及山腰地區、南部和西北部片區；同時識別水庫周邊地區、山體山脊或山頂地區坡度和起伏度較大，不適宜大規模連片開發，應采用點狀開發模式。

圖5 土地建設適宜性綜合評價

3.2 生態環境的限制性評價

開展氣候、大氣環境、植被等單因子分析，將各因子均分為5級評價：生態價值高、生態價值較高、生態價值一般、生態價值較低、生態價值低，通過加權疊加分析，最終識別出生態保護范圍。

3.2.1 氣候

主要通過對各氣象站年平均最大風速、平均降水量、平均氣溫、平均相對濕度分別進行空間插值分析，形成模擬成果并進行分級，最后加權形成評價結果。總體而言，研究范圍內風速較適宜、水量充沛、氣溫及濕度適宜，均較適宜植物生長，生態價值較高。

3.2.2 大氣

主要關注區域內大氣質量，其主要監測數據包括空氣質量指數（AQI）、細顆粒物濃度（PM2.5、PM10）等。通過對各環境監測站年平均PM2.5指數進行空間插值分析，識別研究范圍空間環境較好。

3.2.3 植被

對于植被因子的分析主要是對不同類型用地的生態價值進行分類研究。基于土地利用調查，結合林業調查數據并進一步細化，識別不同類型用地的生態價值；按照防護林、一般林地、園地、耕地等進行分級，識別蓮塘水庫周邊植被生態價值較高，需要重點保育。

3.2.4 綜合評價

賦予各因子不同權重，通過加權疊加分析最終形成生態環境限制性評價綜合結果，如圖6所示。識別研究區域除現狀已建成區外整體生態環境價值較高，特別是水庫周邊區域，生態價值普遍較高，具有較高的生態保護價值。

圖6 生態環境限制性評價

3.3 綜合評價

根據土地建設適宜性評價和生態環境限制性評價結果，通過判定矩陣的方式，最終形成五類用地適宜性綜合評價結果，如圖7、表2所示。

表2 土地適宜性綜合評價表

圖7 土地適宜性綜合評價結果

一類地區為最適宜建設區，主要分布在研究區域西北部及南部，地勢平緩，適合進行連片開發建設；二類地區為較適宜建設區，主要指山谷及山腳區域，可開發建設但不適宜大規模開發建設，宜采用分散式開發方式；三類地區為一般適宜建設區，坡度較大，在落實好生態修復工程與建設安全保障的前提下可進行點狀開發，且建筑應依山就勢布局；四類及五類地區為水庫溢洪區、坡度較陡或生態價值較高的山體，不適宜進行開發建設。

4 開發建設模式研究

4.1 劃定建設用地邊界及路網結構

結合土地適宜性綜合評價結果，進行建設用地選擇，形成分片集中、有機分散的建設用地布局；并充分順應自然環境，依山就勢形成自由式路網。道路設計強調依山就勢，避免破壞自然山水環境；在道路選線上貼合場地地形，避免單純追求線形、坡度的高標準而導致大填大挖；在道路斷面上符合用地需求，在道路景觀塑造上強調自然而然，注重自然山水景觀特色；植物配置、家具選擇、道路照明強調與自然環境相結合。

4.2 確定片區場地豎向利用策略

結合地形分析確定差異化豎向策略，明確策略開發區、豎向改造區、更新改造區三種場地豎向利用方式，引導科學裝置、科研院所的選址及開發建設。策略開發區以局部地形改造為主，盡量少破壞自然地形地貌，建筑依山就勢，在相對平坦區域平行、垂直登高線布置。豎向改造區場地以平整為主，盡量土方就地平衡，就近平衡。更新改造區基于現狀場平，局部場地清理為主，實現土方基本平衡。

4.3 提出建設用地分臺高程控制

本次研究進一步細化場地設計，提出場地分臺控制要求，依據道路標高及原有地形標高沿山體逐級下降設置臺地，盡量減少挖方量，緩和地勢，結合科研院所需求和建筑設計考慮各臺地標高，地臺地間高差主要以3～5 m為主，方便科研建筑、輔助建筑和地下室設計。

5 結語

本文嘗試構建嶺南丘陵地區土地適宜性評價體系，并探索提出合理的開發建設模式及策略，以期對同類型區域的開發建設起到啟示作用。然而，由于不同區域的現狀特征不盡相同，評價因子的選擇也難以避免有所差異。因此，如何在評價因子的選取和整體體系搭建方面仍需進一步探討。