基于GIS的建設用地適宜性評價
——以成都市中心五城區為例

曾爽ZENG Shuang；王成霞WANG Cheng-xia

（綿陽城市學院，綿陽 621000）

0 引言

近年來，我國城市化步伐不斷加快，其發展進程也日新月異。土地適宜性評價是城市規劃與管理的重要研究部分，而建設用地作為城市進行開發和建設的基礎用地，可逆性差，因此需要進行科學的規劃和管理。從第三次全國土地調查結果來看，城鎮建設用地集約程度不足，低效閑置土地未能較好規劃利用，問題較為突出；鄉村土地規模大，但所存在的布局不合理問題未能完全解決。如何盤活建設用地，合理進行土地規劃，仍是在城市化進程中不得不解決的問題。本文以四川省成都市中心五城區為例，綜合運用層次分析法、專家打分法與GIS方法，進行城區建設用地的適宜性評價，依據評價結果將研究區內的土地劃為五個等級——適宜、較適宜、普通適宜、勉強適宜和不適宜，為成都市中心五城區的城區改造工作提供有效參考，為成都市的城市建設貢獻力量。

1 研究區概況

成都市是四川省省會，在四川盆地西部，經度102°54′E～104°53′E；緯度30°05′N～31°26′N。成都市中心五城區是成都市最早的五個主城區，總面積為42406hm2，包括金牛區、武侯區、青羊區、成華區、錦江區，如圖1所示。據2020年全國人口第七次普查結果數據顯示，成都市中心主城區常住人口為1541.94萬人，其中，中心五城區有527.27萬人，占比約34.20%。錦江區地處市區東南部，是成都市的商業金融中心，也是四川省人民政府和人大所在地。金牛區地處市區西北部，區內擁有西南地區最大的批發市場和西南綜合交通樞紐。武侯區地處市區西南部，區內擁有武侯祠、錦里等著名景點。青羊區地處市區西部，中共四川省委、四川省政協和西部戰區司令部所在地，是成都市的政治文化軍事中心，區內有天府廣場、杜甫草堂等景點。成華區地處市區東部，區內擁有中國西部第一高塔和西南最大的動物園。

圖1 成都市中心五城區行政區劃圖

2 數據與方法

2.1 數據處理

2.1.1 數據來源

本文主要數據包括：①2020年成都市中心五城區矢量邊界數據與路網數據，獲取自OpenStreetMap開源地圖；②2020年7月，云量小于等于5%的GDEMV2_30m分辨率DEM數字高程模型數據，獲取自地理空間數據云；③成都市中心五城區2020年土地利用數據，來自Globeland30；④部分社會經濟數據來源于成都統計公眾信息網的2020年成都統計年鑒。

2.1.2 數據預處理

將已有的DEM數據在ENVI中進行輻射定標、大氣校正、幾何校正后導入到ArcGIS中，利用數據分析工具進行處理，得到坡度坡向數據。再將其他數據導入到ArcGIS中，以便后續處理。

2.2 研究方法

構建建設用地適宜性評價指標體系，可以從自然、社會經濟等角度出發，選擇合適的評價因子。本文綜合考慮研究區實際情況，從自然因素和社會經濟因素中，分別依據地形、水系與交通，選取了坡度、坡向、高程、鐵路、土地利用類型、距水體距離六個評價因子[1]，再進行層次分析法和專家打分法進行分析，檢驗一致性，構建評價模型；利用GIS技術的多環緩沖區分析、柵格計算等方法，得到加權后的建設用地綜合評價分值，最終獲得研究區的建設用地適宜性評價結果。

2.2.1 評價因子的確定

自然因素是影響大部分建設用地分布的基本因素，所涉及的單因子主要包括高程、坡度和距水體距離。社會經濟因素對建設用地的分布和選址起主導作用，所涉及的單因子主要包括與鐵路、土地利用類型。

2.2.2 建立評價指標體系

根據各單因子對建設用地適宜性的影響程度，需要對各單因子分級進行處理。評價指標的確立，首先需要保證基于研究區實際情況，此外，還要確定各單因子的適宜性分級指標的取值區間，對應最終評價的五個適宜等級。同時，需要對每個適宜等級進行打分，本文采用等差賦值法[2]設定分值為9分、7分、5分、3分、1分，對應適宜、較適宜、普通適宜、勉強適宜和不適宜五個等級，本文通過對前人評價方法的思考與研究[3]，結合成都市中心五城區實際情況，對單因子再次歸類，同時邀請專家進行單因子重要性打分。最終得到成都市中心五城區建設用地適宜性評價指標體系（如表1所示）。最后利用ArcGIS的空間分析功能，對單因子進行量化分析，以單因子分析圖的形式呈現結果，再進行柵格疊加分析得到最終的綜合因子分析結果。

表1 成都市中心五城區建設用地適宜性評價指標體系

3 建設用地適宜性評價

3.1 單因子評價

3.1.1 地形

坡度因子。坡度的大小與相關工程項目的道路選線與土石方工程量緊密相關，從而對資金投入與項目難度產生重要影響。

坡向因子。坡向對日照時數和太陽輻射強度有影響，因此影響用地周圍的生態。

高程因子。高程與植被類型、巖土含水量、人類工程活動和降雨等緊密相關，會影響建設用地的區位分布。

3.1.2 水系

距水體距離因子。建設用地的選址應該避免水污染，同時要滿足人們對水資源獲取的便捷度。

3.1.3 鐵道交通與土地利用

鐵路因子。鐵路串聯交通不發達地區，輻射更多人口，保證重點物資的運輸，對沿線地區的工業產值和工業增加值的增長有極大推動作用。

土地利用類型因子。土地利用類型是按土地的不同特點劃分的地域單元，本文提取了成都市中心五城區的建設用地、林地、草地、耕地和水體五種類型。根據生態環保原則，將耕地和林地的建設用地適宜性分別設置為勉強適宜和不適宜。

3.2 綜合因子評價

某一單因子分析結果對建設用地的適宜性的評價角度較為片面，并不能完整表明研究區建設用地的適宜性。因此，本文在查閱相關文獻后結合專家打分法與層次分析法，借助SPSSPRO平臺得出各單因子指標的權重，構建評價模型，再在ArcGIS中對各單因子進行加權疊加，得到綜合評價結果。

3.2.1 權重與一致性檢驗

評價因子的權重由研究區具體情況決定。本文根據成都市中心五城區實際情況，利用層次分析法得到各單因子權重，計算一致性指標CI=（λmax-n）/（n-1），再計算CR=CI/RI，若CR值小于0.10，則表示一致性檢驗通過。本次分析結果CR值為0.0196，檢驗合格（如表2所示）。

表2 層次分析法層次分析結果

3.2.2 構建評價模型

本文依據多因素綜合評價模型[1]，構建評價模型計算式如下：

其中，Z為建設用地評價綜合分值，i為單因子指標的序數，Xi為第i種單因子指標的值，Wi為第i種單因子指標的權重值。綜合分值與建設用地適宜性成正比。

4 基于GIS的評價結果與分析

4.1 評價結果

本文按照評價指標，在ArcGIS中利用多環緩沖區對鐵路和距水體距離因子進行分析。

將單因子分析結果利用柵格計算器進行加權疊加，最后采用自然斷點法將疊加結果按綜合評價分值劃為適宜、較適宜、普通適宜、勉強適宜和不適宜五個等級，得到最終的成都市中心五城區建設用地適宜性評價分級結果圖如圖2所示，評價結果統計表如表3所示。

圖2 成都市中心五城區建設用地適宜性評價分級結果圖

表3 成都市中心五城區建設用地適宜性評價結果統計表

4.1.1 適宜區

成都市中心五城區適宜成為建設用地的面積大約為13715.860hm2，占五城區面積的32.34%，在五城區均有分布，較為均勻。其高程大多在406-435m，距水體距離在50-500m內，與鐵路距離在1000m內，適合規劃開發建設工業園區或者商業圈，繼續推動地方經濟建設。

4.1.2 較適宜區

成都市中心五城區較適宜成為建設用地的區域面積大約為13778.180hm2，占五城區面積32.49%，高程大多在435-470m區間內，距水體距離在500-1000m內，與鐵路距離在1000-2500m內，主要分布在青羊區、金牛區和武侯區。適合開發公共基礎設施，如公園、商業街等。

4.1.3 普通適宜區

成都市中心五城區建設用地普通適宜區面積約為5865.730hm2，高程在470-500m內，距水體距離在1000-2000m內，與鐵路距離在2500-3500m內。該類地區主要分布在錦江區、青羊區和金牛區?？傮w上適宜發展建設用地，對該類地區進行一定改善升級后也能滿足建設用地的發展需求。

4.1.4 勉強適宜區

成都市中心五城區勉強適宜成為建設用地的區域面積約為6773.196hm2，高程分布在500-550m之間，距水體距離在2000-3000m內，與鐵路距離在3500-4000m區間內，主要分布在錦江區和金牛區?？傮w上較難成為建設用地，對改造所需技術要求較高。

4.1.5 不適宜區

成都市中心五城區不適宜成為建設用地的區域面積約為2273.039hm2，高程在550m以上，坡度也較高，距水體距離為50m以下或3000m以上，與鐵路距離在4000m以上，故在此區域進行建設用地發展是十分困難的，該類區域主要分布在錦江區、金牛區和青羊區。

4.2 結果定量分析

通過在ArcGIS中的分析統計，得到研究區建設用地適宜性評價分區統計表如表4所示。通過對照表3與表4可知，成都市中心五城區建設用地適宜性較高，建設用地適宜面積在本區占比最高的是錦江區，其占比為18.12%；較適宜面積在本區占比最高的是青羊區，占比17.59%；普通適宜面積在本區占比最高的是金牛區，比例為7.62%；勉強適宜面積和不適宜面積在本區占比最高的是成華區，比例分別為12.82%和7.73%。相對來說，可以加大對錦江區的建設用地發展力度，增大工業園區、商圈等的建設；保證金牛區、武侯區和青羊區的建設用地穩定性；對于成華區可以適度發展規劃其他用地的建設。

表4 成都市中心五城區建設用地適宜性評價分區統計表

5 結束語

本文通過構建指標體系和評價模型，有機結合GIS空間分析相關方法與層次分析法得到最終結果，并進行分析評價。GIS作為具有強大空間分析能力的計算機方法，可對土地規劃管理相關的科學研究及工程項目提供一定技術支持，使得結果可視化、處理過程高效化。本次評價結果可為成都市中心五城區的規劃建設提供有效參考，為其繼續發揮在經濟、文化等方面的功能給予幫助，具有一定科學性。本文不足之處在于數據類型不夠豐富，運用GIS處理所得結果仍有一定限制；同時由于氣候、政策等多因素影響，實際結果與評價結果會存在一定偏差，需要后期不斷調整改進，有待進一步研究。