基于GIS技術的湖北省石首市生態(tài)適宜性評價

黃淑娟，孟祥冰

（桂林理工大學）

1 引言

在實施“可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略”和中國現(xiàn)代化建設的進程中，過快的城市化產(chǎn)生了諸如交通擁堵、水資源污染等一系列的城市病，其產(chǎn)生的主要原因是缺少了科學系統(tǒng)的規(guī)劃，沒有做到將生態(tài)安全等因素進行綜合分析?，F(xiàn)在為了保護城市的生態(tài)安全，促進城市的可持續(xù)發(fā)展，我們需要對城市建設用地的生態(tài)適應性評價之后再進行城市建設用地的選址。

生態(tài)適宜性評價作為一種景觀生態(tài)分析方法，當前主要用于城市土地規(guī)劃、農(nóng)林生態(tài)規(guī)劃及風景旅游區(qū)生態(tài)規(guī)劃等方面[1]。這種評價方法是將整個區(qū)域納入考慮，綜合包括坡度、坡向等因素在內(nèi)的各種評價因子，對規(guī)劃場地進行前期生態(tài)評價、分析，依據(jù)評價結果，從而制定出相應的生態(tài)保護與利用的途徑與方式。

2 研究區(qū)域概況

石首市地處長江中下游平原，位于江漢平原腹地，湖北省的南部，與湖南省北部相接。石首市下轄包括新廠、橫溝市在內(nèi)的14個鄉(xiāng)鎮(zhèn)、辦事處和經(jīng)濟開發(fā)區(qū)，總面積1427km2，總人口62.6 萬。以石首市為例，借助RS 與GIS 技術，運用ENVI 與ArcGIS 等軟件根據(jù)生態(tài)適宜性的分析方法對石首市的空間分布特點及其土地利用類型的空間關系進行了綜合分析，找出石首市城市發(fā)展存在的問題及根源，并據(jù)此提出符合石首市自身特點的規(guī)劃策略，保障石首市的城市生態(tài)安全以及可持續(xù)發(fā)展。

3 研究的技術方法

從石首市的土地生態(tài)適宜性入手，提出城市發(fā)展、生態(tài)系統(tǒng)建設優(yōu)化對策。利用地面用地分類、適宜性指標評價體系、單因子分析等方法進行分析然后劃分等級，提出方案。在景觀格局、生態(tài)安全格局、土地利用效率領域為石首市的城市規(guī)劃發(fā)展提供依據(jù)。

4 生態(tài)適宜性分析

4.1 研究區(qū)域的評價因子的選取

本著全面性和系統(tǒng)性原則、科學性原則、適用性原則、動態(tài)性原則，綜合考慮實際因素以及前人的研究成果，依據(jù)城市用地選擇的要求，結合城市生態(tài)規(guī)劃的要求，選擇城市用地影響較大的因子[2]。在分析了石首市地理區(qū)位、自然環(huán)境、人文條件等因素的情況下，本次評價中選取了水體、高程、坡度、坡向和用地現(xiàn)狀分類作為本次生態(tài)適宜性評價的生態(tài)因子。采用AHP 層次分析法對各個因子的權重進行賦值，建立評價體系，并得到各項因子的權重系數(shù)(見表1)。

表1 各項因子權重系數(shù)表

4.2 各項因子分析

4.2.1 水體緩沖因子

利用ENVI 將下載的遙感影像和DEM 數(shù)據(jù)處理為GIS 可識別的shapefile文件，利用鄰域分析中的多環(huán)緩沖區(qū)分析，再利用重分類工具進行重分類，水體周邊30m以內(nèi)的緩沖區(qū)為四級，水岸線周邊30m 至50m 緩沖區(qū)為三級，岸線周邊50m 至100m 緩沖區(qū)為二級，其余大于100m 緩沖的區(qū)域為一級，賦值分別為7、5、3、1[3]。得到結果（見圖1）。

圖1 水因子多環(huán)緩沖區(qū)分析結果

4.2.2 用地敏感因子

根據(jù)AHP 層次分析法的權重值以水體7、綠地為5、農(nóng)田為3、建設用地為1。在ArcGIS 軟件中進行重分類，得到結果（見圖2）。

圖2 用地敏感因子評價圖

4.2.3 高程因子

將高程影響進行重分類，本次研究將0m～20m 賦值唯1，20m～36m 賦值為3，36m～60m賦值為5，61m～137m賦值為7進行重分類，得到結果（見圖3）

圖3 高程因子分類結果圖

4.2.4 坡向因子

先用坡向工具對DEM 圖像進行分析，得到坡向圖并進行賦值，本次研究將平坡賦值為1，北坡賦值為3，西北、東北、東坡賦值為5，西、東南、西南、南坡賦值為7，最終得到坡向因子分類圖（見圖4）。

圖4 坡向因子分類圖

4.2.5 坡度

使用坡向工具處理DEM 圖像，得到石首市的坡度圖（見圖5）。然后對坡度進行重分類，選取0‐4 度賦值為1，4‐10 度賦值為3，10‐23 度賦值為5，23‐56 度賦值為7，得到該區(qū)域的坡度因子分類圖（見圖6）。

圖5 坡度圖

圖6 坡度因子分類圖

4.2.6 加權疊加

確定各因子的權重（見表1），在GIS中利用加權疊加工具進行分析（見圖7）。

圖7 加權疊加結果圖

根據(jù)賦予的權重，將各個因子進行加權疊加分析，得到對于土地的生態(tài)適應性分析的結果。本文通過將水體、高程、坡度、坡向和用地現(xiàn)狀分類進行了空間疊加計算，得出研究區(qū)域生態(tài)適宜性分析的綜合評價值Z，在1——7間變化。然后通過對結果進行了再處理、聚類，劃分出4 類用地，即適宜用地、基本適宜用地、較不適宜用地和不適宜用地，從而建立發(fā)展用地生態(tài)適宜度模型，為土地合理配置、有序開發(fā)提供科學依據(jù)[4]。

7 結語

本研究利用GIS 技術探索了單因子的評價方法，并以湖北省石首市為研究對象，運用ENVI、ArcGIS 等數(shù)據(jù)操作平臺，進行了生態(tài)適宜性評價。相對于傳統(tǒng)的評價方法，通過GIS可以更全面的分析各種因子的影響，并且能夠?qū)⒏饕蜃舆M行量化分析并根據(jù)各個因子對城市建設的影響程度不同的賦予權重進行疊加分析。這樣的生態(tài)適應性分析和評價能夠更直接、科學、客觀的對城市用地進行評價和確定土地利用生態(tài)適應性等級，提高了生態(tài)適宜性評價的科學性和綜合性，也能更加合理的指導我們今后的規(guī)劃設計。