论文总字数：15249字

目 录

摘要： I

Abstract： II

1.引言 1

2.研究方法与思路 2

2.1 研究方法 2

2.2 研究思路 2

3.研究过程 4

3.1 评价单元的划分 4

3.2 评价指标体系的构建 5

3.3 评价指标的获取与分级 6

3.4 指标因子权重确定 7

3.5 评价模型选择 7

3.6 评价等级划分 8

3.7 图层生成与叠加 8

3.8 评价结果分析 9

4.实证研究 9

4.1 研究区概况 9

4.2 指标体系构建与权重计算 10

4.3 基于GIS的图层生成及空间叠加运算 10

4.4 结果分析 12

5.结论与讨论 13

参考文献： 14

致谢 16

基于GIS的地形破碎化区域土地适宜性评价研究

顾建岗

, China

Abstract：Land suitability assessment is the basis of land remediation,and the terrain fragmentation area is more difficult to evaluate the suitability of the terrain due to the complexity of its own terrain conditions. At present, there are few studies on the area of terrain fragmentation and the regional scale is large. Based on the GIS method, the subjective weighting method is used to select the evaluation factor and the Delphi method is used to determine the weight. According to the relevant standards to generate the project area of agricultural land land suitability evaluation map, in order to determine the project area agricultural land suitability. The study area is based on the land remediation project of Dongshou Town, Tongzhou District, Nantong City. The results can provide suggestions for land planning and remediation of agricultural land in land related projects.

Key words：GIS; Terrain fragmentation area; Suitability evaluation

1.引言

随着国家城镇化的逐步推进，人口与土地的矛盾日益显著。尤其是我国由于地形等因素的影响，农用地破碎化程度较高，此时开展对地形破碎化区域的土地适宜性评价研究有重要意义。地形破碎区是指在地形及人为因素的影响下，地表现状遭到了连续的分割，使局部地区产生了断裂、弯曲、不规则等形态区域^[1-2]。如果地形破碎化区域内土地利用方式不合理的话，不仅会减缓经济的增长速度，还会影响人民生活水平的提高。因此，对地形破碎区内的土地用途进行评价就很有必要。

国外在20世纪90年代就开始进行土地适宜性评价并逐步颁布相关法律^[3-6]，但对地形破碎化区域的适宜性评价研究鲜有涉及。我国近代土地适宜性评价研究起步于20世纪40年代末期，而现代的土地资源评价应从土地定级算起。土地适宜性评价是通过参考相应的评价原则，选取适当的指标体系，采用一定的模型方法，评价出土地的适宜状况及适宜范围，并对适宜性的限制因素作出说明并提供解决办法^[7-9]。开展土地适宜性评价对于解决日益突出的人地矛盾，提高土地的利用效率发挥着重要的作用^[10]。同时土地适宜性评价能得出评价地的土地利用适宜程度及适宜范围和数量，找出限制因素和条件，并为调整土地利用结构，提高土地收益提供依据^[11-12]。

国内目前已有一些学者对土地适宜性评价研究的方法做了尝试，如刘耀林等在城市土地评价和分等定级的评价过程中采用了最短路径方法并将其应用于评价模型^[13]；林志垒在耕地适宜性评价中应用了聚类分析､主成分分析等统计方法^[14]。土地适宜性评价的具体做法是利用相关评价模型及评价方法来计算相关参数，以此来了解研究区的土地利用方式是否适宜，从而为研究区的土地利用规划布局及使用用途提供科学依据^[15-16]。而在评价指标的选取过程中，一方面要遵循一定的原则，另一方面要充分考虑评价地的实际情况。如伍强在进行适宜性评价时，以邱县的农用地为例，选取了十个指标来构建土地适宜性综合评价模型，最后利用“ACRGIS”得到邱县的土地适宜状况分布图以及限制情况的分布图等^[17]。其在评价过程中一方面考虑了自然因素，另一方面还考虑到了由人为因素所对评价地造成的影响。

 综合已查阅专家学者的研究成果，开展土地适宜性评价的方法有多种，但相对于传统的评价方法，基于GIS的土地适宜性评价方法在地形破碎化区域的研究中更有优势。其一，更有效率。利用GIS分析可以让属性数据与空间数据紧密结合，很多分析可直接对数据进行操作，这样能大大提高处理效率以及简化处理过程；其二，直观性更强。GIS分析的结果可以是图表，可以是图层，也可以是文字报告；其三，更简单易行。过去依靠手工和视觉处理起来特别麻烦和不准确的分析现在可以通过GIS 处理变得更简单易行，更有效率和准确性，参考和借鉴价值更高^[18-19] 。

综合看来，国外及国内在土地适宜性评价方面取得了较丰硕的研究成果，对土地适宜性评价运用较为广泛，然而对地形破碎化区域的适宜性评价研究涉及较少，且在研究尺度，研究方法等方面还不完善。本文以东社镇土地整治项目为例，分析研究项目区内的地形破碎区内的土地利用情况，选取出了较为典型的评价因子。接着对项目区内农用地进行适宜性评价分析，分析出适宜程度、适宜范围、适宜数量等结果，得出项目区内现有的农用地利用方式的适宜程度及适宜范围，并找出影响农用地适宜性的限制因素，为项目区内的土地利用规划及整治提供建议及改造方向。

2.研究方法与思路

2.1 研究方法

（1）GIS方法

GIS方法是利用GIS系统处理数据，主要应用于地理信息处理及定性与定量的数据处理等方面的一种方法。本文采用GIS的叠加分析功能，将各评价因素生成的单因素图层通过加权综合法计算出评价单元的总得分并得出最后的综合评价图层，其能将复杂的评价体系简化为单个因子的评价问题，具有较强的可操作性。

（2）特尔斐法

特尔菲法又称专家打分法，具体过程是在对需要赋权的指标，邀请行业领域内具有丰富知识与影响力的专家，在相互独立的情况下各自对指标进行赋权，最后计算得到一个平均值^[20]。此方法方便简单，易于理解和操作，是现在评价体系中用的较多的一种方法。本文在考虑实际情况下采用特尔斐法对评价因子进行权重的确定，此项工作是土地适宜性评价中的重要环节。

（3）指数和法

指数和法是各因素的权重确定的前提下，对评价单元内的各因素按照相关的评定标准，参考相应的计算模型计算出单元内的得分情况，最后按照得分高低得出相应的评价等级，指数和法采用相应模型进行计算得分，是应用较广的一种方法。

2.2研究思路

土地适宜性评价是对土地某一类的用途进行评价，根据评价原则及评价对象，选取出研究区较为典型的影响因素作为评价因子，确定因子权重，最后通过模型计算以及参考相应的体系，得出评价地的土地利用方式的适宜状况以及限制情况，为评价地的土地利用规划及整治提供依据及建议^[21]。

本文通过对土地适宜性评价方法研究成果的整理分析，以南通市通州区东社镇土地整治项目中的农用地为例，采用主观赋权法选出评价因子并采用特尔斐法确定因子权重，接着参考适宜性评判标准生成各因子适宜性评价图，再将各图层利用GIS的叠加分析功能生成项目区土地适宜性评价图，可得出研究区土地利用的情况。具体思路如下：

(1) 资料的收集与处理

收集1:5万比例尺的土壤图、村级行政区划图、高程数据、以及土壤数据、水系数据等，并利用GIS提取出评价地高程、水系、交通等数据。

(2) 评价单元的确定

评价单元的确定是评价过程的基础，常用的确定方法是以研究区内的图斑作为评价单元。本文在对各种评价单元的特点及优缺点进行比较后，采用栅格单元作为评价的基本单元，并根据实际情况以50*50m为基本单元。

(3) 评价因子的选取及权重确定

选取评价因子时除了要依据相关的原则外，还要考虑项目区的实际情况，考虑地形破碎化区域，参考相应的准则并根据项目区的实际情况来选择评价因子。对权重的确定方法，在综合对比了其他方法的情况下，依据项目区实际情况，采用特尔斐法进行各因子的权重确定。

(4) 适宜性评价模型的确定

运用“加权求和模型”作为本文土地适宜性评价的模型。该模型是把评价单元内的各因素的赋值得分乘以相应的权重，得到评价单元的单因子分值，再采用加权求和的方法将多个评价因子的得分相加得到该评价单元的总得分，该值的得分高低反映了评价地的适宜程度。

(5) 土地适宜性等级的划分

采用ArcGIS的Cell Statistics统计方法，对农用地适宜性的评价分值进行等级划分，根据相关参评因子的划分标准，划分为高度适宜、一般适宜、勉强适宜、不适宜四个等级，各指标根据实际情况选择自身适宜性等级的划分条件，并综合起来完成土地适宜性评价。

(6) 结果与讨论并提出建议

综合生成的各适宜性图层，可得到各因子对应的适宜分布状况，以及项目区内农用地总体的适宜性分布状况，可为项目区规划整治提供依据及建议。　　　　　 本文具体技术路线见下图1

图1 研究思路技术路线图

3.研究过程

3.1 评价单元的划分

评价单元的划分对土地适宜性评价工作的具有十分重要的作用。评价单元是评价过程的基本单元，各因素分值计算及适宜性等级评价都以此为基本单元。同一个评价单元要求单元内具有同质性，即各项指标及评价要素属性具有相似的特征。差异较大的特性及属性不能并在同一个单元内，这也是划分不同评价单元之间的标准。评价单元的划分是评价过程的基础，对评价结果具有重要作用。

土地评价单元的划分需遵循一定的要求。评价单元是土地适宜性评价过程中的基本地块单元，评价过程中的获取数据，处理数据，以及成果表示都在评价单元内进行。评价单元的要求是单元内要具有最大同质性，并要能区分在一定要求下的最小差别的基本地块。

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