基于GIS的土地质量评价研究

周 丹，何政伟,3，杨晏立

(1.成都理工大学地球科学学院，四川成都 610059；2.成都理工大学数字国土与生态科学研究所，四川成都 610059；3.首都师范大学资源环境与地理信息系统北京市重点实验室，北京 100037)

基于GIS的土地质量评价研究

周 丹1,2，何政伟1,2,3，杨晏立1,2

(1.成都理工大学地球科学学院，四川成都 610059；2.成都理工大学数字国土与生态科学研究所，四川成都 610059；3.首都师范大学资源环境与地理信息系统北京市重点实验室，北京 100037)

以内江市东兴区双桥乡为研究区，建立该区土地质量评价体系，运用层次分析法和基于GIS的图形叠置法对土地质量进行评价，生成了土地质量综合评价图，将内江市东兴区土地质量划分为5个等级，其中质量为优和良好的土地面积总计699.45 km2，约占研究区总面积的72.87%；质量中等的土地面积为184.43 km2，约占总面积的19.20%；质量为差和较差的土地面积总计76.40 km2，约占研究区总面积的7.96%，结合其所处的地理位置及农业耕作方式，表明内江市东兴区土地质量整体情况良好。

GIS；土地质量评价；内江市

土地是一个国家的重要物质财富，是进行农业生产的最基本物质条件，也是人类生态环境的重要组成部分。土地污染对生态安全构成威胁，直接影响土地生态系统的结构和功能，造成有害物质在农作物中积累而最终危害人体健康[1-4]。近年来，土壤污染问题在国际上越来越受到关注，并成为环境保护研究的热点，美国、加拿大、西欧和俄罗斯等国家纷纷以环境污染和健康为主题，以及我国目前开展的土地资源的污染源调查，都试图通过对土壤污染状况的研究，探讨污染物的迁移、吸收和释放机制，揭示其与人体健康的内在联系，从而制定环境监控与治理的优化方案[5-9]。本文在GIS技术支持下，通过选取区域土壤的地球化学数据，对区域土壤汞（Hg）、镉（Cd）、铬（Cr）、铅（Pb）、砷（As）及铜（Cu）六种元素的分布状况进行分析评价，旨在为区域土地质量状况及农产品绿色基地建设提供科学依据。

1 区域概况

内江市东兴区双桥乡地处四川盆地中南部，居沱江中游，成渝铁路和成渝高速公路中段，东靠重庆荣昌县，西接资中县，南与内江市市中区隔江相望，北与资阳市、安岳县相邻，全区幅员面积960.28 km2。地形地貌以中、浅丘为主，占幅员面积的83.15%。山形多为馒头山，田土多为梯台状，地势东北高，西南低，多数地带海拔在350.00m～400.00m之间，相对高差20.00 m～80.00 m。岩石以沉积岩、页岩为主，易风化。土壤类型以紫色土、水稻土为主，各占幅员面积的52.53%和45.82%，土壤pH值多呈中性，少数呈酸性。属中亚热湿润气候，一般年最高温度37.60℃，最低温度-1.20℃，年平均气温17.70℃，年平均日照时数1 223.10 h，年降水量1 106.90mm。自然植被以松柏、麻竹、苦竹、花卉为主。

2 研究方法

2.1 评价指标的确立

土地质量评价要求对评价区域的土地质量进行分等定级，而这种等级划分是否准确反映了土地质量区域分异的客观实际，在很大程度上取决于评价指标选取是否科学、合理。本文选取区域土壤中汞、镉、铬、铅、砷及铜6种元素225个采样点的含量值（见表1）作为评价指标，满足评价指标科学性与客观性、整体性与主导性、可行性与操作性相结合的原则[8-10]。

2.2 计算方法

运用GIS技术，制定各评价因子环境质量图（见图1），将各评价因子环境质量图进行标准化统一量纲，通过图形叠置法将标准化后的因子图加权叠加得到复合图，即研究区土壤综合质量评价等级图，叠加后的等级图各区域的土地质量等级值为：

式中，Vi为叠加后区域i的土地质量等级值；m为评价因子个数；aj为评价因子j的权重值；为评价因子j在区域i中的土地质量值。

按等间距分类原则将评价结果分为5个数据区间，分别对应一等、二等、三等、四等、五等，依等级由高到低分别代表质量优、较优、中等、较差和差，用不同的颜色形式表示[11-14]（见图2）。

其中评价指标因子权重利用层次分析法，经过多轮专家咨询与评分[15,16]，确定如下（见表2）：

表1 土壤中六种元素含量值/g/g

表2 六种元素权重值

3 土地质量评价结果分析

3.1 单因子分析评价

研究区土壤汞（Hg）含量普遍偏低，对土壤污染程度较轻，污染较重的地区主要分布在马龙村西部和东山村中部部分地区，呈点源污染形式；

研究区土壤镉（Cd）含量亦较低，主要分布在付家村及东山村等平坝区域，污染呈面状分布，主要来自于化肥的大量使用。

研究区土壤铬（Cr）含量相对较高，污染较重的地区主要分布在元觉村北部部分地区，其原因主要为该区工业行业所排废弃物所致；

研究区土壤铅（Pb）含量较低，污染较重的地区主要分布在马龙村中北部地区，该地区土壤中铅的污染主要来源于工业废弃物的排放所致；

研究区土壤砷（As）含量普遍偏低，对土壤污染程度较轻，污染较重的地区主要分布在元觉村东南、东山村北部小部分地区，主要来源于含砷农药、化肥等的使用；

研究区土壤铜（Cu）含量较低，对土壤污染程度较轻，污染较重区域主要分布在东山村中部部分地区，呈点源污染形式。

3.2 综合分析评价

通过对综合等级评价图中各等级属性数据输出整理，可得各等级面积分布情况见表3。

图2 研究区土壤综合质量评价等级图

表3 研究区各等级面积分布

由图2、表3可得，质量为优的土地面积有286.83 km2，占研究区土地总面积的29.90%，主要分布在付家村的西南部、东山村的中南部和元觉村中部部分地区，由于这些地区基础设施好、交通方便、地势好、水分充足，土地质量好；在内江市东兴区土地质量类型中，所占比例最大的是质量较优的土地，其面积是 412.62 km2，占总面积的42.97%，主要分布在研究区的中部东部、东北部大部分地区；质量为中等的土地面积为184.43 km2，占总面积的19.2%，主要分布在付家村北部、马龙村中部、东山村和元觉村小部分地区；质量较差的土地面积为 67.25 km2，占总面积的 7.01%；质量为差的土地面积为9.1 km2，占研究区土地总面积的0.95%，主要分布在马龙村中部、西部和东山村东北部部分地区等地，综上所述，该研究区土地整体质量较好，可在优质及较优区域结合实地情况建立相应的农产品绿色基地。

4 结论与讨论

本文在GIS技术的支撑下，结合研究区土壤地球化学数据，对该区进行土地质量评价得出以下几点结论：

1）研究区域土壤汞、镉、铬、铅、砷及铜6种元素元素来源不一，含量分布不同，对区域土壤的影响程度各异，总体上重度污染区呈点源污染形式；

2）研究区优和良好的土地面积总计 699.45 km2，约占研究区总面积的72.87%；质量中等的土地面积为184.43km2，约占总面积的19.20%,区域总体土地质量状况良好；

3）研究区评价指标未融入地形地貌、气候、水文及经济活动等因子，选取指标相对单一，在以后研究中有待进一步完善。

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Study of Land Quality Assessment Based on GIS

by ZHOU Dan

The authors established the system of land quality assessment and evaluated the land quality of Shuangqiao in Dongxing district of Neijiang city based on the Analytical Hierarchy Process and graphic overlay methods,made the evaluation resultsmap of the region,the region was divided into five types,the excellentor better quality land area was 699.45 km2,in possession of 72.87%of the whole region;the moderate quality land area was 184.43km2,which was in possession of 19.2%;the land of lower or poorquality area was76.4km2,in possession of 7.96%,according to the location and the modes of fanning of the region,the whole land quality of Shuangqiao in Dongxing district of Neijiang city was in good condition.

GIS，land quality assessment，Neijiang （Page:93）

P208

B

1672-4623(2011)02-0093-03

2010-09-25

项目来源：国家自然科学基金资助项目 (40972225)。

周丹，硕士，主要从事GIS研究。