李 喆, 伍 文
(成都市国土规划地籍事务中心, 四川 成都 610074)
成都市土地开发整理工程选址决策规则集适宜性评价
李 喆, 伍 文
(成都市国土规划地籍事务中心, 四川 成都 610074)
研究目的:尝试建立成都市土地开发整理工程选址决策规则集适宜性评价指标体系。研究方法:针对成都市山地平原交错的地貌类型特征,在建立土地开发整理工程选址决策规则集的基础上,构建具有多规则组合模式的评价指标体系,进行成都市土地开发整理工程选址适宜性评价。研究结果:成都市土地开发整理工程划为耕地坡改梯平整区、格田整理区、农田水利工程整治区、农村道路整治区和农村建设用地整治区 5个适宜区域。研究结论:采用决策规则集适宜性评价指标体系,能有效提高土地开发整理工程选址的可靠性。
土地整理;选址;决策规则集;山地平原交错带;成都市
1.1 地形地貌区划
成都市面积12121 km2,辖10区4市6县。地跨四川盆地的盆西平原、盆中丘陵和盆西边缘山地,地形起伏较大,海拔最低处不到400 m,最高处接近5300 m。选择中国陆地1∶100万数字地貌三等六级七层的数值分类方法划分成都市地貌类型[3]。
利用地形起伏度与海拔高度的组合进行地貌划分,首先分别将起伏度低于30 m、30—200 m以及大于200 m的区域划为平原区、低山丘陵区以及山地区;按照海拔高度细化山地地貌,将1000 —3500 m的区域纳入中山地区,高于3500 m的区域作为高山地区,最终将成都市地貌划为高山、中山、低山丘陵以及平原4种类型,面积分别占全市总面积的8.71%、16.33、20.13%与54.83%。
1.2 数据来源
数据来源主要有:(1)成都市2010年土地利用现状变更调查数据库[4];(2)成都市第二次土地大调查现状数据库[5];(3)四川省耕地质量等级成果2011年[6];(4)成都市土地利用总体规划(2006—2020)成果[7];(5)成都市地质灾害易发分区图[8];(6)成都市2010年统计年鉴[9]。
2.1 土地开发整理工程选址决策规则集
结合成都市地形地貌特征,将地形要素作为首要限制因素[10],参照《四川省土地开发整理工程建设标准》关于单项工程布局的要求,建立成都市土地开发整理工程选址决策规则集(表1)。
表1 成都市土地开发整理工程选址决策规则集Tab.1 Rules for locating land development and consolidation project in Chengdu
其中,耕地坡改梯平整工程是对处于一定坡度级别的耕地进行坡地改造,以有效控制水土流失,增加有效耕地面积,限制因素考虑坡度、地形起伏度、耕地地块空间分布以及地质灾害威胁;格田整理工程是将分散的耕地进行连片化整理,有效增加耕地面积,限制因素考虑地形起伏度、耕地质量以及耕地的连片程度;农田水利工程通过兴建、改造现有农田水利工程,改善土地生产条件,提高耕地质量,限制因素考虑地势高低、灌溉与排水便利度以及沟渠连通度;农村道路整治工程通过兴建、改造现有农村道路,改善土地生产、生活条件,限制因素考虑农村道路通达性、居民点距离耕作区域距离以及地质灾害威胁;农村建设用地整治工程是通过建设用地整理项目的实施,拆除零散分布的农民宅基地,集中安置农户,改善农民居住条件,限制因素考虑人均居民点用地面积、农村居民点空间分布以及地质灾害威胁[11-12]。
2.2 评价指标体系及其分级基准
首先定义决策规则集中各规则表征的指标,然后遵循因地制宜、专家咨询与实际调查相结合、可获得性和通用性等原则,对照指标的定义匹配指标计算模型与参数,最后按照决策规则集优化组合各评价区域类型,构建成都市土地开发整理工程适宜区域评价指标体系(表2)。
结合研究区实际情况,设计分级基准计算准则为:对于有国际或者行标的指标参照标准分级,其余指标中样本时间序列较长且完整的采用系统化的方法分级,而样本时间序列跨度短的指标则以同类型研究区相似指标做横向对照或采用直方图切割法建立数学模型分级,以上情况均不满足的指标由相关领域专家集中商榷[13]。
表2 成都市土地开发整理工程适宜区域评价指标体系Tab.2 Evaluation index system for land development and consolidation project in Chengdu
2.3 综合评价
2.3.1 评价单元 评价单元主要有基于面状的矢量评价单元和点状的栅格评价单元两类,面状评价单元包括行政单元、小流域和景观单元等[14],点状评价单元是以栅格单元作为评价的信息载体[15]。比较分析两者各自的优缺点,结合本文对评价空间精确位置的要求,选择分辨率为100 m×100 m的格网作为基本评价分析单元。
2.3.2 评价指标计算
(1)耕地地块破碎度指数(x1)。耕地地块破碎度指耕地地块被分割的破碎程度,反映耕地斑块面积的异质性,斑块平均面积越小,耕地地块破碎度越大。计算公式为:
式1中,K为耕地的斑块数;Q为研究区耕地斑块的平均面积。
(2)人均耕地面积(x2)。某乡镇耕地面积与其农村人口数之比,增加人均耕地面积将有利于提高土地利用率和耕地产出率。
(3)农村居民点地块破碎度指数(x3)。指农村居民点地块被分割的破碎程度,反映农村居民点斑块面积的异质性,斑块平均面积越小,农村居民点地块破碎度越大,其计算方法参考耕地地块破碎度指数的计算公式。
(4)农村居民点人均用地面积(x4)。某乡镇农村居民点面积与其农村人口的比值,值越高表明可增加耕地面积潜力越大。
(5)耕地质量等级(x5)。从四川省耕地质量等级成果2011年的成果中提取该指标。
(6)坡度(x6)。利用ArcGIS将等高线模型通过离散三角化,转换成TIN模型,再将TIN模型转换成规则格网DEM(GRID)。基于成都市规则格网DEM提取海拔高度及地形坡度等地形因子,利用Surface Analyse模块的Slope命令生成全域坡度图。
(7)城镇化率(x7)。某乡镇非农业人口占总人口的比重。
(8)耕作便利度(x8)。耕地地块距农村道路的距离和耕地地块距离农村居民点的距离。耕地地块的中心点按照等距离做空间缓冲区计算,即距离中心点的距离增加,分值呈指数衰减。
式2中, fi为因素作用分值;Mi为规模指数;dc为实际距离;d为因素影响半径;r为相对距离。影响半径按面积分解法计算,其公式为:
式3中,S为县域面积;n为耕地中心数目。
(9)灌溉与排水保证率(x9)。灌溉与排水保证率是指耕地地块与河流、湖泊(水库)、坑塘、沟渠之间的距离。从四川省耕地质量等级成果2011年的成果中提取该指标。
(10)农村道路连通度(x10)。
式10中,L为区域内农村道路的总里程;A为区域内的面积;N为区域内应联通的结点数;ξ为道路网的变形系数。
(11)特殊条件限制(x11)。主要来源于已整理和实施整理区限制以及规划建设用地空间管制限制两方面。
(12)自然条件限制(x12)。主要来源于地质灾害易发程度的限制。
2.3.3 评价结果 按照土地开发整理工程适宜区域评价指标体系的多规则组合模式,利用ArcGIS的空间分析功能,采用叠加分析法对提取的各指标图层叠加分析,得出同时满足多条规则的重叠区域,即可将成都市土地开发整理工程实施的适宜区域划分为坡改梯平整区、格田整理区、农田水利工程整理区、农村道路整理区和农村建设用地整治区5个区域,见图1—图(5封二,封三)。
将评价结果与城市土地利用总体规划设计的主体功能区叠加对照,可见耕地坡改梯平整区涉及乡镇76个,耕地面积28925.72 hm2,占成都市耕地总面积的13.13%,主要分布于龙门山和龙泉山两带生态旅游功能区内,地貌类型多为中低山及丘陵,耕地坡改梯的实施有利于保障成都市的生态本底;格田整理区涉及乡镇163个,耕地面积77938.80 hm2,占成都市耕地总面积的35.37%;农田水利工程整治区涉及乡镇151个,农村道路整治区涉及乡镇121个。三者集中分布于成都市基本农田最为集中的区域——都江堰自流灌区,主要包括阡陌纵横的成都平原与连绵起伏的红岩丘陵地貌,通过格田整理、农田水利工程整治、农村道路整治工程的实施增加耕地数量和提升耕地质量,是加强都江堰自流灌区优质耕地及生态环境保护的重要途径;农村建设用地整治区涉及乡镇161个,整治农村居民点面积24497.96 hm2,占成都市农村居民点总面积的34.43%,主要分布于成都市环城生态区与城镇重点发展区,地貌类型主要为平原,农村建设用地整理有利于提高利用土地资源的利用效率,有序发展都市型现代农业,促进“城田相融”的土地利用格局形成。
本文通过分析地形地貌条件对土地开发整理工程布局的影响,结合《四川省土地开发整理工程建设标准》关于单项工程布局要求,建立了成都市土地开发整理工程选址决策规则集,构建了具有多规则组合模式的评价指标体系,将成都市土地开发整理工程的实施划为耕地坡改梯平整区、格田整理区、农田水利工程整治区、农村道路整治区和农村建设用地整治区5个适宜区域。将评价结果与城市土地利用总体规划设计的主体功能区叠加对照,得证该结果划定的各类型土地开发整理工程适宜区域与城市主体功能区相辅相成,有效提高了土地开发整理工程选址的可靠性。
(References):
[1] 蔡海生,陈美球,赵建宁,等.土地开发整理工程类型区划分的概念与方法探讨[J] .农业工程学报,2009,25(10):290 - 295.
[2] 刘红萍,李剑峰,姜炎.海南省土地开发整理工程类型区划分研究[J] .水土保持研究,2011,18(2):188 - 191.
[3] 周成虎,程维明,钱金凯,等.中国陆地1∶100万数字地貌分类体系研究[J] .地球信息科学学报,2009,11(6):715 - 716.
[4] 成都市国土资源局.成都市2010年土地利用现状变更调查数据库[DB] .
[5] 成都市国土资源局.成都市第二次土地大调查现状数据库[DB] .
[6] 四川省土地统征整理事务中心. 2011年度农用地质量等级更新调查评价与监测[R] .
[7] 成都市人民政府.成都市土地利用总体规划(2006 - 2020年)[R] .
[8] 四川省地质环境监测总站.四川省地质灾害防治规划(2011 - 2020年)[R] .
[9] 成都市统计局.2011成都统计年鉴[M] .北京:中国统计出版社,2011.
[10] 魏斯(德),著.贾生华,译.联邦德国的乡村土地整理[M] .北京:中国农业出版社,1999:25 - 36.
[11] 鲍金星.重庆市土地开发整理工程分区及其工程模式研究[D] .重庆:西南大学,2007.
[12] Changjiang Wang, Qian Wang, Jie Zhao, et al. The site-selection system for land consolidation project based on Gis and computational intelligence[J] . Applied Informatics and Communication, 2011, 227: 195 - 203.
[13] 李喆.山地平原过渡区土地生态安全预警——以都江堰市为例[D] .成都:成都理工大学,2012,171:25 - 26.
[14] 左伟,王桥,王文杰,等.区域生态安全综合评价模型分析[J] .地理科学,2005,25(2):209 - 214.
[15] 蒋卫国,李京,陈云浩,等.区域洪水灾害风险评估体系(Ⅰ)——原理与方法[J] .自然灾害学报,2008,17(6):53 - 59.
(本文责编:陈美景)
Suitability Evaluation on the Decision Rules for Locating the Land Development and Consolidation Project in Chengdu
LI Zhe, WU Wen
(Chengdu Capitastrum Affairs Center, Chengdu 610074, China)
The purpose of the paper is to establish a suitability evaluation index system for evaluating the rules of locating land development and consolidation project in Chengdu. The research method is an evaluation index system with multiscale mode,and considering the feature of landscape type in mountain and plain ecotone. The results show that the land development and consolidation project of Chengdu could be divided into five suitable regions, i.e., the terracing sloping fields, the chequered field consolidation area, the irrigation and drainage project consolidation area, the rural road consolidation area and the rural residential consolidation area. The conclusion shows that suitability evaluation index system can improve the reliability of locating the land development and consolidation project.
land consolidation; locating; decision rules; mountain and plain ecotone; Chengdu
F301.24
A
1001-8158(2013)10-0057-05
2013-03-14
2013-08-25
国土资源部公益性行业科研专项项目课题“市级土地综合整治规划技术方法研究与应用示范(成都部分)”(201011016-01-03)。
李喆(1984-),男,四川成都人,博士,工程师。主要研究方向为“3S”技术理论与应用。E-mail: turelizhe@163.com对土地开发整理工程布局的影响,基于决策规则集方法,尝试建立多地貌条件下土地开发整理工程选址评价指标体系,提高土地综合整治规划编制的科学性。
土地开发整理工程选址是土地开发整理工程的重要内容和基础,而区分不同地貌类型的特征差异,建立适宜性评价体系,则是解决土地开发整理工程选址的前提[1-2]。本文以成都市为研究区,通过分析地形地貌等条件