用地适宜性评价方法与城市轨道交通用地适宜性

杨育文，谢纪海，吴先干，黄群龙

(武汉市测绘研究院，湖北 武汉 430022)

用地适宜性评价方法与城市轨道交通用地适宜性

杨育文*，谢纪海，吴先干，黄群龙

(武汉市测绘研究院，湖北 武汉 430022)

结合武汉第四期城市轨道交通建设规划用地适宜性问题，介绍了相关规范推荐的定性方法、定量方法以及模糊综合评判法，指出了定量方法中存在的问题，提出了改进思路。三种不同方法得到的结论可以相互比较和验证，使得用地适宜性评判更为合理。

城市轨道交通；用地适宜性；模糊综合评判

1 前 言

轨道交通泛指在城市中沿特定轨道运行的公共交通工具，如有轨电车、地铁、轻轨、磁悬浮等，具有运量大、速度快、安全、准点、保护环境、节约用地等特点。优先发展以轨道交通为骨干的城市公共交通系统，是解决目前城市交通拥堵的根本出路。轨道交通建设和运营中，安全须放在首位，同时也要兼顾经济性和环境保护。轨道交通一条线路少则数公里长，多则几十千米甚至上百千米，常常跨越不同的地貌单元和地质灾害易发区，地质环境条件复杂。另外，轨道交通大多位于城市中心商业区，人类活动影响大，一旦发生工程事故，损失巨大。因此，轨道交通规划阶段宜对其影响范围进行用地适宜性分析。随着我国城镇化进程加快，建设用地适宜性评价是用地规划研究的前沿和热点，引起了广泛的关注。许嘉巍等[1]建立了长春市建设用地评价系统。陈燕飞等[2]从保护南宁城市生态环境的角度为城市的土地利用提出建议。方晓丽[3]分析了杭州市建设用地适宜性。叶斌等[4]划定南京市建设用地的适宜性。尹海伟等[5]对济南市2004年城市建设用地的适宜性进行了评价。陆张维等[6]编制了基于建设用地适宜性评价的杭州中心城区建设用地布局方案。从我国目前开展的用地适宜性评判工作来看，大多选择一城市或城市中一区域进行，结合工程进行评估的较少。

本文针对武汉第四期轨道交通建设规划，采用相关规范推荐的方法和作者建立的模糊综合评判模型，分别对沿线评估范围内的规划用地进行适宜性评判，评估结论用于规划方案的可行性论证。

2 规范方法

2.1 轨道交通规划初步方案

为了保证轨道交通建设的连续性，根据武汉市“建设国家中心城市，国家级综合交通枢纽，公交都市”的综合部署，在前三期建轨道交通建设的基础上，开展第四期建设规划，形成覆盖主城区重点功能区和新城区城关镇的轨道交通网络。第四期建设规划初步方案中(如图1所示)，线路13条，总长 345.8 km，均按地铁考虑。从图1可以看出，13条轨道交通线路遍布武汉三镇，大部分集中于中心城区。

图1 轨道交通第四期建设规划初步方案

2.2 定性方法

本次轨道交通建设用地适宜性分析的依据之一是国土资源部《地质灾害危险性评估规范》(DZ/T0286-2015)[7]。根据规范要求，首先须进行地质灾害现状评估、建设中或运营中预测评估，然后进行地质灾害危险性综合评估。根据综合评估结果以及地质灾害危险性程度、防治措施难易程度和防治难度进行建设场地适宜性分级。用地适宜性划分为适宜、基本适宜和适宜性差三个等级，评定标准如表1所示。

用地适宜性分级 表1

从图1可以看出，13条线路中，大多穿过了不同的地貌单元，具有不同的地质环境条件，涉及不同的地质灾害类型。因此，地质灾害危险性现状评估中，按照“段内相似、段际相异”的原则进行分段，使每一分段地质环境条件相似，地质灾害类型、发育程度、危害程度等相似。依每段的具体地质环境条件、危害性程度分别进行评估。以12号线(环线)为例，该线路被分成七段，编号分别为12—①、12—②……12—⑦。

地质灾害危险性现状评估、预测预测评估中，每一条线路或分段被评估为地质灾害危险性大或中等或小不等。综合评估中，依据地质灾害危险性现状评估和预测评估确定的地质灾害危险性级别以及各段存在的和可能引发的灾种多少、规模、发育程度和承灾对象社会经济属性等，按照“就高不就低”的原则进行。例如，12号线(环线)中第12—⑥段，现状评估中地质灾害危险性级别评定为小，而预测评判为危险性大，则地质灾害危险性综合级别评定为大。最后依据地质灾害危险性综合评估结论、地质灾害防治难度和防治效果，由表1对评估区建设场地的适宜性做出定性评估。以下以12号线(环线)中第12—①为例，说明用地适宜性定性评估这一过程。

该分段线路大部分位于长江一级阶地，地层呈二元结构，下伏碳酸盐岩，承压水头高。局部部线路穿过三级阶地，线路大部分穿过岩溶地面塌陷高易发区，部分线路穿越长江区域性断层，地质环境条件复杂，人类活动影响大，地质灾害危险性现状评估和预测评估均为大，综合评估也为大。作为地铁过程，施工过程中引发、加剧地质灾害的可能性大，防治难度也大。根据表1，评判第12—①评估范围用地适宜性为“适宜性差”。

2.3 定量分析

用地适宜性定量分析，参考《城乡规划工程地质勘察规范》[8]中给定的方法。综合考虑评估区内地形地貌、水文、工程地质、水文地质、不良地质作用和地质灾害及活动断裂等因素，采用多因子分级加权指数和法定量评价用地的适宜性：

(1)

式中：

Is—用地适宜性指数；

n—参评一级指标总数；

m—隶属于第i项一级指标的参评二级指标总数；

ωi—第i项一级指标权重，一级指标的权重之和为1；

ωij—隶属于第i项，每一级指标下的二级指标的权重之和为10。

Xj—参评因子的定量指数。

根据该规范中附录D《评价因子的量化标准表》，结合轨道交通第四期规划建设工程的特征，采用专家建议法综合确定式(1)中各参评因子Xj的数值，其量化标准如表2所示。

评价因子Xj的量化标准表[9] 表2

续表2

根据该规范中表8.3.6评价单元的工程建设适宜性判定标准，根据式(1)计算得到的Is值，确定用地适宜性等级。评定标准如表3所示。

用地适应性判定标准 表3

根据表2、表3和式(1)，就可以进行用地适宜性定量分析。下面以12号线(环线)中的第12—①段评估范围为例，说明用地适宜性指数值Is计算过程，其步骤如下：

(1)确定各参评因子的分位值：

①地形地貌。地形形态、地面坡度两个因子分别按地形简单、坡度小于10%考虑，根据表2，它们的取值分别9分、9分；

②水文。该段部分穿过长江，按洪水淹没深度超过 1.0 m考虑，由表2得到2分；

③工程地质。岩土特征因子，按岩土种类多、分布不均匀、工程性质差考虑，由表2得到2分；

④水文地质。评价因子地下水埋深、土-水腐蚀性分别按小于 1 m和微腐蚀考虑，由表2分别得到2分和9分；

⑤不良地质作用和地质灾害。岩溶塌陷、地面沉降分别按不稳定和沉降速率小于 30 mm/y考虑。据表2，它们的取值分别为2分和8分；

⑥活动断裂。地震液化、活动断裂分别按不液化、非全新活动断裂考虑，由表2得到它们的取值分别为9分和7分。

(2)利用表2中规定的一级、二级指标权重值，根据式(1)计算该分段的适宜性指数Is。计算公式如下：

Is=0.05(59+59)+0.05102+0.25102+0.10(72+39)+0.50(52+58)+0.05(59+57)=43.6

(3)计算得到的Is<45，根据表3，评定第12—①段评估范围内用地适宜性为“适宜性差”。

利用以上定量方法，对武汉城市轨道交通第四期建设规划线路进行分析，得到的评判结果大部分与前面定性方法是一致的。

再举一例：第12号线(环线)中的第12—⑥段。

该段跨越长江，位于长江江底，穿过区域性断层，地质环境条件较复杂。

(1)各参评因子的分位值：

①地形地貌。地形形态、地面坡度两个因子分位值取值均为5分；

②水文。分位值取1分；

③工程地质。分位值取5分；

④水文地质。评价因子地下水埋深、土-水腐蚀性分位值分别为1分和9分；

⑤不良地质作用和地质灾害。岩溶塌陷、地面沉降分位值均为7分；

⑥活动断裂。地震液化、活动断裂分位值分别取值为9分和7分。

(2)利用表2中规定的一级、二级指标权重值，根据式(1)计算该分段的适宜性指数Is=57.9。

(3)根据表3，评定第12—⑥段评估范围内用地适宜性为“基本适宜”。

对于跨越长江、汉江或湖泊的局部线路或分段，由于定量方法无法考虑隧道掘进过程中可能诱发的隧道涌水及产生的次生地质灾害，评判结果偏于危险。另外，土壤和水环境污染的种类、污染程度等对城市用地往往影响较大，但表2中没有包括水土污染这方面的评价因子。

建议在表2中一级指标“水文”项下增加“是否为水下工程”指标项，与二级指标“洪水淹没可能”平行，并提高一级指标“水文”项权重值，同时将一级指标“水文地质”权重降低。表2 “岩土特性”中虽然包含了污染土，但没有水污染项。建议将“水土环境污染”作为表2中“不良地质作用和地质灾害”一级指标下的二级指标相，与“地面沉降”等指标平行，同时将“不良地质作用和地质灾害”改为“地质灾害与环境污染”，突出日益严重的水土污染对场地的不良影响。

3 模糊综合评判法

用地适宜性是一个非常复杂的问题，涉及工程地质、地质灾害、水文气象、地形、地质环境等五个方面的因素[10]。《城乡用地评定标准》第4.1.2条款中给出了用地适宜性评定指标体系：分特殊指标和基本指标两种，共三级。一级指标中包括1个～9个评定指标，共涉及36个，共10个平行的子系统；二级指标包括工程地质、地形、水文气象、自然生态、人为影响五个指标，共2个平行的子系统；三级指标包括特殊和基本指标两个。依据这一指标体系，建立了三级模糊综合评判模型[11]。下面简要介绍基本指标子系统的模糊评判模型的建立过程。

根据《城乡用地评定标准》规范中附录F，基本指标适宜性评价分成4个等级，评价目标集V={不适宜，适宜性差，较适宜，适宜}，其分度值向量C={1，3，6，10}。

该级评判中包含有五个平行级评判。对任一参评指标的实际值xi，其隶属度由以下线性隶属函数确定：

(2)

(3)

(4)

(5)

同理，可以得到特殊指标的向量SB(2)。依据这两个向量，由表4确定用地适宜性等级。

该模糊综合评判方法已经在MapGIS平台上完成了软件开发。利用Microsoft Visual Studio编写一个类CFuzzyDecision，实现模糊综合评判的功能。将该类转化为插件Landuse，与MapGIS K9 TDE进行交互作用。在MapGIS K9软件平台上，选定任意矩形评估范围，就可以完成该范围的用地适宜性模糊综合评判，消息框给出评判结论。武汉城市轨道交通第四期建设规划模糊综合评判软件主界面如图2所示。

《城乡用地评定标准》第3.0.3条款规定，用地适宜性等级分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ四个等级，分别对应适宜建设用地、可建设用地、不宜建设用地、不可建设用地。该规定可以与本文表1建立对应关系，即“适宜建设用地(Ⅰ类)”对应“适宜”、“可建设用地(Ⅱ类)”对应“基本适宜”、“不适宜建设用地(Ⅲ类)”对应“适宜性差”。因此，模糊综合评判模型得到的结果，就与地质灾害危险性评判结论建立了联系。

通过对武汉城市轨道交通第四期建设规划各线路分析知，模糊综合评判得到的结论，与本文前面规范上推荐的方法基本一致。

4 结 论

解决我国目前城市交通拥堵的根本出路在于建立以轨道交通为骨干的城市公共交通系统。轨道交通常常跨越不同的地貌单元，地质环境条件复杂。要确保

图2 模糊综合评判方法的GIS主界面

工程的安全性、经济性和减少对环境的不利影响，轨道交通规划用地适宜性评价是首先必须考虑的问题。本文结合武汉第四期城市轨道交通建设规划，介绍了用地适宜性评价的规范上推荐的方法和模糊综合评判方法，它们采用了不同的评价指标体系，原理也各不相同，各有特点，评估结论利于国土资源规划的宏观管理与微观控制。

[1] 许嘉巍，刘惠清. 长春市城市建设用地适宜性评价[J]. 经济地理，1999(6).

[2] 陈燕飞，杜鹏飞，郑筱津等. 基于GIS的南宁市建设用地生态适宜性评价[J]. 清华大学学报·自然科学版，2006(6).[3] 方晓丽. 杭州市建设用地适宜性评价研究[D]. 武汉：中国地质大学(武汉)，2008.

[4] 叶斌，程茂吉，张媛明. 城市总体规划城市建设用地适宜性评定探讨[J]. 城市规划，2011(4).

[5] 尹海伟，张琳琳，孔繁花等. 基于层次分析和移动窗口方法的济南市建设用地适宜性评价[J]. 资源科学，2013(3).[6] 陆张维，徐丽华，吴亚琪. 基于适宜性评价的中心城区建设用地布局——以杭州市为例[J]. 长江流域资源与环境，2016(6).

[7] DZ/T0286-2015. 地质灾害危险性评估规范[S].

[8] CJJ57-2012. 城乡规划工程地质勘察规范[S].

[9] 融科·天城项目五期地质灾害危险性评估报告[R]. 武汉市测绘研究院，2016.

[10] CJJ132-2009. 城乡用地评定标准[S].

[11] 杨育文，敖晨霞，熊增强. 建设用地适宜性的模糊综合评判法及其在GIS软件平台上的实现[J]. 城市勘测，2015(4).

Approaches to Planning Land Suitability and Application in Urban Rail Transport

Yang Yuwen，Xie Jihai，Wu Xiangan，Huang Quenlong

(Wuhan Geomatic Institute，Wuhan 430022，China)

This paper presents qualitative method，quantitative method and fuzzy comprehensive evaluation for land suitability. The former two methods are recommended in relevant codes. Using these methods，the planning land suitability is evaluated in the fourth urban rail transport in Wuhan. The shortcoming in quantitative method is pointed out and improvement is put forward. The results from these methods can be compared and checked each other so the suitability assessment is possibly reasonable and realistic.

URT；land suitability；fuzzy comprehensive evaluation

1672-8262(2016)06-156-05

P642.4

A

2016—08—07

杨育文(1963—)，男，博士，正高职高级工程师，主要从事岩土工程设计研究工作。