基于GIS的连云港建设用地适宜性评价研究

■ 郑 剑/胡洋洋/冯建美/杨小艳/陈龙高

（1.连云港市土地和矿业权市场管理中心，江苏 连云港 222001；2.江苏师范大学地理测绘与城乡规划学院，徐州 221116；3.连云港市国有土地储备中心，江苏 连云港 222001）

0 引言

人口增长和城市化水平的快速提高导致了城市的快速扩张[1]，从而使得对于建设用地的需求不断增加[2]。建设用地适宜性评价是根据研究区内自然、经济、社会等条件对于建设用地利用的适宜性和限制，综合评价区域内土地作为建设用地的适宜程度，并以此确定不同评价单元的适宜性等级。建设用地适宜性评价可为合理布局建设用地并进行土地利用规划提供支持[3-4]。

建设用地适宜性评价是土地适宜性评价及土地利用规划前期研究的重要组成部分，近年来包括城市和园区在内的建设用地快速扩张导致了一系列剧烈的生态、社会变革，建设用地适宜性评价更是成为兼具理论研究和实证应用的重点领域[5-7]。涵盖各种不同尺度[8-9]、不同层次[10]和不同特色地形区[11-12]的建设用地适宜性评价，并取得了包括指标体系[9]、评价方法[6]以及应用技术[12-13]等在内的一系列成果，尤其是基于GIS空间信息技术的评价研究，为开展不同特色区域和基于不同目的的建设用地适宜性评价奠定了良好基础，并提供了具有可操作性的空间评价方法。

连云港是江苏省重要的三大沿海城市之一，也是我国“一带一路”倡议的重要节点城市，面临着建设用地需求量大、土地利用变化剧烈、生态环境压力大等问题，因此需要对其建设用地适宜性开展评价研究，为连云港市的空间建设与规划提供参考。学术期刊网的检索结果表明：尽管现有的研究成果涉及内容和区域较多，但缺乏具体对江苏省沿海地区，尤其对连云港市建设用地适宜性的研究，限制了本领域研究区域的覆盖完整性。

本文以江苏省北部沿海城市连云港市为例，在充分考虑沿海地区地质、水文等自然因素，以及交通区位等社会经济因素的基础上，建立相应的指标体系，应用GIS技术对连云港市建设用地适宜性进行评价，从而为该市开展相关工作提供支持，也可进一步丰富我国该领域的研究成果。

1 研究区概况与基础数据来源

连云港市是江苏省的三大沿海城市之一，也是我国首批沿海开放城市、新亚欧大陆桥东方桥头堡，地处江苏省东北部，土地总面积7499.91km2。地势自西北向东南倾斜，境内平原、海洋、低山丘陵齐全，河湖滩涂俱备。全市地貌可分为中部平原、东部沿海滩涂和西部冈岭三部分。连云港市的土地利用类型既包括耕地、林地、园地、水域、城镇用地、村庄等常见类型，也包括盐田和沿海滩涂等独具特色的沿海土地利用类型。

近年来，随着江苏省沿海开发战略实施以及国家“一带一路”倡议的提出，连云港市土地利用格局变化剧烈，城镇及工矿产业用地快速扩张。而连云港市又是江苏省地质灾害多发地区之一，地质灾害类型较多，主要有崩塌、滑坡、地面塌陷、地面沉降和特殊类岩土（软土）灾害。迫切要求连云港市在土地及城市规划中对建设用地适宜性开展评价工作，以促进区域生态经济社会协调发展。

本次评价收集了土地、水文、生态环境资源、地质与地形等数据作为基础数据。其中2014年度土地利用更新调查数据（1∶5000）、水文与地质灾害数据来源于当地国土资源管理部门，交通数据来源于当地交通部门，风景名胜与自然保护区等生态资源数据来源于当地环境部门。此外还收集了来源于地理空间数据云的ASTER GDEM数据用于获取研究区高程及坡度等地形信息，Landsat 8遥感影像用于获取研究区植被信息。

2 评价方法与过程

2.1 数据处理与入库

本研究基于WGS1984 UTM投影坐标系统，首先完成了相关数据的投影定义、投影变换以及地理配准等工作，其中地理配准误差控制在0.5个像素以内[14]；然后进行地图数字化以及属性结构设计和输入；最后将数据导入建立的建设用地适宜性评价数据库。

2.2 评价指标体系建立

综合考虑研究区内建设用地利用的主要特点、数据可得性及指标设计合理性，参考相关研究成果[15]，确定评价的指标体系由地形因素、地质条件因素、生态环境保护因素和社会经济因素组成。其中地形因素以高程、坡度、坡向指标表征，地质条件因素以崩塌滑坡、地面沉降、软土地基指标表征，生态环境因素以植被盖度、自然保护区与风景名胜区级别指标表征，社会经济因素以土地规划政策中的基本农田保护、交通条件指标、建成区影响指标表征（表1）。

其中，植被覆盖度以利用遥感影像提取的NDVI指数表示，交通条件和建成区指标以距离主要交通干线或城镇建成区的距离表示，基本农田保护指数以是否为基本农田表示，是取值1，否取值0。

表1 研究区建设用地适宜性评价指标体系及权重

2.3 评价指标权重确定

评价指标权重确定则采用层次分析法加以测算，保障评价指标权重确定的科学性和准确性。主要邀请了土地、生态、环境领域相关专家和当地相关机构技术人员对各层指标的相对重要性进行两两比较、判断, 并保持判断矩阵的一致性[16-17], 最后得出各个指标的权重值（表1）。

2.4 指标值得分测算确定

指标值得分根据不同指标类型特征选择相应的方法消除量纲并进行标准化为0～100的值，对于数值型指标I且越大越好型，采用公式（1）测算其标准化得分：式(1)中νj为待评价单元j的指标值，maxνj表示m个评价单元中的指标最大值。

对于越小越好的数值型指标，则采用公式(2)测算其标准化得分：

式(2)中minνj表示m个评价单元中的指标最小值。

还有一些指标为等级型或布尔型，很难采取普通方法加以测算。本文采用公式(3)进行测算。

式(3)中i为待评价单元j的指标级别，n为该指标的总级别个数（如自然保护区与风景名胜区指标分为国家、省级、市级和非保护区，则n值取3），i为其指标级别（如前述4个级别依据其对建设用地的限制性程度分别赋值为3、2、1、0）。测算过程使用GIS地图代数功能实现。

2.5 适宜性评价结果测算与分级

根据前述各具体指标权重，应用GIS空间叠加分析功能对具体指标得分图进行加权叠置分析，测算出研究区建设用地适宜性评价的总体得分情况。依据具体得分情况采用自然断点法（natural breaks）共划分为四个建设用地适宜性等级：高度、中度、低度适宜性和非适宜性等级。

图1 连云港建设用地适宜性评价分级

3 结果及分析

研究区建设用地适宜性评价分级结果见图1，从图1中可以看出：高度适宜区位于连云港市中北部地区，该区域工程地质条件十分优越,地势平坦,持力层较为坚固。中度适宜区位于中部地区，该区域大部分地区地势较为平坦，地质灾害风险较小，但该级别区域内为软土灾害低易发区。尽管该区域软土灾害发生几率不高，但是软土工程地质性质差。工程建设中，软土作为天然地基时可能引起不均匀沉降，导致地基变形，危害到建筑工程的正常使用，因此在工程建设，尤其是高层建筑建设时，应充分考虑该区域软土灾害的可能影响。低度适宜区位于连云港市北部和南部地区，北部区域多为高程较高、具有一定地质灾害风险区域，南部区域为地面沉降中低发生区以及软土低易发区。该级别区域进行建设需考虑多种因素的影响，其对于城市建设用地的限制性因素相对较高。建设用地非适宜区位于连云港市中部云台山以及北部山区等区域，该级别区域多为坡度较大、海拔较高且易发生崩塌、滑坡等地质灾害风险区域，是连云港境内最不适宜进行建设的区域。

连云港市高度适宜区位置较为偏远，交通区位条件相对较差，尽管该区域工程地质条件十分优越，但很难满足城市与区域发展对用地的需求。中度适宜区位于中部软土灾害低易发区内，软土灾害发生概率较低，交通便利、区位条件较好，是建设用地布局的相对优越地区；南部大部分区域为沉降中易发区，其建设用地适宜性等级多为低度适宜区，但是考虑到区域建设与城市发展，尤其“一带一路”倡议和沿海发展战略对土地资源的大量需求，该部分区域依然需要开展大量建设，但是需要重点评估地下水过量开采引起的地面沉降风险问题。

4 结语

建设用地适宜性评价是在综合考虑区域自然、生态、社会经济等多方面因素对于建设用地的影响基础上，评价区域内土地作为建设用地的适宜程度，从而为合理布局建设用地及开展土地利用规划提供支持。

基于GIS的连云港市建设用地适宜性评价，实现了研究区建设用地适应性评价结果的空间显示。评价结果显示出连云港市建设用地不同适宜性级别的空间分布特点和相应的限制因素特点：在建设用地具体规划布局时，应根据区域特点开展有针对性的评估并制定相应的预防措施。本研究成果可为连云港土地利用及城市规划提供基础数据支持，也可为其他类似城市开展建设用地适宜性评价提供参考和借鉴。

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