付恒阳,李小燕
(陕西理工大学历史文化与旅游学院,汉中 723001)
移民安置是一项复杂工程,要想实现“搬得出,稳得住,能致富”的目标,安置区选址是关键[1]。安置区选址的优劣对移民工程成效影响重大,科学的选址有利于移民后的稳定和可持续发展,而不合理的选址和土地资源开发容易导致人地关系的不协调[2],影响移民后的生产生活,甚至导致大批移民返迁[3]。故移民安置区选址适宜性评价是移民安置区结构调整与优化布局的主要依据之一[4]。
近些年,国内外基于GIS的空间选址研究渗透到越来越多的领域。包括城镇建设[5]、农村居民点选址[6-7]、聚落建设[8]、工业园区选址[9]、养老地选址[10]、高标准基本农田选址[11]、垃圾填埋场选址[12-13]、养殖场选址[14]等。在移民安置区选址方面,国内外学者主要集中于水库移民和地震灾后重建移民选址方面的研究[15-21]。虽然关于空间选址的研究国内外采用了众多的模型与方法,但都针对地是特定区域和具体问题的分析,不能为陕南移民选址提供理想的解决方案。
陕南地处秦巴山区,受地质构造、流水侵蚀等内外地质作用的影响,地质灾害类型多样且分布广泛,给当地人民的生产生活带来了严重威胁[22]。为使该区居民从根本上摆脱自然灾害的困扰,陕西省政府于2011年5月6日正式启动了陕南移民搬迁工程,计划2011—2020年的10年间搬迁240万居民,是新中国成立以来规模最大的移民[22]。由于陕南复杂的地质地貌导致该区域可用安置区选址的土地资源较少,加大了选址工作的难度。为此,陕南移民工程不能盲目地进行安置区建设,应在工程实施前采用科学的方法对安置区选址进行适宜性评价。文章以陕南汉中市勉县为研究对象,通过构建评价指标体系,利用GIS软件对研究区进行适宜性分区,并评价已建安置区的空间适宜性。该研究旨在为陕南移民工程科学选址提供一定的理论借鉴。
汉中市勉县位于陕西南部,汉中盆地西端,东西宽约65km,南北长约140km,总面积2 406km2。辖1个街道办事处, 17个镇, 243个村(社区),总人口42.9万人,耕地面积4.090 352万hm2,人均0.095hm2。该区域地貌类型复杂多样,中部汉江冲积平原(盆地),南北两侧依次为丘陵区和中低山区,西部则主要为低中山区,其中盆地占8.8%,丘陵占16.4%,山地占74.8%。最高海拔2 621m,最低海拔513m。
由于勉县复杂的地形和地质环境,加上频繁的人类工程活动,地质灾害分布广泛,是陕南地质灾害较为严重的地区之一,也是陕南移民搬迁工作的重点县。近年来,勉县抢抓移民扶贫的机遇,积极推进移民工程建设。截止2017年12月,统筹统建移民安置区80个,共搬迁1.802万户, 6.680万余人。
该研究数据包括勉县数字高程数据(DEM)、TM遥感影像数据、生态敏感区数据以及地质灾害分布等数据。其中,DEM数据和TM遥感影像数据为栅格数据,均源于地理空间数据云平台。生态敏感区数据来源于勉县环保局,地质灾害分布、人均耕地面积、已建安置区数据来源于勉县国土资源局。河流、道路等矢量数据来自于全国1: 400万地图数据。
在对TM影像经过几何校正和大气校正后,利用ENVI计算植被覆盖度; 然后,对TM遥感影像进行监督分类,结合勉县国土局提供的《勉县土地利用总体规划(2006—2020》图,将研究区土地利用类型划分为耕地、园地、林地、城镇、农村居民点、荒草地、规划居民用地、水域共8 类。同时,对收集到的纸质图件进行扫描,利用GIS工具对扫描图像进行配准和校正,并对各要素矢量化。所有数据统一坐标系为UTM_Zone_48N,空间分辨率统一为30 m×30 m。
在安置区选址评价中,指标的选取不尽相同。如Liu等[23]强调,地质灾害安置区选址时要考虑的关键因素是保持与活动断层带的距离。Vecere等[24]认为远离滑坡和洪水威胁是移民选址的关键指标。Kilci等[25]认为移民选址应考虑地形,坡度,电力,饮用水,排水系统等众多指标。国际联合会(IFRC)[26]还列举了其他指标,包括废物处理,牲畜饲养,消防安全,娱乐设施和当地道路基础设施条件。彭力等[18]、黎小东等[19]、李双[27]、邹成毅[28]、倪九派等[17]、连海波等[29]认为移民选址要考虑地质安全、地形地貌、交通、断裂构造、地形坡度、高程、水资源、人均耕地面积、离城镇距离等主要因子。
鉴于以上研究,按照陕南移民搬迁安置总体规划中的相关要求,充分考虑指标的可量化性原则和指标体系的系统性原则,该研究选取了7个自然指标(海拔、坡度、坡向、距河流距离、地质灾害发育程度、距断裂带距离、矿产压覆状况)、6个社会经济指标(距交通主干道距离、人均可耕地面积、耕地质量等级、距建成区距离、土地利用类型、经济发展潜力)、2个生态指标(距生态敏感区距离、植被覆盖率),共15个因子构建勉县移民安置区选址评价指标体系(表2)。
(1)海拔。勉县的人口、农业和工业分布主要在低海拔区域,这些区域的居住适宜性和农业适宜性远高于高海拔地区,所以移民安置区建设应以低海拔区域为宜。结合勉县实际地貌特征,将该指标分级并赋值为:<800m赋值7; 800~1 000m赋值5; 1 000~1 500m赋值3; >1 500m赋值1。
(2)坡度。坡度平缓易于移民生产、生活,若坡度较大不仅给移民生产和生活带来不便,而且易于发生地质灾害,故安置区选址首选坡度较小区域。依据《城市用地竖向规划规范》(CJJ83-1999)的规定要求,结合勉县实际地形状况,将该指标分级并赋值为:<5°赋值7; 8~15°赋值5; 15~25°赋值3; >25°赋值1。
(3)坡向。山势的变化衍生出坡向的变化,坡向对于选址影响主要体现在日照时数以及太阳辐射的强度上[30],一般而言,居民建筑选择阳坡以获取更多的阳光和热量,因而移民安置区应尽量选择南坡或偏南坡。根据太阳辐射量的多少,将该指标分级并赋值为:S赋值7; SW/SE赋值5; W/E赋值3; N/EN/NW赋值1。
(4)距河流的距离。水资源是移民生产生活的必要条件,靠近水源有利于移民农业生产。但为防止洪水威胁,安置区应与河流保持一定距离(设200m为缓冲区)。考虑到生产便利和防洪要求,根据距河流的距离把该指标分级并赋值为: 200~500m赋值7; 500~1 000m赋值5; 1 000~3 000m赋值3; >3 000m赋值1; <200m赋值0。
(5)地质灾害发育程度。防灾避灾是陕南移民搬迁的最主要宗旨,故安置区选址要充分考虑区域地质灾害发育程度。结合勉县国土局提供的《勉县地质灾害发育程度分区图》,将该指标分级并赋值为:地质灾害不易发区赋值7; 地质灾害低易发区赋值5; 地质灾害中易发区赋值3; 地质灾害高易发区赋值1。
(6)距断裂带的距离。根据我国《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010)中的相关规定,工程建设应避开主要断裂带。结合《勉县地质构造图》,按照距主要断裂带的距离将该指标分级并赋值为:>1 500m赋值7; 500~1 500m赋值5; 100~500m赋值3; <100m赋值1。
(7)矿产资源压覆状况。若安置区地下埋藏有矿产资源,后期可能的矿产资源开发会对安置工程项目造成影响,或被迫拆迁或由于地下开采造成采矿区塌陷,所以应尽量避开矿产压覆区。根据勉县国土局提供的该县矿产分布图以及优势矿产和紧缺矿产类别,将该指标分级并赋值为:无矿产压覆赋值7; 基本无矿产压覆赋值5; 局部存在次要矿产压覆赋值3; 有重要矿产压覆赋值1。
(8)距交通主干道距离。交通可达性高有利于移民生产生活以及与外界的沟通与联系,也有利于促进安置区的经济发展。基于安置区选址距国道、省道、高速公路、县道等交通主干线的距离,将该指标分级并赋值为:<500m赋值7; 500~1 500m赋值5; 1 500~3 000m赋值3; >3 000m赋值1。
(9)人均耕地面积。勉县大多数移民更多依赖传统农业为生,相对丰富的可耕地地可以保证移民搬迁后尽快恢复生产,故安置区应保证给移民配置一定量的耕地,以保证其基本生活条件。根据勉县目前人均耕地0.095hm2的具体情况,将该指标分级并赋值为:>0.15hm2赋值7; 0.08~0.15hm2赋值5; 0.03~0.08hm2赋值3; <0.03hm2赋值1。
(10)耕地质量等级。耕地质量关系到单位面积土地的粮食产出能力。2014年8—12月,勉县开展了耕地质量等别调查评价与监测工作,对耕地质量等别进行了更新,按照国家级自然质量等别标准将全县耕地划分为9、10、11、12共4个等别。本研究将该指标分级并赋值为: 9等赋值7; 10等赋值5; 11等赋值3; 12等赋值1。
(11)距县、镇建成区的距离。安置区离县、镇建成区距离越近,越易受到其经济发展的辐射带动作用[31],越有利于安置区后期的发展。基于距县、镇建成区的直线距离将该指标分级并赋值为:<1 000m赋值7; 1 000~2 000m赋值5; 2 000~3 000m赋值3; >3 000m赋值1。
(12)土地利用类型。根据《中华人民共和国土地管理法》中的土地用途规定和国家建设用地划分标准,结合勉县土地利用现状图和勉县土地利用规划图(2016—2020)将该指标分级并赋值为:规划居民用地赋值7; 荒草地赋值5; 城镇、农村居民点赋值3; 耕地、园地、林地赋值1; 水体赋值0。
(13)经济发展潜力。这里主要指工业及旅游资源丰富程度。安置区附近的工厂及旅游景点是吸纳移民再就业的有效途径,是实现移民快速脱贫致富的有力保障。根据工业及旅游资源的丰富度将该指标分级并赋值为:工业及旅游资源丰富赋值7; 工业及旅游资源一般赋值5; 工业及旅游资源较少赋值3; 没有工业及旅游资源赋值1。
(14)距生态敏感区的距离。生态敏感区是指制约区域总体生态环境,最容易出现生态问题的区域,主要包括饮用水水源保护区、自然保护区、天然林、地质公园、重要湿地、水土流失重点防治区等。生态敏感区极易受到人为的不当开发活动影响而产生生态负面效应,是空间开发中应该避让的区域[32]。根据距生态敏感区的距离将该指标分级并赋值为:>2 000m赋值7; 1 000~2 000m赋值5; 500~1 000m赋值3; <500m赋值1。
(15)植被覆盖率。植被覆盖率反映了一个区域的植被丰富度和绿化程度,一般情况下,区域植被覆盖率越高,空气质量越好,越适宜人居住。基于勉县实际状况,将该指标分级并赋值为:>50%赋值7; 30%~50%赋值5; 10%~30%赋值3; <10%赋值1。
该文采用层次分析法(AHP)确定影响因子的权重,将指标体系分为3层,分别是目标层、准则层和要素层,邀请10位专家(其中4位来自政府部门,负责移民方面的工作, 6位来自高校,从事移民及区域可持续发展方面的研究)依据各自的偏好对评价因子进行两两比较,确定各评价因子的相对重要性,构成比较矩阵。最后对比较矩阵进行归一化处理和一致性检验,如果发现一致性指数(CR)值高于0.1,则要求专家修改比较矩阵。最后得到CR=0.058,符合一致性要求。利用MATLAB软件求比较矩阵的特征值,得到各评价因子的权重(表2)。
在对单因子分析基础上,运用综合指数模型对各因子加权求和,进而计算出勉县移民安置区选址空间适宜性总分值,计算公式为:
(1)
式(1)中,S是勉县移民安置区选址适宜性总分值,m为因子总数,Wi为第i个因子的权重值;Pi为第i个因子的适宜性分值。
表1 勉县移民安置区选址空间适宜性评价指标体系
目标层准则层及其权重 要素层及其权重要素层对目标层的权重因子分级标准赋值勉县移民安置区选址空间适宜性评价自然因子(0.545)海拔(m)(0.115)0.063<8007800~1 00051 000~1 5003>1 5001坡度(°)(0.190)0.104<578~15515~253>251坡向(0.091)0.049S7SW/SE5W/E3N/EN/NW1距河流的距离(m)(0.120)0.065200~5007500~1 00051 000~3 0003>3 0001<2000地质灾害发育程度(0.251)0.137地质灾害不易发区7地质灾害低易发区5地质灾害中易发区3地质灾害高易发区1距断裂带距离(m)(0.121)0.066>1 5007500~1 5005100~5003<1001矿产压覆状况(0.112)0.061无矿产压覆7基本无矿产压覆5局部存在次要矿产压覆3有重要矿产压覆1社会经济因子(0.280)距交通主干道距离(m)(0.117)0.033<5007500~1 50051 500~3 0003>3 0001人均耕地面积(hm2/人)(0.227)0.064>0.1570.08~0.1550.03~0.083<0.031耕地质量等级(0.065)0.0189等710等511等312等1距建成区距离(m)(0.083)0.023200~5007500~1 00051 000~3 0003>3 0001<2000土地利用类型(0.361)0.101规划居民用地7荒草地5城镇、农村居民点3耕地、园地、林地1水体0经济发展潜力(0.147)0.041工业及旅游资源丰富7工业及旅游资源一般5工业及旅游资源较少3没有工业及旅游资源1生态因子(0.175)距生态敏感区距离(m)(0.667)0.117>2 00071 000~2 0005500~1 0003<5001植被覆盖率(%)(0.333)0.058>50730~50510~303<101
根据多因子加权评价模型,运用各评价指标的权重,基于GIS中的地图代数栅格计算器把各因子的栅格图层进行加权叠加,得到各项评价指标栅格单元的适宜性综合评价结果。运用GIS自然断点分级法将适宜性评价阈值划分为4个等级,对应的连续栅格表面为最适宜区、一般适宜区、较不适宜区、不适宜区(图1、表2)。
图1 勉县移民安置区选址空间适宜性分区 图2 勉县已建移民安置区空间适宜性分布
表2 勉县移民安置区选址空间适宜性阈值分级结果
等级阈值分级结果适宜性面积(km2)占研究区总面积的比例(%)一级适宜区5.421~6.667最适宜区270.1911.23二级适宜区4.169~5.421一般适宜区499.4820.76三级适宜区2.868~4.169较不适宜区894.0737.16四级适宜区1.602~2.868不适宜区742.2530.85
(1)最适宜区。最适宜区总面积为270.19km2,占勉县总面积的11.23%,集中分布于青羊驿镇的中西部,褒城镇、老道寺镇、勉阳镇、周家山镇等镇的南部,以及温泉镇和定军山镇的北部,属于汉中盆地的一部分,系汉江及其支流冲积而成的平地。实地调查证明,研究结果与实际情况相吻合。这些区域是勉县人口集中地,交通便利,耕地资源丰富且耕地质量等级较高,地质灾害少有发生,生态环境较好,经济发展水平较高,是移民工程安置区选址的首选地。
(2)一般适宜区。一般适宜区总面积为499.48km2,占勉县总面积的20.76%,主要分布勉县褒城镇、老道寺镇、勉阳镇、周家山镇等镇最适宜区的外围、漆树坝镇、茶店镇和武侯镇的北部。实地勘察发现,这些区域地形相对平坦,耕地资源较丰富,交通较为便利,地质灾害不发育,生态环境不明感,且许多地方旅游资源丰富。在最适宜区用地紧张情况下,一般适宜区可因地制宜开发为安置区。
(3)较不适宜区。较不适宜区总面积为894.07km2,占勉县总面积的37.16%。所占面积最大,分布最广,以北部低、中山区居多。这些区域的现实情况为坡度较大,交通不便利,工程地质环境较差,耕地资源较少,且耕地质量较差,生态环境脆弱,经济较落后,不适宜建设移民安置工程。
(4)不适宜区。不适宜区总面积为742.25km2,占勉县总面积的30.85%,主要分布在海拔1 000m以上的中山区。这些区域山高谷深,断裂发育,地质灾害多发,交通条件很差,土地资源极为匮乏,生态敏感区密布,经济水平滞后,最不适宜建设移民安置区。
根据已建80个安置区的地理坐标,利用GIS图层叠加技术获取已建安置区的空间适宜性分布结果(图2和表3)。
勉县已建80个移民安置区中,有30个分布在最适宜区, 36个分布在一般适宜区, 11个处于较不适宜区, 3个位于不适宜区(图2和表4)。实地调研发现,勉县移民安置区选址的主要依据是:通水通电通路、地形相对平坦、靠近城镇或中心村。缺少施工前对建设用地进行系统的空间适宜性评价是导致一些安置区选址适宜性较低的主要原因。这与Kevin等[33]研究的结果一致。Kevin等对我国陕西300多个移民搬迁选址的决策过程调研后发现,安置区的选址通常根据地形、交通可达性等一些简单的标准,工程施工前很少做建设用地的适宜性评价。
表3 2011—2017年已建移民安置区的空间适宜性
选址是一个基于多标准的决策过程[34],可能会涉及相互冲突的经济、社会、技术、环境和政治要求[35]。在过去,选址更多地依赖于经济和技术标准。今天,选址的要求趋于复杂化,不仅要求技术上许可,同时还要满足社会和环境要求。为实现选址多目标的要求,并使指标的权重分布更加合理,使空间分析结果更加有效,该研究结合了APH和GIS方法,从自然、社会经济和生态3个方面选取15个因子构建了陕南移民工程选址空间适宜性评价指标体系,利用GIS技术实现了研究区移民安置区选址的空间适宜性分区,并获取了已建安置区的空间适宜性评价结果。
(1)受地质地貌等自然条件的制约,勉县移民安置工程选址空间适宜性水平不高,适宜区(包括最适宜区和一般适宜区)面积较小。最适宜区、一般适宜区、较不适宜区和不适宜区的面积分别为270.19km2、499.48km2、894.07km2、742.25km2,分别占研究区总面积的11.23%、20.76%、37.16%、30.85%;
(2)最适宜区主要分布于汉江及其支流冲积而成的平原或平坝区,且主要集中于青羊驿镇、褒城镇、老道寺镇、勉阳镇、周家山镇、温泉镇和定军山镇; 一般适宜区多分布于最适宜区的外围,地形以丘陵缓坡区为主; 较不适宜区所占面积最大,分布最广,以北部低、中山区居多; 不适宜区主要分布于海拔1 000m以上的中山区。
(3)现有80个已建移民安置区中,处于最适宜区的有30个,处于一般适宜区的有36个,处于较不适宜区的有11个,处于不适宜区的有3个。
(1)陕南移民安置工程选址应在科学评价的基础上进行,并做到:①对于最适宜区,应按照“集约高效”原则,优化土地资源利用,提高集中安置率。同时应做到城乡统筹规划,促进移民搬迁与区域经济优化布局的相互耦合,实现区域协调发展;②对于一般适宜区,应按照“适度开发”原则,可以在条件较好的空间格局上实施安置区的小规模集聚,同时加强区域内的生产、生活基础设施建设; ③对于较不适宜区,应按照“有限开发”原则,在确保区域生态环境不受破坏的前提下,对条件相对优越的局部地方可以实施安置区的零散分布;④对于不适宜区,应按照“禁止开发”的原则,同时加强区域的水源涵养与水土保持工作,及早动员这些区域的原有居民早日搬迁。
(2)工程实施前未进行适宜性评价的已建安置区也应进行选址适宜区评价,并做到:①处于最适宜区的已建安置区需进一步完善基础设施,提高移民的满意度;②处于一般适宜区的已建安置区,应加大教育、文化娱乐、医疗卫生等公共设施的建设,进一步提高区域的空间适宜性;③对处于较不适宜区的已建安置区,找出不适宜因子,有针对性地采取各种措施,克服不利因素,提高安置区的整体人居环境质量;④对处于不适宜区的已建安置区,可通过先进的工程技术来提高选址的适宜性程度,或考虑重新选址,避免移民“返迁”或二次搬迁。