基于GIS的广西省农业土地适宜性评价研究

穷达?田云杰?陈超英?陈旭

摘 要：本文以广西省为研究区域，讨论了基于GIS技术下对土地适宜性的评价，通过选取原则和结合当地实际条件，选取了五个评价因子：海拔、坡度、坡向、河流条件和道路条件，在ArcGIS软件中对各个单因子分别评价，应用层次分析法（AHP）赋予每个因子不同的贡献率（权重），将土地适宜性进行分级为：高度适宜、一般适宜、勉强适宜和不适宜，最后生成广西省耕地适宜性分布图和广西省林地适宜性分布图。此研究抛开了人为主观的影响，探讨了更加科学的评价土地适宜性的办法，让土地能够更好地被利用。

关键词：广西省;GIS;农业土地;适宜性;AHP

一、研究方法

GIS从出现到现在，只不过几十年的时间，而且最近几年发展的迅速，GIS对于人类来说已经成为不可或缺的东西，而且随着农业土地适宜性的不断深入研究，完全可以利用GIS的强大技术来完成对农业土地适宜性评价的研究，来更加科学的完成研究。

土地适宜性评价的流程便是确定研究区再确定评价因子，之后用DEM的地形分析和多环缓冲区分析确定权重后加权分析完成评价。本文通过GIS技术对土地适宜性展开分析，挖取了合理数据的通过ArcGIS软件进行分析来完成对广西省的土地适宜性评价。

二、评价因子、技术流程及方法

（一）评价因子的确定

本文主要选取海拔、坡度、坡向、河流条件、道路条件等作为主要评价因子。

（二）技术流程

按照评价因子的选取原则来选取会对广西省农业土地适宜性评价的评价因子，在筛选出五个最重要因子：海拔、坡度、坡向、河流条件、道路条件;准备数据使用DEM数据分析来完成对海拔、坡度、坡向的提取，在按照评价表来重分类等级生成等级图;对河流和道路按照评价表进行多环缓冲区分析生成等级图;其次利用层次分析法（AHP法）确定各因子的权重，在对所有等级图加权叠加，生成农业土地适宜性评价图;最后对生成的宜耕地等级分布图和宜林地等级分布图平价研究。

（三）土地适宜性评价的方法

GIS空间分析本就是GIS的核心部分，所以合理利用它将对我们的工作。本文所使用的GIS空间分析方法主要包括DEM的地形分析、加权叠加和栅格计算器、多环缓冲区分析、层次分析法（AHP）等。

三、土地适宜性评价研究过程

（一）数据准备

1.广西省DEM：GXdem.tif。可以通过DEM数据提取出来海拔数据、坡度数据、坡向数据。

2.广西省边界：GX.shp。

3.主要河流：GXHL.shp。

4.主要道路：GXGL.shp。

（二）评价分类标准

本文适宜性评价量化标准体系联合国粮农组织（FAO）提出了农业土地适宜性四个等级，高度适宜（S1）、一般适宜（S2）、勉强适宜（S3）和不适宜（S4）。将这四个适宜度等级分别量化为1，2，3，4。根据广西省的地势条件和实际情况，制做出了评价因子量化分级综合表。

（三）单因子评价分析

1.海拔因子评价等级图。对广西省DEM进行重分类得出，量化等级分别是耕地0～200m量化为1，200～400m量化为2，400m～800m量化为3，800m以上量化为4，林地0～400m量化为1，400～800m量化为2，800～1200m量化为3，1200m以上量化为4。

2.坡度因子评价等级图。提取广西坡度数据，把得到的广西坡度数据使用SpatialAnalyst工具/重分类/重分类工具对广西坡度进行重分类，量化等级分别是耕地坡度为0°～5°的量化为1，5°～15°量化为2，15°～25°量化为3，25°以上量化为4，林地坡度为0°～15°的量化为1，15°～20°量化为2，20°～30°量化为3，30°以上量化为4。

3.坡向因子评价等级图。对广西DEM数据提取的广西省坡向数据广西坡向，把得到的广西坡向数据使用SpatialAnalyst工具/重分类/重分类工具对广西坡度进行重分类，量化等级分别是耕地平坡、南坡量化为1，东坡、东南坡、西南坡量化为2，东北坡、西坡、西北坡量化为3，北坡量化为4，林地平坡、南坡量化为1，东南坡、西南坡量化为2，东北坡、东坡、西北坡量化为3，北坡、西坡量化为4。

4.河流条件因子评价等级图。对GXHL.shp进行多环缓冲区分析，量化等级分别是耕地到河流距离0～4km量化为1，距离河流4～8km量化为2，距离河流8～12km量化为3，距离河流12～16km量化为4，林地距离河流0～5km量化为1，距离河流5～10km量化为2，距离河流10～15km量化为3，距离河流15～20km量化为4。

5.道路条件因子评价等级图。对GXDL.shp进行缓冲区分析，量化等级分别是耕地距离道路2～20km量化为1，距离道路20～40km量化为2，距离道路40～60km量化为3，距离道路60～80km量化为4，林地距离道路0～25km量化为1，距离道路25～50km量化为2，距离道路50～75km量化为3，距离道路75～100km量化为4。

（四）各因子权重的确定

1.层次分析法标准值。本文各个因子的权重都是通过权重分析法（AHP）来评价的，可以通过设置的值来确定i元素相对于j元素的重要程度，设置的标准按照表2：

2.权重的确定

首先建立准则层（如图1）判断出他们的重要程度，完成矩阵，再对每一列求和完成宜耕地判断矩阵表与宜林地判断矩阵表。

之后在对每一个数计算出权重，公式如下：，然后算出每一行的和分别得到B1、B2、B3、B4、B5的权重w，最后归一化得到各个因子的权重。

（五）多因子的叠加

本文使用加权叠加或者栅格计算器都能完成土地适宜性评价的模型，利用ArcMap，运用ArcToolbox中的SpatialAnalyst工/叠加/加权叠加工具或者SpatialAnalyst工具/地图代数/栅格计算器工具，使用层次分析法得到的各因子的权重，对5个评价因子的等级图进行叠加，然后得到适宜等级的划分，分别为高度适宜、一般适宜、勉强适宜和不适宜。

四、评价结果和分析

（一）耕地适宜性评价结果

根据最后得到的耕地适宜性等级分布图（图略），可以得到：广西省高度适宜耕地的大部分区域都集中于中部和南部，而且相对比较集中，主要是因为这些区域海拔较低坡度较小，拥有多条河流而且交通便利;广西省一般适宜耕地的地方基本分布于河流和道路资源匮乏的地方;广西省勉强适宜耕地面积不大这是因为这些地方的海拔、坡度、坡向条件都在中等水准，地势刚开始起伏相较于高度适宜的地方有所欠缺;广西省不适宜耕地的地理位置都是在海拔高、坡度高地势崎岖、水资源匮乏、几乎没有道路的地方。

（二）林地适宜性评价结果

根据最后得到的耕地适宜性等级分布图（图略），可以得到：广西省高度适宜林地的面积很大，这是因为林地对水土的保存有很大的作用，以及对于道路资源的不依赖，相较于耕地在相對恶劣的环境下也能顺利成长;广西省一般适宜林地的地方基本分布于距离河流较远的地方;广西省勉强适宜林地基本分布于道路崎岖的地方;广西省不适宜林地分布于高海拔的山区。

参考文献

[1]吴燕辉.基于GIS和土地利用规划的土地适宜性评价[D].华中师范大学，2008.

[2]吴涛，苏美霞.国内农用地适宜性评价研究综述[J].内江师范学院学报，2013，28（8）：59～62.