基于GIS的海口市江东新区建设用地适宜性评价

蔡春英，韩念龙 ，穆晓东，韦仕川

(1.海南大学 政治与公共管理学院，海口 572018；2.晋江市城乡规划设计研究院，福建 泉州 362200；3.海南省环境科学研究院，海口 572018)

0 引言

经济全球化背景下，推进自贸区建设是当前中国构建开放型经济体系的重要环节。2018年，中共中央着眼于新时期国际发展大局做出重大决策，设立中国(海南)自由贸易试验区，海口市江东新区则是海南省自贸区的重点先行区域，这要求规划能够适应自贸区产业转型与新业态融入的需求。综合考虑土地开发经济效益与生态环境限制条件，开展开发建设规划前的适宜性评价，可为建设用地合理选址提供参考，由于国际重要湿地东寨港国家级自然保护区位于该区域，因此在区域的开发建设过程中需要格外注重生态保护，处理好建设规划与环境保护之间的关系，实现“经济-生态”双赢。

近年来中国建设用地适宜性评价呈现以下特点：一是评价尺度呈变小趋势，由市县尺度逐渐减小为园区、经济开发区等。如谭欣等人[1]开展沈阳经济开发区建设用地开发适宜性研究，李芬等[2]针对深圳市国际低碳生态城坪地进行生态园区土地适宜性评价研究；二是研究重点由平原转向山地，更加注重生态，如冯雁云等[3]分析典型岩溶山区城镇建设用地空间拓展的适宜性，蒋佳佳等[4]就重庆两江新区低丘缓坡开发建设进行生态适宜性评价研究， 肖长江等[5]基于生态-经济比较优势视角进行建设用地空间优化配置研究；三是新的评价模型、分析方法、研究视角不断出现，如沈春竹、谭琦川等人[6]运用特尔斐法、线性拟合预测、Kaya分解模型和多要素空间叠置分析等方法，识别影响区域建设用地扩张的限制性因素，姜晓丽、杨伟[7]以“三生”空间为视角，采用最小累积阻力模型与坡向变率和坡形组合法相结合进行建设用地适宜性评价，严惠明[8]采用适宜性指数评价法、短板效应评价法两种方法，进行福建省土地资源建设开发适宜性评价方法对比研究。通过以上研究发现，建设用地适宜性评价的研究较为成熟，理论和方法不断得到丰富和发展。

传统的大尺度评价较为笼统，造成评价范围内的不同地块之间存在差异，形成偏差结果，研究范围的缩小使得建设用地适宜性评价逐渐精细；研究重点注重生态则适应时代潮流。为满足海口市江东新区发展定位，减缓区域土地开发与生态保护过程中的冲突，实现土地资源的可持续发展，本研究从该区的自然生态环境特征出发，开展建设用地适宜性小尺度评价，为海南国际自贸区的国土空间规划提供方案。

1 研究区域概况及数据准备

1.1 研究区域概况

江东新区位于海口市东海岸区域(图1)，东起东寨港(海口行政边界)，西至南渡江，北临东海岸线，南至绕城高速二期和212省道，总面积约298 km2，占海口市土地面积的13.04%。分为东部生态功能区和西部产城融合区，其中东部生态功能区包含33 km2的国际重要湿地东寨港国家级自然保护区和三江红树林生态公园，为国家禁止开发区。根据战略定位，江东新区将建设全面深化改革开放试验区的创新区、国家生态文明试验区的展示区、国际旅游消费中心的体验区以及建设国家重大战略服务保障区的示范区。

2016年江东新区建设用地占比仅为30.36%(表1)，尚不能满足其作为自贸试验区的发展需求。

图 1 江东新区位置示意Figure 1 Location of Jiangdong New Area

表 1 2016年度现状地类统计 Table 1 Current land types in 2016

序号土地利用现状类型面积/km2占总面积比重/%1建设用地90.6730.362农用地165.9055.563未利用地37.8412.674海域4.201.41—合计298.61100.00

1.2 数据来源及处理

江东新区行政区划数据、道路规划网数据、河流分布数据以及江东新区DEM数据来源于地理空间数据云平台；人口数据由2018年各乡镇相关部门统计；江东新区土地利用现状数据、东寨港国家自然保护区域及三江红树林湿地公园范围矢量数据由当地国土部门提供。

以上数据利用ArcGIS 10.2软件进行统一坐标和投影、地理配准、裁剪等预处理，依次将各数据转换为30 m×30 m的栅格数据。

2 江东新区建设用地适宜性评价

2.1 适宜性评价体系建立

建设用地开发适宜性通常受到自然地理、社会发展、生态环境、政府政策等方面的影响，基于相关文献[9-11]，遵循主导性、差异性、稳定性和可操作可量化原则[12]，在级差地租理论的指导下，结合江东新区的区域特点，选择了自然基础类、社会经济类以及生态环境类三大评价因子建立评价指标体系。其中，自然基础类因子对城市建设的可行性和经济性产生影响；社会经济数据则反映了城市建设节约成本，实现高效利用效益；而生态环境类因子对建设用地起到限制性作用。

自然基础类数据包括高程、坡度和坡向数据。不同的海拔可以承受的开发强度不同，高海拔的山地开发后环境很难恢复，甚至会给周边的低海拔地区带来严重影响；根据《城市规划原理(第三版)》，由于城市各类建设用地稍有不同，大体为8°以下、8°～15°、15°～23°，大于23°四类；坡向影响建筑的采光、热量分布问题，坡向越向南分值越高。

社会经济类数据包括人口密度、交通通达度和土地利用现状数据。参考已有资料[13-14]，道路沿线对建设用地有着较大的吸引力，而高速公路、铁路、机场等交通用地对建设用地有较大的限制，高速公路两侧50 m内是建筑控制区；人口对开发适宜性存在一定程度上的影响，人口密度越高的地区，发展的区位条件越高，规模集聚效益越大，发展速度越快[15]；土地利用现状则反映了一个地区原地改造的难易程度[16]，而永久基本农田实行永久性严格保护，非国家重大建设项目不得开发建设。

生态环境类包括河流缓冲区与生态保护区。湿地作为重要的国家级生态保护区禁止开发[17]，河流不仅是生态廊道也是景观廊道，是重要的生态因子，河流和湖泊、水库外延50 m范围内应为禁止建设区[18]。

2.2 评价指标权重确定

采用层次分析法确定各指标权重，最终通过一致性检验，通过AHP分析，避免了传统的主观分析法，更加科学有说服力，确定的各因子权重见表2。

2.3 基于综合指数的GIS评价

评价采用综合指数法,公式为：

(1)

由于利用该公式进行叠加分析后，禁止建设用地加权求和后分值不再等于0，甚至在其他指标的影响下成为了较适宜建设用地，将影响评价结果的准确性，因此，通过参考相关文献以及本次研究所存在的问题，在上述公式上做了一定改进，禁止建设用地分值为0，独立与原公式相乘，即得到禁止建设用地(S5级用地)范围。改进后的公式为：

(2)

式(2)中:V为建设用地的适宜性评价值；Bi为第i项评价指标的评价值；Wi为所有因子第i项评价指标的权重，通过层次分析法确定；n为评价指标体系中评价指标的数量；Bj为刚性因子第j项评价指标的分值，通过栅格计算器得到。

通过对各评价因子进行阈值划分和具体评分，得到江东新区适宜性评价标准，同时考虑到后续数据的统一处理，所有指标因子分级统一划分为5级，分别为S1、S2、S3、S4、S5[19]。

表 2 江东新区适宜性评价因子体系 Table 2 Suitability evaluation factor system of Jiangdong New Area

目标层(M)准则层(A)支撑层(B)要素层(C)权重因子量化适宜度等级分值江东自然地形坡度0.087<8°S15新区基础地貌8°～15°S24建设类15°～23°S33适宜>23°S41性评坡向0.087SS15价WS/ESS24W/ES33WN/EN/NS41高程0.087<45 mS1545～90 mS2490～120 mS33>120 mS41社会交通高速0.067>200mS15经济通达距离100～200 mS24类度50～100 mS33<50 mS5—省道0.067<2 kmS15距离2～4 kmS244 ～6 kmS33>6 kmS41人口人口0.081>1.5×103人/km2S15密度0.8～1.5×103人/km2S240.2～0.8×103人/km2S33<0.2×103人/km2S41土地土地0.211建设用地S15利用利用其他、特殊用地S24现状现状园地、草地S33林、耕地、水域S41永久基本农田S5—生态水域河流0.102>200 mS15影响水域100～200 mS24类范围50～100 mS33<50 mS5—生态重要0.211>1 kmS15保护湿地0.5～1 kmS24区范围0～0.5 kmS33生态范围内S5-

注：“-”表示禁止建设。

3 基于GIS的土地适宜性分析

在建立江东新区的适宜性评价指标体系基础上，通过GIS对单因子进行评价分析，最终基于综合指数法公式(2)，得到建设用地开发适宜性综合评价结果。

3.1 单因子评价结果分析

基于GIS对评价因子的空间分析(图2)，可以看出江东新区坡度以8°以下为主，S1级土地占比96%，坡度在8°以上分布较为零散且面积占比仅为4%(图2a)；江东新区高程在45 m以下占比为99%，仅有约1%的面积在45 m以上，整体建设难度较低(图2b)；江东新区则以北坡或者偏北的为主，南坡占比约为23%(图2c)。从自然条件看江东新区，整体地势较为平坦，作为建设用地开发其经济性和可行性较为适宜。

江东新区16%面积人口密度在800人/km2以上，分布在西北部，人口密度由西部向东逐渐递减，建设开发适宜性也呈现相同趋势(图2d)；江东新区有8条省道穿过，主要分布在北部和东南部，交通通达度较好，适宜开发建设(图2e)；目前江东新区建设用地主要分布在西部，总面积90.67 km2，土地开发强度为30.36%，耕地面积75.31 km2，占总面积的25%，林地面积42.19 km2，占比14.1%，对建设用地开发的限制性较多(图2f)。江东新区永久基本农田分布较为零散，总面积5.66 km2，对开发建设影响较大(图2g)。海口机场联络线与规划机场—演丰高速公路穿过江东新区，位于江东新区南部，面积为0.96 km2，占比为0.3%，影响较小(图2h)。社会因子对江东新区的开发建设的影响主要由于用地现状农用地面积占比较多，在开发过程中对永久基本农田禁止开发，并且人口较为稀疏，开发建设后能否产生经济效益值得关注。

江东新区河流主要分布在西部和东部，共有15条河流经过，河流范围内50 m面积11.13 km2，占比3.7%，对西部的开发建设限制性较大(图2i)；国家自然保护区东寨港以及三江红树林生态公园位于江东新区，面积为66.75 km2，占比为22.4%，其生态范围内不允许建设开发，对建设用地开发限制较大(图2j)。

3.2 适宜性评价分析

江东新区建设用地适宜性评价结果如图3所示，S1、S2、S3、S4、S5占比分别为9.67%、34.89%、25.01%、11.59%、18.84%。

西北部主要为S1，S2，S3级用地，三级面积共207.32 km2，占比69.57%，可作为优先开发区域，该区域由于地形相对平坦，交通可达性好，人口较为集中，靠近海口市中心，且从土地利用现状来看，建成区也相对集中分布在西北部，基础设施完善度较高，可作为未来城镇开发选址区域，科学引导开发建设以保障高效可持续的开发利用，拉动江东新区的经济发展，将生态融入城市，打造生态CBD；中部人口较少，但交通发达，可打造自贸区物流园；基于用地现状，对现有园地、草地等可适当开发，减少对原有绿地的破坏。

图 2 单因子空间评价分析Figure 2 Single factor spatial evaluation analysis

图 3 江东新区建设用地适宜性综合评价 Figure 3 Comprehensive evaluation of construction land suitability in Jiangdong New Area

东南部主要为S4和S5级用地，分别为限制开发与禁止开发区域，面积共90.68 km2，占比为30.43%，其中S4级用地面积为34.38 km2，占比约为11.59%，主要是由于生态因子对其周围的用地开发建设存在限制，作为优先开发和禁止开发的过渡区域，该区域土地开发率较低，且植被覆盖率较高，以污染较低、开发强度较小的建设用地为主，可作为以海南风貌为主题的生态农业、生态旅游用地等。禁止开发区为67.05 km2，占比22.4%，主要分为永久基本农田，湿地生态保护区与水源地，永久基本农田禁止开发，同时从生态保护角度来看，该区域发挥着重要的生态服务功能，应该严格禁止一切建设开发行为。

4 结论

海南地理位置独特，海南自贸试验区的战略定位特色鲜明，作为对外开放的前沿阵地，对自贸区用地布局科学规划则是挖掘经济发展潜力的重要前提。以协调“经济-生态”两者关系为原则，明确了海口市江东新区未来规划建设的重点发展和限制区域，发展经济与生态保护并举，契合区域的发展定位，研究结果为自贸港的土地开发利用布局提供参考。不足之处在于研究过程中采用的评价因子不够丰富，今后可尝试增加风暴潮影响、水土保持等因子，探索更精确的评价以指导规划。