基于GIS的县域国土空间规划双评估研究

王海平 吕 涛

（1.新疆国地测绘工程有限责任公司，新疆乌鲁木齐 830000；2.辽宁省法学会劳动法学研究会，辽宁沈阳 110031）

基于国土空间规划背景，许多学者从技术手段和实践指导等多方面对国土资源开发利用以及整治修复进行研究。任永强等[1]基于PIE SDK设计国土空间规划双评价系统，可以根据用户添加的数据，一键生成地区各项评价结果，为国土空间规划部门工作提供方便，优化国土空间格局。丑迎等[2]在国土空间规划背景下，基于额济纳旗国土空间各类要素特点，构建国土综合整治与修复的体系。李娟等[3]利用GIS技术与“千层饼”模型，基于三生空间开展国土空间开发适宜性评价，揭示临泽县国土空间开发适宜性状况。党迎春等[4]利用先进的信息测绘技术以及定位系统，为国土空间规划提供新方法，促进我国城市建筑信息化发展。邓京虎等[5]在国土空间规划中利用地理信息大数据平台进行设计与规划，可以加强数据规划领域的专题研究，丰富国土空间规划和地理信息大数据相关理论。本研究利用GIS空间分析技术，基于新源县国土空间数据，行国土空间规划双评估，总结技术方法。

1 材料与方法

1.1 研究区概况

新源县隶属新疆伊犁哈萨克自治州，地处天山腹地，伊犁河谷东部，43°01′N～43°40′N，82°28′E～84°57′E间。新源县三面环山，呈现两侧高中间低的特殊地形，处于温带大陆性气候区，具有典型的大陆性半干旱气候特征，四季分明，受湿润气流东进影响，形成冬暖夏凉的气候格局。最冷月平均气温-14.4 ℃，最热月平均气温27.95 ℃，年降水量270～880 mm。新源县总面积约7 581.06 km2，森林资源丰富，林地面积占县域国土面积的14.13%，域内有巩乃斯河、恰普河、吐尔根河等17条河流。

研究区概况如图1所示。

图1 研究区概况

新源县国土资源类型丰富，土地覆盖主要以草地和林地为主，耕地以水浇地为主，旱地和水田较少；种植园地以果园为主，新源县主要种植温带水果，扩展农业经济；林地主要以乔木林地为主，新源县东部、南部、北部皆为绵延的天山，森林广布；草地主要以天然牧草地为主，在低海拔区，受暖湿气流影响，新源县形成优质草场，世界四大草原之一的那拉提草原分布在新源县东部。随着城镇化推进，新源县建设用地逐年增多；部分盐碱地、沼泽地、沙地等难以利用土地零散分布在新源县各乡镇。

1.2 数据来源

本研究以新源县第三次全国国土调查土地利用数据和卫星影像解译数据为基础数据，从国土、环保、林草等相关部门收集历年土地调查数据辅助研究。遥感影像和DEM数据来自地理空间数据云网站（http：//www.gscloud.cn/）。

1.3 研究方法

综合考虑自然地理、生态环境、社会发展等多方面情况，本研究梳理三调结果中的国土资源，结合历年资料，分析国土空间规划现状以及土地利用间的转变。通过均方差决策法对新源县土地资源进行敏感性分析。

新源县生物多样性复杂，生态环境较稳定，地表具有大面积植被覆盖且河流众多，选取地形因子（海拔、坡度、坡向）和地表因子（植被、水体）为新源县生态敏感性评价因子。

均方差决策法是一种客观赋权方法，通过指标数据的相对离散程度确定指标权重[6]。均方差决策法的计算步骤由评价指标标准化、指标平均值计算（式1）、指标均方差计算（式2）、指标权重计算（式3）等组成。

式中：xij——第j个指标标准化后的值；n——指标个数；——第j个指标的平均值；δj——第j个指标的均方差；wbj——第j个指标的权重。

根据评价因子对生态环境的影响程度，将敏感程度划分为5个等级。坡度、海拔、坡向、植被和水体的权重分别为0.2、0.1、0.1、0.3、0.3。

2 结果与分析

2.1 新源县国土空间开发保护现状评估

第三次全国国土调查数据显示，新源县土地利用类型相互转化较多。新源县耕地面积逐年增加，流入量大于流出量，由草地、建设用地和湿地转为耕地的面积较大，由耕地转为林地、草地的面积较大，建设用地和种植园地次之。三调前的土地调查数据和三调数据格式口径不统一，在转化过程中，耕地流入农村道路和沟渠的面积较大。

种植园用地面积较稳定，种植园用地流入耕地的面积较大，流入草地、林地、建设用地的面积次之，流入湿地、水域和其他土地的面积最小；种植园用地流出耕地、林地、草地的面积最大，流入建设用地、水域的面积次之，流入湿地和其他土地的面积最小。

随着加强生态文明建设、封山育林等一系列政策实施，林地面积呈增加趋势。林地流入草地的面积较大，流入耕地次之，流入种植园用地、建设用地和湿地的面积次之，其他土地和水域面积最少。林地流入草地最多，耕地、水域和建设用地次之，湿地、种植园用地、其他土地最少。草地面积呈先减少后增加趋势。草地流入林地和其他土地的面积较大，耕地、湿地和建设用地次之，流入水域和种植园用地的面积最小。草地流入林地和耕地的面积较大，建设用地、水域次之，流入湿地、其他土地和种植园用地的面积最小。

建设用地面积总体呈增加态势，流入量大于流出量。建设用地流入草地、耕地较多，林地、其他土地和湿地次之，流入种植园用地和水域最少。建设用地流入耕地、草地、林地最多，水域、种植园用地和其他土地次之，湿地最少。

2.2 新源县国土空间生态敏感性评估

单因子分析可以反映生态环境在单一因子作用下的结果，分别分析海拔、坡度、坡向、水体和植被五个因子的作用结果和各因子的主要影响方向与程度。

海拔增高时，生物多样性降低，生态环境变得不稳定，生态敏感性增高。新源县较高海拔区为南北两侧山脉与东部山区，高大山区和山麓地带生态敏感性较高；中央河谷地区海拔较低且为开阔平原，生物多样性较高，生态系统较稳定，生态敏感性较低，河谷腹地生态敏感性为非敏感。

坡度变陡时，生物多样性降低，生态环境变得不稳定，生态敏感性增高。新源县两侧山地与东部山区坡度变化较大，陡坡集中分布，生态敏感性极高；中央河谷平原基本为非敏感状态。

坡向不同时，地面接收日照、太阳辐射和降水存在差异，直接影响生态系统稳定性。研究区位于北回归线以北，一年内正午阳光基本出现在南坡，北坡接受太阳辐射较少。因此，极高敏感坡向为北坡，高敏感坡向为西北、东北，中敏感坡向为正东、正西，低敏感坡向为东南、西南，非敏感坡向为正南、平地。敏感性较高地区主要为山脉阴坡。研究区地表起伏变化大，坡向分布复杂，河谷平原区和山脉阳坡的部分地区为中敏感或高敏感地区，总体敏感性较低。

水体受气象、人类活动等众多因素影响，具有复杂多变的特点，靠近水体区域的生态敏感性较高，划分水体缓冲区进行生态敏感性评价。极高敏感区域为水体本身；高敏感区域为距水体300 m内的缓冲区；中敏感区域为距水体300～800 m内的缓冲区。水体在整个区域内体现调节生态的作用，水体缓冲区外的区域为低敏感区域。

植被是生态系统评价中最直观的因素，植被覆盖高、生长旺盛的地区生态系统趋于稳定发展，生态敏感性较低。河谷平原腹地和中海拔常绿林区域，植被生长稳定，基本不会出现生态环境问题，为非敏感区域；河谷平原边缘植被较多，为低敏感区域；山地高海拔区域和常年积雪，植被覆盖较少，生长波动大，为高敏感区或极高敏感区。

单一因子分析很难综合反映生态环境敏感性的空间分异特征，需要对各因子进行加权计算，分析新源县综合生态敏感性。河谷平原腹地具有适宜的地形条件和水热条件，植被覆盖高，长势茂盛，生态系统较稳定，为非敏感区；河谷中靠近水体的地区，生态稳定性随水体变化发生变化，敏感性较低，为低敏感区；中海拔山脉阳坡植被分布较多，受综合地形因子影响，敏感性高于平原地区，为中敏感区；新源县高敏感和极高敏感区域较少，零散分布在山区。

新源县生态敏感性如图2所示。

图2 新源县生态敏感性

在国土空间规划中，对国土空间利用下的新源县生态敏感性进行分析，根据不同敏感程度推演自然灾害发生风险，敏感度越高，发生自然灾害的可能性越大，应加强生态保护，减少其他建设。

2.3 基于生态思想的国土空间规划

国土可持续发展是国土工作的主要目标，国土空间规划等社会经济建设应基于土地资源可持续发展理念进行，土地生态环境变化是分析土地资源是否可持续发展的最高置信指标。基于土地生态环境进行国土空间规划可以改善现状土地利用与社会发展，评估土地资源未来发展方向，及时规避生态风险，合理开发利用自然资源，实现人与自然和谐发展的目标。

基于生态思想的国土空间规划需从两方面进行，对现状土地利用进行评估，分析现行国土空间规划影响，基于“压力-状态-响应”模型，形成现状分析报告；结合RS技术、GIS技术分析过去中长期土地生态环境变化，形成土地生态环境变化报告。基于现状分析报告和土地生态环境变化报告，构建县域空间生态认知，梳理社会建设、生态环境保护、土地可持续发展等需求层次，进行县域国土空间规划。

3 结语

本研究基于三调数据和卫星影像解译数据，对新源县国土空间规划进行现状评估与灾害风险评估。新源县三调数据显示，耕地、林地、草地面积均呈现增加趋势，种植园地面积减少。随着城市化推进，新源县建设用地面积逐年增加，中心城区范围扩大，城郊的工业企业对新源县生态稳定具有一定影响，基于生态的国土空间规划应转为后期国土规划工作的中心。新源县人类活动区生态敏感性适中，适宜合理开发利用土地，山区主要以林地草地为主，是新源县的生态调控中心。发展基于生态敏感性的国土空间规划工作，合理开发利用土地资源，有助于规避自然灾害对人类社会经济直接的损失，建设环境友好型、生态友好型城市。