岭南丘陵地区土地适宜性评价及开发建设研究——以光明科学城大科学装置集群为例

叶芳芳 王 宁 胡旸健

（中国城市规划设计研究院深圳分院，广东深圳 518000）

丘陵地势广布全国各地，而岭南地区作为我国主要的丘陵分布之一，丘陵地貌也较为常见。随着岭南地区城市化进程的加快，建设用地日益紧张，对于丘陵地区的开发和利用，变得日益寻常。但丘陵地区生态环境相对脆弱，且山峦起伏，可直接进行开发建设的用地有限，如何协调好开发建设与自然生态保护的关系，最大限度避免对原始山地形态的破坏是开发建设的前提，而由此在规划及开发建设之初开展土地适宜性评价则至关重要。

本文以光明科学城大科学装置集群为例，探讨对于岭南丘陵地区，如何开展土地适宜性评价，形成兼顾生态保护和可持续开发利用的综合评估，识别适宜开发建设区域，以支撑用地布局、道路及市政基础设施等体系构建，从而实现生态文明建设和可持续发展。

1 研究区域概况

1.1 现状地形地貌特征

光明科学城大科学装置集群约9.5 km²，地处深圳市西北部，属于典型的岭南地区丘陵地貌。研究区域地形地貌较为复杂，中部为水库及山谷，四周为山体，呈现中间低四周高的内聚形态。山体平均高程为100 m左右，且普遍坡度较大，近60%的山体坡度大于25%。区内生态本底优越，水、植被等生态资源占比达70%以上，自然水体结构完整，有水库、山塘、溪流等。植被覆盖率较高，主要以荔枝林为主，局部分布相思树等本地树种。从景观特征来看，研究区域以两个水库为景观中心，环绕若干灵动的山形叠翠，其自然的形态体现了深圳市难得的岭南山水特征。

1.2 开发建设必要性

光明科学城是粤港澳大湾区国际科技创新中心的核心功能承载区和深圳综合性国家科学中心的重要组成部分。大科学装置集群位于光明科学城北部，是科学城“一主两副”科学装置集聚区中的主科学装置集群，未来将重点集聚一批重大科技基础设施、前沿交叉研究平台、科研机构等创新要素，打造具有影响力的科学引擎，其开发建设势在必行。

2 评价方法

本次研究充分参考现有研究成果和技术规范[1]，以地理信息系统（GIS）技术为主要技术手段开展评价，构建面向土地建设的适宜性评价和面向生态环境保护的限制性评价技术体系。其核心是通过德尔菲法和层次分析法构建评价指标体系和权重体系[2]，利用缓冲分析、空间插值分析、重分类分析等空间分析方法，对各分项因子进行单独分析，并结合GIS技术，将单因子评价结果复合形成综合评价结果。

评价指标体系中因子的选取是关键。本次研究通过对理论预设情景分析，构建了针对土地利用适宜性及生态环境限制性评价的“两级多维”的评价指标体系[3]，并根据实际资料收集情况对指标体系进行优化。土地利用适宜性评价涉及4个维度评价因子，包括地形因子、水环境因子、地质因子和交通因子。根据评价的空间尺度和评价内容，4个维度因子又细分为14项分项因子。生态环境限制性评价主要涉及4个维度评价因子，包括气候因子、大气环境因子、植被因子和安全保障因子。根据生态保护和环境监测体征，4个维度因子又细分为12项分项因子，如表1所示。

表1 土地建设适宜性评价指标和生态环境限制性指标构成

3 土地适宜性综合评价

3.1 土地建设适宜性评价

开展地形、水环境、地质灾害、交通等单因子分析，利用各类空间分析方法对分项因子进行单独分析，将各因子均分为5级评价：不适宜、较不适宜、一般适宜、较适宜、最适宜，进而加权叠加，最终确定适宜开发的范围和规模。

3.1.1 地形

根据获取的高精度测绘数据，通过GIS分析工具生成不规则三角形面模型（以下称TIN模型），并以此模拟评价范围内地形特征，开展相关评价。

（1）坡度：根据TIN模型开展坡度分析。根据《城市用地竖向规划规范》（CJJ 83—99）要求，分别以3%、8%、15%和25%作为分级阈值对测算出的坡度进行分类分级。

（2）起伏度：重点评估地势起伏情况，反映未来土地平整工程规模和难易程度。根据相关经验值，分别以0.3、0.6、0.9、1.2 m作为分级阈值进行测算。

（3）坡向：以阳光照射时间和强度为主要研判依据，形成5个等级。其中正南方向（180°）最适宜，正北方向（0°）最不适宜。

（4）综合评价：将单因子评价结果结合权重进行空间叠加，分析得到地形因子评价初步结果，并根据自然断点法对叠加结果进行重分类分析，最终将地形划定5个等级，如图1所示。根据评价结果，研究区域适宜建设范围约占66%，空间上主要集中在南部、东南部和西部片区，整体连片情况较为理想，适宜连片开发。

图1 地形因子评价

3.1.2 水环境

考虑到研究范围内分布水库水塘且建有坝体，存在雨水季节溢洪的风险，因此开展水库安全影响及积水风险分析。

（1）水库库区：根据水库汇水面分析结果和对应的百年一遇、千年一遇水位线作为评价阈值，分别对水库库区进行评价。对于高于千年一遇水位线的地区，以经验值3 m作为分级间隔进行识别。

（2）非水库库区：根据水库汇水面分析结果识别非水库库区范围。以水库坝底高程作为汇水阈值，低于阈值的则判定为易积水范围，高于阈值范围的，按0.3 m作为分级间隔。

（3）综合评价：通过将水库库区范围和非水库库区范围评价结果合并，形成5个等级，如图2所示。根据评价结果，研究范围内水环境条件较为适宜进行开发建设，水库水位和积水范围对开发建设的影响有限。

图2 水环境因子分析

3.1.3 地质灾害

根据收集的资料，研究范围内地质灾害主要为滑坡，危害等级都属于低级，且不涉及地震断裂带、地面沉降、水土流失、坍塌、泥石流等灾害类型，同时地基承载能力较为接近，因此重点识别滑坡发生时易受影响范围。根据经验值，设定25 m作为分级间隔，最终识别崖岭的东南侧存在滑坡风险，如图3所示。

图3 地质灾害因子分析

3.1.4 交通

研究区域周边为高铁、高速环绕，考虑到大科学装置集群未来重点承载大科学设施，而高铁列车、汽车等电磁辐射、噪音、振动等可能会对科学装置本身和实验监测产生影响，因此选取铁路及高速公路因子作为负面影响因素，而主干道、次干道等城市道路作为正面影响因素，根据各因子重要度情况，计算得到分项因子在交通因子综合评价中的权重分布，划定5级区域，如图4所示。

图4 交通因子分析

3.1.5 综合评价

赋予各因子不同权重，通过加权叠加分析最终形成土地建设适宜性综合评价结果，如图5所示。识别研究范围内适宜建设区域占比较高，约达到62%，主要集中分布在中部山谷山脚及山腰地区、南部和西北部片区；同时识别水库周边地区、山体山脊或山顶地区坡度和起伏度较大，不适宜大规模连片开发，应采用点状开发模式。

图5 土地建设适宜性综合评价

3.2 生态环境的限制性评价

开展气候、大气环境、植被等单因子分析，将各因子均分为5级评价：生态价值高、生态价值较高、生态价值一般、生态价值较低、生态价值低，通过加权叠加分析，最终识别出生态保护范围。

3.2.1 气候

主要通过对各气象站年平均最大风速、平均降水量、平均气温、平均相对湿度分别进行空间插值分析，形成模拟成果并进行分级，最后加权形成评价结果。总体而言，研究范围内风速较适宜、水量充沛、气温及湿度适宜，均较适宜植物生长，生态价值较高。

3.2.2 大气

主要关注区域内大气质量，其主要监测数据包括空气质量指数（AQI）、细颗粒物浓度（PM2.5、PM10）等。通过对各环境监测站年平均PM2.5指数进行空间插值分析，识别研究范围空间环境较好。

3.2.3 植被

对于植被因子的分析主要是对不同类型用地的生态价值进行分类研究。基于土地利用调查，结合林业调查数据并进一步细化，识别不同类型用地的生态价值；按照防护林、一般林地、园地、耕地等进行分级，识别莲塘水库周边植被生态价值较高，需要重点保育。

3.2.4 综合评价

赋予各因子不同权重，通过加权叠加分析最终形成生态环境限制性评价综合结果，如图6所示。识别研究区域除现状已建成区外整体生态环境价值较高，特别是水库周边区域，生态价值普遍较高，具有较高的生态保护价值。

图6 生态环境限制性评价

3.3 综合评价

根据土地建设适宜性评价和生态环境限制性评价结果，通过判定矩阵的方式，最终形成五类用地适宜性综合评价结果，如图7、表2所示。

表2 土地适宜性综合评价表

图7 土地适宜性综合评价结果

一类地区为最适宜建设区，主要分布在研究区域西北部及南部，地势平缓，适合进行连片开发建设；二类地区为较适宜建设区，主要指山谷及山脚区域，可开发建设但不适宜大规模开发建设，宜采用分散式开发方式；三类地区为一般适宜建设区，坡度较大，在落实好生态修复工程与建设安全保障的前提下可进行点状开发，且建筑应依山就势布局；四类及五类地区为水库溢洪区、坡度较陡或生态价值较高的山体，不适宜进行开发建设。

4 开发建设模式研究

4.1 划定建设用地边界及路网结构

结合土地适宜性综合评价结果，进行建设用地选择，形成分片集中、有机分散的建设用地布局；并充分顺应自然环境，依山就势形成自由式路网。道路设计强调依山就势，避免破坏自然山水环境；在道路选线上贴合场地地形，避免单纯追求线形、坡度的高标准而导致大填大挖；在道路断面上符合用地需求，在道路景观塑造上强调自然而然，注重自然山水景观特色；植物配置、家具选择、道路照明强调与自然环境相结合。

4.2 确定片区场地竖向利用策略

结合地形分析确定差异化竖向策略，明确策略开发区、竖向改造区、更新改造区三种场地竖向利用方式，引导科学装置、科研院所的选址及开发建设。策略开发区以局部地形改造为主，尽量少破坏自然地形地貌，建筑依山就势，在相对平坦区域平行、垂直登高线布置。竖向改造区场地以平整为主，尽量土方就地平衡，就近平衡。更新改造区基于现状场平，局部场地清理为主，实现土方基本平衡。

4.3 提出建设用地分台高程控制

本次研究进一步细化场地设计，提出场地分台控制要求，依据道路标高及原有地形标高沿山体逐级下降设置台地，尽量减少挖方量，缓和地势，结合科研院所需求和建筑设计考虑各台地标高，地台地间高差主要以3～5 m为主，方便科研建筑、辅助建筑和地下室设计。

5 结语

本文尝试构建岭南丘陵地区土地适宜性评价体系，并探索提出合理的开发建设模式及策略，以期对同类型区域的开发建设起到启示作用。然而，由于不同区域的现状特征不尽相同，评价因子的选择也难以避免有所差异。因此，如何在评价因子的选取和整体体系搭建方面仍需进一步探讨。