0 引言

土地适宜性评价就是针对某一地区或区域的土地的某一方面用途,结合其自然、人文和社会经济等特征,对其进行土地的适宜或不适宜程度的评定和等级的划分,是缓解人地矛盾的有效手段[1]。土地适宜性评价主要分为农业用地的适宜性评价和城市用地的适宜性评价。其中,农业用地的适宜性评价的评价指标更加倾向于与农业生产相关度比较高的自然因素。与农业用地评价不同城市用地则是更加注重城市的社会经济特征及小部分的自然特征。随着最近几年的城市发展进程加快,以城市建设用地质量为主的适宜性评价不断开展[2]。

本文研究区域为威海市环翠区,该区为威海市政府驻地,位于威海市北部,三面环海，经济较为发达,因此对环翠区进行城市土地适宜性评价具有较高的理论意义和实用价值。本文结合威海市环翠区的实际情况,充分利用已有的环翠区属性和空间数据资源,通过层次分析法确定评价因素的权重,多因子综合权重叠加分析法进行城市土地的适宜性评价,进行综合的定性与定量分析,实现土地评价过程的系统化和自动化,得到一个科学的、可行性强的城市土地适宜性评价结果,并为土地资源管理、规划和利用提供准确、可靠的量化依据,为城市的规划和发展提供技术指导和建议。

1 评价方法及流程

土地适宜性评价方法主要体现在确定评价因子及其权重和综合评价方面,在确定因子权重方面常用的有特尔斐法、线性回归、层次分析法等,GIS支持下土地适宜性评价方法有叠加分析法、多指标决策模型和人工智能方法[3]。本节对本文所采用的评价方法和流程进行简单介绍。

1.1 层次分析法(AHP)

层次分析法(简称AHP法)是二十世纪七十年代,美国的一个运筹学家T.L.Saaty提出的。其原理就是为了对多个备选方案做出选择,确定最适合的方案而将组成各个方案的因素分成几个层次,从第二层开始,第二层中的各个因素两两比较确定各个因素对第一层的重要程度,然后将该层得到的权重计入下一层,再对下一层进行比较打分,以此类推直至完成全部因素权重的确定[4]。最后计算最后一层因素相对于第一层的权重。

1.2 多因子综合权重叠加分析法

选定评价指标并建立评价指标体系后,结合评价区的实际情况进行单项指标的分值确定,然后根据各个评价指标对评价对象的重要程度确定各个评价指标的权重值,该方法最关键的一步就是对评价对象的每个单项评价指标的分值进行加权求和,得到评价对象每个评价单元的适宜性总分值,再根据此分值进行下面的分级评价工作。其数学计算公式如下式[5]:

(1)

式中,V为城市用地的某一级土地的适宜性评价值;Bi为第i项评价指标的评价值;Wi为i项评价指标的权重;n为评价指标体系中评价指标的数量。

1.3 评价流程

对于所有评价指标均按以上两种方式进行分值赋予,篇幅所限不再逐一进行介绍。

焦坤向记者解释说，倍丰农资集团在当前阶段进驻农业肥领域，就行业整体发展趋势而言稍显晚了一些，但又不太晚。首先，两大集团公司强强联手，双品牌站台撑腰，其信誉保证与综合实力的优势自不必多说。

事实上，大自然中到处都有斐波拉契螺旋线的杰作。海螺的外壳、向日葵的种子、台风的流动、水中的漩涡，包括DNA形成的双螺旋结构，甚至银河系的俯视图，都呈现出这个规律。这里面都包含着数字e。唯一的区别，仅仅是e的多少次方不同。在自然界的底层规律上，依然能找到e的踪迹。

图1 适宜性评价工作流程图

2 环翠区土地适宜性评价

2.1 评价单元划分

为了能够方便最后的综合加权叠加分析,计算出土地适宜性的总分值,需要将评价区划分成评价单元,并以此作为评价空间上的基本单元。常用的评价单元划分方法主要有叠置法、地块法、网格法和多边形法[6][7]。网格法具有划分简单,便于计算的优点,故在本文中采用动态网格法划分评价单元,以90 m×90 m的栅格为一个网格,环翠区共划分评价单元总数为90928个。

2.2 评价指标体系建立及权重确定

城市土地的适宜性要考虑到的因素涉及方方面面,选取评价因子是进行土地适宜性评价的关键,评价因子的选取应遵循以下六项原则:综合分析原则、主导因素原则、稳定性原则、差异性原则、独立性原则和现实性原则[8]。结合现有数据和环翠区的实际情况,舍弃部分相关度不大且较难获得的指标,从现有的相关数据中选择指标,分目标层、因素层、因子层、指标层四个层次建立威海市环翠区城市土地适宜性评价指标体系[9]。其中包括4个因素、8个因子,13个指标。目标层为城市土地适宜性评价,第二层因素层共有4个因素,现将该评价指标体系简要介绍,如图2所示:

图2 适宜性评价评价指标体系图

不管是“洋葱”还是“冰山”，文化表象与文化实质之间联系紧密、不可分割，文化实质影响并驱动着文化表象，同时文化实质又通过文化表象来体现它所存在的意义。

表1 权重计算结果表

因素层权重因子层权重指标层权重商业聚集度0.2464商服中心规模0.2464市级商服中心0.1451区级商服中心0.0620小区级商业网点0.0393交通通达度0.2965道路通达度0.2965主干道路0.2965社会服务设施条件0.2464医疗机构完备度教育设施完备度文娱设施完备度公共服务完备度0.07750.11500.01960.0343医院0.0775大学0.0677中学0.0290小学0.0183公园0.0196银行0.01715政府机构0.01715自然环境质量0.2107地质条件0.1405坡度0.1405绿地分布情况0.0702绿地0.0702

根据专家打分法获取的相关信息和笔者的相关经验制定主干道路、医院、绿地等13个评价指标的分级标准,并逐一对其打分。分值介于1-10之间,分值的高低代表该评价指标对土地适宜性的重要程度。主要采取两种方式对评价指标进行等级划分和分值确定:

2.3 评价指标分值确定

表中的数据显示,商业聚集度和交通通达度的权重之和为0.5429,这明显大于权重总和的一半,符合《城镇土地分等定级规程》中的要求,可以用该权重值进行环翠区的城市土地适宜性评价[10]。

蒋玉泉(1858—？)，谱名同垣，字伯厚，一字味经，又字微谨，浙江余姚人。光绪戊戌科(1898)进士。戚渠清的问业师，与同年蔡元培、徐维则同年友善。蔡元培日记有多处记载，1894年7月28日日记，“晤蒋味经同年”；1896年2月30日，“看味经不遇”；10月12日，“蒋味经同年来”。1899年1月25日，“致蒋味经同年书，附征信录百册(余姚)”[2]210。蔡元培在绍郡中西学堂任总理时还把招生广告寄给蒋玉泉，请其分发。辑有《国朝文选》60册。

游历野村谷，庶几可了却心愿，于篱笆内随意择一小方格，便拥得一块自主田地，春播秋收，自耕自食之余馈赠亲友。无暇无力躬身亲为者，以地主身份雇人代耕，约定严禁农药化肥，确保收成无虞。

通过调查问卷的方式充分咨询国土资源、城市土地规划等方面的专家和相关工作者获得各个指标间的权重判断矩阵。为简化操作过程,采用五标度的层次分析法,在YAAHP软件中先构建层次结构模型,再建立判断矩阵并进行一致性检验,得出各项因素因子的权重值,最终确定各个指标权重。如表1所示:

表2 主干道路指标等级划分表

范围分值距离主干道路500 m以内10距离主干道路500 m到1000 m之间7距离主干道路1000 m到1500 m之间5距离主干道路1500 m到2000 m之间3距离主干道路2000 m以外1

(2)对于绿地、坡度等面状或栅格数据形式的分值确定,主要采用直接根据等级划分标准对所有评价单元划分等级并赋予分值的方式实现。以坡度为例,在城市建设中对坡度要求相对于其他类型的用地类型更为敏感,坡度平缓,地形起伏平缓的区域更为适合。故而对坡度采用更为细致的划分方式,分别见表3和图4。

图3 主干道路评价结果图

表3 坡度指标等级划分表

范围分值小于2°102°-5°95°-8°78°-12°512°-17°3大于17°1

本文对威海市环翠区土地进行了科学的评价,结合该区的实际情况,严格按照科学的流程进行。首先,根据土地适宜性评价的指标选取准则,结合《城镇土地分等定级规程》和《土地评价纲要》中的相关规范,建立合理的环翠区土地适宜性评价指标体系,并运用层次分析法确定各个因素、因子和指标的权重。然后,运用网格法划分评价单元,计算每个评价单元的各指标的分值,对单项指标进行评价,得出各个指标的分值分布图。接下来,采用多因子综合权重叠加分析法计算各评价单元的城市土地适宜性评价总分值。最后,按综合评价分值的分布情况划分适宜性等级,对评价区进行分等定级,得出环翠区土地适宜性级别分布图。适宜性评价流程如下图1所示。

(1)对于医院、学校、主干道路等点状、线状形式的矢量数据的评价指标,主要采用距离远近划分等级方式进行。以主干道路为例,根据城市地理学理论,城镇、人口与相关的生产力要素会向开敞的交通要素界面空间聚集[11]。根据距离主干道路距离的远近,分别给相应区域的评价单元赋予不同分值,通过建立缓冲区实现这一过程。划分依据和分析结果分别见表2和图3。

2.4 评价结果计算与分析

使用ArcGIS软件的缓冲区分析和重分类等功能对各评价指标进行赋值。根据上文介绍的公式(1),运用ArcGIS的栅格计算器功能对每个评价单元的各个指标分值进行叠加计算,求得每个评价单元的土地适宜性总分值,依据以下的划分标准按照分值高低将环翠区土地适宜性等级划分为六级。如表4所示。

[91] 葛红亮、鞠海龙：《“中国-东盟命运共同体”构想下南海问题的前景展望》，《东北亚论坛》2014年第4期，第29-30页。

图4 坡度评价结果图

表4 环翠区城市土地适宜性划分范围表

土地等级一级地二级地三级地四级地五级地六级地分值分布8-107-86-75-63-50-3

统计各个等级的土地占地面积和百分比,绘制环翠区土地适宜性分级图。环翠区的土地适宜性分级统计情况如表5所示,城市土地适宜性分布情况如图5所示。

表5 环翠区土地适宜性分级统计表

土地等级所占比例/%土地面积/平方公里一级2.524.8二级4.645.6三级6.261.4四级11.9117.9五级41.5411.3六级33.3330.0

图5 环翠区城市土地适宜性分布图

从适宜性分布图上可以看出,环翠区的一级土地占地面积比较少且主要分布于环翠区市中心、经济技术开发区、高新技术产业开发区和旅游度假区四个区域,而二级地到六级地以四个区域中心为圆心呈环形扩散分布,且按照离市中心的距离土地级别逐渐降低。东南方向三级地分布,考虑相应区域为部分主要的乡镇驻地,故土地适宜性等级相对较高。环翠区主要的土地类型为三、四、五、六级,占比总和为92.9%。

3 结束语

本文根据该区基本情况,严格按照指标体系的原则建立环翠区城市土地适宜性评价体系。运用层次分析法计算因素、因子和指标的权重,并确定每个指标的作用分值。运用多因子综合权重叠加分析法计算评价单元总分值,将土地适宜性等级划分为六级。评价结果为环翠区城市空间布局优化提供了依据,对环翠区城市建设选址、城市规划等方面具有重要的现实意义,提高土地资源利用效率,减少资源的浪费。

但本文仍存在一定的不足之处,在对各个评价指标赋分值时,受数据的完整性限制,部分数据的分值是笔者根据指标的等级进行了分值的确定,可能会影响评价结果的客观性和准确性。在今后的研究中考虑采用人工神经网络的方法对评价过程加以改进,以期取得更为客观、科学的评价结果。

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