武汉汉阳湖区土地资源评价研究

武汉汉阳湖区土地资源评价研究组长；马维组员；姜猛张庆张剑聂润王铭藻姜柱平土地资源评价•土地资源评价，即土地评价，是根据特定的目的对土地的性能进行鉴定。土地资源评价包括对土地的各个要素如气候、地形、土壤、植被、水等以及与土地利用有关的社会经济条件进行全面综合的考察；阐明土地对某种用途的适宜程度、限制程度、生产潜力、经济效益及对环境有利与不利的后果；阐明土地现在的利用情况、合理程度以及土地用途转变的可能性及其条件；阐明土地提高生产能力与增加经济效益的必要措施。文章框架•第一章研究区域概况•第二章研究方法及步骤•第三章评价指标选取和权重确定•第四章湖区土地资源评价•第五章总结一、研究区域概况介绍武汉汉阳湖区地理位置，汉阳区总区域面积、土地总面积、区内湖泊污染程度、属于的气候布带、人口、及地形地貌。二、研究方法及步骤一、研究方法本研究利用Arc/info地理信息系统作为空间数据管理工具,将航空影象图数字化输入计算机,结合土地利用现状图、行政区划图确定评价范围,并划分评价单元,生成Arc/info空间数据库。二、建立汉阳湖泊地区土地资源评价体系在主导性、差异性、综合性等原则下,考虑汉阳地区实际情况,并根据已经掌握的各种资料遴选评价因子,聘请土地科学、生态科学方面的专家和熟悉汉阳实际情况的人员填写判断矩阵,运用层次分析法确定各因子权重,建立汉阳湖泊地区土地资源评价体系。二、研究方法及步骤三、采用总分数轴法划分土地资源质量等级,利用Arc/info的表格处理和图形显示功能将结果输出(图1)。三、评价指标选取和权重确定1、评价指标选取城市土地利用系统是典型的自然、社会、经济复合系统,该系统涉及到资源、环境、生态、社会、经济等指标,因此,影响城市土地资源质量的因素不仅有土地的自然环境条件,而且包括土地的社会经济属性、区位属性等。武汉汉阳湖区区位条件自然因素；由于湖泊的存在,汉阳区内部分土地地下水位较高,土地持力层有淤泥存在,地基承载力不足,湖泊洼地经常受淹而且排水不畅,地基易下陷,而且由于紧临汉水和长江,洪水期可能带来的淹没也会对土地资源的建设利用产生不良影响。自然环境因素——选取坡度、地基承载力、工程地质灾害、地下水埋深、洪水淹没状况、地面排水情况、植被覆盖度、生态敏感度、近水距离9个因子;社会经济因素；根据2000年第5次人口普查数据资料,汉阳区总人口为50.77万人,占全市6.31%,为武汉3镇人口密度最低地区。社会经济因素——社会经济因素中采用人口密度、土地利用程度、基础设施状况、环境质量状况4个指标;区位因素——将区位分为经济区位和交通区位,分别采用城市商业服务业中心对土地单元的影响程度、土地单元的道路通达度两个因子确定武汉汉阳湖区土地资源评价指标层次结构用层次分析法确定评价因子权重层次分析法(简称AHP法)是美国运筹学家沙蒂(A.L.Saaty)于20世纪70年代提出的一种定性与定量相结的多目标决策分析方法,它的特点就是能将决策者的经验判断给予量化,对目标因素复杂且缺少必要的数据的情况非常适用;此外,它将一个复杂的问题表示为有序的递阶层次结构,能将数据、专家意见和分析者的客观判断直接有效地结合,通过人们的判断对评价因子的相对重要性进行估计,然后用数学方法确定表达每一层次全部因素相对权重。层次分析法的步骤如下1)建立层次结构模型。将确定的参评因子构造成一个多层次指标体系,由评价目标通过中间层到最低层排列。2)构造判断矩阵。将某一因素的下一层所有与之有联系的因子两两进行重要性比较,请专家各自填写,一般采用1~9及其倒数的相对重要性标度方法。3)层次单排序。根据专家填写的判断矩阵,求解判断矩阵的特征根问题的解,将其归一化后即为某一层次因素对于上一层次因素相对重要性的排序权值。4)一致性检验。计算一致性指标CI,当随机一致性指率CR=CI/RI0.10时,认为层次单排序的结果有满意的一致性,否则需要调整判断矩阵的元素取值。RI为平均随机一致性指标。5)层次总排序。计算同一层次所有因素对最高层相对重要性的排序权值。6)层次总排序的一致性检验。层次总排序是从上而下逐层进行,其结果需进行一致性检验。按以上步骤,根据各指标的层次关系,请专家填写判断矩阵,运用Matlab编写程序计算特征根及权重,进行一致性检验,得到评价因子权重。评价因子权重(表)根据表1可看出,影响汉阳湖区土地资源质量的4个主要因子为土地利用程度、地基承载力、商服影响度和生态敏感度,权重分别为0.0935,0.0913,0.0879和0.0845。根据评价因子权重(表)分析得出湖区土地资源评价评价单元划分为了便于评价因子数据的取得,以土地利用现状自然形成的边界来划分评价单元,即以自然地块为基础,同时考虑行政边界,综合划分评价单元。评价因子量化赋值•评价因子有数值型和语言描述型两种,评价因子的量化赋值采取0~10分的封闭区间体系,因子的优劣均在0~10分内计算其相对分值,最优的条件取值10分,相对最差的条件取值0分,其余作用分值按优劣程度计算。语言描述型评价因子,根据已经掌握的资料进行分析,然后参考熟悉汉阳湖区土地资源实际情况的专家们的意见,综合赋值,如工程地质灾害、洪水淹没状况、地面排水情况、环境污染状况(由于监测点位资料较少,结合实地考察判定)、土地利用程度等。综合评价•根据评价指标无量纲化结果，设定评价因素层在指标层上的规格化矩阵为•Rii：同时根掘己确定的权重设定准则层、因素层、指标层各因素或指标的权重分•别为Wi、Aj、ai(i=1，2，⋯，n)。运用逐级综合方式进行综合，则一级综合评价•Ri=Rij孙：二级综合评价R=RixAi：三级综合评价r=ΣR×w；三级综合评价•中的r即为综合量度值安全综合指数。土地等级划分将各土地评价单元的总分值标注于数轴上方,根据总分值在数轴上分布的密集与疏散程度,在相对疏散处设立分界线,将总分值划分为5个区间,因此,土地资源从优到劣分为5个级别(表2)。评价结果根据各评价单元的综合分值,利用Arc/inf的图形输出功能,各级别土地的分布状况如图。•质量较好的Ⅰ、Ⅱ级土地主要分布于商业服务业较为集中的汉阳大道沿线,建设强度大,土地集约度高。•Ⅲ、Ⅳ级土地占土地资源总量的62.5%,Ⅲ级土地所占地域非常适合居住用地、工业用地、仓储用地等,是城市化最为迅速的区域,但是这些地区目前用地混杂,污水排放量很大,因此土地利用必须严格按照规划有序开发,同时在湖泊周围必须建设足够的生态湿地、绿地,保护湖泊地区的生态环境。•Ⅴ级主要位于汉阳区与蔡甸区的边界处,这类地区发展滞后,远离城市中心,基础设施薄弱,人口数量较少,土地利用率很低,为主要欠发展地区。结􀀁论一、本次评价在确定因子权重时采用层次分析法,充分吸收了土地科学、生态科学专家以及熟悉汉阳实际情况的人员的意见,对各评价因子的权重进行了准确的判定。评价指标不仅有定量指标,也包括定性指标,对一些不容易定量分析以及数据缺乏的指标采取专家打分,增强了评价的全面性和实用性。二、在Arc/info地理信息系统的支持下,解决了统计表格和测绘图件不能综合分析的问题,将空间数据和属性数据结合分析,避免了数据转换过程中出现的数据丢失或者数据混淆,利用Arc/info的空间分析工具Buffer求取点状和线状影响因子的作用分值非常直观方便,评价结果以统计表和图件两种方式输出,整个评价成为一个整体过程,其效率很高,省时省力,使土地评价的定量化、可视化、时效性大大增强。三、本次评价将水体的影响和生态指标加入到土地分等定级中,更符合武汉汉阳区建设生态园林城市的目标,为汉阳区土地利用整体规划以及湖区土地利用专项规划提供了科学依据,评价所采用的方法体系亦为类似地区开展土地资源评价提供重要参考。O(∩_∩)O谢谢观赏