GIS用地适宜性评价分析方法论文资料.docx
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GIS用地适宜性评价分析方法论文资料
人文地理学研究方法课程实验报告
——基于GIS的金陵监狱用地适宜性评价
一、实验目的：
（1）掌握ARCGIS地理信息数据库建立、图像配准、矢量化等基本操作，学会分析制图等功能，理解地理信息系统基本思想；
（2）了解人文地理学中的空间分析功能，并能借助ARCGIS解决中的缓冲区分析、叠置分析、3D分析等解决实际问题，掌握空间建模思想在实践中的应用。
二、实验数据：
本次研究采用江苏省金陵监狱的1：
5000地形图、遥感影象图等其他资料作为基础数据。
金陵监狱地属南京市区东郊江宁经济技术开发区汤山街道金丝岗，宁杭公路（122省道）19公里路程碑南侧1.5公里处，青龙山与黄龙山之间。
其区域范围介于北纬32°01’～32°03’，东经118°56’～118°58’之间，东西宽约0.8公里，南北长约3.4公里，总面积约2.29平方公里。
三、实验过程与方法：
（1）原理与技术路线
按照新的城市规划编制办法，进行城市规划和建设之前必须划定非建设用地，对规划区内的用地进行已建区、适建区、限建区、禁建区的划分，并提出相应的土地开发政策和空间管制规划。
本次建设适宜性评价主要采用建设阻力—潜力模型，建设阻力即为生态敏感性分析，主要分析监狱辖区内阻碍用地开发建设的因素，划分敏感区和发展潜力区，在此基础上抓住影响金陵监狱发展的主要因素——生态保护和产业调整、土地置换等，将规划区内的用地划分为已建区、适建区、限建区、禁建区，针对不同的区域提出不同的开发强度和开发政策，力争实现金陵监狱快速发展的同时可持续发展。
实验步骤：
①区域实地调查，收集资料
②结合地方实际情况，制定分析指标体系
③利用RS（遥感）和GIS（地理信息系统）平台，建立多指标数据库
④确定各指标属性值，评价权重，建立评价模型
⑤分析评价结果，进行用地适宜性评定
⑥指定空间管制规划，指导区域发展。
具体思路如图所示。
用地适宜性分析与空间管制规划技术流程图
（2）单因子评定过程
影响用地适宜性的因子很多，如高程、坡度、植被、水域等.在分析金陵监狱现状特征的基础上,遵循因子的可计量、主导性、代表性和超前性原则，选取对土地利用方式影响显著的高程、坡度、水域、植被四个自然因子，同时结合矿石开采所导致的地质隐患、洪水暴发带来的安全问题以及建筑的朝向问题等，又选取地质、洪水、坡向三个因子共七个因子组成用地适宜性评价的主导因素。
用地适宜性评价因子选取与权重赋值
因子
限制级
坡度
高程
（米）
洪水
地质
坡向
水域
植被
1
0-8°
3-60
南\东\西
无大量植被
3
8°-15°
60-100
50年一遇洪水区
陡坡缓冲区（50米）
北
缓冲区（50米）
有大量植被
5
>15°
>100
20年一遇洪水区
陡坡（废弃采石场）
自然水体
权重
0.386
0.193
0.129
0.097
0.077
0.064
0.055
（1）坡度因子：
作为导致水土流失的一个重要因子，在维护山林地生态系统平衡，防止水土流失方面有重要的影响，同时对于建设活动也进行不同坡度等级的限制，坡度越陡，发生水土流失的可能性越大，建设适宜性较低。
本次用地适宜性评价将其作为最主要的因素，赋予的权重最大，并按照国家相关规范划定坡度限制级别。
其中0-8°为适宜建设用地，8°-15°为限制建设用地，大于15°由于开发难度较大为禁止建设用地。
实现过程：
●加载CAD数据
●生成DEM
●生成坡度
●坡向按照限制级别重分类
●制图（如下）
（2）高程因子：
高程是区域大的骨架和背景。
金陵监狱范围内海拔高度在40米到250之间，将60米以下的作为适宜建设用地，60米—100米为限制建设用地，超过100米的地区由于环境保护的需求和建设成本的问题则作为禁止大规模开发和建设用地。
实现过程：
●加载CAD数据
●生成DEM
●高程按照限制级别重分类
●制图（如下）
（3）洪水因子：
城市安全问题、区域安全问题目前备受关注，金陵监狱辖区生态敏感性较脆弱，存在很大的洪水安全隐患。
根据统计资料，南京市近90年来平均降水量1008.3毫米,均方差229.5毫米，金陵辖区内洪水的汇流方向主要是自西南向东北,而监区处于汇水下游，必须考虑洪水对于建设用地的限制性影响。
研究采用汇水线提取技术和径流量计算，将辖区内汇水区域分为三个等级，按照不同的汇水截面作缓冲区，作为评定用地适宜性的基础。
其中50年一遇洪水区内为限制建设用地，20年一遇洪水区内为禁止建设用地。
实现过程：
●加载CAD数据
●生成DEM
●水文分析（汇水线提取）
●汇水线矢量化
●汇水线缓冲区分析
●字段分级
●汇水线转为栅格数据
●重分类
●制图（如下）
（4）地质因子：
主要考虑矿石开采、水泥制造导致的地表裸露、地质隐患等问题，这些区域内禁止建设开发，周边50米限制建设开发。
实现过程：
●遥感影象解译
●地质因子矢量化
●缓冲区分析
●按限制级别字段赋值
●矢量数据栅格化
●按照限制级别重分类
●制图（如下）
（5）坡向因子：
主要考虑建筑采光和朝向问题，东、南、西向用地为适宜建设用地，北向地域为限制建设用地。
实现过程：
●加载CAD数据
●生成DEM
●生成坡向
●坡向按照限制级别重分类
●制图（如下）
（6）水域因子：
辖区内的水域必须严格保护，为禁止建设区域，周边50米限制建设，防止对河湖造成污染和景观破坏。
实现过程：
●遥感影象解译
●水域矢量化
●缓冲区分析
●按限制级别字段赋值
●矢量数据栅格化
●按照限制级别重分类
●制图（如下）
（7）植被因子：
根据对遥感信息的提取和解译，从生态环境保护的理念出发，植被丰富区域为限制建设用地，其余为适宜建设用地。
实现过程：
●遥感影象目视解译
●植被矢量化
●按限制级别字段赋值
●矢量数据栅格化
●按照限制级别重分类
●制图（如下）
最后通过mosaic叠加方法中的最小值法进行分析，总图如下：
（3）关键步骤：
vCAD->GIS
v图像配准
v遥感影象解译
v矢量化
vDEM生成
v重分类、添加字段、赋值
v高程、坡度、坡向分析（空间分析—表面分析）
v
v洪水因子：
汇水线提取（水文分析）
v地质、水域、洪水影响区分析（缓冲区分析）
v矢量数据栅格化
v多因子叠加
v栅格计算
v结果分析与重分类、命名（Label）
v效果处理:
Spatialanalyst->surface->hillshade
v专题图制作（LayoutView->insert）
四、实验结果与分析：
（1）用地适宜性分析与分类
根据用地适宜性分析结果，结合现状建设用地，将规划区内用地分为已建区、适建区、限建区、禁建区。
已建区即已经开发建设的区域，为适宜建设用地，包括行政办公区、一二监区、值勤备勤区、武警驻地、水泥厂等片区，该区域面积23.18ha，占辖区总用地的9.66%,规划期内主要考虑内部更新和土地置换，提高用地开发效益。
适建区为除已建区外适宜建设的区域，为未来开发建设的新增用地，该区域面积7.59ha，占区域面积3.16%，主要分布在已建区周边与南部监区。
限建区为限制建设区域，必须有效控制，做好引导开发措施，避免高强度、大规模开发，该区域面积49.86ha，占区域面积20.78%，主要为生态敏感性中度地区，包括植被丰富区、水域缓冲区、地形地势相对较低区域，主要分布在沟谷两侧、地势相对较低区域，成带状布局。
禁建区为禁止建设区域，必须严格保护，确保生态健康和区域安全。
该区域面积159.36ha，占区域面积66.40%，为生态敏感性较高地区，包括坡度高程较大地区、水域、洪水高发区，主要分布在黄龙山、青龙山地势较高地带和洪水汇水区域、自然水域、废弃采石场等。
（2）空间管制规划
根据金陵监狱的发展策略和未来发展方向，结合生态功能分区，将辖区空间划分为严格保护空间、控制开发空间、规划调控空间三大类。
不同的空间必须采用不同的开发政策，实行不同的空间管制方式。
a.严格保护空间
主要是指禁建区，为生态敏感性较高区域，生态环境环境脆弱，极易受到破坏，且一旦破坏后很难修复，必须严格保护和控制建设。
此类区域共有159.36ha，占区域总面积的66.40％。
b.引导开发空间
主要是指限建区，为生态敏感性处于中级的区域，生态环境比较脆弱，表现为生态系统的扰动和不稳定，可以作为控制发展区或过渡区，宜在指导下进行适度的开发利用。
此类区域共49.86ha，占区域总面积的20.78％。
c.规划调控空间
主要是指已建区和适建区，即适宜建设用地和生态敏感性较低区域，是对建成区的基础上进行规划调控制，并适当扩大用地范围。
该区发展空间生态敏感性低，对生态环境的影响不大，地貌地质条件较好，可作大规模或强度较大的开发利。
该区域共30.77ha，占区域总面积的12.82％。
用地适宜性分析与空间管制规划
用地划分
面积（ha）
所占比重（%）
备注
空间管制
已建区
23.18
9.66
已经开发建设的区域：
行政办公区、一二监区、值勤备勤区、武警驻地、水泥厂
规划调控空间：
作为开发建设的主要空间，可做较大规模开发
适建区
7.59
3.16
生态敏感性较低地区：
地形平坦区域、坡度较小区域，无大量植被地区，主要分布在已建区周边与南部监区
限建区
49.86
20.78
生态敏感性中度地区：
植被丰富区、水域缓冲区，主要分布在沟谷两侧、地势相对较低区域，成带状布局
引导开发空间：
作为控制发展区或过渡区，宜在指导下进行适度的开发利用
禁建区
159.36
66.40
生态敏感性较高地区：
坡度高程较大地区、水域、洪水高发区，主要分布在黄龙山、青龙山地势
较高地带和洪水汇水区域、自然水域、废弃采石场等。
严格保护空间：
禁止开发区域，保护生态环境，防止水土流失，保持区域安全
合计
239.99
100
——
——
五、实验分工与小结：
本次课程设计基于GIS的三维地形分析技术和空间分析方法，对金陵监狱的用地适宜性进行了科学合理的分析和评价，并提出相应的空间管制规划，对其总体规划作出了基础性研究，具有很强的指导意义，利用土地利用和管理政策的实施。
通过分析证明，这种方法是有效合理的，值得推广和进一步研究。
本次实验，李巧宏主要负责基础数据整理和数据建库、王宝强负责数据建模与空间分析、耿磊负责数据分析与报告撰写，实验的顺利完成离不开每个成员的努力，同时感谢徐建刚老师、祁毅老师的指导。
参考文献：
1王全,徐建刚,徐闻闻.基于GIS的城市用地适宜性评价-以南京高淳新区为例.地球物理学进展,2005（9）.
2许嘉巍,刘惠清.长春市城市建设用地适宜性评价.经济地理,1999（12）.
3宗跃光,王蓉,汪成刚,王红扬,张雷.城市建设用地生态适宜性评价的潜力-限制性分析-以大连城市化区为例.地理研究,2007（11）.
4汪成刚,宗跃光.基于GIS的大连市建设用地生态适宜性评价.浙江师范大学学报,2007
（2）.
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