山区城镇建设用地适宜性评价方法及应用以云南省德宏州为例.docx

山区城镇建设用地适宜性评价方法及应用以云南省德宏州为例.docx

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山区城镇建设用地适宜性评价方法及应用以云南省德宏州为例

山区城镇建设用地适宜性评价方法及应用——以云南省德宏州为例

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　　摘要：

建设山地城市是21世纪城市建设的十大模式之一。

实施“城镇上山”战略，其基础是开展山区城镇建设用地适宜性评价。

目前，国内外对山区城镇建设用地适宜性评价的研究尚属薄弱环节，其评价指标体系、评价标准、技术方法模式等关键技术方法问题需要深入、广泛的探讨和实证研究。

论文针对山区城镇建设的特殊性，构建起由7个特殊因子和10个一般因子（其中有5个同时是特殊因子）共同组成的山区建设用地评价指标体系，采用“极限条件法”与“适宜性指数法”相结合的技术方法，通过确定单项评价因子指数和综合性适宜指数，并运用GIS技术，以第二次土地调查1：

10000土地利用现状图的基本图斑为评价单元，分析和评定了云南德宏州山区每一评价单元图斑的城镇建设用地适宜性及其适宜等级。

评价结果表明，在全州山区面积中，其宜建地和不宜建地分别占%和%，一等宜建地、二等宜建地和三等宜建地的构成比例约为12：

33：

55。

评价结果已应用于德宏州各县（市）“城镇上山”型土地利用总体规划（2010—2020年）修编之中，成效明显，使德宏州“保护坝区农田，建设山地城镇”战略得以顺利实施，全州坝区84%以上的优质耕地得到了永久性保护，新增建设占用耕地比例大幅下降。

论文建立的山区建设用地适宜性评价指标体系和评价方法适用于云南山区建设用地适宜性评价，可为云南省乃至国内外类似山区加强坝区（或平原区）优质耕地保护、合理建设山地城镇发展模式提供理论和技术支撑。

　　关键词：

山区；城镇建设用地；适宜性评价；极限条件法；适宜性指数法；德宏州；

　　作者简介：

杨子生（1964-），男（白族），云南大理人，教授，博士生导师，中国自然资源学会会员

　　建设山地城市是21世纪城市建设的十大模式之一[1]，日益受到许多国家的关注。

近些年来，随着我国城市化、工业化的快速推进，城镇建设规模不断扩大，保护耕地与保障发展建设之间的矛盾日益尖锐化。

为了拓展城市发展空间、同时保护平原或平地（在云南俗称为坝子或坝区）的优质耕地，保障粮食安全和可持续发展，国土资源部确定的对策之一是坡地开发，实施城镇和工业用地“上山”[2]，并于2011年确定甘肃、广西、湖北、云南等省（市）作为全国低丘缓坡综合开发利用试点省（区）。

云南是一个典型的人地矛盾较为突出的边疆山区省份，全省山区占了%，坝区仅占%[3]。

为了保护日益减少的坝区耕地，云南省于2011年上半年确立了“保护坝区农田，建设山地城镇”的发展战略（简称“城镇上山”战略）[4]。

　　山地固有的生态环境具有脆弱性，山地资源的不合理开发利用，极易导致山地人地关系的不协调，造成水土流失和生态退化，甚至酿成严重灾害[5]。

因此，山地（或坡地）的利用需要实施可持续利用方式[6-7]，重视土地保护[8]。

因此，深入开展山区城镇建设用地适宜性评价研究，是当前实施“城镇上山”战略的重要科技需求。

从城市防灾角度看，城市土地利用规划与布局中的一个重要问题是对城市用地适宜性进行风险评价[9]。

事实上，多年来，国内外相关学者已将城市建设用地适宜性评价视为城市规划和城市土地利用规划的一项重要基础性工作。

早在1933年的《雅典宪章》就已经涉及到了建设用地选择的理论，认为在城市规划中，针对不同性质的用地需要考虑土地的不同适宜性，并提出了城市的分区功能。

1969年，美国的景观建筑师McHarg教授出版的《自然界的设计（DesignwithNature）》一书中提出的土地利用生态适宜性理论及其规划实践[10]对后来的城市规划和城市用地综合评价产生了重要的影响。

20世纪70年代以来，国际上各类土地适宜性评价的广泛开展，为城镇建设用地适宜性评价提供了较为成熟的理论体系，使城镇建设用地适宜性评价迅速展开，研究成果不断涌现[11-15]。

但总体上对山地（或山区）城镇建设用地适宜性评价的研究尚属薄弱环节，其理论、方法尤其是评价指标体系、评价标准、技术方法模式等关键问题需要深入、广泛的探讨和实证研究。

　　在云南省实施“城镇上山”战略中，位于滇西南中低山区的德宏傣族景颇族自治州芒市和瑞丽市被确定为全省开展“城镇上山”型土地利用总体规划修编的试点县（市）之一，并进而扩展到全州，因此，本文以德宏州为例，尝试性地开展山区城镇建设用地适宜性评价的研究，确定其山区适宜城镇建设的土地资源分布情况，探讨将城镇空间向山地扩展、发展山地型城镇、解决坝区耕地保护问题的可行性，以期为推进云南省乃至国内外类似山区加强坝区优质耕地保护、合理建设山地城镇发展模式提供理论和技术支撑。

　　1评价方法

　　本文讨论的山区城镇建设用地适宜性评价，是在调查分析所研究的山区各类自然、经济等因素基础上，根据城镇生态保护和城镇建设要求对用地进行综合评价，以确定该山区土地用于城镇建设的适宜与否及其适宜性程度。

根据“城镇上山“战略的实际需要，本次评价遵循以下4条原则：

1）土地对城镇建设的适宜性及其适宜程度；2）因地制宜，充分考虑山区的特点；3）综合分析和主导因素相结合；4）土地利用的可持续性。

　　评价指标体系构建

　　土地适宜性评价最为关键性的一个研究环节是合理选取和确定参评因子。

在以往的建设用地适宜性评价中，大多通过选取地质、地貌、土壤、气候、植被、土地利用现状、生态环境等方面的指标构建评价指标体系，进而采用某一定量的数学模型进行综合分值的测算，按照分值的大小确定适宜性等级。

这种方法有其优点，主要是：

1）评价标准和方法易于掌握，便于应用；2）该方法建立在具体数值基础之上，较大地避免了评价的主观性；3）有定量模型支撑，适应于数据库和计算机处理的需要。

但是，该方法亦有其缺点，主要是：

1）在选择参评因子和分配指数值范围上，仍不免存在主观的影响，甚至某些重要因子可能被忽略或处理不当，因而影响评价结果的准确性，例如，该方法容易出现评价单元上某一指标表明该单元用地不适宜作为建设用地、而该地块的最终综合适宜性分数值又位于适宜建设用地范围内的情况[16]，甚至出现地质灾害高易发区、坡度≥25°区域成为一等宜建地的悖论[17]；2）不能表示限制因素的类型和强度，因而不能为土地使用者选择利用方式和确定相应的土地整治措施提供坚实的基础依据；3）用某一定量模型测算未必能够较好地处理和反映各因子间的相互关系和共同作用。

　　在影响山区城镇建设用地适宜性的因子中，有些因子是刚性的（属于特殊因子），如陡坡、重要矿产压覆、地质灾害等；有些则可视为影响城市建设的一般因子（弹性因子），如岩性、土质、水文条件与地基承载力、地面工程量与建设成本、气候条件、供水与排水等条件、交通条件、生态影响度等。

也有些因子属于双重因子，如坡度，一般大于25°时，列入“一票否决”式的刚性因子，归为“不适宜”类；而小于25°时，可以作为适宜性评价的一般参评因子，结合其他因子进行综合评价。

因此，在山区城镇建设用地适宜性评价中，需要因地制宜地构建特殊因子指标和一般因子指标相结合的指标体系，并对特殊因子采用极限条件法（也称一票否决法）直接判定评价单元适宜与否，保证评价结果的准确性。

因此，本文将评价因子分出特殊因子和一般因子2类，以此构建评价指标体系。

　　还需要指出的是，从参评因子分级看，目前我国不同研究者在不同地区确定的参评因子分级体系和划分“宜建地”与“禁建地”的指标值很不一致，甚至差异较大，尤其以坡度因子最为突出。

显然，由于各地的自然条件等情况相差悬殊，未来一定时期内难以形成全国统一的坡度因子分级体系和划分“宜建地”与“禁建地”的坡度指标，但总体上，一般认为，划分“陡坡”与“缓坡”的坡度界线是25°，这也是我国《水土保持法》规定的禁止开垦坡度上限。

在建设山地城镇中，当坡面达到25°时，各类建筑的不稳定性很大，因此，通常情况下，≥25°的陡坡地宜归为“禁建区”或者“不宜建土地”。

　　依据上述讨论，按山区城镇自身的特点，并考虑资料的可获得性和指标的可量化性，结合上述山区城镇建设用地适宜性评价的原则，构建了山区建设用地适宜性评价的指标体系：

　　1）共包括12个评价指标（或称参评因子）——

（1）地形坡度；

（2）岩性、土质、水文条件与地基承载力；（3）地质灾害及其威胁程度；（4）地震断裂带分布距离；（5）地面工程量与建设成本；（6）矿产压覆状况；（7）供水、排水等条件；（8）绿化的生境条件；（9）交通条件；（10）基本农田保护区分布状况；（11）生态环境安全程度；（12）自然与文化遗产保护。

　　2）对每个指标均分为4级，分别对应着高度适宜（一等宜建地）、中等适宜（二等宜建地）、低度适宜（三等宜建地）和不适宜4个适宜性等级（表1）。

例如，对于“地形坡度”这一指标，对应着上述4个适宜性等级的坡度级分别是：

<8°、8°~15°、15°~25°和≥25°。

　　评价的技术方法

　　在以往的土地适宜性评价中，有的偏重于“极限条件法”，较少考虑定量的指数计算法，导致在确定适宜等级时难免主观意识偏强；近些年的适宜性评价则大多采用定量的“适宜性指数法”来评定适宜性等级，但如上所述，定量指数模型法也有其缺陷。

　　考虑到山区生态环境的脆弱性、地质灾害等自然灾害的频发性以及人类生存的安全性和发展的可持续性，本文在评价方法上采用“极限条件法”与“适宜性指数法”有机结合的技术方法，分析和评定每一评价单元图斑可用于城镇建设的适宜性，并评出相应的适宜等级——高度适宜、中度适宜、低度适宜和不适宜。

　　也就是说，与上述2类参评因子相对应，特殊因子的分析与评价采用“极限条件法”，即由上述7个特殊因子决定“适宜”或者“不适宜”，凡某一特殊因子属于“不适宜”范围内，即评定为“不宜建”，例如，如果某地块的地形坡度≥25°，或者位于地质灾害高危险区，或者位于地震断裂带500m范围区，或者位于重要矿产压覆区，或者位于基本农田保护区，或者位于生态环境安全控制区，或者位于自然与文化遗产保护区之内，均确定为不适宜建设用地。

反之，则视为宜建地。

而对于一般因子的分析与评价，则采用定量的“适宜性指数法”进行。

这样，将“极限条件法”与“适宜性指数法”有机结合，最大限度地吸收了两种方法的优点，既避免了传统评价方法的严重缺陷，又优于以往单一的综合指数法。

　　评价的技术步骤

　　运用“极限条件法”，确定每一评价单元对城镇建设用途的适宜与不适宜

　　主要考虑上述7个特殊因子。

规定：

凡是地形坡度≥25°、或者位于地质灾害高危险区、地震断裂带500m范围区、重要矿产压覆区、基本农田保护区、生态环境安全控制区和自然与文化遗产保护区之内的地块，均确定为不适宜建设用地。

反之，则视为宜建地。

　　结合“极限条件法”和“适宜性指数法”，确定宜建地的适宜等级

　　首先，运用“极限条件法”，确定一等宜建地。

按照云南的通常做法，在“宜建地”内，凡是地形坡度<8°的，均评定为一等宜建地。

然后，运用“适宜性指数法”，确定二等宜建地和三等宜建地。

具体步骤是：

　　1）确定单项评价因子指数

　　理论上，每个单项评价因子指数的取值范围确定为0~100。

鉴于每个评价单元（图斑）的评价因子难以准确地定量化，这里按照各个评价因子对应的高度适宜、中度适宜和低度适宜3个等级进行赋值（表2）。

　　2）确定综合性适宜指数——山区建设用地综合适宜指数（CSI）

　　一、计算方法

　　为了从整体上对山区城镇宜建地的适宜程度等级作出相对合理的综合评定，这里提出一个定量的综合性评价指标，即山区城镇建设用地综合适宜指数（CSI），用以定量反映山区适宜建设用地的适宜性程度。

其测算方法如下：

　　式中：

I1、I2、I3、I4、I5、I6、I7、I8、I9和I10分别为参与评定宜建地适宜等级的10个参评因子（即地形坡度，岩性、土质、水文条件与地基承载力，地质灾害及其威胁程度，地震断裂带分布距离，地面工程量与建设成本，矿产压覆状况，供水、排水等条件，绿化的生境条件，交通条件，生态环境安全程度）评价指数值；w1、w2、w3、w4、w5、w6、w7、w8、w9和w10分别为上述10个评价因子指数（I1、I2、I3、I4、I5、I6、I7、I8、I9和I10）的权重值。

需要说明的是，本文的评价指标共计12个，其中，基本农田保护、自然与文化遗产保护作为特殊因子之一，不参与宜建地之内的适宜等级评定。

　　CSI值越高，表示适宜建设用地的适宜性程度越大，亦即适宜程度等级也越高。

　　二、指标权重的确定方法及结果值

　　一般，各评价指标对系统的影响程度是不同的，因此，在对系统进行综合评价时，通常需要确定各指标的不同权重值。

这是山区城镇建设用地适宜性评价过程中的重要环节。

权重的确定方法主要有“主成分分析法”、“层次分析法”、“德尔菲法（DelphiMeth-od）”等。

其中，德尔菲法（亦称“专家意见法”或“专家函询调查法”）是较为常用的确定权重系数的方法，它通过组织专家对各因子权重进行赋值或打分，并通过反馈概率估算结果后，由专家对各因子权重进行第二轮、第三轮打分，使分散的赋值逐渐收敛，最后得到具有较高准确率的集体判断结果值。

　　按照德尔菲法，组织了15位具有相关专业背景（土地规划、城市规划、地理学、生态学、地质学和灾害学、经济学等）的专家对上述10个评价因子的权重进行赋值，经过相应处理后，得到了各层次指标的权重值（表3）。

　　3）确定综合适宜程度等级

　　按照上述方法，运用GIS技术计算出每个评价单元的综合适宜指数（CSI）值，以此为依据来划分和确定每个评价单元（图斑）的综合适宜程度等级。

经反复分析，确定出具体划分综合适宜程度等级的标准（表4）。

　　2评价实例：

德宏州山区城镇建设用地适宜性评价

　　研究区域概况

　　德宏州位于云南省西南部，位置介于97°31′40″~98°43′36″E、23°50′40″~25°20′10″N之间。

西、西南、西北和北部与缅甸毗邻，国境线长约504km。

土地总面积。

截至2013年底，全州在行政区划上辖5个县（市），即芒市、瑞丽市、梁河县、盈江县和陇川县。

　　地貌上属中低山宽谷盆地区，总体上呈山地、河谷、盆地相间平行排列的地貌景观。

德宏气候主要属南亚热带季风气候，光、热、水资源丰富，是云南的重要热区之一。

州内土壤类型多样，生物资源丰富。

　　据《云南统计年鉴2014》[18]，德宏州2013年末总人口为万人，其中，城镇人口万人，城市化水平%；农村人口万人。

2013年末少数民族人口占德宏州总人口的%，以傣族和景颇族最多。

2013年全州GDP为亿元，其中，第一产业产值万元，占GDP的%；第二产业产值万元，占GDP的%；第三产业产值万元，占GDP的%。

人均GDP为18666元，在全省16个市（州）中排名第10位。

2013年德宏州农民人均纯收入5608元，在全省16个市（州）中排名第12位。

　　在土地利用上，有限的坝区既是耕地（尤其是水田和水浇地等优质耕地）的集中分布区域，也是全州建设用地（尤其是城镇建设用地）的主要分布区域，因此，坝区耕地保护与非农建设占用耕地的矛盾日益突出。

　　评价范围的确定

　　根据云南省国土资源厅制定的《云南省完善县乡级土地利用总体规划技术指南（试行稿）》，需要对全州主要城镇周边或者坝区周边的缓坡山地进行城镇建设用地适宜性评价。

按照德宏州各县（市）城镇建设实际情况和土地利用特点，本研究针对德宏州全部山区进行适宜性评价。

这里的山区概念是相对于云南俗称的“坝区”而言的，坝区（或称“坝子”）是指坡度<8°、连片面积≥1km2的山间盆地、谷地和其他平地；而“山区”是指整个辖区内各坝区范围之外、坡度≥8°的区域[19]。

利用软件提取各县（市）第二次土地调查数据库（1：

10000土地利用现状图）中各坝区范围之外、坡度≥8°的区域范围，经统计，本次评价的区域范围（全州山区）总面积为，占全州土地总面积的%。

　　评价单元

　　考虑德宏州实际，评价单元一般采用州域各县（市）第二次土地调查的地块——即1：

10000土地利用现状图中的“现状土地利用图斑”。

如果图斑面积较大并跨越几个坡度级时，则以坡度级（分为<8°，8°~15°，15°~25°和≥25°）为界，分割为几个评价单元。

　　基础图件等数据

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