低山丘陵区格局优化研究_以内江市为例

——以四川省内江市为例低山丘陵区土地利用格局优化研究—

11221

任茜，樊宏，贾国君，王俊，曹迎（1.四川大学建筑与环境学院，四川成都610065；2.成都科地国土资源研究所，四川成都610065）

摘要利用GIS技术，以四川省内江市为例，构建数字高程模型（DEM），并依据土地利用空间布局、坡度和坡向，结合海拔高度、土壤质

土体构型、农用等、利用等等生态因子对区域进行生态适宜性与敏感性分析评价。参照区域适宜性和敏感性综合评价结果，综合人地、

生产力布局的特征，借鉴景观格局整体优化的方法，将内江市划分为优化开发区、重点开发区、限制开发区和禁止开发区4个主体功口、，，能区并针对各功能区的特点指出了相应的发展方向及优化调控措施为低山丘陵区进行土地利用格局优化调控提供依据，也为城市土

。地利用规划的编制与实施提供参考

关键词土地利用；生态适宜性；生态敏感性；景观格局优化；内江市中图分类号F301.24文献标识码A文章编号0517－6611（2010）04－02149－04StudyontheOptimizationofLandUsePatterninHillyAreaBasedonGIS

Sichuan610065）RENQianetal（CollegeofArchitectureandEnvironment，SichuanUniversity，Chengdu，

AbstractTakingNeijiangCityofSichuanasacase，digitalelevationmodel（DEM）wasconstructedbyusingGIStechnology.Basedonthespatialpatternoflanduse，slopegradientanddirection，combinedwiththealtitude，soiltexture，agriculturallandgrade，andlandusegrade，soilbodyconfigurationandothereco-factors，theeco-suitabilityandsensitivityoftheregionswereanalyzed.Basedontheevaluationresults，

integratingthecharacteristicsofpopulationanddistributionofproductiveforces，referringtothemethodoflandscapepatternoptimization，Nei-keydevelopment，limiteddevelopmentzoneandprohibiteddevelopmentzone.InthejiangCitywasdividedintooptimizingdevelopmentzone，

end，thedevelopmentdirectionandoptimizationandcontrolmeasureswereproposedaccordingtothecharacteristicsofeachfunctionalzone.Theresearchprovidedbasisfortheoptimizationandregulationoflandusepatterninlow-mountainandhillyareasandreferencesforcompiling

andimplementingurbanlanduseplanning.KeywordsLanduse；Eco-suitability；Eco－sensitivity；Landscapepatternoptimization；NeijiangCity

长期以来，土地利用优化配置的相关研究多注重土地利用数量结构的优化，而相对忽视了土地利用空间格局上的优化，缺少空间定量化研究的支持。目前已有的土地利用空间如徐勇、倪格局优化调控的研究多以单个流域为研究对象，

九派等分别对中国黄土丘陵区燕沟流域和三峡库区小流域进行土地资源优化调控研究划编制实施的主体相衔接。

近年来，随着景观生态学的发展和完善，为土地利用优——空间格局的生态优化提供了一个化配置中的薄弱环节—全新的视角

［3］

［1－2］

年平均气温17.2℃；雨量充沛，年平均降雨量1048.4mm，是四川省粮食和经济作物的主要产区。2

区域生态适宜性与敏感性综合评价

生态适宜性是指土地本身所提供的生态条件（如光、热、水、地形等）对某种土地利用的适宜程度。生态敏感性是指在不损失或不降低环境质量的情况下，生态环境因子对外界压力、变化的适应能力或敏感程度。一般而言，生态敏感性越强，则生态适宜性越低，土地能够进行开发利用的限制条件就越多。基于生态适宜性和敏感性这种关系，进行低山丘陵区生态适宜性和敏感性的综合评价，能够全面的反映区域生态环境状况，所得的评价结果，可以为土地利用空间优化和制订相应措施提供量化依据2.1

选取评价生态因子

［4］

，空间尺度较大，难以与规

。同时，地理信息系统（GIS）的发展也为其提

GIS强大的空间分析功能，能够定量并精供了技术上的支持，

确描述研究区域内相关生态因子的空间分布规律。该研究以四川省内江市为例，运用GIS技术，将各生态因子的空间对区域生态适宜性和敏感性分布进行定量模拟与空间叠加，

并结合景观格局整体优化的方法，对低山丘进行综合评价，

陵区市域土地利用格局的调控进行探讨，促使土地利用空间结构调整与区域的自然特征和经济发展相适应，对于区域资源开发和产业结构调整将具有重要的参考和借鉴意义。1

研究区概况

内江市位于四川盆地中部偏南，沱江中游，成渝铁路及成渝高速公路中段，是川东南乃至西南各省交通的重要交汇地势西北、东南高，西南及点。全市幅员面积5385.33km，

中部低，呈不规则状展布，最高海拔900m，最低274m，多数地带海拔集中在350～400m，属台状低山丘陵地形。境内土新积土、紫色土、黄壤等为主。内江地处青藏高壤以水稻土、

属亚热带湿润季风气候区，气候温和，原东侧的中纬度地带，

任茜（1980－），女，四川成都人，在读博士，从事人居环境科

学研究。2009-11-02收稿日期作者简介

2

。

不利的自然条件与不合理的人为

而水土流失是经济活动相互交织作用产生了系列环境问题，

低山丘陵区的主要环境问题之一。研究中综合考虑低山丘陵区的生态适宜性和敏感性，全面选取坡度、高程、坡向、土土体构型、农用地等别及土地利用等别7项生态因壤质地、

子进行评价。其中，坡度、高程和坡向既能反映生态适宜性也能反映敏感性，而土壤质地、土体构成、农用地等别更多地反映出生态适宜性，土地利用等别更多地反映出生态敏感性。2.2

生态因子空间分布模拟

基于GIS技术，将各生态因

子空间数据全部以栅格数据进行表述。考虑数据源精度，将评价基本单元大小定义为25m×25m的栅格，将整个研究区域共划分为6421765个栅格。2.2.1

高程、坡度、坡向。首先，利用GIS技术对已矢量化

的内江市等高距为10m的1∶10万地形图进行处理，生成25m×25mGRID格式的DEM模型（图1）。然后，以该DEM模型为基础，进行地形因子的提取，得到研究区域坡度、坡向

2150安徽农业科学2010年

分级图（图2～3）。

图1

内江市数字高程模型（DEM）

Fig.1

Digitalelevationmodel（DEM）inNeijiangCity

图2

内江市坡度分级

Fig.2

SlopeclassificationinNeijiangCity

图3

内江市坡向分级

Fig.3

SlopedirectionclassificationinNeijiangCity

2.2.2土壤质地、土体构型和农用地等别。从内江市1∶10

万农用地分等定级数据库中提取并转换，形成该区域GRID数据格式的土壤质地图、土体构型图和农用地等别图（图4～6）。2.2.3

土地利用空间分布和利用等等别。从2007年内江

市土地利用现状数据库中提取并转换，形成该区域GRID数据格式的土地利用空间分布图，并结合等定级数据形成利用等别图（图7～8）。2.3

综合评价与结果分析

生态适宜性与敏感性评价是一

种综合性评价手段，因此采用层次分析法结合德尔菲法确定各生态因子的权重值（表1）；运用ARCGIS空间分析功能对生态因子进行叠加分析，并对研究区域评价单元综合分值进

图4

内江市土壤质地

Fig.4

SoiltextureinNeijiangCity

图5

内江市土体构成型

Fig.5

SoilbodyconfigurationinNeijiangCity

图6

内江市农用地等别

Fig.6

AgriculturelandgradeinNeijiangCity

图72007年内江市土地利用空间分布

Fig.7

ThespatialdistributionoflanduseinNeijiangCityin2007

行频率统计，以其变化序列中发生明显转折处作为划分等级

38卷4期任茜等低山丘陵区土地利用格局优化研究2151

图8Fig.8

内江市土地利用等等别

Fig.9

图9内江市生态适宜性与敏感性综合分析

LandusegradeinNeijiangCityComprehensiveanalysisoftheecologicalsuitabilityandsensitivityinNeijiangCity

的主要依据

［5］

，并结合实地调查资料的验证，进行等级划分，

表1

内江市各生态因子权重值指标Index

高程坡度坡向土壤质地农用等利用等土体构型

权重Weight0.15950.14720.07760.12550.14220.21210.1359表2

Table2

得到内江市域生态敏感性与适宜性空间分布情况（图9、表2）。

Table1序号No.1234567

WeightsoftheecologicalfactorsinNeijiangCity

结果表明，内江市域内有大约7.67%的区域属于生态脆主要分布在境内西部低山区和东南部局部深丘区，该弱区，

土体薄，土壤质地较差，养分含量较低等自然条区域坡度大，

件造成其生态环境脆弱性，容易受到破坏；东南局部、西北部的中丘区属于较脆弱区，占总面积的15.57%，该区域坡度较对人类活动的影响较为敏感；东北和西北的浅丘区以及大，

河漫滩外缘等区域为较适宜区，其光、温、水、土等条件较适宜耕种及园林种植，占总面积的31.29%；中部、西南等区域，地势平缓，自然资源条件较好，属生态适宜区，约占总区域的45.47%。

内江市域生态适宜性与敏感性综合分析综合评价分值

区域分布

所占比例∥%Proportion

7.6715.5731.2945.47

ThecomprehensiveanalysisoftheecologicalsuitabilityandsensitivityinNeijiangCity

ScoreofcomprehensiveevaluationRegionaldistribution

1.7050～2.5975西部低山区和东南局部深丘区1.3980～1.7050东南局部、西北中上部的中丘区

1.1115～1.39800.5260～1.1115

东北、西北部浅丘区及河漫滩外缘等区域

中部、西南等地势平缓区域

区域生态适宜性与敏感性等级分区

Subareasofregionaleco-suitabilityandsensitivity脆弱区较脆弱区较适宜区适宜区

3基于生态适宜性与敏感性分析的土地利用格局整体优化以内江市域生态适宜性与敏感性的综合评价结果为基

发和禁止开发4类主体功能区（图11、表3）。主体功能区的划定，有助于确定功能定位，明确开发方向，控制开发强度，规范开发秩序，完善开发政策，逐步形成人口、经济、资源环境相协调的空间开发格局。

础，结合内江市现有开发密度和未来发展潜力，综合考虑区经济布局的特征（图域资源环境承载能力以及人口分布、

10），将内江市整体空间划分为优化开发、重点开发、限制开

图11

图10

Fig.10

内江市人口分布、产业结构综合

Fig.11

ThepopulationdistributionandindustrialstructureinNeijiangCity

内江市主体功能分区

ThemainfunctionregionalizationinNeijiangCity

3.1优化开发区内江市中部、西南部等地势平缓区域，具

不仅是城镇生产、生活的集中区，也是粮有优越的自然条件，

2152安徽农业科学2010年

食高产稳产的优产区，约占总面积的45.65%。该区域适宜其重点是优化发展，即寻求最优的土地多种土地利用类型，

利用方式。从生态学角度出发，以城市景观为主的区域，可加强生态空间的有机联通过构建符合生态要求的城市绿地，

表3

Table3

区域空间调控分区

Subareaofregionalspatialregulation优化开发区重点开发区限制开发区禁止开发区

所占比例∥%Proportion45.6531.1015.097.16

系，提高生态系统的稳定性，同时，作为城市组团隔离带的重引导城镇空间的有序扩展要组成部分，

［6］

，避免城镇向外无

限蔓延；以农田景观为主的区域，可通过完善、合理布局沟渠提高农业生产的稳定和区域的生态安全。等农田廊道系统，

内江市功能分区

海拔高度∥mAltitude285～400400～500500～600600～900

坡度∥°Slopegradient

0～7

7～1515～25>25

主要目标

Mainobjects

城镇建设与耕地保护产业升级与产业结构调整坡地合理开发与水土保持环境保护与生态效益

ThefunctionaldivisionofNeijiangCity土地利用Landuse建设用地、耕地园地、坡耕地园地、林地草地、林地

3.2重点开发区重点开发区主要分布于内江市的浅丘区可行。通过构建内江整个市域的DEM模型，并在此基础上对土地各生态因子的空间布局进行定量模拟以及空间叠加为低山丘陵区市域生态适宜性与敏感性评价以及土地分析，

利用格局的优化调控提供了一种切实可行的科学方法。在尺度上选择以一个市域为研究单元，能更好地衔接规划编制为城市土地利用规划的编制与实施提供指导与实施的主体，

具有更高的应用价值与实用性。在定量化基础上，性意见，

将内江市整个市域划分为优化开发区、重点开发区、限制开发区和禁止开发区4个主体功能区，结合每个功能区的现状指出相应的发展方向及优化调控措施，促使土地利与潜力，

用空间格局与区域自然环境、社会经济相协调，对区域开发和产业结构调整也具有较强的指导意义。参考文献

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以及河漫滩外缘等区域，约占总面积的31.10%。该区域气地形、土壤等条件十分利于林果生长，可确定为候条件良好，

该区主要功能是农业用地的保护，林果与粮食间种的区域，

以提高农业的整合效益为主。同时，还可以将农业生产与旅发展观光农业游开发结合起来，3.3

限制开发区

［7］

，形成多元化、复合型生态

促进区域生态农业的发展。农业体系，

东南、西北部的中丘区由于自身环境条

件的限制，对区域内人类活动的影响较为敏感，生态环境易确定为限制开发区，约占土地面积的15.09%。该区被破坏，

域如果利用不合理，容易造成水土流失，因此在土地开发利用过程中，应同步考虑水土保持问题，采取一定的生物措施以提高区域的自我或工程措施来提高区域的水土保持能力，生态调控能力3.4

［8］

；对已破坏区域，要加快生态恢复与重建。

西部、东南局部等低山深丘区，地势高，

禁止开发区

坡度大，敏感性高，外来干扰对其结构、功能影响剧烈，生态故将其确定为禁止开发区，约占环境一旦破坏将难以恢复，

该区域应以生总面积的7.16%。为了构建良好的生态环境，

态保护为发展目标，保护自然植被，因地制宜地栽种优良树草种，合理安排林种的空间布局，提高景观异质性，发挥种、

生态效益；该区域内的耕地要做到退耕还林、还草。4

结论

基于GIS的土地利用格局优化与传统的土地利用优化增加了空间定量化数据的支撑，方法更加科学配置相比较，（上接第2111页）

理，后者多一项炼山措施。前者发笋量高、新鞭长、饱满芽数多，新竹平均胸径较低、新竹较矮，秆材和枝叶量较低。而炼对地表竹鞭的生长发育具有负面影响，在山不易控制火势，实际应用中需谨慎对待。参考文献

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