海岸带土地利用适宜性评价_以杭州湾南岸为例

地理研究GEOGRAPHICAL RESEARCH 第34卷第4期2015年4月V ol.34,No.4April,2015海岸带土地利用适宜性评价——以杭州湾南岸为例李伟芳，俞腾，李加林，陈鹏程，陈阳（宁波大学城市科学系，宁波315211）摘要：位于海域—陆域系统交叉和相互作用的海岸带，其土地利用受到自然和人文的多因素共同影响。

进行海岸带土地利用适宜性评价对于经济发展迅速的海岸带土地资源的合理配置和开发利用具有重要意义。

以2010年杭州湾南岸土地利用数据为基础，利用LandUSEM 模型，依据土地利用类型与评价因素不同等级组合的频繁度进行土地利用适宜性评价，计算不同土地利用单因子适宜度及综合适宜度。

结果表明：①中等适宜以上占总区域的73.15%，近四分之一位于临界适宜及以下。

这说明杭州湾南岸土地利用适宜性较好，各适宜性等级分异情况明显。

②杭州湾南岸土地利用适宜性具有较明显的空间分布特点，且余姚、慈溪岸段适宜性情况较镇海岸段好。

镇海岸段的中等适宜与非常适宜区面积比例大于余姚和慈溪岸段，临界适宜以上区域面积远小于余姚和慈溪岸段，这与当地的工业结构有关。

③各土地利用类型开发程度较适宜，96.45%的城乡建设用地处于临界适宜以上，其中临界适宜占70.91%；89.31%的滩涂用地位于临界适宜以上，且80.72%为非常适宜，可开发潜力大，可将滩涂用地适当适时地转化为农用地或城乡建设用地，以满足区域内经济发展的需求用地。

关键词：土地利用；适宜性；海岸带；地理信息系统DOI:10.11821/dlyj2015040091引言土地资源评价的本质就是对土地质量的评估，以适宜性与限制性因素为研究重点。

其中土地利用适宜性是指土地利用方式对其所处底质及社会条件的适宜性程度，即对土地资源建设开发情况的适宜性。

土地利用适宜性评价以土地资源的合理利用为根本前提，是土地利用规划阶段的“技术导向”[1]。

当前，对于土地利用适宜性评价的相关研究方法和内容重视自然、经济、社会、行为等因素[2-5]的综合作用，运用权重指数法[6,7]、层次分析法[7-9]、模糊综合评价法[8]等，评价过程注重定性和定量的结合[10]。

此外，GIS [11-13]与RS [2,6,14]的技术革新，使得土地适宜性评价更具时效性[15]。

海岸带拥有丰富的生产资源，可满足区域经济发展的需求，但其生态环境脆弱，易受到破坏，导致土地资源的开发受到不同程度的限制。

由于海岸带地区人类活动频繁，对海岸带的改造强度高[16]，使得海岸带土地利用类型及其所处的地质及条件（地形、地貌、土壤、政策、人口、经济等）不断改变。

在海洋经济蓬勃发展的当今社会，加强海岸带土地资源适宜性评价，对促进海岸带土地资源的合理利用和海洋经济的持续发展具有十分重要的意义。

唐长春等[11]采用德尔菲法与层次分析法，从开发约束（生态与农业收稿日期：2014-09-20;修订日期：2014-12-19基金项目：浙江省海洋文化与经济研究中心重大招标项目（14HYJDYY03）作者简介：李伟芳（1964-），男，浙江省宁波人，副教授，硕士生导师，主要从事土地资源管理与规划研究。

E-mail:liweifang@701-710页地理研究34卷702约束）、开发强度（开发基础与水平）、开发潜力（未来发展潜力）等3个准则层22个要素层对长江流域的土地空间开发适宜性进行综合评价。

宗跃光等[12]利用潜力—限制性评价法，选取高程、坡度、植被、水域、海岸线等5个自然生态因子和城市建成区规模、道路交通优势、增长极核等3个社会经济因子作为城市建设用地生态适宜性评价的主要影响因子。

彭建等[17]从受胁度、生产力、稳定性等3个角度11个指标对海岸带土地可持续利用进行景观生态评价。

传统的海岸带土地利用评价偏重指标体系的选取，而自然和社会经济指标的获取具有一定难度。

考虑到不同区域的海岸带土地利用方式具有各自的区域特色，根据特定海岸带的特点所建立的评价模型不具有普遍适用性。

此外，因海岸带具有不同于内陆的自然属性特征，以海岸带为研究对象的评价指标应充分考虑其特殊性，比如考虑增加离岸距离为影响因子。

以杭州湾南岸为例，以海岸带资源环境承载力、社会发展潜力为切入点，选取对土地利用布局产生重要影响的评价因素，依据不同土地利用方式选择各影响因子的强弱程度来进行土地利用适宜度评价，以期为杭州湾南岸海岸带土地可持续利用提供科学依据。

2研究区概况研究区位于钱塘江入海口，紧靠杭州湾海域南部，西起宁波市黄家埠镇，东至镇海区招宝山街道。

地理范围介于29°55′5″N~30°25′7″N、120°52′25″E~121°45′12″E之间，总面积约13.38万hm2。

地处亚热带季风气候区，气温适宜，四季分明，雨量丰富。

冬季低温少雨，夏季雨量较多，多年平均降水量1100~2200mm，平均气温在15℃~18℃之间。

近十年间，杭州湾南岸经济发展迅速，土地资源开发频繁，利用类型变化明显，开发强度大，主要表现在社会经济活动占用大量城乡建设用地的同时不断侵蚀农用地[18]，建设用地数量快速增长、农用地及未利用地面积日益减少[19]。

围海造地工程增加的滩涂用地将作为建设用地或耕地的储备用地。

但是有限的土地资源与日趋严峻的用地需求之间的矛盾日益突显[20,21]。

如何更好地利用土地资源，提高利用效率，促进社会、经济、环境协调发展，是值得研究的课题。

3研究方法与数据来源3.1LandUSEM（Land Use Suitability Evaluation Model）模型为了获得更多的社会、经济和生态效益，人类利用先进的科学技术，综合权衡地形地势、土壤质量、水资源、气候条件、交通情况等多种因素，合理规划和利用土地资源。

在频繁改造活动下，土地利用格局不断形成，是人类智慧和自然资源的结合产物，是一个凝结了人类知识和经验的知识库系统[22]。

LandUSEM模型正是针对这个知识库进行的知识提取和评价反馈。

此外，不同的土地利用类型体现了人类对土地资源投资、建设及开发的强弱程度，其中城乡建设用地最强，浅海水域最弱。

LandUSEM模型根据不同土地利用类型与各影响因子结合的频度来得到土地类型在不同影响条件下的适宜程度。

该模型适用于区域尺度的评价，兼顾评价因素类型的过渡性和土地利用方式的相似性。

地质灾害、交通条件、城镇依托等对土地利用的空间布局具有重要影响，受到人类意识的驱使，这些因素与土地利用布局之间存在较强的空间耦合关系，比如建设用地（经济较发达区域）主要分布在交通可达性强的区域，而耕地对交通的选择性弱，通常分布在偏远山地或沿海区域。

利用这一特点建立了LandUSEM模4期李伟芳等：海岸带土地利用适宜性评价型并对杭州湾南岸海岸带进行土地利用适宜度的定性及定量评价。

土地利用数据与8个单因子基础适宜性分级数据叠加形成的图斑为单因子适宜性基本评价单元，8个单因子适宜性评价结果图层叠加形成的最终图斑为综合适宜性基本评价单元。

评价流程包括评价因子提取、标准化处理、权重获取和具体评价等四个过程。

通过ArcGIS 软件处理，将评价指标相应图层进行数字化并分级处理，统一为五级。

各分级处理后的评价指标与土地利用类型进行叠加，可得到叠加矩阵X 。

X =éëêêêùûúúúX 11X 12⋯X 1n X 21X 22⋯X 2n ⋯⋯⋯⋯X m 1X m 2⋯X mn （1）式中：X 是各分级后的评价指标与土地利用类型叠加矩阵；m 是土地利用的分类数；n 是某一评价因素的分类数；X ij 是第i 类土地利用与第j 级评价因素叠加后的面积。

在SPSS 中，将叠加矩阵数据进行标准化及面积百分化处理，分别得到以下矩阵：x ij =---X ij T i =éëêêêùûúúúx 11x 12⋯x 1n x 21x 22⋯x 2n ⋯⋯⋯⋯x m 1x m 2⋯x mn （2）y ij =---X ij T j =éëêêêùûúúúy 11y 12⋯y 1n y 21y 22⋯y 2n ⋯⋯⋯⋯y m 1y m 2⋯y mn （3）式中：x ij 是土地利用面积百分化处理后的面积矩阵中第i 行第j 列的值；y ij 是评价因素分级面积百分化处理后的面积矩阵中第i 行第j 列的值。

加权计算得到每一类土地利用相对于某种评价因素的单一适宜度，公式为：Z ij =x ij ×Roundup (x ij /10,0)+y ij ×Roundup (y ij /10,0)Roundup ()x ij /10,0+Roundup ()y ij /10,0（4）式中：Z ij 是最终结果矩阵中第i 类土地利用类型相对于第j 种某项评价因素不同分级的适宜度，其中Roundup (x ij /10,0)作为权值。

敏感度表示土地利用对评价因素各分级的选择性强弱程度，由单一适宜度的整体均方差来体现[22]。

敏感度越弱，其均方差就越小；反之，则越大。

相较于常用的层次分析法、德尔菲法等权重获取的方法，敏感度权重则是一种数据处理的结果，更具科学性。

分别计算单一适宜度矩阵方向的整体均方差σi 以及所有均方差的均值k r 。

综合适宜度权重K r 来自整体均方差均值归一化结果。

最后，利用归一化处理后的权重K r 与单评价因素下的土地利用适宜度Z ij 进行加权运算来获取综合适宜度F （式5）。

F =∑r =1lK r ×()Z ij r （5）式中：(Z ij )r 是第r 类评价因素下的单一因子适宜度结果值矩阵。

利用适宜度矩阵及权重值，根据地质条件与土地利用空间组合的关系，对叠加数据进行赋值，获取土地利用综合适宜度的空间分布图形数据及属性数据。

3.2评价指标体系构建海岸带土地利用适宜性评价数据包括土地利用现状基础数据和评价基础数据。

整理703地理研究34卷合并余姚市、慈溪市与镇海区第二次土地利用调查数据，土地利用类型分为城乡建设用地、农用地、浅海水域、滩涂用地、其他用地五类，得到2010年土地利用现状图（图1）。

以科学性、相关性、可操作性为原则，充分考虑杭州湾南岸独特的海岸带情况，以资源环境承载力和社会发展潜力为切入点，选取8个子目标（表1）进行土地利用适宜性评价，最终形成五个等级的单因子综合适宜性基础矢量数据。

考虑到海岸带发展过程中受到区域政策影响较大，社会发展潜力更能影响土地资源的开发，故在评价体系中偏重建立社会发展潜力指标。