基于GIS山地城市生态适宜性评价方法
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景观生态风险指数的计算——以贵州省为例一、上期回顾上期我们以贵州省为例计算了它的景观干扰度指数i E如下:用地类型耕地林地草地水域建设用地未利用地景观干扰度指数0.07446 0.07443 0.04402 0.02391 0.01258 0.79315 接下来让我们计算景观风险度指数和与它相关的另外两一个指数。
二、景观脆弱度指数景观脆弱度表示不同景观所代表生态系统内部结构的易破坏性,能够反映不同景观类型抵抗外部干扰能力的大小。
景观类型抵御外部干扰的能力越小,则脆弱度越大,生态风险越大。
而不同景观类型对外界干扰的抵抗能力的差异性与自然演替过程中所处的阶段有关,处于初级演替阶段食物链结构简单、生物多样性指数小的生态系统对外部干扰抵抗能力较小,较为脆弱。
参考相关文献,并基于研究区实际情况,采用专家打分法,将研究区景观类型的脆弱性分为6级,从高到低依次为:未利用地、水域、耕地、草地、林地、建设用地,进行归一化处理后得到各景观类型的脆弱度指数i G。
这里我们利用反正切函数来实现数据的归一化,即:pi xy)arctan( 2其中,pi 既是π,在Excel 使用函数时可以用到。
使用这个方法有一个需要注意的是如果想映射的区间为[0,1],则数据都应该大于等于0,小于0的数据将被映射到[-1,0]这个区间上。
计算结果如下: 用地类型耕地林地 草地 水域 建设用地 未利用地 归一化处理结果 0.840.70.80.870.50.89三、景观损失度指数将不同指数叠加,用来反映不同景观类型所代表的生态系统在受到自然和人为的双重干扰时其自然属性损失的程度,用景观损失度指数i R 来表示。
ii i E G R ⨯=计算结果如下:用地类型 耕地 林地 草地 水域 建设用地 未利用地 景观损失度指数0.062850.052460.0350.020900.006290.70976四、景观生态风险指数生态风险的大小取决于区域生态系统受外部干扰的强弱和内部抵抗力的大小,不同的景观类型在保护物种、维护生物多样性、完善整体结构与功能、促进景观结构自然演替等方面的作用存在差别,且不同的景观类型对外界干扰的抵抗能力也不同。
基于改进斜坡单元法的山区城镇建设用地适宜性评价刘壮; 李远耀; 张为; 谭建民; 刘月; 付圣【期刊名称】《《安全与环境工程》》【年(卷),期】2019(026)006【总页数】9页(P42-49,55)【关键词】山区城镇建设用地; 改进的斜坡单元法; 栅格单元法; 适宜性评价; 三峡库区【作者】刘壮; 李远耀; 张为; 谭建民; 刘月; 付圣【作者单位】中国地质大学(武汉)地质调查研究院湖北武汉430074; 中国地质调查局武汉地质调查中心湖北武汉430205; 中国地质大学(武汉)地球物理与空间信息学院湖北武汉430074【正文语种】中文【中图分类】X321; TU984.2三峡库区是我国典型的生态敏感区域,同时也是地质灾害最为发育的山地丘陵地区之一[1]。
随着三峡库区移民新城的不断发展,人地矛盾十分突出,因此对于库区广大新建或移民城镇,亟待探索一套符合山区城镇建设用地适宜性评价的方法,为指导山区城镇土地利用规划提供科学依据。
国内外许多学者围绕城镇建设用地适宜性评价开展了大量的研究工作。
如张东明等[2]以昆明市为例,重点研究了城市建设用地的影响因素、城市建设用地适宜性评价指标的选取和确定指标权重的方法;王海鹰等[3]以深圳市为例,利用德尔菲法确定了影响城市建设用地生态适宜性的自然、社会经济和生态安全等因素,并采用层次分析法计算了相关影响因子的权重,建立了一套城市建设用地生态适宜性评价模型体系和方法;薛松等[4]以兰州榆中县为例,引入潜力-阻力评价模型,开展了城市生态建设用地适宜性评价;南晓娜[5]以陕西省岚皋县为例,针对山地城市用地特征和要求,探讨了山地城市建设用地适宜性评价指标体系、评价模型以及GIS 技术支持下的分析评价方法。
综上所述,针对城镇建设用地适宜性评价,前人的研究多侧重于评价指标体系、评价模型、评价因子权重等方面,而针对山区城镇评价单元划分方法的研究则相对较少。
鉴于此,本文以三峡库区重庆市云阳县双江镇为例,结合该山区城镇地形地貌特征,首先采用改进的斜坡单元法——盆域山体阴影法的评价单元划分方法对研究区建设用地适宜性进行评价,然后将改进的斜坡单元法的评价结果与传统栅格单元法的评价结果进行对比分析,最后将两种评价单元划分方法所得到的研究区建设用地适宜性评价结果与实际建设用地土地利用现状进行对比分析,验证改进的斜坡单元法对山区城镇建设用地适宜性评价的合理性与适用性。
基于GIS技术的耕地后备资源潜力分析研究发布时间:2022-06-20T01:15:03.319Z 来源:《工程管理前沿》2022年第8卷4期作者:黄曦[导读] :耕地是土地的精华,也是农业生产最基本的不可替代的生产资料黄曦(广西壮族自治区国土测绘院 530023)摘要:耕地是土地的精华,也是农业生产最基本的不可替代的生产资料。
随着人口和社会经济的发展,各方面对农作物和经济作物的需求不断增大,耕地后备资源作为耕地的重要补充来源,成为了缓解国家粮食安全问题的必要战略储备。
文章基于GIS技术的耕地后备资源潜力分析进行研究,以供参考和借鉴。
关键字:GIS技术;耕地后备资源;潜力分析;研究引言耕地后备资源潜力评价,隶属于土地适宜性评价的领域,它主要是通过对影响耕地后备资源质量的各项因素的综合鉴定识别,将耕地后备资源按照评价体系对其开发为耕地的适宜程度进行若干级别的划分,指标模型,计算适宜等级和适宜量,这种适宜性评价是以区域的粮食安全为最终目的,既追求耕地数量的增加,又兼顾开垦后耕地的质量水平。
通过潜力评价,可以科学的确定耕地后备资源开发的适宜程度和开发时序,为调整和优化土地利用结构,制定合理的上地开发整理规划提供科学依据,这同时对保障国家粮食安全有重要意义。
1基于GIS技术耕地后备资源潜力分析的意义随着遥感和计算机技术的迅速发展,地理信息系统(GIS)技术正日趋成熟与实用化,它在资源管理、区域发展决策、环境管理、环境演变等许多方面取得了实际效益。
利用地理信息系统可以高效管理各种空间信息和属性信息,包括数据查询、调用和更新,实现空间数据和属性数据的物理链接,还可以对各种数据进行统计分析、空间分析和多要素综合分析,为耕地后备资源评价提供了空间查寻与量算,空间变换、缓冲区分析、叠加分析、地统计学分析和空间统计分析等众多功能。
耕地后备资源潜力评价需要综合地学、水文、气候、土壤等众多因素,由于认识水平和主观意识的差异性,在实际工作中不同的评价者会根据当地实际情况对指标进行评定,会存在潜力评价的差异,导致评价结果不同,因此作业人员会对评定的结果进行复核,并咨询熟悉当地情况的专家的意见,进行综合判定。
基于“三生空间”的村镇土地利用适宜性评价研究作者:周书宏李锋陈春来源:《小城镇建设》2020年第05期摘要:对村镇进行“三生空间”土地适宜性评价,是实现资源的集约高效利用,缓解城乡用地的供需矛盾,协调引导生产、生活和生态空间共生发展的强大纽带。
然而“三生空间”视角下土地适宜性评价存在方法单一、评价指标选取不足的问题,物元模型能更全面地掌握待评价对象在单因子指标上的具体表现,极大提升“三生空间”土地利用适宜性评价的精确性。
本研究基于物元模型对重庆市永川區村镇土地利用适宜性进行评价,发现62.5%村镇建设用地处于适宜状态(包括最适宜、高适宜),而吉安镇、何埂镇、仙龙镇和朱沱镇土地利用不合理的现象相对突出。
在未来规划和建设中,对于土地利用适宜度低的村镇应引起重视,科学制定规划、合理利用村镇土地。
关键词:三生空间;土地利用评价;物元模型;村镇;重庆市永川区doi:10.3969/j.issn.1009-1483.2020.05.012 中图分类号:F323.1文章编号:1009-1483(2020)05-0085-07 文献标识码:AResearch on the Land Use Suitability Evaluation of Villages and Towns Based on EcologicalProduction-Living Space: A Case Study of Yongchuan District in Chongqing CityZHOU Shuhong, LI Feng, CHEN Chun[Abstract] Land suitability evaluation of ecological-production-living spaces in villages and towns is a powerful link to achieve intensive and efficient use of resources, alleviate the contradiction between supply and demand of urban and rural land, and coordinate and guide the symbiotic development of production, living, and ecological spaces. However, from the perspective of ecological-production-living spaces, there are problems with the single method of land suitability and insufficient selection of evaluation indicators. The matter-element model can more comprehensively grasp the specific performance of the object to be evaluated on the single factor index, which greatly improves the accuracy of land-use suitability evaluation of ecological-production-living spaces. This research evaluated the suitability of land use in villages and towns of Yongchuan District, Chongqing City based on the matter-element model. It was found that 62.5% of the village and township construction land is in a suitable state (including the most suitable and highly suitable). The irrational land use in Ji’an Town, Hejing Town, Xianlong Town, and Zhutuo Town is relatively prominent. In the future planning and construction, attention must be paid to the villages and towns with low land use suitability, and scientific planning and rational use of village land must be made.[Keywords] ecological-production-living space; land use evaluation; matter-element model;village and town; Yongchuan District in Chongqing City1研究背景及综述随着乡村振兴战略的稳步推进,我国村镇建设发展迎来新的契机,但同时也使村镇风貌发生了剧烈变化,自然资源遭到破坏,村镇居民点等布局无序。
基于GIS 网络分析法的小城镇公园绿地可达性研究汤晓宇1,梁峻2,蒋文伟1*(1浙江农林大学风景园林与建筑学院,浙江临安311300;2苍南县综合行政执法局园林中心)摘要:国内公园绿地可达性研究多数以城市尺度为主,而小城镇的地理条件、交通条件与城市相比区别较大,以往采用的研究方法适用性较低,因此本研究以苍南县藻溪镇为例,以GIS 技术为支撑,利用网络分析方法,结合当地道路网络属性特点,构建网络数据库,探讨小城镇居民不同出行方式的公园绿地可达性,并结合当地城镇用地分布特点,综合评价小城镇公园绿地空间布局特征,并提出相应的优化建议,以期为同类小城镇公园绿地可达性研究提供参考。
关键词:网络分析;小城镇;公园绿地;可达性;藻溪镇空间的使用情况,了解城市绿色空间缺乏的区域,衡量绿色空间可达性[6]。
张金光通过网络分析法对江苏中小城市———高邮市城区的综合公园、社区公园和带状公园进行可达性分析,结合人口分布,识别居民对公园绿地需求较大的区域,为公园绿地的选址和布局优化提供依据[7]。
本次研究将采用网络分析法对藻溪镇公园绿地可达性进行分析。
首先在GIS 平台建立研究所需要的各个要素数据库,即公园绿地数据库、道路数据库以及人口数据库。
其次将上述数据进行矢量化处理后建立拓扑关系,构建道路网络数据集,并根据不同出行模式的阻力值对可达面进行计算,最后在此基础上结合人口分布情况,对公园绿地布局提出规划建议。
2研究区概况藻溪镇位于苍南县域地理中心位置,地处北纬27°27′,东经120°26′,镇区距苍南县中心城区7km ,主要对外交通要道有灵沙公路、灵藻矾公路和藻龙公路,灵炎公路穿镇而过,交通便捷。
城镇建成区内道路通达,布局合理,农村道路路网齐全。
下辖藻溪、盛挺、繁枝3个社区,31个行政村,1个居民区,总人口4.2万。
全镇区域面积78.4km 2,三面环山,北临横阳支江,山地丘陵面积约占80%,北部为冲积平原,地势平坦,河渠纵横。
第60卷第2期2024年3月地质与勘探GEOLOGY AND EXPLORATIONVol. 60 No. 2March,2024doi:10.12134/j.dzykt.2024.02.012我国城市地下空间开发适宜性评价研究现状与发展趋势刘鑫宇1,董杰2,3,王睿4,5,曾海燕2,3,徐美君2,3,秦升强2,3,于鹏2,3(1.中国海洋大学环境科学与工程学院,山东青岛266100;2.自然资源部滨海城市地下空间地质安全重点实验室,山东青岛266100;3.青岛地质工程勘察院(青岛地质勘查开发局),山东青岛266100;4.中国地质调查局南京地质调查中心,江苏南京210016;5.自然资源部城市地下空间探测评价工程技术创新中心,江苏南京210016)[摘要]城市地下空间是缓解用地饱和矛盾、改善城市生态的重要空间资源,也是开创城市高质量发展新局面的良策,科学高效地进行城市地下空间开发适宜性评价工作至关重要。
本文从评价指标体系、评价指标赋权、评价模型、三维建模与可视化、评价系统5个方面,系统梳理了城市地下空间开发适宜性评价研究现状与不足;对如何合理构建评价指标体系、提升三维地质建模精度、搭建地下空间综合系统三个关键问题进行探讨并给出相应对策;阐明了城市地下空间开发适宜性评价的发展趋势:全要素、全资源的统筹协调,需求导向的针对性评价模式,创新性、连续化的评价模型。
该研究成果可促进城市地下空间开发适宜性评价工作的深化,为城市地下空间的合理评价与有序开发提供参考。
[关键词]城市地下空间开发适宜性立体评价全要素协同规划地下空间综合系统[中图分类号]TU9;P642 [文献标识码]A [文章编号]0495-5331(2024)02-0348-08Liu Xinyu, Dong Jie, Wang Rui, Zeng Haiyan, Xu Meijun, Qin Shengqiang, Yu Peng.Current situation and development trend of urban underground space development suitability evaluation inChina[J]. Geology and Exploration,2024, 60(2): 0348-0355.0 引言1991年东京“城市地下空间利用”国际学术会议通过《东京宣言》,提出“21世纪是人类地下空间开发利用的世纪”。
基于GIS的山地城市生态适宜性评价方法浅析摘要:山地城市土地资源贫瘠,生态环境敏感,在城市建设中所受的限制比平原城市更多。
为合理开发土地,减少对生态环境的影响,本文以湖北通山县为例,在gis技术平台上对其城市用地进行生态适宜性评价,并在此基础上提出城市发展方向建议及土地利用对策,藉以对山地城市发展有指导作用。
关键词:山地城市;生态敏感区;生态适宜性;gis;
我国山地占了全国陆地面积的2/3以上,山区是复杂和相互依存的生态环境中的一个重要生态系统,对维护城市整体生态系统起着十分重要的作用。
近年来,随着城市化加速,山地城市土地资源消耗的加大,生态环境所承受的压力不断加大,山地城市经济发展与脆弱生态环境的维育、城市的发展与土地资源的开发利用存在着突出矛盾。
为了保护城市整体生态环境,更好地利用土地资源,在城市规划中需采用有效的技术手段,对城市建设用地进行生态适宜性评价,实现山地城市持续协调发展。
研究区域概况
通山县地处鄂东南山区腹地,县域南北部大都为山地,海拔多在500米以上,林地多,耕地少;中部多为低山、丘陵;中西部海拔在100米以下,地势平坦,土壤肥沃;东部则地势低洼,水域广布。
全县国土面积2680平方公里,其中河谷平畈占17.2%,丘陵占65.2%,低山占13.5%,中高山占4.1%,形成了“八山一水一分田”的土地利用格局。
本次研究区域主要是通山县城区。
通山县城区位
于县域中部,城市建设用地面积十分有限,在过去二十年中,通城城区形态基本沿山脊带状发展。
随着城市化进程速度加快,城区人口不断增长,城市建设对土地的需求进一步增大,但是受到地形因素限制,城市发展与用地之间的矛盾日益突出,山地环境所承受的压力不断加大。
生态适宜性评价流程
生态适宜性评价是从优先考虑生态的角度去进行用地适宜性评价的重要方法。
它是将一组变量按照一定规则组合后形成的新的评价等级。
本文主要是利用arcgis9.2 为操作平台,在对现状进行调查后,选取在山地城市建设中对城市建设用地和环境有一点影响的城市生态因子,绘制单因子图;通过特德尔菲法确定各个单因子的生态敏感度的评价值,一般分5级,用9、7、5、3、1代表生态敏感性的高低,分值越高,生态敏感性越强,就越不适宜做为城市建设用地;利用成对比较法计算各因子权重值;在arcgis中利用加权叠加法进行建设用地生态适宜性等级计算,得出生态适宜性评价图;对评价结果进行适宜性分析,划分适宜性等级,并进一步根据建设适宜性等级将研究区划分为“四区”,即禁建区、限建区、适建区和已建区,建立山地城市的生态适宜性分析模型。
生态因子的确定
影响城市建设用地选择的因子很多,在研究中要全部逐个分析有一定难度。
为了保护城市生态环境,建设有特色的山地城市,规划按照先安排非建设用地,再安排建设用地的规划思想,在分析通
山县地形地貌、水文、道路、建成区等诸多影响因素的基础上,按照对建设用地扩展作用性质的不同将因子分为两大类 ,一类是限
制性因子包括:地形、水域等;一类是潜力因子包括:建成区、增长极、道路等。
限制性因子
所谓限制性因子就是对城市建设用地扩展起到限制作用的因子,限制性因子不利于城市建设用地的选择。
一般这些因子值越大,对建设用地的不适宜度就越高。
地形因子:地形是区域大的骨架和背景,在山地生态环境中,地
形有着重要的影响。
其中坡度的大小影响工程建设的投入、施工难度及工程建设日后的安全保障程度,坡度越大,城市建设用地成本越高,生态敏感度越高;高程主要通过高程差影响城市供水。
水域因子:水域因子包括线状的河流和面状的湖泊、人工湖等。
水域是区域的血脉,在改善区域景观质量,维持正常水循环等方面发挥着重要作用。
河湖生态系统既有生态功能又有社会经济功能,河流廊道不仅能维持生态系统的平衡,还是区域生态安全的重要廊道。
本次的评价范围内大小水体星罗棋布,是构成特色景观的重要因素,因此,水域的合理利用与保护对通山县景观生态安全格局的稳定性与社会经济可持续发展至关重要。
潜力因子
所谓潜力性子,是指对城市建设用地扩展起到促进作用的因子,这些因子对城市建设用地的选择具有一定的引力作用。
建成区因子:主要指具有一定人口规模,并有一定的基础设施基础的城镇化区域。
建成区基础设施相对完善,商业集中,生活条件相对比较方便。
增长极因子:指产业企业比较集中的空间实体,如工业区或高新技术开发区等。
这些空间实体能够集聚一定的人口,从而使土地转为建设性用地。
通山县新建的经济开发区位于城市西部,对城市空间布局有很大的影响力。
道路因子:交通条件对城镇建设用地导向性很强,交通可达性强、便捷度高的区位比其他地方更容易转化为城镇用地。
生态适宜性评价
对选取的因子进行分级,再通过arcgis的缓冲区处理、网格分析、数据统计、叠加等功能对城市土地的生态适宜性进行评价,画出各个因子的图形,具体如下。
运用加权叠加法的计算公式,将各个单因子图层和各自的权重相乘,在arcgis里面叠合后即得到生态适宜性评价的灰度图。
在灰度图中,颜色越浅代表敏感性越强,越需加强保护。
通过灰度图,取值3-4度为禁
止建设区,2-3为限制建设区,1-2为适宜建设区,从而得出生态适宜性评价图。
通过对通山县的生态适宜性分析,得出通山城区位于一个具有
较高生态敏感性的区域中,城区禁止建设用地多分布在城市北面和西面;限制建设用地分布在城区周边区域;适宜建设用地分布在南面和北面;建议城市向西南和北面发展。
结论
山地城市与平原城市的用地条件存在很大的区别,其影响因素有着自己的特殊性。
本研究以arcgis为支撑,通过恰当的因子权重确定和叠加方法的选择,从而更科学地确定建设用地生态适宜性等级,使评价结果更为客观,提高了生态适宜性评价的科学性和综合性。
本文按新的城市规划编制办法中的要求将评价区域划分为禁建区、限建区、适建区和已建区,为今后城市建设用地扩展方向做建议性指导。
相对于其他的数值评价方法,基于gis的适宜性评价方法对数值计算和空间数据的处理能更简单、直观和快速地实现定量分析。
运用多因素综合评价模型对城市建设用地进行生态适宜性评价,在此基础上结合实际情况划分适宜建设区、不适宜建设区和不可建设区,对城市特别是山区城市建设用地的科学评价和城市发展具有重要意义。
参考文献
试论县级市生态敏感区的划分——以侯马市为例.刘任涛等.科技情报开发与经济.2007年第17卷.
2、黄光宇.山地城市学[m].中国建筑工业出版社.2002.
3、黄光宇,陈勇.生态城市理论与规划设计方法[m].科学出版
社.2002.
4、宗跃光.城市土地利用生态经济适宜性评价[j ].城市环境与城市生态.1993
5、基于rs和gis的城市建设用地生态适宜性评价——以南阳市西峡县为例. 麻永建,夏保林. 河南科学.2009年8月注:文章内所有公式及图表请以pdf形式查看。