GIS在土地适宜性评价中的应用文献综述

赵杰

西南民族大学公共管理学院，四川省成都市， 610041

摘要：随着计算机和网络信息技术的快速发展，地理信息系统（GIS）得以发展得越来越成熟和完善，在土地适宜性评价中借助GIS技术，可以把某评价区域内的各种不同属性信息和空间地理信息可视化得结合在一起。本文列举了GIS在农用土地、建设用地、土地复垦、土地生态适宜性评价中应用的例子，对国内外学者在这几个方面研究文献进行了梳理，在此基础上进行了GIS在土地适宜性评价中的应用的综述。

关键词：GIS，土地适应性评价，农用土地，建设用地

1. 引言

近年来国内人口快速增长，城镇化进程也在加快，利用区的土地退化比较严重，土地质量也有所下降。研究土地资源的适宜性，探究土地的经济效应与生态效应协调发展，合理且有效地对稀缺土地资源进行配置，都是土地利用过程中的重要任务。在土地利用规划与土地管理的过程中，土地适宜性评价在此过程中扮演着重要的角色，可以通过适宜性评价对土地利用现状、土地利用潜力、土地利用结构的优化布局、土地利用的总体规划以及土地的开发提供一定的理论基础。强大的GIS技术便为土地的适宜性评价提供了技术支撑。充分利用GIS技术，可以为农业结构的调整、建设用地的布局、土地的复垦提供技术支持，能够有效地缓解人地矛盾。

2. GIS在土地适宜性评价中的应用

   1. GIS在农用土地适应性评价中的应用

在对土地资源的适应性评价中，尹启后，何劲耘（1995）指出未利用土地的适宜性评价的评价体系由土地适宜类，土地适宜等组成，土地的适宜性评价等级一直被众多学者当做研究的热点话题，而且方法一直在持续更新和发展创新中。王学蕾，李蓉蓉（2000）运用GIS技术对江汉平原的农用地进行了适宜性评价并且指出在土地适宜性评价中必须以一定的利用为前提，GIS技术在土地资源的适宜性评价中，主要是通过对目标单元土地的评分高低来判断某用途的适宜性强弱，一般而言，评分越高，适宜性越强。在使用GIS的过程中，首先对每一项自然要素进行单项分析，把每一项分析完成以后再将所有的因素乘权进行叠加，最后得出某种农作物在该评价单元上的适宜程度分布图。朱大威，朱大林（2019），基于地理信息系统（GIS）和层次分析法对江苏省各区域蔬菜种植土地进行了适宜性，采用多因子加权叠加法，并对评价结果进行全局、局部空间自相关分析及热点分析，最终计算出高度适宜、适宜、勉强适宜、不适宜等级的地块分别占地块面积的百分比^[11]。江晓龙（2019），利用GIS技术对永安市农业用地进行了适宜性评价，从植物基本生长需求出发结合安全因素选取了6个评价因子，并对各单因子进行分等，通过GIS进行赋值，最终形成单因子评价结果。在单因子评价的基础上通过GIS空间分析模块将各单因子评价结果进行叠加分析，根据多因子叠加评价模型计算分值^[12]，最终找出农业用地适宜区。

1. 2. GIS在建设用地适宜性评价中的应用

张东明，吕翠华（2010）选取社会因子、自然因子和生态安全因子利用GIS技术对昆明市建设用地适宜性进行评价。在评价过程中采用多因子加权叠加分析法进行加权叠加，最后得到评价结果。申云鹏（2013）在GIS技术的支持下，使用定量分析和定性分析，择取了自然、经济、社会等因子作为参考指标，对会昌县未利用地开发为建设用地进行了评价。蔡春英，韩念龙（2020）使用GIS的空间分析技术，择取了目标地区内的自然、社会、生态内的十个评价因子建成了一整套评价体系，采用层次分析法获取每个因子的权重，接着使用综合指数法根据每个因子的阈值进行划分，给出具体的得分，由此获得了海口市江东新区较为科学合理的建设用地适宜性分析结果，最终得出优先开发区域和限制开发区域。

1. 3. GIS在土地复垦适宜性评价中的应用

王慎敏，金晓斌（2008）首先运用GIS技术对地图中的等高线进行栅格化处理，根据栅格化处理后的数据生成3D地形空间模型。同时他们对该地区进行模拟测试，运用实证研究的方法，通过定量分析发现，GIS具有较强的空间分析能力，可以通过GIS技术快速地得到项目区的DEM（数字高程模型）数据，以此作为分析的基础，由此可以看出GIS技术相较于传统方法有着计算精度更高的优势。 王欢，王平（2010）较为详细地讲解了5种土地适宜性评价中常用的方法。随着计算机硬件性能和软件技术的快速发展，地理信息系统可以更加快速、更加客观、更加直观得分析出评价结果。GIS技术的优越性在于能够很好地将评价区域的地理信息和数字信息结合起来，可以将评价单元的属性信息和空间信息融为一体进行评价分析。评价结果以数字的形式呈现，能够使评价结果更具有说服力。

1. 4. GIS在土地生态适宜性评价中的应用

陈燕飞，杜鹏飞（2006）运用ArcMap软件，对南宁市建设用地进行了生态适宜性评价，从南宁市城市发展现状出发，选取了水域、保护区、用地现状、地形地貌、工程地质等作为评价因子，并分析所选取的评价因子在南宁市的城市建设用地规划区域分布情况，形成各因子的分布图层，确定各个评价因子的权重再进行叠算分析，得到该地区建设用地生态适宜性评价的结果，呈现出适宜性分布图，得出建设区域的面积及该地区的人口总数和适宜性平价中的保护等级呈现出反比的关系。严军，侯源远（2005）在正式进行分析之前，对坐标点的图层进行了处理，建立简单的地形图雏形，对坐标中残缺的部分进行相关的处理，对一些基本的资料进行简单的处理，将事先处理好的结果导入到GIS中，建立评级单元属性数据库。使用获取到的原始图层和属性数据库，创建新的单项评价因子的生态适宜图。作者根据评价区域的现实情况选取了评价因子，采用特尔菲法对所选择的因子进行分等级处理，并且使用层次分析法确定每个因子的权重，基于GIS技术将属性数据和图层信息进行叠算处理，计算出该地区的生态适宜性结果为其他类似地区的发展提供参考。王珊，廖桂堂（2020）运用GIS技术，择取气候、地形、土壤等自然因素，再将层次分析法和空间插值法相融合来对高县玉米种植区土地生态适宜性进行评价。在ArcGIS平台下运用空间分析方法，利用测土配方施肥与耕地地力评价成果资料，经实地调查核实和对比分析，各类适宜区的划分符合当地实际，为丘陵地区的合理耕种、合理施肥提供了科学依据，丰富和完善了四川丘陵区作物用地适宜性评价技术，探寻出了高县适宜种植玉米的区域以及这些区域的分布情况，使该地区土地资源的利用更加合理化和持续化。

3. 总结与评述

以上是对GIS在土地适宜性评价中的应用作了简要的回顾和可视化分析，从上个世纪90年代起GIS在土地适宜性评价中得到了广泛应用并且成为国内外学者的一个研究热点。GIS在土地适宜性评价中的应用也为土地资源的合理配置提供了较为科学的依据。

通过对文献资料的整理发现，土地适宜性评价中所评价的土地单元都有着具体的土地利用方式，针对该种土地利用方式，对此利用方式所需要的自然、社会、经济条件进行分析，将该评价单元的土地现状与所需条件进行比较，最终确定土地最佳利用方式。学者们的研究中，对农用土地、建设用地、土地复垦以及土地生态等方面适宜性评价中，大都都是首先选定研究区域再对研究区域的相关资料进行搜集，运用GIS技术并且选定评价方法对评价区域的适宜程度进行评价，最终计算出适宜程度，对评价区域的土地利用提供一定的理论依据。

在土地适宜性评价中较为重要的任务是要了解土地的限制条件，限制条件主要是指土地的自身条件阻碍了土地的某种用途或者是对某些用途的适宜程度产生了不利的影响，它具有较强的针对性，评价结果应用价值很大。从另一种层面反映出了改评价单元的土地具有较大的潜力，克服这些不利因素后，土地的生产力水平有较大的可能产生提高的情形。

基于GIS技术土地适宜性评价方法而言，已经从传统的较为简单的方法发展到当今比较综合客观的方法。从学者们的研究方法中可以看出最初大都都是使用叠加分析法，在研究过程中逐渐开始使用多指标决策模型分析法，近年来随着计算技术的发展在土地适宜性评价的过程中运用人工智能分析法，在演进的过程中使评价结果更具有科学性。但由于叠加分析法有着自身的优越性，在现在的研究中仍然被沿用，它主要是利用GIS技术将各个评价因子的图层综合起来，形成一个综合性较强的评价图。在现在的土地适宜性评价中，叠加分析法仍然被较为广泛的应用。多指标决策模型分析法，将空间的与非空间的数据结合起来，能够提供更为科学的分析结果。但多指标决策模型在权重确定上存在着缺陷，主要是其权重的确定具有较强的主观性。随着社会的发展，人工智能技术被广泛的应用，同时人工智能也为土地适宜性评价提供了支持。

参考文献：

1. 王学雷,李蓉蓉.江汉平原农用土地适宜性评价的方法及其应用研究[J].世界科技研究与发展,2000(S1):84-87.

2. 尹启后,何劲耘.四川省涪陵市未利用土地适宜性评价和开发利用研究[J].西南师范大学学报(自然科学版),1995(06):693-699.

3. 王欢,王平,谢立祥,王鲁宁.土地复垦适宜性评价方法[J].中南林业科技大学学报,2010,30(04):154-15

4. 王慎敏,金晓斌,周寅康,张伟.基于GIS的采煤塌陷区土地复垦项目规划设计研究[J].地理科学,2008(02):195-199.

5. 王珊,廖桂堂,邓勇刚,涂俊誉,许晓康,何刚,李琳玲,代林佳.GIS支持下的玉米种植区土地生态适宜性评价[J].中国农业资源与区划,2020,41(11):174-182.

6. 严军,侯源远,张仲昊.基于GIS的农业观光园生态适宜性评价与规划——以安徽省庐江农业观光园为例[J].江苏农业科学,2015,43(12):520-524.

7. 陈燕飞,杜鹏飞,郑筱津,林瑾.基于GIS的南宁市建设用地生态适宜性评价[J].清华大学学报(自然科学版),2006(06):801-804.

8. 蔡春英,韩念龙,穆晓东,韦仕川.基于GIS的海口市江东新区建设用地适宜性评价[J].亚热带资源与环境学报,2020,15(02):88-94.

9. 申云鹏.基于GIS的低丘缓坡荒滩等未利用地开发为建设用地的适宜性评价——以会昌县为例[J].河南科技,2013(03):153-154.

10. 张东明,吕翠华.GIS支持下的城市建设用地适宜性评价[J].测绘通报,2010(08):62-64+77.

11. 朱大威,朱方林.基于GIS的江苏省蔬菜种植土地适宜性评价及其空间异质性分析[J].南方农业学报,2019,50(08):1878-1884.

12. 江晓龙. 基于GIS的永安市农业用地适宜性评价[J]. 安徽农业科学, 2019(17):58-60.

作者简介：赵杰（1995.12），女，汉族，四川成都，西南民族大学公共管理学院，土地资源管理，20级在读研究生。