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基于生态约束-发展潜力的城镇建设用地开发适宜性分区

2017-08-01张宸睿符海月钱志友

水土保持通报 2017年3期
关键词:射阳县发展潜力城镇

张宸睿, 符海月, 张 鑫, 钱志友

(南京农业大学 土地管理学院, 江苏 南京 210095)

基于生态约束-发展潜力的城镇建设用地开发适宜性分区

张宸睿, 符海月, 张 鑫, 钱志友

(南京农业大学 土地管理学院, 江苏 南京 210095)

[目的] 从生态和经济的角度划分城镇建设用地开发适宜性类型区,为江苏省射阳县土地利用空间布局提供参考。[方法] 依据最小累积阻力值分析射阳县区域生态约束强度,划分强度等级;运用多因素多因子综合判别模型,从开发强度和空间距离角度构建评价模型,划分区域发展潜力等级;最终在生态约束等级和发展潜力等级的基础上,进行全域城镇建设用地开发适宜性分区。[结果] (1) 生态约束高区域与生态约束低的区域相差较大,总体上以生态保护为主。从空间分布上,不同等级强度生态约束力表现出了阶梯式的分布,由内向外辐射,强度逐步提高。 (2) 开发潜力与生态约束分级结果对比,矛盾突出,经济需求旺盛,生态保护用地形势严峻。 (3) 适宜保护区、较适宜保护区、较适宜建设区、适宜建设区4类,所占比率分别为11.04%,24.78%,34.59%,29.59%。[结论] 开发适宜性分区表现出“核心—边缘”的城乡二元结构特征,同时合德镇及周围的适宜建设区较为集聚,外围适宜建设区逐渐减少。

生态约束; 发展潜力; 开发适宜性分区; 城镇建设用地; 江苏省射阳县

文献参数: 张宸睿, 符海月,张鑫, 等.基于生态约束—发展潜力的城镇建设用地开发适宜性分区[J].水土保持通报,2017,37(3):174-181.DOI:10.13961/j.cnki.stbctb.2017.03.029; Zhang Chenrui, Fu Haiyue, Zhang Xin, et al. Suitability regionalization for exploitation of urban constructive land based on ecological constraints and development potential[J]. Bulletin of Soil and Water Conservation, 2017,37(3):174-181.DOI:10.13961/j.cnki.stbctb.2017.03.029

21世纪以来,随着中国城镇化进程的加快,建设用地的不当扩展日益严重,同时也导致了耕地流失、环境污染和土地资源短缺等一系列复杂的社会和生态环境问题,给区域的可持续发展带来了巨大的挑战[1]。从资源投入的角度,城镇建设用地投入存在边际效益,合理的建设用地扩展有助于提高社会经济的发展水平,而建设用地的无序扩展,必然会造成生态系统的破坏。

国外早期对适宜性评价的理论方法研究最早由美国景观规划师McHarg等提出[2],随后国内外学者的研究普遍利用GIS空间工具,采用“千层饼”模式的垂直地图叠加法,即通过加权叠加将单因素适宜度值整合为适宜度综合值,并通过等级划分进行适宜性分区[3]。丁建中等[4]根据生态重要性和经济重要性指数划分不同空间开发强度类型区。祁豫玮等[5]通过空间开发约束、引导和强度三要素综合分析和两次两维矩阵判别,得出空间开发适宜性分类。李娜[6]基于生态与经济因素GIS空间叠合分析,实现小尺度地域空间开发适宜性分区。孙伟等[7]通过自然生态约束和经济开发需求的矩阵分类分析,划分6类开发适宜性区域。方法本身将因子进行水平叠加忽视了城镇建设用地这一主体本身的横向水平距离权重所带来的影响,以往的城镇建设用地生态适宜性评价方法由于只强调评价单元垂直过程,使得离现有城镇用地较远的区域误被作为城市优先发展方向,而最小累积阻力模型考虑了距离和阻力两种因素,可有效地避免上述情况的发生[8]。

基于此,本文拟选择经济发展较快、新增城镇建设用地面积较大,同时兼具生态保护重要性的盐城市射阳县作为研究区2角度2个方向出发,综合考虑区域土地作为建设用地的开发适宜性。理论层面,城镇建设用地的扩张本身是矛盾统一的过程,在内生性的扩张需求和外部性的限制条件相互作用下,兼具自然生态与社会经济、开发与约束的发展过程,故从生态约束—发展潜力角度出发,分别测算分析区域生态约束强度和发展潜力强度,基于生态优先的理念进行地域开发适宜性分区。方法层面,引入横向水平生态过程的MCR模型,与纵向垂直经济过程相结合,并通过二维关联矩阵联立,划分城镇建设用地开发适宜性类型区。以期为射阳县空间布局提供一定的建议,促进城镇建设用地扩张质量的提升。

1 研究区概况及数据来源

1.1 研究区概况

射阳县位于江苏省盐城市东部,属于长江三角洲北部区域,濒临东海。境内地势地平,地面坡度小于0.50%;属北亚热带湿润季风气候区与南温带湿润或半湿润季风气候区之间;境内水系发达,共有大小沟河2 800余条;土壤偏碱性。2014年射阳县实现地区生产总值370.10亿元;总人口97.14万人;县辖13个镇、3个省属农场和1个市属盐场,面积共260 571.67 hm2;2014年建设用地面积达444.31 hm2。

射阳县作为国家级生态示范区以及国家级珍禽保护区,生态环境保护尤为重要。同时射阳县是全国首批沿海对外开放县,国民经济总量、固定资产投资在持续增加,这使得射阳生态效益和经济效益的矛盾更为突出,这种矛盾也具体体现在城镇建设用地上,城镇建设用地开发与生态保护的矛盾日趋显现,具有一定典型性,故选择射阳县作为研究区,研究结果可为区域可持续发展决策提供参考依据,以促进长三角协调发展。

1.2 数据来源

本文研究数据涉及以下3类:

(1) 土地利用数据。包括2014年射阳县土地利用现状图、2014年射阳县土地利用变更数据、来源于相关国土部门;2014年多期TM遥感影像(Landsat8卫星遥感影像),来源于中科院地理空间数据云(http:∥www.gscloud.cn/)。

(2) 社会经济统计数据。包括经济、人口、交通统计数据,来源于《江苏省统计年鉴(2015)》《盐城市统计年鉴(2015)》《江苏省县域统计年鉴(2015)》《射阳县统计年鉴(2015)》,国民经济和社会发展统计公报。

(3) 自然生态数据。包括相关地形、生态、土壤、数据:30 m精度DEM数字高程数据,来源于国际科学数据服务平台http:∥datamirror.csdb.cn;土壤数据来源于相关农业普查资料、土壤志、土壤类型分布图;降雨数据来源于射阳县气象局门户网站;自然保护区、森林公园、风景名胜区、水源保护区等数据来源于射阳县城区饮用水水源保护区划分报告、射阳县水资源保护规划、射阳县自然保护区(含森林公园、风景名胜区)分布图。本文以30 m×30 m大小栅格为数据处理单元。

2 研究思路及研究方法

2.1 开发适宜性分区思路

本文基于生态优先,兼顾经济发展的视角,从生态约束与发展潜力两个方面出发,构建约束—潜力模型。采用MCR模型实现区域生态约束强度的分析;采用多因素多因子综合判别法测算区域发展潜力。最终通过二维关联矩阵实现区域开发适宜性分区研究。图1为技术路线。

图1 技术路线图

生态约束—开发潜力模型的构建基于“精明增长”理论,从可持续发展的角度出发,综合考虑土地利用的系统性问题,兼顾生态和经济两大效益的综合整体效益,而非单项效益,从而实现土地资源持续利用。为实现自然生态效益最大化,生态约束区需最大限度的扩张;为实现社会经济效益最大化,新增城镇建设用地需最大限度的扩张。但2个过程不是孤立的而是相互联系的,开发建设过程受生态过程的制约。建设用地和生态用地的平衡就主要表现为这2个过程的平衡,生态保护用地的扩张,受土地生态重要性的刺激和推进;新增城镇建设用地的扩张,受土地生态重要性的约束。因此从2个角度同时出发,同一土地单元受到不同过程的阻碍或刺激作用。故将生态约束和开发潜力进行联立,构建相关模型指导发适宜性分区研究。

2.2 基于最小累积阻力模型的生态约束分析

传统的最小累积阻力模型(minimum cumulative resistance mode),简称MCR[9],指从“源”经过不同阻力的单元到达目标点所耗费的费用或者克服的阻力的总和。基本公式如下:

MCR=fmin∑(Dij×Ri)

(i=1,2,3…n;j=1,2,3…m)

(1)

式中:MCR——物质、能量或现象从源点出发扩散到空间某点的最小累计阻力,与距离和成本有关;f——一个未知函数,是单调递增函数,反映了MCR与变量(Dij×Ri)之间成正比例关系;Dij——物质、能量或现象在离开源以后的运动路径中从第i个单元运动到j个单元时通过i单元的运动距离;Ri——第i个单元对某运动的阻力系数。

在获取不同等级“源”的矢量数据和综合阻力分值的栅格数据的基础上,运用ArcGIS中cost-distance模块分别生成不同等级“源”栅格到生态阻力面每个栅格距离最近、成本最低的最小累加成本,生成不同等级源扩展生态阻力面。通过不同源等级生态阻力面进行叠加分析,计算各删格单元最小值,最终生成城镇建设用地扩展生态阻力面。计算得出的阻力累积值则是空间中每个栅格单元到“源”的距离相对可达性的度量,其中到达“源”的空间最小累积阻力值被认为是可达性值,在本文中则表征为城镇建设用地(即“源”)向周围空间扩张所受到的生态约束强度。

2.2.1 扩展“源”的选取 在本文研究中,研究目的在于对城镇建设用地的开发适宜性研究,运用MCR模型模拟扩张过程所受到的生态阻力,“源”即事物扩张的起点,故选择现状城镇建设用地为“源”,选取现状城镇建设用地,包括城市用地及建制镇用地,承载了经济社会发展的基本活动。

2.2.2 阻力基面“汇”的构建 如表1所示,阻力体系“汇”的构建是从生态安全格局角度出发的,充分考虑到影响城镇建设用地布局的生态环境因素,结合现有资料,从生态障碍和生态阻力2个方面构建综合阻力基面。包括: ① 生态障碍。城镇建设用地的开发虽然没有对生态用地的具体要求,但基于生态安全、环境保护的基本原则,将水源及风景名胜自然保护区、国有农盐场划分为生态障碍区,是无法跨越的。② 生态阻力。生态阻力体现区域自然生境维护的重要性与价值,由直接关系生态安全和自然环境及具有保护意义的因子体现[10]。根据射阳县实际情况,从地形坡度、植被覆盖度、土地覆盖、生态敏感性5个要素出发,选取高程、坡度、土地利用类型、土壤侵蚀敏感性、植被覆盖指数6个指标。

表1 生态阻力评价指标体系

注:评价指标无量纲。自然保护区、风景名胜、森林公园以及一级水源保护区等具有很高的生态重要性,但由于已经作为生态障碍单独划出,并取最大值。

“汇”的阻力基面指标处理过程中,阻力分值的赋予通过专家打分方式获得。将阻力分为5个等级,分别用9,7,5,3,1表示,经三轮专家打分,收敛性分析专家意见基本趋于一致,采用第三轮专家征询结果作为最终赋值结果[11]。生态障碍由于其不可跨越,单独划出,并取最大值(详见表1)。

2.3 基于开发强度和空间距离的发展潜力测算

通常,影响空间中某一地块发展潜力的主要因子有距离增长极的距离和增长极的强弱,从开发强度和空间距离来构建指标体系,采用多因素多因子判别法综合测算区域发展潜力。如公式(2)所示:

(2)

式中:Fi——第i单元扩展“源”强度分值或综合阻力分值;Mij——第i单元的第j要素值,Wj——第j要素的权重。

从发展潜力的经济条件、地方财政条件、人口条件以及交通条件4个方面进行综合考虑。 ① 经济条件是支撑城镇建设用地扩张的基础,反映区域经济发展的需求和力度,根据射阳县实际,研究主要选择GDP总量、GDP增长率2个要素反映; ② 地方财政条件是从政府角度出发,其对城镇建设用地发展潜力的影响具有一定的政策约束性,反映国家和地方对城镇建设用地开发的导向作用,研究主要选取地方财政收入、固定资产投资两项要素反映; ③ 人口条件是决定城镇建设用地扩张的直接条件,包括常住人口总数、二三产业人口比重等诸多因素影响城镇建设用地发展潜力。 ④ 交通区位与城镇建设用地扩张有着相互影响、相互制约的密切联系,反映城镇建设用地相对地理位置对开发程度的影响,研究从路网覆盖和距中心城镇距离2个要素出发。

发展潜力测算体系本身具有量纲,量化过程中可以采用标准化的处理方法,最终取值范围定位[12](表2)。本研究采用主观AHP与客观熵值法确定指标权重,最后通过算术平均值确定最终权重。

表2 城镇建设用地发展潜力评价指标体系

2.4 基于约束-潜力的开发适宜性分区

本文采用二维关联矩阵法,构建由生态约束和发展潜力构成的约束—潜力模型,识别城镇建设用地开发适宜性的相应等级[13]。根据最高生态保护度唯一确定原则(城镇建设用地生态约束力等级最高的地区直接确定为重点保护用地区,而不考虑发展潜力的影响),低等级服从高等级原则,较高条件下适度倾斜生态约束,一般条件下适度倾斜发展潜力4项原则构建城镇建设用地约束—潜力二维关联矩阵。

对此,旅行社在出行前都会有签证说明会、行前说明会,提供安全说明书等。比如游客应该穿什么样的衣服,在游览的过程中也会提醒游客应该注意哪些禁忌等等。关键还是需要游客做到入乡随俗,遵守当地的法律法规。

在空间关联矩阵中: ① 适宜建设区一般指生态约束较低、发展潜力高的区域,适宜优先开发建设;② 较适宜建设区指生态约束中等、发展潜力较高或中等的区域,和发展潜力中等、生态约束低或者中等

的区域; ③ 较适宜保护区指生态约束较高、发展潜力中等或高的区域,和发展潜力低、生态约束中等或者较低的区域; ④ 适宜保护区指生态约束较高,同时发展潜力较低的区域,在改善区域发展条件后,可作为最后考虑对象。具体划分如表3所示。

表3 城镇建设用地约束-潜力二维关联矩阵

3 开发适宜性分区过程

3.1 射阳县生态约束等级测算结果

3.1.1 “源”的选取 选取射阳县13个建制镇中集中连片的城镇建设用地作为运行MCR模型的“源”。从最终“源”的选取结果来看,实际面积为3 603.26 hm2(部分城镇建设用地分布较为零散,未形成集中连片,无法选取作为“源”),选定的“源”在空间位置上均体现了较强的典型性,基本涵盖了每个建制镇。

3.1.2 生态阻力基面的评价 选取了盐农场、水源保护用地和风景名胜用地作为生态障碍,这些区域是城镇建设用地开发的生态约束,也是区域生态安全最基本的保障,赋最大值。采用AHP与熵值法共同确定指标权重,构建的生态阻力面体系,运用GIS空间技术分析各阻力因子在不同阻力等级下的用地分布情况,并绘制栅格单元为30 m精度的各阻力等级分布专题图。

结合生态障碍与各生态阻力因子分布图,进行综合叠加,得到城镇建设用地生态综合阻力面综合评价结果,实质反映的是景观单元自身的生态属性。在对生态数据栅格转化的基础上,采用表2中垂直生态过程创建的阻力赋值体系,通过空间分析的方法分别、逐步获得各阻力因子和生态障碍的阻力值,再按照影响程度权重值进行叠加分析,得到阻力基面,为提高累计阻力面精度,通过重分类的方法划分为8个等级。

3.1.3 生态约束等级划定 “源”与“汇”间距离和阻力系数是MCR模型数学表达式中的基本要素。当MCR模型适用于城镇建设用地生态约束强度分级时,阻力系数应表征为阻力基面体系中的阻力因子对城镇建设用地布局综合影响。从这点出发,如何量化阻力系数是影响MCR模型运行结果的关键。

从统计情况来看,几何周期分类法的结果表现出一定的规律性,生态约束强度高及生态障碍占到射阳区域的47.74%,面积为124 464.66 hm2,主要为风景名胜、水源涵养地、林地、农田等。生态约束强度中等区域占26.17%,面积约为68 191.5 hm2,略大于强度低区域。生态约束强度低的区域有67 915.51 hm2,主要为村庄、道路、工矿仓储用地以及未利用地等,其中“源”面积仅为3 603.26 hm2。未来可扩展建设用地面积较大,发展空间较大。

图2 射阳县生态约束强度等级

从空间分布情况来看,不同约束力等级之间呈现出阶梯式的分布情况,从“源”到“汇”等级依次升高,形成明显“核心—边缘”结构。其中生态约束强度低的区域主要集中在射阳县的中部和南部地区,包括各个镇建成区。区域地势平坦、生态敏感性较低,离海岸线较远,土地覆盖大都为建设用地或农地,利于城镇建设用地发展。生态约束强度中等区域的空间分布围绕生态约束强度低区域,空间上形成明显的包裹现象。沿海地区生态约束能力强,集中在黄沙港镇南部和临海镇北部、以及海河镇西部。东、北方向临近海岸线,以盐碱土为主,降雨充沛,生态敏感性较高。海河镇西部植被覆盖茂盛,主要以生态服务功能为主,这些地区是区域生态的最低保障,可以归结为城市扩张的刚性边界。

3.2 射阳县发展潜力等级测算结果

3.2.1 因子权重测算结果 采用主观AHP与客观熵值法确定指标权重,最后通过算术平均值确定最终权重,具体结果如表4所示。

表4 发展潜力最终权重确定

3.2.2 相关指标空间化结果 先对指标涉及的统计数据进行标准化,再分别对8个指标进行网格化处理。得到发展潜力指标空间化结果,分别为4个要素:经济条件,地区财政条件,人口社会条件,交通区位条件。为下一步发展潜力强度等级划分做准备。

3.2.3 发展潜力强度等级划分结果 根据最终权重表确定具体得分情况,结合空间化处理结果,使用栅格计算器(raster calculator)对相关统计指标栅格数据做加权叠置,从而得出30 m×30 m大小的栅格单元的综合发展潜力分值数据层。并按照级间差异大、级内差异小的原则,参照射阳县土地开发利用具体情况,进行等级划分。本文运用ArcGIS里的自然分级(natural break)功能,将射阳县城镇建设用地发展潜力强度大小得分情况进行等级划分为3个等级:发展潜力高、发展潜力中等、发展潜力低(图3)。

从数据分布情况来看,发展潜力高的区域占到射阳区域的50.57%左右,面积达到131 579.67 hm2;发展潜力中等的区域占到射阳区域的37.20%左右,面积达到96 887.51 hm2;发展潜力低的区域仅为32 104.49 hm2,占到全区域的12.23%。发展潜力高的区域面积较大,经济需求旺盛,这与经济发展情况相同。发展潜力低的区域面积较少,总体上受到所属部门的调控,与县域经济发展之间有差异。对比生态约束强度分级情况来看,开发潜力高与生态约束低的区域面积差值较大,一方面射阳县对城镇建设用地表现出了较强的需求,另一方面受制于生态保护功能用地的限制。供求矛盾明显。

图3 射阳县发展潜力等级

从空间分布上看,发展潜力高的区域主要分布在射阳县的北部、中部和南部,包括长荡镇、盘湾镇洋马镇、兴桥镇、合德镇、海通镇、临海镇、千秋镇、新坍镇,集中在各镇区中心和交通沿线附近,经济基础相对较好,主干道从中穿过,同时人口基数大,经济发展需求强烈。发展潜力中等区域主要分布在射阳县的西边,仅包括海河镇、淮海农场、射阳盐城、千秋镇部分区域,这些区域人口及经济基础较差。

4 分区结果及分析

4.1 射阳县城镇建设用地开发适宜性分区结果

以已构建的城镇建设用地约束—潜力二维关联矩阵为原则(表3),将生态约束强度分级结果和发展潜力强度分级结果进行联立,实现空间上的开发适宜性分区,得到城镇建设用地开发适宜性分区结果(图4)。

图4 射阳县城镇建设用地适宜性分区

从空间分布情况来看,整体呈现“核心—边缘”的空间分布趋势。适宜建设区主要分布在各镇已有规模建设用地周围,包含合德、千秋、四明、海通、兴桥、新坍、长荡、盘湾、特庸和洋马镇;较适宜建设区分布在适宜建设区周围,主要包括海河、黄沙港镇,从空间形态上包裹适宜建设区;较适宜保护区分布范围较广,基本在较适宜建设区外围以及东部沿海区域,涵

盖了大多数的植被覆盖区,这部分区域限制建设用地的过度扩张;适宜保护区主要分布在东南海岸线以及各个盐农场。整体上以已有城镇建设用地为中心向周围区域辐射扩张,绕开部分生态障碍区,形成“核心—边缘”的空间结构,分类型来看: ① 适宜建设区主要重点发展区总面积为77 337.13 hm2,占射阳县域总面积的29.59%,主要分布在已有城镇区附近和交通便捷的公路附近。② 较适宜建设区面积为89 285.91 hm2,占全部县域面积的34.59%,这部分土地多布局在适宜建设区周围,规模小,但是距离镇中心和主干道的距离较近。③ 较适宜保护区总面积为64 842.58 hm2,占全部县域面积的24.78%,该区域具备一定自然环境条件和区位条件,早期已有部分城镇建设用地布局于此,包括射阳港经济区、临海镇、海河镇及黄沙港镇部分区域,目前处于缓慢发展阶段。射阳港经济区权属上属于国家级开发区,从地方角度无法进行过度开发,将其划入较适宜保护区范围。④ 适宜保护区总面积为29 106.05 hm2,占全部县域面积的11.04%。该类型主要分布在建设用地适宜性较低的区域,基本为盐农场等生态障碍区,这部分经济基础较差,距离主干道较远,缺乏发展动力支撑。

为了实现对城镇建设用地布局进行合理配置,本研究中不仅参照了土地利用现状,而且在对区域生态约束等级划定的基础上与发展潜力等级分布进行叠加,在生态障碍等约束条件下,得到建设用地适宜性分区结果(表5)。

表5 开发适宜性分区结果统计情况 hm2

分区域来看: ① 适宜建设区、较适宜建设区、较适宜保护区与适宜保护区之间的比率较为合适,适宜建设区占比约30%,同时较适宜保护区和适宜保护区占30%以上,既满足了射阳县的经济发展需求,也满足了区域生态保护的要求,其中合德镇作为中心城镇适宜建设区比率最高; ② 大部分适宜建设区包含了已有城镇建设用地的面积,并且能够满足今后城镇建设用地的扩张需求,其中黄沙港镇适宜建设区面积较小,已有城镇建设用地分布在较适宜建设区范围内,未来开发趋势向合德镇和海通镇靠拢; ③ 承载生态保护功能的适宜保护区主要分布在盐农场以及部分城镇,包括临海镇、海河镇、黄沙港镇、兴桥镇、洋马镇、四明镇,1/2以上的城镇未分布有适宜保护区; ④ 南部4镇,洋马镇、盘湾镇、特庸镇及长荡镇,虽然离县域中心较远,但离盐城市区较近,毗邻盐城机场及省级高速,适宜建设区比率较高,未来发展空间较大。

4.2 射阳县城镇建设用地空间开发策略建议

(1) 适宜建设区具有一定的社会经济基础,基础设施较完善,发展水平相对较高,城镇承载功能不断强化、规模不断外延,己经实现或者具有实现周围农村城镇化的可能性,是射阳县今后城镇建设用地布局的重点。其中,靠近城区和主镇区的适宜建设区可逐渐纳入城镇建设用地体系,具有一定的带头效果,对周边城镇建设用地的扩张具有辐射带动作用的城镇中心应重点发展。汲取初期城镇建设用地分散布局的经验,制定今后建设用地合理规划,促进城镇建设用地集约利用。

(2) 较适宜建设区是城镇建设用地扩张的缓冲区,在调整布局的前提下,改善基本环境,随着城镇化的发展,城镇用地的扩张,这部分地区将成为后备建设用地,对范围内已有的生态保护用地,在建设的同时应尽量保护。

(3) 较适宜保护区承担较多的生态服务功能,生态敏感区,生态承载力较弱,这部分地区在未来一定时间内可以根据当地经济发展情况进行适度挖掘,但关系到区域生态安全,主要还是以生态保护为主。严格控制城镇建设用地开发规模和强度,以农业和生态保持为主。

(4) 适宜保护区主要为盐农场,承担保障粮食安全的重任,对射阳当地的发展有益,发展潜力低,对于该区域的建设可以维持现状,不再安排新增城镇建设用地,以保护和生态服务功能的满足为主。同时可以采用疏解保护模式,实行用地转移政策,尽可能减少区域人为生态环境破坏。

5 讨论与结论

(1) 运用MCR模型实现城镇建设用地生态约束等级的划分,形成了生态约束强度低、强度中等、强度高、生态障碍在内的分级结果。在数量结构上,射阳县生态约束能力低的区域与生态约束强度高区域之间面积相差16%,总体上还是以生态保护为主,很好限制了城镇建设用地的开发。从空间分布上,不同等级强度生态约束力存在“核心—边缘”的分布现象,表现出了阶梯式的特征,从已有城镇建设用地向外围辐射,强度逐步提高,这与社会、经济、人口、交通之间紧密相关。

(2) 采用多因素多因子综合判别法,结合统计数据空间化的基本方法,以栅格为评价单元进行城镇建设用地发展潜力分级研究,形成发展潜力强度低、强度中等、强度高的等级划分结果。总体来看,射阳县城镇建设用地发展潜力普遍较高,发展的需求旺盛。与生态约束强度分级结果对比,矛盾突出,发展潜力需求旺盛,生态保护用地形势严峻。从空间上来看发展潜力高区域以射阳县北部、中部及南部连线范围为主,与东部、西部区域等级差异明显。

(3) 在生态约束等级和发展潜力等级的基础上,运用空间关联矩阵,进行全域城镇建设用地开发适宜性分区,分为适宜保护区、较适宜保护区、较适宜建设区、适宜建设区4类,所占比率分别为11.04%,24.78%,34.59%,29.6%。适宜建设区包含大部分已有城镇建设用地,开发条件较好,较适宜建设区可以作为未来后备建设用地发展重点区域,较适宜保护区和适宜保护区肩负了区域生态服务功能,城镇建设用地布局较少,4种类型区域配比合适,能满足今后城镇建设用地发展布局。

基于潜力—约束模型的城镇建设用地开发适宜性分区能够较科学地刻画研究区未来用地的发展趋势和空间布局,为城市与区域规划提供科学依据,是实现区域“精明增长”与“精明保护”的有效途径。但该方法不能有效预测不同时期城镇建设用地增长的情景,今后需要以用地适宜性评价为基础,融合CA等用地增长预测模型,引入多期数据,从时间尺度进行验证,论证开发适宜分区结果的实际效果,同时预测未来城镇建设用地增长情况。

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Suitability Regionalization for Exploitation of Urban Constructive Land Based on Ecological Constraints and Development Potential

ZHANG Chenrui, FU Haiyue, ZHANG Xin, QIAN Zhiyou

(CollegeofLandmanagement,NanjingAgriculturalUniversity,Nanjing,Jiangsu210095,China)

[Objective] To determine the suitability types of urban construction land development from the perspective of ecology and economy, and provide reference for the spatial distribution of land use in Sheyang County of Jiangsu Province. [Methods] According to the minimum cumulative resistance value, the regional ecological constraint intensity of Sheyang County was analyzed and the intensity grade was defined. Through the uses of multiple factors and multi-factor comprehensive discriminant model, an evaluation model was constructed from the perspective of development intensity and spatial distance, and the regional development potential grade was ranked. Finally, on the basis of ecological constraint level and development potential level, the suitability zone of the whole urban construction land development was divided into different types. [Results] (1) The areas with high ecological constraints were largely different from those with low ecological constraints, where ecological protection was the main factor. From the point of view of spatial distribution, different levels of intensity and ecological binding showed a ladder-like distribution, from the inside to the outside of the research area, and the intensity gradually leveled up. (2) The comparison results of development potential and ecological constraint classification showed that the contradiction of development potential was prominent. The demand for economy was vigorous, and the situation of ecological protection land was pressing. (3) Suitable protection area, relatively suitable protection area, relatively construction area, suitable construction area, covered 11.04%, 24.78%, 34.59%, 29.59% of the total research area respectively. [Conclusion] The development suitability zone has an alternative structure and characterized by “urban area as core and rural area as periphery”. Meanwhile, suitable construction areas are gathered in and around the Hede Township and gradually reduced on the periphery.

ecological constraints; development potential; suitable regionalization for exploitation; urban construction land; Sheyang County of Jiangsu Province

2016-09-18

2016-11-08

南京农业大学中央高校基本业务费人文社会科学研究基金项目“城市扩张时空演变及其影响因素研究”(SKTS2017010)

张宸睿(1990—),男(汉族),云南省江川县人,硕士研究生,研究方向为土地信息系统。E-mail:2013109012@njau.edu.com。

符海月(1977—),女(汉族),甘肃省陇南市人,博士,副教授,主要从事土地利用变化,遥感与GIS在人口、资源与环境中的应用研究。E-mail:fuhaiyue@njau.edu.cn。

A

1000-288X(2017)03-0174-08

F301.23

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