基于ARCGIS的土地適宜性評(píng)價(jià)研究

1、基于ARCGIS的土地適宜性評(píng)價(jià)研究摘要 將土地按照其對(duì)于農(nóng)、林、牧各業(yè)的適宜性及其自然生產(chǎn)潛力水平的異同性，予以適宜性分類(lèi)，為特定的土地用途預(yù)估土地的潛力。1通過(guò)土地適宜性評(píng)價(jià)研究，可分析土地利用情況，制定土地利用方案，制定復(fù)墾、土地還原的綜合利用方案。并且土地適宜性評(píng)價(jià)一般分為室內(nèi)準(zhǔn)備及資料收集、適宜性評(píng)價(jià)、成果整理三個(gè)階段。本文同時(shí)說(shuō)明了土地適宜性評(píng)價(jià)的原理與原則，以及如何利用ArcGIS的空間分析功能分析評(píng)價(jià)土地的適宜性。關(guān)鍵字 ArcGIS 土地適宜性評(píng)價(jià) 空間分析 基本原理 基本原則 基本流程1 引言隨著時(shí)間的推移，土地利用變化問(wèn)題越來(lái)越受人們的關(guān)注。對(duì)土地的適宜性評(píng)價(jià)研究的主要任

2、務(wù)在于分析土地利用情況，制定土地利用方案，統(tǒng)計(jì)規(guī)劃，指導(dǎo)未來(lái)具體建設(shè)活動(dòng)對(duì)土地進(jìn)行空間上、功能上的合理利用，協(xié)調(diào)生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)各個(gè)子系統(tǒng)之間的運(yùn)作優(yōu)化系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)，提高抵御外界不良干擾的能力，以保持其平衡穩(wěn)定的最佳狀態(tài)。以及其它用地還原后的土地的綜合利用。尊重空間價(jià)值與生物生產(chǎn)價(jià)值的內(nèi)在的有機(jī)整體性，并根據(jù)適宜規(guī)律合理地安排土地的利用行為。土地適宜性評(píng)價(jià)是一項(xiàng)綜合性措施，是有機(jī)整合人與自然的紐帶。2借用ArcGIS進(jìn)行土地利用情況分析，可以對(duì)土地利用現(xiàn)狀進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，發(fā)現(xiàn)一些土地不合理利用給生態(tài)環(huán)境，人類(lèi)與自然生存帶來(lái)的嚴(yán)重影響，總結(jié)造成土地利用發(fā)展趨勢(shì)的原因，尋求拯救環(huán)境，保持人與自然和諧發(fā)展的解決

3、辦法，為土地的合理利用制定適宜的規(guī)劃政策。3因而本文會(huì)講解ArcGIS的功能特點(diǎn)，土地適宜性分析評(píng)價(jià)的原理、原則與意義，以及如何借用ArcGIS進(jìn)行土地適宜性評(píng)價(jià)研究。2 ArcGIS的功能特點(diǎn)1) 更加易用且具生產(chǎn)力a) 編輯變得更加簡(jiǎn)單且無(wú)處不在；b) 數(shù)據(jù)的獲取與管理變得更加簡(jiǎn)單；c) 提供了對(duì)局域網(wǎng)及本地資源進(jìn)行搜索的功能Search功能；d) 完整的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序；e) 為地圖制圖、網(wǎng)絡(luò)發(fā)布提供地圖模版；f) 易用的界面操作；g) Desktop與Web應(yīng)用、Mobile終端在線進(jìn)行同步與協(xié)作。2) 功能強(qiáng)

4、大a) 強(qiáng)大的空間分析功能、整合了科學(xué)計(jì)算（與Python的集成）、具有3D分析功能；可對(duì)基于時(shí)間的數(shù)據(jù)進(jìn)行可視化與分析（考慮數(shù)據(jù)的時(shí)間維度，在桌面及Web上對(duì)基于時(shí)間的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析與回放）；具有網(wǎng)絡(luò)分析功能，如：位置分析、所屬區(qū)分析；在分析功能運(yùn)行的同時(shí)，可繼續(xù)對(duì)地圖進(jìn)行操作。b) 強(qiáng)大的影像組織與管理影像通過(guò)服務(wù)的方式可被多種客戶(hù)端調(diào)用，在桌面中對(duì)影像進(jìn)行分析，在Web端獲取影像數(shù)據(jù)等。c) 強(qiáng)大的地圖制圖與可視化利用Python根據(jù)需要?jiǎng)討B(tài)制作Map Books；利用Python可以動(dòng)態(tài)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)源變更、符號(hào)更改操作；生成多比例尺地圖（制圖綜合）；智能地圖要素

5、（根據(jù)數(shù)據(jù)屬性生成制圖表達(dá)Replication、地圖相關(guān)信息，鏈接信息動(dòng)態(tài)改變）；強(qiáng)大的Schematic Dataset生成能力（只要數(shù)據(jù)之間存在邏輯相關(guān)性，則無(wú)需額外數(shù)據(jù)即可生成其間的邏輯關(guān)系示意圖）；具有3D要素的顯示功能（包括紋理和復(fù)雜對(duì)象）。3) 應(yīng)用無(wú)處不在ArcGIS能在移動(dòng)端使用；ArcGIS Online做為云計(jì)算模式下的GIS應(yīng)用已經(jīng)成熟，并且有很多用戶(hù)在使用。3 土地適宜性評(píng)價(jià)原理與原則1） 基本概念將土地按照其對(duì)于農(nóng)、林、牧各業(yè)的適宜性及其自然生產(chǎn)潛力水平的異同性，予以適宜性分類(lèi)，為特定的土地用途預(yù)估土地的潛力。1土地適宜性評(píng)價(jià)就是評(píng)定土地對(duì)于某種用途是否適

6、宜以及適宜的程度，它是進(jìn)行土地利用決策，科學(xué)地編制土地利用規(guī)劃的基本依據(jù)。 土地適宜性評(píng)價(jià)是根據(jù)土地的自然和社會(huì)經(jīng)濟(jì)屬性，研究土地對(duì)預(yù)定用途的適宜與否、適宜程度及其限制狀況。根據(jù)評(píng)價(jià)的預(yù)定用途不同，適宜性評(píng)價(jià)可分為土地的農(nóng)業(yè)適宜性評(píng)價(jià)和土地的城市適宜性評(píng)價(jià)，通過(guò)評(píng)價(jià)闡明區(qū)域土地適宜于農(nóng)、果、林、水產(chǎn)養(yǎng)殖等各業(yè)生產(chǎn)以及適宜于城市建設(shè)的土地資源及利用不合理的土地資源的數(shù)量、質(zhì)量及其分布，從而為區(qū)域土地利用結(jié)構(gòu)和布局的調(diào)整、土地利用規(guī)劃分區(qū)等提供科學(xué)依據(jù)。因此，土地適宜性評(píng)價(jià)是土地利用的基礎(chǔ)評(píng)價(jià)。 土地適宜性評(píng)價(jià)是針對(duì)某種特定的用途而對(duì)區(qū)域土地資源質(zhì)量的綜合評(píng)定。為了保證評(píng)價(jià)結(jié)果的科學(xué)性、正確性和實(shí)

7、用性，就必須掌握一定的基本原理，遵循一定的評(píng)價(jià)原則。2）基本原理 土地適宜性評(píng)價(jià)的基本原理是：在現(xiàn)有的生產(chǎn)力經(jīng)營(yíng)水平和特定的土地利用方式條件下，以土地的自然要素和社會(huì)經(jīng)濟(jì)要素相結(jié)合作為鑒定指標(biāo)，通過(guò)考察和綜合分析土地對(duì)各種用途的適宜程度、質(zhì)量高低及其限制狀況等，從而對(duì)土地的用途和質(zhì)量進(jìn)行分類(lèi)定級(jí)。 3）基本原則5a）針對(duì)性原則土地適宜性評(píng)價(jià)要針對(duì)一定的土地用途或利用方式進(jìn)行，不同的用途或利用方式對(duì)土地性質(zhì)有不同的要求，土地的適宜性只是針對(duì)某種具體的用途或利用方式才有其確切的意義。如排水不良的土地可以種植水稻，但對(duì)農(nóng)業(yè)的其他利用或造林就不一定適宜。b）持續(xù)性原則持續(xù)高效地利用土地，是實(shí)行可持續(xù)發(fā)

8、展的前提。在評(píng)價(jià)土地適宜性的時(shí)候，是否對(duì)生態(tài)環(huán)境造成破壞就成了評(píng)價(jià)土地利用是否合理的關(guān)鍵。換言之，在對(duì)其某種土地利用方式做出評(píng)價(jià)時(shí)，必須確保不因?yàn)檫@種利用的進(jìn)行而導(dǎo)致原有生態(tài)環(huán)境的削弱，進(jìn)而導(dǎo)致生態(tài)系統(tǒng)的退化或惡化。c）因地制宜原則影響土地適宜性評(píng)價(jià)的因素有研究區(qū)當(dāng)?shù)氐淖匀灰蛩兀鐣?huì)經(jīng)濟(jì)文化因素。不同國(guó)家、不同地區(qū)的這些影響因素存在著明顯的差異。因此，適宜性評(píng)價(jià)在不同區(qū)域應(yīng)當(dāng)有其不同的評(píng)價(jià)依據(jù)，因地制宜的確定不同的評(píng)價(jià)指標(biāo)和構(gòu)建不同評(píng)價(jià)體系。d）效益與比較原則土地利用所取得的收益與其投入相比是有利的。比較不同的土地利用方式。土地適宜性評(píng)價(jià)要考慮到不同的土地用途方式，然后對(duì)不同土地利用方式的評(píng)價(jià)

9、結(jié)果做出比較，分析其內(nèi)在之間的聯(lián)系，以便對(duì)土地利用結(jié)構(gòu)進(jìn)行調(diào)整和土地用途進(jìn)行優(yōu)化。土地利用對(duì)土地質(zhì)量和土地區(qū)位的要求比較。不同的土地用途方式有不同的最佳影響條件和不同的限制條件，例如植物對(duì)于土壤水分的要求，多年生植物要求在根部所在的土壤水分全年內(nèi)不得小于其萎蔫點(diǎn)，而一年生作物則沒(méi)有此條件要求，像谷子能忍耐較短的干旱期，而水稻就不行。因此土地適宜性評(píng)價(jià)不僅要分析土地的質(zhì)量，而且要考慮到土地的利用類(lèi)型的特征和不同作物對(duì)土地的要求。因此不應(yīng)該只局限于單宜性的評(píng)價(jià)，而要進(jìn)行多宜性的綜合評(píng)價(jià)。e）綜合性原則土地適宜性評(píng)價(jià)涉及到農(nóng)、林、牧、建各行各業(yè)，以及土壤、氣候等自然和經(jīng)濟(jì)多方面的知識(shí)，而且不同行業(yè)對(duì)

10、土地有不同的要求。因此，只有對(duì)評(píng)價(jià)區(qū)土地進(jìn)行綜合分析，才能作出客觀的評(píng)價(jià)，增強(qiáng)評(píng)價(jià)成果的科學(xué)性和實(shí)用性。4 土地適宜性評(píng)價(jià)一般流程1）土地適宜性分析流程a） 明確的評(píng)價(jià)目的；b） 組織技術(shù)力量及準(zhǔn)備評(píng)價(jià)用品；c） 評(píng)價(jià)對(duì)象的選擇；d） 資料的收集；e） 評(píng)價(jià)因素的選擇；f） 評(píng)價(jià)因子極限指標(biāo)的確定與指標(biāo)分級(jí)；g） 評(píng)價(jià)因子圖的制作；h） 評(píng)價(jià)單元的重分類(lèi)；i） 評(píng)價(jià)因素權(quán)重的確定；j） 土地適宜類(lèi)的確定；k） 土地適宜等的確定；l） 土地限制型的確定；m） 土地適宜性分析成果；n） 評(píng)價(jià)成果的分析與反饋。2）ArcGIS操作過(guò)程進(jìn)行空間分析需要柵格數(shù)據(jù)，所以先將是矢量數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換成柵格數(shù)據(jù)。在需

11、要的圖層中提取需要加權(quán)的數(shù)據(jù)，使其成為單獨(dú)的一層。在土地適宜性分析時(shí)，一般需對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行重分類(lèi)，并賦予合理的分值。然后進(jìn)行點(diǎn)源、線源或面源的緩沖區(qū)分析（有歐幾里得分析、直線距離等）。對(duì)數(shù)據(jù)確定權(quán)重，編制合理的數(shù)據(jù)模型或簡(jiǎn)易的成本計(jì)算函數(shù)。使用柵格計(jì)算器對(duì)數(shù)據(jù)模型或成本計(jì)算函數(shù)進(jìn)行計(jì)算，得到最佳的結(jié)果。最后，利用ArcGIS的制圖出版模塊，將結(jié)果合理的發(fā)布，制圖出版。5 總結(jié)通過(guò)學(xué)習(xí)環(huán)境地理信息系統(tǒng)課程和游覽文獻(xiàn)，學(xué)會(huì)使用ArcMap、空間分析、ArcCatalog等功能模塊并能夠利用空間分析模塊進(jìn)行土地適宜性評(píng)價(jià)研究?；贏rcGIS的土地適宜性評(píng)價(jià)方法經(jīng)歷了從簡(jiǎn)單的疊加分析到多指標(biāo)分析到人工智能以及多種方法綜合的過(guò)程。4 借助土地適宜性評(píng)價(jià)，我們能更加直觀地了解土地利用狀況，可以針對(duì)該地區(qū)的土地利用情況并根據(jù)土地利用原理原則，指導(dǎo)未來(lái)的土地的開(kāi)發(fā)利用。 參考文獻(xiàn)1 全國(guó)科學(xué)技術(shù)名詞審定委員會(huì) 審定公布。2 Steven A.Gabriel, Jos e A. Farina and Glenn E. Mogen,A mufti-objective optimization approach to smart growth in land developmentJ，Socio-Eco