基于dem的景區(qū)用地適宜性評價基于用地適宜性評價的森林公園景點選址

基于dem的景區(qū)用地適宜性評價基于用地適宜性評價的森林公園景點選址

森林公園以其獨特的自然景觀、優(yōu)美的生態(tài)環(huán)境和豐富的人文資源而具有很高的旅游價值。同時，由于這些因素的敏感性，保護要求非常高（吳承石，1998；萬忠成等，2006）。近年來,隨著森林公園的迅猛發(fā)展,園內(nèi)的不少自然景觀均受到人為干擾的沖擊(張毅川等,2007;李月輝等,2008)。不可否認,有些人為開發(fā)建設可為自然景觀增色生輝;但更多的是對森林公園自然景觀的破壞性建設,極大地降低了自然景觀的美學價值。因此,如何協(xié)調(diào)好景觀保護和開發(fā)建設間的關系,是需要解決的首要問題。用地適宜性評價是對土地進行最佳利用和特殊目的的評價,反映出用地適宜性的程度和選擇利用的可能性,是土地利用總體規(guī)劃的重要內(nèi)容(劉伍等,2006;鈕心毅和宋小冬,2007;吳燕輝和周勇,2008)。目前,國內(nèi)有關適宜性評價的研究較多,但也存在一些問題。首先,現(xiàn)有的用地適宜性評價研究的范圍較大,主要集中于城市建設用地(黃瑞紅,1997;陳燕飛等,2006;宗躍光等,2007)和農(nóng)業(yè)用地(王智平和胡春勝,1999;張成剛和王衛(wèi),2006;袁成軍等,2008),對旅游區(qū)的適宜性評價研究較少(鄭曉興等,2006;張振國和賈鐵飛,2007);其次,原有的研究大多是從生態(tài)學的角度,注重生態(tài)適宜性(陳昌勇等,2005;梁濤等,2007;周建飛等,2007)和居住適應性評價(Omuta,1988;申金山和關柯,1999;任學慧等,2008),而很少從建設成本和研究區(qū)本身的影響因素來考慮,且多為定性評價,很少進行定量評價;在研究方法上,主要有生態(tài)綜合評價法(鄭愛榕等,1997)、生態(tài)因子組合法(鄒濤和賈德詳,2004;李月輝等,2007)、因子加權評分法(陳文倩等,2008)等,但均不能有效地解決評價精度和方法可操作性之間的矛盾。因此,本文提出一種新的旅游區(qū)用地適應性綜合評價方法,從景區(qū)開發(fā)建設成本、交通便利性和景點間平衡性3個角度,選取坡度、坡向、地形起伏度、相對現(xiàn)有游道距離和現(xiàn)有景點距離5個成本數(shù)據(jù)指標,分別對研究區(qū)用地適宜性進行定量評價,同時構建了綜合評價模型,利用GIS的加權疊加計算功能將研究區(qū)劃分為4個等級適宜性的景區(qū)開發(fā)建設區(qū),并以猴石森林公園的用地適應性評價為例,探討了這種方法的實際應用。這豐富了土地適宜性評價的理論,有利于促進旅游區(qū)土地的合理利用,對森林公園等旅游區(qū)的用地總體規(guī)劃、合理布局和資源的科學開發(fā)建設具有指導意義。1研究領域和方法1.1自然旅游地質(zhì)條件猴石國家森林公園(41°40′N,124°26′E)位于遼寧省東部山區(qū)的新賓縣夏子營鎮(zhèn)趙家林場,始建于1993年,1994年被批準為國家級森林公園,總面積2400hm2。公園為長白山系龍崗余脈的延伸部分,地勢東高西低,平均海拔520m,最低海拔405m,最高峰海拔1131m。地貌為連綿起伏、挺拔峻峭的冰川地貌。水系屬渾河流域蘇子河支流部分,清秀谷(哈螞塘河)橫貫研究區(qū)。主要土壤類型為棕壤。屬中溫帶濕潤大陸性季風氣候,年均氣溫7℃,年降雨量910mm。地帶性植被為溫帶針闊葉混交林,長白植物區(qū)系,現(xiàn)有以柞樹、樺樹和闊葉雜木林為主的天然次生林和落葉松、紅松為主的人工林。公園內(nèi)植被茂密,森林覆蓋率高達95.7%。公園環(huán)境優(yōu)美,森林景觀、動植物景觀及人文景觀資源豐富,溝壑起伏,山勢險峻,集雄、奇、險于一體,具有較高的森林生態(tài)旅游價值。1.2學習方法1.2.1公園地形空間遼寧省新賓縣1∶100000行政區(qū)劃圖;猴石森林公園1∶10000地形圖;猴石公園1∶2500景點分布圖;野外實地考察中利用GPS獲得的公園內(nèi)景點及游道的空間位置數(shù)據(jù)。1.2.2dem模型的建立首先對猴石森林公園地形圖、游道和景點進行矢量化,建立1m×1m分辨率的數(shù)字高程模型(DEM),結合實地記錄的各景點坐標數(shù)據(jù),形成研究區(qū)現(xiàn)有景點位置和道路分布圖(圖1)。1.2.3研究區(qū)域土壤適宜性評價方法1適宜性等級越大區(qū)域景區(qū)一般選擇在地勢相對平坦,坡度較小的區(qū)域來建設,因此研究區(qū)內(nèi)坡度越小的地區(qū)適宜性等級越高,坡度越大的區(qū)域適宜性等級越低。利用ArcGIS9.0的空間分析功能,基于DEM得到研究區(qū)的坡度分布圖,然后根據(jù)坡度值將坡度重分類為4個等級(陳健飛等,2003)(表1)。2坡向的分布及等級坡向決定了地表所接收到的陽光輻射的多少(趙羿等,2002),直接影響到植物的生長發(fā)育,也直接影響景區(qū)景觀的美景度,同時考慮到溫度、濕度和氣流等因素,本研究利用ArcGIS9.0的空間分析功能,基于DEM得到研究區(qū)坡向分布圖,并按照南、東、西、北方向?qū)⑵孪蛑胤诸悶?個等級(陳健飛,2003)(表1)。3適宜性等級地形起伏度直接影響景區(qū)的開發(fā)建設成本,地形起伏越大,該區(qū)域的適宜性等級越低,反之,則越高?；贒EM,利用GIS的鄰域統(tǒng)計和柵格計算功能(湯國安和楊昕,2006),得到研究區(qū)的地形起伏度分布圖,并根據(jù)地形起伏度大小將它重分類分為4個等級。4材料運移的影響顯而易見,距離現(xiàn)有的游道越近的區(qū)域,在景區(qū)建設過程中越方便材料的往來運輸,間接降低開發(fā)建設成本,在景區(qū)建成后越便于游客的觀賞游覽,因此適宜性等級也越高。利用GIS的距離制圖功能,得到研究區(qū)內(nèi)游道緩沖區(qū)分布圖,按照表1的分級原則分為4個等級。5景區(qū)內(nèi)部客流競爭為保證景點各自展示自身獨特的景色,同時考慮到避免客流競爭,所以新建景點應該與現(xiàn)有景點保持一定的距離,利用ArcGIS9.0的空間分析功能得到景點緩沖區(qū)分布圖,按照表1的分級原則也分為4個等級。1.2.4研究區(qū)域內(nèi)景觀環(huán)境的適應性綜合評價1屬性按級別定義將上述適應性等級Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ分別賦值為0.8、0.6、0.4和0.2。2評價指標權重的確定權重的確定是否合理將直接影響評價指標體系的可信度和評價結果的合理性,通過對各種權重確定方法的比較,結合森林公園用地適宜性評價指標的實際分析,本文選擇層次分析法(AHP)計算各指標的權重值(Li,2007)。根據(jù)各成本指標相對用地適宜性的重要程度,以及各指標相對其他指標的重要性,本研究計算求得上述各指標權重依次為:坡度(0.24)、坡向(0.11)、地形起伏度(0.25)、相對現(xiàn)有游道距離(0.21)、相對現(xiàn)有景點距離(0.19)。3評價指標的確定V=∑i=1n(Wi×Vi)(1)V=∑i=1n(Wi×Vi)(1)式中:V為適宜性綜合評價值;Wi為第i個指標的權重;Vi為第i個指標的評價值;n為指標的個數(shù)。按照式(1),利用GIS中的柵格加權計算功能可得到研究區(qū)用地適宜性綜合評價結果。參照國內(nèi)外的各種綜合評價等級分組方法,將景區(qū)選址中用地綜合適宜性劃分為以下4個等級(表2)。2結果與分析2.1等適宜地區(qū)分析從圖2和表3看,坡度適宜性評價中,Ⅱ等適宜性的區(qū)域面積最大,達到541.8hm2;其次為Ⅲ等適宜性地區(qū),面積為528.1hm2;Ⅱ等和Ⅲ等適宜性區(qū)面積共計占研究區(qū)總面積的82.2%,即研究區(qū)絕大部分地區(qū)的坡度介于10°～30°,表明研究區(qū)的平均地勢較為平緩。Ⅰ等適宜性和Ⅳ等適宜性地區(qū)的面積依次為129.7和102.4hm2,各占研究區(qū)總面積的9.9%、7.9%,表明研究區(qū)內(nèi)平原和陡峭山體都較少。但坡向適宜性中Ⅳ等適宜地區(qū)面積最大,達到408.9hm2,占研究區(qū)總面積的31.4%;其次為Ⅱ等和Ⅰ等適宜地區(qū),面積各為375.9和278hm2,各占總面積的28.9%和21.3%;面積最小的是Ⅲ等適宜地區(qū),占總面積的18.4%,表明研究區(qū)內(nèi)各坡向地區(qū)面積大小依次為北、東、南、西。地形起伏度的Ⅰ等和Ⅱ等適宜地區(qū)面積均較大,分別為440.4和819.5hm2,各占總面積的32.7%和60.7%,表明研究區(qū)中大部分區(qū)域內(nèi)的地形起伏介于0～30m;Ⅲ等和Ⅳ等適宜區(qū)的面積均較小,共計為89.6hm2,占研究區(qū)總面積的6.6%,其中Ⅳ等適宜區(qū)面積最小,僅占總面積的0.4%,表明研究區(qū)中地形起伏>30m區(qū)域面積較小,有利于開展景區(qū)建設。相對現(xiàn)有游道距離的Ⅲ等適宜地區(qū)面積最大,達到414.8hm2,占總面積的31.9%;其次依次為Ⅳ等、Ⅱ等和Ⅰ等,各占研究區(qū)的28.4%、27%和12.7%,其中Ⅰ等適宜區(qū)面積最小,僅為165.4hm2,說明大部分區(qū)域與現(xiàn)有游道的距離都在200m以上。相對現(xiàn)有景點距離適宜性評價中,Ⅱ等和Ⅲ等適宜地區(qū)面積較大,二者共計占園區(qū)總面積的63.5%,其中Ⅲ等地區(qū)面積最大,達到422.4hm2,說明研究區(qū)中大部分地區(qū)與現(xiàn)有景點距離都介于200～600m;然后依次為Ⅰ等和Ⅳ等適宜區(qū),其中Ⅳ等適宜地區(qū)面積最小,為153.6hm2,占總面積的11.8%,表明研究區(qū)中只有很小的區(qū)域與景點距離在200m以內(nèi)(圖3和表3)。2.2等、等適宜區(qū)的面積和地形分析表3、圖3顯示,綜合適宜性評價中,Ⅰ等和Ⅱ等適宜地區(qū)的面積較大,其中Ⅱ等適宜地區(qū)面積最大,達到664.7hm2,超過研究區(qū)總面積的1/2,二者共計占研究區(qū)總面積的89.7%,表明研究區(qū)中大部分地區(qū)都適宜開發(fā)建設;Ⅲ等和Ⅳ等適宜地區(qū)的面積較小,尤其是Ⅳ等適宜區(qū)面積最小,僅為7.3hm2,占總面積的0.6%。另外,從圖3和圖4可見,Ⅰ等和Ⅱ等適宜地區(qū)主要分布在地勢平坦、地形起伏較小、與游道距離較近,與現(xiàn)有景點距離稍遠的平坦溝谷地區(qū),且大部分區(qū)域位于研究區(qū)的南坡或東坡;Ⅲ等適宜地區(qū)與游道距離稍近,但所在區(qū)域地勢陡峭,坡度和地形起伏都較大;Ⅳ等適宜地區(qū)可看作不適宜開發(fā)建設區(qū),主要位于高山峻嶺之上,地勢險峻,高程落差很大,坡度在45°以上。3評價區(qū)域分布圖本文將用地適宜性評價引入森林公園景點選址研究中,在建立了DEM的基礎上,結合GIS空間分析技術,考慮到景區(qū)用地適宜性的影響因素,從建設成本、交通便利性和景點間平衡性3個角度,選取坡度、坡向、地形起伏度、相對現(xiàn)有游道距離和現(xiàn)有景點距離5個指標,構建了綜合適宜性的評價指標體系,并將研究區(qū)劃分為4個等級適宜開發(fā)建設區(qū),各適宜區(qū)的面積大小次序為:Ⅱ等適宜區(qū)>Ⅰ等適宜區(qū)>Ⅲ等適宜區(qū)>Ⅳ等適宜區(qū),面積比例依次為:51%、38.7%、9.7%和0.6%。與傳統(tǒng)的土地適宜性評價方法相比,本研究通過恰當?shù)闹笜诉x取、合理的因子權重確定和加權疊加方法的運用,得到研究區(qū)用地的綜合適宜性等級分布圖,進而更為科學地確定森林公園用地適宜性等級,使綜合評價結果更為客觀,提高了建設用地適宜性評價的科學性和合理性。森林公園用地適宜性