土地适宜性评价理论与方法研究

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80 年代以后, 区域性和 单 项 性的 土 地 适 宜 性 评 价 也 得 到了很大的发展, 赵松乔、戴旭以水热条件相对一致的自然 地带为零级单位, 对黑龙江、内蒙古两地进行了在同一自然 地 带 内 土 地 适 宜 性 评 价 的 探 讨 。余 显 芳 以 风 害 、寒 害 和 旱 害 为 主 要 限 制 因 素 , 将 海 南 岛 宜 胶 地 划 分 为 3 大 区 、15 个 类 型 , 以 热 量 、辐 射 、土 壤 、宜 割 胶 天 数 和 平 均 产 量 为 评 价 因 素, 把海南的宜胶地划分为 3 个等级。 3 土地适宜性评价的方法与步骤
熵值 确 定 法 和 回 归 分 析 法等 等 。如 何 选 择 对 指 标 进 行 赋 值
的最佳方法, 是土地综合评价的关键, 以下通过德尔斐法和
线性回归分析法来探讨适宜性评价因素权重的确定。
3.3.1 德尔斐法( Delphi) 。德尔斐法的主要工作是通过专家
对鉴定因素的指标值及其权重作了概率估计。首先, 约请有
80 年代, 由于学科间的交叉滲透与横向移植以及计算 机 的 广 泛 应 用 , 土 地 适 宜性 评 价 愈 加 向 综 合 化 、定 量 化 、精 确化的方向发展。加拿大的杜曼斯基和斯图尔特发展了联 合国粮农组织的农业生态区计划方法, 用来预测加拿大作 物生产潜力并估价土地对各种作物的适宜性。90 年代以后, 各国的土地适宜性评价, 实际上已形成适宜性评价与土地 潜力评价的结合。
近些年来, 随着人们对土地适宜性评价研究的不断增 多, 不同专家学者对土地适宜性评价的定义不尽相同。土地 适 宜 性 评 价 是利 用 相 关 的 自 然 、经 济 、社会 和 技 术 数 据 , 对 土地进行最佳利用的评价, 以及特殊目的的评价。根据土地 适宜性评价的属性范围来划分, 有综合性的评价和单项性 的 评 价 。土 地 适 宜性 评 价 是 最 普 遍 和 最 常用 的 一 种 土 地 评 价, 是土地潜力评价的进一步发展。
随着 人 口 的 增 长 , 城 市 化 进程 的 加 快 , 土 地 退 化 、地 力 下降等环境问题日益突出, 对土地资源适宜性进行评价研 究, 探讨土地开发与保护的协调发展, 已成为当前的一项重 要课题。土地适宜性评价是土地利用规划与管理的重要内 容, 通过评价可以为土地利用现状分析、土地利用潜力分 析 、土 地 利 用 结 构 和 布 局 调 整 、土 地 利 用 规 划 与 土 地 开 发 提 供科学依据。 1 定义
经验的专家采用因素比较法独自对各项因素的权重进行判
别 , 按 重 要 程 度 由 小 到 大 排 列 , 设 因 子 Vi( i= 1, 2, … , n) ; 其 次, 确 定 后 一 个 因 子 对 前 一个 因 子 的 重 要 程 度 ( Ri) , 用 相 关 系数表示, 并令第一个因子的重要程度为 1.0。Ri 代表某一 个因子与前一个因子重要程度之比, 各因子权重 Wi 按下式 计算:
土地评价单元是土地的自然属性和社会经济属性基本 一致的空间客体, 是具有专门特征的土地单位并用于制图 的基本区域。单元内部性质相对均一或相近, 单元之间既有 差异性又有可比性, 能客观地反映出土地在一定时期和空 间上的差异。一般评价单元的划分有以下几种类型: 一是以 土壤类型分布划分; 二是以土地类型划分; 三是以土地利用 现 状 划 分; 四 是 以 行 政 区 划 的 单 位划 分 。但 是 , 如 果 以 单 一 的自然属性图斑为评价单元, 一方面难以反映土地适宜性 的客观规律; 另一方面, 单元的界限与现状的界限不一致, 使 得 评 价 的 成果 应 用 性 不 强 。因 此 , 多 以土 壤 图 、土 地 利 用 现 状图、土地类型图及行政区划图等进行叠加划分单元, 然而 此种方法需要完备的基础数据。 3.2 建立评价指标体系 3.2.1 评价 因 子 的 选 取 。在 特 定 的土 地 用 途 或 土 地 利 用 方 式中, 选择影响土地适宜性最主要的几项因素作为评价的 项目, 称为参评因子。适宜性评价的关键就是如何根据区域 的实际情况合理选择对评价起主导限制( 促进) 作用, 而且 比较 稳 定 、可 量 化 表 示 的 参评 因 子 。以 宜 耕 、宜 林 、宜 园 、宜 牧 等 为 适 宜 级 , 适 宜 级 中又 分 为 高 度 适 宜 、中 度 适宜 、勉 强 适宜及不适宜 4 个等级或者一等地、二等地、三等地 3 个级 别, 根据影响土地适宜性的自然属性和社会经济因素, 综合
土地适宜性评价的步骤一般为: 选择评价对象、确定评 价 单 元 、选 取 评 价 因 子 、评 价 因 子 量 化 分 级 、权 重 的 确 定 、单 因子评价和多因子综合评价。不管采用哪种方法或模型, 参 评 因 子 的 筛 选 、因 子 等 级 的 划 分 和 指 数 的 赋 值 、因 子 权 重 系 数 的 确 定 , 都 是 影 响 评 价结 果 的 关 键 步 骤 。因 此 , 需 要 对 各 种方法进行比较分析, 结合当地实际情况选择最佳的土地 适宜性评价方法。 3.1 划分评价单元
我国综合性的土地适宜性评价始于 70 年代后期, 为建
191
工作研究
立适合中国国情的土地评价系统, 评价的范围已由荒地发 展到了整个农用地。随着国外评价方法和系统的引入, 此时 主要 形 成 了 两 个 全 国 性 的土 地 评 价 系 统 。一 个 是 全 国 第 二 次土壤普查所采用的土地评价系统, 根据土地的适宜性和 限制性, 将全国的土地分为 8 级, 从 1 级到 8 级, 土地的适 宜性逐渐降低, 而限制性逐渐增强, 在这一评价体系的指导 下, 完成了全国第二次土壤普查任务; 另一个是中科院综考 会为编制《中国 1∶100 万土地资 源 图 》而 拟 定 的 土 地资 源 分 类 系 统 , 该 体 系 采 用 5 级 分 类 制 , 即 土 地 潜 力 区 、土 地 适 宜 类、土地质量、土地限制型和土地资源单位。把全国划分为 9 个土地潜力区、8 个土地适宜类和 10 个土地限制型。
巴西
多学科交叉研究和 “3S” 技 术 应 用 的 土 地适宜性评价
2.2 我国土地适宜性评价的发展 我国较系统的土地评价工作始于 20 世纪 50 年代的荒
地资源考察研究。这一时期的土地评价尚处于起步阶段, 多 为定性分析。60 年代初形成了两套荒地评价分类系统, 一个 是农垦部荒地勘测设计院拟定的全国荒地分类系统, 采用 区、副区、等、级的 4 级分类对全国荒地进行了评价和分类; 另一 个 是 中 科 院 综 考 会 提出 的 土 地 类 、土 地 亚 类 、土 地 等 、 土地组的 4 级分类系统。这个体系没有社会和经济的分析, 只是一种自然评价。
作 者 简 介 凌 云 川 ( 1980- ) , 男 , 壮 族 , 广 西 崇 左 人 , 硕 士 研 究 生 。研 究 方向: 土地利用规划。
收稿日期 2007- 07- 16
用方式。 70 年代, 随着更广泛 的 资 源 调查 和 遥 感 等 技 术 手 段 的
应用, 土地研究开始从土地清查走向真正的土地评价。联合 国 粮 农 组 织 ( FAO ) 在 1976 年 正 式 颁 布 的 《土 地 评 价 纲 要 》 中 , 从 土 地 的 适 宜 性 角 度 出 发 , 分 为 纲 、类 、亚 类 和 单 元 4 级, 明确提出了土地评价为土地利用规划服务的目的。土地 评价从一般目的的土地评价转向特殊目的的土地评价, 评 价结果不仅揭示了土地的生产潜力, 更重要的是针对某种 土地利用方式来进行, 反映土地的最佳利用方式和适宜性 程度。
表 1 国外研究状况
时期
代表性研究
国家或地 区( 组织)
方 法 、目 标
30
wk.baidu.com年代
① 《农 地 评 价 条 例 》 ② 《期 托 利 指 数 分 级 》
德国 美国
主要用于赋税目的
①标准化土壤调查和评价 日本 开 始 以 合 理 利 用 土
60 年代 ②土地生成分类
前苏联 地为目的, 但未指出
③土地潜力分类系统
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《现代农业科技》2007 年第 18 期
地质 地 貌 、气 候 条 件 、土 壤 条件 和 区 位 条 件 各 个 方 面 , 确 定 影 响 因 子 有 地 形 坡 度 、海 拔 高 度 、土 壤 有 机 质 、土 层 厚 度 、土 壤质地、光照强度、≥10℃积温、降水量、酸碱度( pH) 、交通、 灌 溉 条 件 、基 岩 裸 露 面 积 等 。然 而 实 践 证 明 没 必 要 将 每 一 个 项目都选作评价因子, 只需从诸多因子中选取少数几个能 够真实全面反映影响土地适宜性的评价因子即可。并且, 评 价因子的选取并非固定不变, 而是因地制宜灵活选取, 不同 的评价区域或土地类型选取不同的评价因子。 3.2.2 层次分析建立评价指标。首先将影响土地适宜性评 价的因素定性化, 建立影响因素的层次结构( 见图 1) , 其中 土地适宜性评价是目标层( A) , 地质地貌、光热条件、水分条 件、土壤 条 件 和 区位 条 件 等 是 准 则 层 ( B) , 地 形 坡度 、交 通 、 土 壤 有 机 质 、土 层厚 度 、土 壤 结 构 、积 温 、降 水量 、光 照 强 度 等是子准则层( C) 。通过分析概 念 间 的 相 互关 系 、逻 辑 归 属 和重要性的级别等, 对它们进行分层排列, 构成一个由上而 下的递阶层次结构。
美国 特定作物的适宜性
70
年代
① 《土 地 评 价 纲 要 》 ②土地适宜性及分类系统
FAO 荷兰
已经从一般目的转 向特殊目的的土地 评价
80
年代
①土地评价和立地系统 ②作物生产潜力适宜性评价
美国 加拿大
通过土壤和气候因 素对作物影响的土
地适宜性评价
90 年代 ①《可持续土地利用纲要》 FAO
以来 ②决策支持系统
3.3 权重的确定
在评价单元中, 各参评因子对评价目标的影响程度不
一样。为了反映各评价单元内和各参评因子间的差异, 可通
过每个因子对土地利用贡献大小赋予一定的权重, 来尽可
能 准 确 地 反 映 土 地 的 质 量 。确 定 权 重 的 方 法 有 德 尔 斐 法 、
AHP 法、主成分分析法、灰色关联分析法、模糊聚类分析法、
广义的土地适宜性评价就是根据某种利用方式的特定 要求, 确定最适合的土地利用方式。土地适宜性评价是根据 土地的自然和社会经济属性, 研究土地对某一现状用途或 预 定 用 途 的 适 宜程 度 。是 指 某 块 土 地 针 对 这类 特 定 利 用 方 式是否适宜; 如果适宜, 其适宜程度如何, 做出等级的评定 ( 倪绍祥, 1999) 。 2 国内外研究动态 2.1 国外研究状况
《现代农业科技》2007 年第 18 期
工作研究
土地适宜性评价理论与方法研究
凌云川
( 广西师范学院资源与环境科学学院, 广西南宁 530001)
摘要 简述国内外土地适宜性评价的发展, 通过划分评价单元建立评价指标体系, 利用德尔斐法和回归分析法确定权重, 探讨土地适 宜性评价的方法与步骤。
关键词 土地; 适宜性评价; 评价单元; 参评因子
早期的土地评价主要用于赋税( 见表 1) 。1961 年, 美 国 农业部土壤保持局正式颁布了土地潜力分类系统。这是世 界上第一个较为全面的土地评价系统。继美国之后, 加拿大 ( 1963) 和英国土壤调查局( 1969) 相继推出了各 自 的 土地 潜 力分类系统。澳大利亚的土地适宜性评价也是从最初的土 地调查和土地潜力评价发展而来的。1959 年以来, 日本农林 部领导完成的标准化土壤调查和评价, 是一种以土壤对作 物生产的限制作用为依据的、实 用 性 的 土 地 分 级。20 世 纪 60 年代末期, 前苏联国家的土地生产分类: 土地类、土地等、 土 地 级 和 土 地 种 。实 际 上 它 们 都 属 于 土 地 适 宜 性 评 价 。这 一 时期, 土地评价都是结合土地清查而进行的, 评价考虑的是 土地自然属性的变化, 未涉及社会经济条件和技术因素的 变化, 未能指出土地对特定作物的适宜性和土地的最佳利
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