基於ARCGIS的土地適宜性評價研究

2021-06-10 14:16:02 字數 4315 閱讀 7676

[摘要] 將土地按照其對於農、林、牧各業的適宜性及其自然生產潛力水平的異同性,予以適宜性分類,為特定的土地用途預估土地的潛力。[1]通過土地適宜性評價研究,可分析土地利用情況,制定土地利用方案,制定復墾、土地還原的綜合利用方案。並且土地適宜性評價一般分為室內準備及資料收集、適宜性評價、成果整理三個階段。

本文同時說明了土地適宜性評價的原理與原則,以及如何利用arcgis的空間分析功能分析評價土地的適宜性。

[關鍵字] arcgis 土地適宜性評價空間分析基本原理基本原則基本流程

1 引言

隨著時間的推移,土地利用變化問題越來越受人們的關注。

對土地的適宜性評價研究的主要任務在於分析土地利用情況,制定土地利用方案,統計規劃,指導未來具體建設活動對土地進行空間上、功能上的合理利用,協調生態系統內各個子系統之間的運作優化系統總體結構,提高抵禦外界不良干擾的能力,以保持其平衡穩定的最佳狀態。以及其它用地還原後的土地的綜合利用。尊重空間價值與生物生產價值的內在的有機整體性,並根據適宜規律合理地安排土地的利用行為。

土地適宜性評價是一項綜合性措施,是有機整合人與自然的紐帶。[2]

借用arcgis進行土地利用情況分析,可以對土地利用現狀進行統計,發現一些土地不合理利用給生態環境,人類與自然生存帶來的嚴重影響,總結造成土地利用發展趨勢的原因,尋求拯救環境,保持人與自然和諧發展的解決辦法,為土地的合理利用制定適宜的規劃政策。[3]因而本文會講解arcgis的功能特點,土地適宜性分析評價的原理、原則與意義,以及如何借用arcgis進行土地適宜性評價研究。

2 arcgis的功能特點

1) 更加易用且具生產力

a)編輯變得更加簡單且無處不在;

b)資料的獲取與管理變得更加簡單;

c)提供了對區域網及本地資源進行搜尋的功能——search功能;

d)完整的網路應用程式;

e)為地圖製圖、網路發布提供地圖模版;

f)易用的介面操作;

g)desktop與web應用、mobile終端**進行同步與協作。

2)功能強大

a)強大的空間分析功能、

整合了科學計算(與python的整合)、具有3d分析功能;

可對基於時間的資料進行視覺化與分析(考慮資料的時間維度,在桌面及web上對基於時間的資料進行分析與回放);

具有網路分析功能,如:位置分析、所屬區分析;

在分析功能執行的同時,可繼續對地圖進行操作。

b)強大的影像組織與管理

影像通過服務的方式可被多種客戶端呼叫,在桌面中對影像進行分析,在web端獲取影像資料等。

c)強大的地圖製圖與視覺化

利用python根據需要動態製作map books;

利用python可以動態實現資料來源變更、符號更改操作;

生成多比例尺地圖(製圖綜合);

智慧型地圖要素(根據資料屬性生成製圖表達replication、地圖相關資訊,鏈結資訊動態改變);

強大的schematic dataset生成能力(只要資料之間存在邏輯相關性,則無需額外資料即可生成其間的邏輯關係示意圖);

具有3d要素的顯示功能(包括紋理和複雜物件)。

3)應用無處不在

arcgis能在移動端使用;

arcgis online做為雲計算模式下的gis應用已經成熟,並且有很多使用者在使用。

3 土地適宜性評價原理與原則

1) 基本概念

將土地按照其對於農、林、牧各業的適宜性及其自然生產潛力水平的異同性,予以適宜性分類,為特定的土地用途預估土地的潛力。[1]

土地適宜性評價就是評定土地對於某種用途是否適宜以及適宜的程度,它是進行土地利用決策,科學地編制土地利用規劃的基本依據。

土地適宜性評價是根據土地的自然和社會經濟屬性,研究土地對預定用途的適宜與否、適宜程度及其限制狀況。根據評價的預定用途不同,適宜性評價可分為土地的農業適宜性評價和土地的城市適宜性評價,通過評價闡明區域土地適宜於農、果、林、水產養殖等各業生產以及適宜於城市建設的土地資源及利用不合理的土地資源的數量、質量及其分布,從而為區域土地利用結構和布局的調整、土地利用規劃分割槽等提供科學依據。因此,土地適宜性評價是土地利用的基礎評價。

土地適宜性評價是針對某種特定的用途而對區域土地資源質量的綜合評定。為了保證評價結果的科學性、正確性和實用性,就必須掌握一定的基本原理,遵循一定的評價原則。

2)基本原理

土地適宜性評價的基本原理是:在現有的生產力經營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經濟要素相結合作為鑑定指標,通過考察和綜合分析土地對各種用途的適宜程度、質量高低及其限制狀況等,從而對土地的用途和質量進行分類定級。

3)基本原則[5]

a)針對性原則

土地適宜性評價要針對一定的土地用途或利用方式進行,不同的用途或利用方式對土地性質有不同的要求,土地的適宜性只是針對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,但對農業的其他利用或造林就不一定適宜。

b)持續性原則

持續高效地利用土地,是實行可持續發展的前提。在評價土地適宜性的時候,是否對生態環境造成破壞就成了評價土地利用是否合理的關鍵。換言之,在對其某種土地利用方式做出評價時,必須確保不因為這種利用的進行而導致原有生態環境的削弱,進而導致生態系統的退化或惡化。

c)因地制宜原則

影響土地適宜性評價的因素有研究區當地的自然因素,社會經濟文化因素。不同國家、不同地區的這些影響因素存在著明顯的差異。因此,適宜性評價在不同區域應當有其不同的評價依據,因地制宜的確定不同的評價指標和構建不同評價體系。

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。土地適宜性評價要考慮到不同的土地用途方式,然後對不同土地利用方式的評價結果做出比較,分析其內在之間的聯絡,以便對土地利用結構進行調整和土地用途進行優化。

土地利用對土地質量和土地區位的要求比較。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,例如植物對於土壤水分的要求,多年生植物要求在根部所在的土壤水分全年內不得小於其萎蔫點,而一年生作物則沒有此條件要求,像穀子能忍耐較短的乾旱期,而水稻就不行。因此土地適宜性評價不僅要分析土地的質量,而且要考慮到土地的利用型別的特徵和不同作物對土地的要求。

因此不應該只侷限於單宜性的評價,而要進行多宜性的綜合評價。

e)綜合性原則

土地適宜性評價涉及到農、林、牧、建各行各業,以及土壤、氣候等自然和經濟多方面的知識,而且不同行業對土地有不同的要求。因此,只有對評價區土地進行綜合分析,才能作出客觀的評價,增強評價成果的科學性和實用性。

4 土地適宜性評價一般流程

1)土地適宜性分析流程

a) 明確的評價目的;

b) 組織技術力量及準備評價用品;

c) 評價物件的選擇;

d) 資料的收集;

e) 評價因素的選擇;

f) 評價因子極限指標的確定與指標分級;

g) 評價因子圖的製作;

h) 評價單元的重分類;

i) 評價因素權重的確定;

j) 土地適宜類的確定;

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) 評價成果的分析與反饋。

2)arcgis操作過程

進行空間分析需要柵格資料,所以先將是向量資料的轉換成柵格資料。在需要的圖層中提取需要加權的資料,使其成為單獨的一層。在土地適宜性分析時,一般需對資料進行重分類,並賦予合理的分值。

然後進行點源、線源或面源的緩衝區分析(有歐幾里得分析、直線距離等)。對資料確定權重,編制合理的資料模型或簡易的成本計算函式。使用柵格計算器對資料模型或成本計算函式進行計算,得到最佳的結果。

最後,利用arcgis的製圖出版模組,將結果合理的發布,製圖出版。

5 總結

通過學習環境地理資訊系統課程和遊覽文獻,學會使用arcmap、空間分析、arccatalog等功能模組並能夠利用空間分析模組進行土地適宜性評價研究。

。[4] 借助土地適宜性評價,我們能更加直觀地了解土地利用狀況,可以針對該地區的土地利用情況並根據土地利用原理原則,指導未來的土地的開發利用。

[參考文獻]

[1] 全國科學技術名詞審定委員會審定公布。

[2] steven jos e a. farina and glenn e. mogen,a mufti-objective optimization approach to smart growth in land development[j],socio-economic planning sciences, volume 40, issue 3, september 2006, pages 212-248.

[3] 崔苗苗、牛得學、成畢勤,《基於arcgis土地利用分析》,資訊科技,2023年第四期。

[4] 馬靜,基於g is的土地適宜性評價研究,中國西部科技2023年11月(上旬)第09卷第31期總第228期。

[5] fao《土地評價綱要》。

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