定义和确定土地利用适宜性
(一)农业用地土地利用适宜性
农业用地适宜性判定主要达成两个目的,分别是自然因素和区位因素影响下的最适合农业的土地。两个目的中皆存在的类似因子,会被赋予不同权重值。
1.自然因素
(1)土壤肥力。
土壤肥力的高低直接影响农业用地适宜性,因此本研究将实地采样的土壤理化数据计算并插值,得到精河县土壤肥力图层(图5-7)。土壤肥力较高的(1.8~1.95)被赋值为9,此后依次按递减0.1赋值,低于1.2的则被赋值为1(图5-8)。
(2)水源。
由于越接近水源,农业灌溉条件越好,因此研究者借助精河县DEM提取获得精河县河流图层(图5-9),并在此基础上计算接近河流欧氏距离(图5-10),分区统计确定土地距河流的平均距离和标准差。接近河流欧氏距离介于0到平均值之间的栅格被赋值9,按四分之一标准差增量赋值8~2,剩余栅格赋值1(图5-11、表5-13)。

图5-7 精河县土壤肥力图层

图5-8 精河县土壤肥力赋值

图5-9 精河县河流图层(黑色区域)

图5-10 接近精河县河流欧氏距离

图5-11 接近精河县河流欧氏距离赋值
表5-13 接近精河县河流欧氏距离赋值

(3)年均温。
由于在一定范围内,气温越高,植被覆盖度越大,因此本研究将5个站点的平均气温数据通过插值得到精河县年均温图层(图5-12)。从7℃开始以0.3℃递减分别赋值9~2,低于4.6℃以及高于7℃赋值1(图5-13)。

图5-12 精河县年均温图层

图5-13 精河县年均温赋值
(4)坡度。
由于坡度越平缓越有助于土壤保持,因此本研究借助DEM提取获得精河县坡度图层(图5-14)。从平坦地面即坡度为零开始,以递增3°为级差分别赋值9~2,当坡度大于24°时赋值为1(图5-15)。

图5-14 精河县坡度图层

图5-15 精河县坡度赋值
将四个目标图层,即精河县的土壤肥力赋值(图5-8)、接近精河县河流欧氏距离赋值(图5-11)、精河县年均温赋值(图5-13)、精河县坡度赋值(图5-15)合并得到农业用地自然因素适宜性图层(图5-16)。单个效用值通过地图代数加权合并,土壤肥力占40%、水源占28%、年均温占19%、坡度占13%。

图5-16 农业用地自然因素适宜性
2.区位因素
(1)道路距离。
由于越接近道路则交通运输条件越好,也就越有利于农业运输,因此本研究从全疆道路图层中裁剪获得精河县道路图层(图5-17),以道路为基准计算运输欧氏距离(图5-18),并分区统计确定土地距道路的平均距离和标准差。介于0到平均值之间的栅格被赋值9,按四分之一标准差增量赋值8~2,剩余栅格赋值1(表5-14、图5-19)。

图5-17 精河县道路图层(黑色部分)

图5-18 接近精河县道路欧氏距离
表5-14 接近精河县道路欧氏距离赋值

(2)当前农业用地。
从遥感影像当中提取精河县农业用地图层(图5-20),并将其赋值为9,其他地区赋值为1(图5-21)。

图5-19 接近精河县道路欧氏距离赋值

图5-20 精河县农业用地图层(黑色部分)
将两个目标层,即接近精河县道路欧氏距离赋值(图5-19)、精河县农业用地赋值(图5-21)合并得到农业用地区位因素适宜性图层(图5-22)。单个效用值通过地图代数加权合并,目前用于农业用地的栅格赋值9,其他地区依然按照接近道路欧氏距离赋值。

图5-21 精河县农业用地赋值

图5-22 农业用地区位因素适宜性
(二)保护用地土地利用适宜性
1.自然因素
(1)开放水域。
对已获得的精河县河流图层做接近河流欧氏距离分析,0~120 m赋值9,120~240 m赋值8,其余栅格赋值1(图5-23)。
(2)天然林。
目前,天然林分布地区最适宜作林地保护区域,因此本研究基于提取的精河县天然林分布图层数据(图5-24),将天然林分布地赋值9,其他地区赋值1(图5-25)。

图5-23 接近精河县河流欧氏距离赋值

图5-24 精河县天然林分布图层(黑色部分)
将两个目标层,即接近精河县河流欧氏距离赋值(图5-23)、精河县天然林分布赋值(图5-25)合并得到保护用地自然因素适宜性图层(图5-26)。单个效用值通过地图代数加权合并,目前是天然林分布地的栅格赋值9,其他地区依然按照接近河流欧氏距离赋值。

图5-25 精河县天然林分布赋值

图5-26 保护用地自然因素适宜性
2.区位因素
(1)当前生态保护区。
依据精河县生态保护区区界从遥感影像中获得精河县生态保护区图层(图5-27),目前是精河县生态保护区的栅格赋值9,其他地区赋值1(图5-28)。

图5-27 精河县生态保护区图层(黑色部分)

图5-28 精河县生态保护区赋值
(2)距已有生态保护区距离。
围绕精河县已有生态保护区进行欧氏距离计算,确定各栅格接近精河县已有生态保护区欧氏距离的平均值与标准差(图5-29),值介于0到平均值之间的栅格被赋值9,四分之一标准差增量的栅格赋值为8,剩余栅格赋值为1(图5-30、表5-15)。

图5-29 接近精河县生态保护区欧氏距离

图5-30 接近精河县生态保护区欧氏距离赋值
表5-15 接近精河县已有生态保护区欧氏距离赋值

将两个目标层,即精河县生态保护区赋值(图5-28)、接近精河县生态保护区欧氏距离赋值(图5-30)合并得到生态保护区区位因素适宜性图层(图5-31)。单个效用值通过地图代数加权合并,目前是生态保护区的栅格赋值9,其余栅格依然按照接近生态保护区欧氏距离赋值。
(三)城市用地土地利用适宜性
1.自然因素
(1)水源。
主要利用在农业用地适宜性中已获得的接近精河县河流欧氏距离赋值图层进行赋值(图5-11)。
(2)坡度。
主要利用在农业用地适宜性中已获得的精河县坡度赋值图层进行赋值(图5-15)。
将两个目标层(SUAs),即接近精河县河流欧氏距离图层(图5-11)、精河县坡度赋值图层(图5-15)通过地图代数加权合并,水源占35%,坡度占65%,得到精河县的土地作城市用地在自然因素方面的适宜性(图5-32)。

图5-31 生态保护区区位因素适宜性

图5-32 城市用地自然因素适宜性
2.区位因素
(1)道路距离。
主要利用在农业用地适宜性中已获得的接近精河县道路欧氏距离赋值图层进行赋值(图5-19)。
(2)当前城市。
从遥感影像中获得精河县城市用地图层(图5-33),并将现有城市用地赋值9,其他地区赋值1(图5-34)。

图5-33 精河县城市用地图层(白色部分)

图5-34 精河县城市用地赋值
(3)距已有城市用地距离。
越靠近城市边缘的土地,城市扩张时越可能成为城市用地,因此本研究围绕精河县已有城市用地进行欧氏距离运算,确定其他栅格接近精河县城市用地欧氏距离的平均值与标准差(图5-35)。与城市用地的欧氏距离值介于0到平均值之间的栅格被赋值9,按四分之一标准差增量分别为栅格赋值8~2,剩余的栅格赋值1(表5-16、图5-36)。

图5-35 接近精河县城市用地欧氏距离
表5-16 接近已有城市欧氏距离赋值


图5-36 接近精河县城市用地欧氏距离赋值
将三个目标层(SUAs),即接近道路欧氏距离图层(图5-19)、城市用地赋值图层(图5-34)、接近城市用地欧氏距离赋值图层(图5-36)中,接近道路欧氏距离与接近城市用地欧氏距离两个图层按各加权50%叠置(图5-37),再将叠置结果通过条件选择与已有城市用地图层叠置,结果如图5-38所示。

图5-37 城市用地区位适宜性1

图5-38 城市用地区位适宜性2