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摘要基于GIS技術，针对大姚县山地城镇的特点，从自然基础类、社会经济类、生态影响类3个角度共选取坡度、地质灾害、地基承载力、交通通达度、城镇区位、建设规划、生态因子、农田保护8个弹性因子和矿产压覆、生态敏感性2个刚性因子参与土地适宜性评价，采用层次分析法确定评价因子权重，运用数学模型方法，通过多因子叠加分析对城镇空间拓展土地适宜性进行评价，并将评价结果与土地利用总体规划数据进行比对。结果表明，评级结果可划分为4个等级，其中一等高度适宜建设区面积为521.83 km2，占总面积的12.94%；二等中度适宜建设区面积为911.81 km2，占总面积的22.62%；三等限制建设区面积为1 290.66 km2，占总面积的32.01%；四等禁止建设区面积为1 307.54 km2，占总面积的32.43%。大姚县龙街乡东北部地区、赵家店乡的东南部地区、县城金碧镇坝子周边、新街乡中部偏西地区可以作为该县近期城镇空间拓展区域。
关键词山地城镇；土地适宜性评价；GIS；土地利用规划；空间拓展；大姚县
中图分类号S127文献标识码A文章编号0517-6611（2015）16-303-04
Land Use Suitability Evaluation on Spatial Development of the Mountainous Towns Based on GIS： A Case Study of Dayao County
XU Linyan， XIANG Ling， ZHANG Hong
（Yunnan Land and Resources Vocational College， Kunming， Yunnan 650217）
AbstractAccording to the characteristics of mountainous towns in Dayao County， this paper selected eight elasticity factors， such as slope， geological disasters， the foundation bearing capacity， traffic accessibility， urban location， construction planning， ecological factors and farmland protection， and two rigid factors of mineral pressure and ecological sensitivity as the assessment factors of land suitability evaluation from the three angles of natural foundation， social economic， ecological effects to make land suitability evaluation for mountainous towns’ spatial expansion based on GIS taking Dayao County for example. Analytic Hierarchy Process（AHP） was used to calculate the weight value for each factor， and the mathematical model method was used as the evaluation model， at the same time the multi factor overlay method was used to calculate the land suitability for town development of each grid. Then the evaluation results were compared with the overall planning of land use data. The results show that， the land of the mountainous towns was classified into four types， the high suitable construction area is 521.83 km2， accounting for 12.94 percent of the total area； the moderately suitable construction area is 911.81 km2， accounting for 22.62 percent of the total area； the restricted construction region is 1 290.66 km2， accounting for 32.01 percent of the total area， the prohibit construction area is 1 307.54 km2， accounting for 32.43 percent of the total area. In Dayao County， the southeast of Longjie Town， the northeast of Zhaodian Town， the surrounding of Jinbi and the central west region of Xinjie Town can be used as the recent urban spatial expansion area.
Key wordsMountainous towns； Land suitability evaluation； GIS； Land use planning； Spatial expansion； Dayao County 基金项目云南省地质矿产勘查开发矿局科技创新基金项目（2013JJ02）；云南省大姚县基本农田划定项目。
土地科学2014年国内外深化土地利用评价研究主要围绕土地适宜性评价和集约利用评价展开，2015年将重点关注引导城镇化健康发展的土地利用模式与控制技术等问题[1]。土地适宜性评价需綜合考虑各种自然基础条件、社会经济条件、生态环境条件等因素的影响，并平衡各种驱动因子和限制因子，提高土地利用效益，从而实现城镇空间拓展中社会效益、经济效益和生态效益的最大化。近年来，城市用地适宜性评价得到城市管理者的广泛重视，已有许多学者开展了相关研究，但主要集中于平原城市，对山地城市的适宜性评价仍较少[2-3]。在我国快速城镇化过程中，山地城镇由于其所处环境的特殊性，在快速城镇化进程中表现出诸如城镇呈“摊大饼”蔓延式发展，城镇空间扩展主要依靠侵占成本低廉的耕地来实现，城镇扩展破坏了城镇外围生态景观，引发地质、洪涝灾害等一系列问题[2，4]。对山地城市建设用地进行适宜性评价，可以为合理确定城市规模及城市空间扩展方向提供参考。
为此，笔者运用GIS技术，针对大姚县山地城镇的特点，从自然基础类、社会经济类、生态影响类3个角度选取评价因子建立评价指标体系，采用层次分析法确定评价因子权重，运用数学模型方法，通过多因子叠加分析对城镇空间拓展土地适宜性进行了评价，旨在为大姚县山地城镇空间拓展提供决策支持。
1研究区概况与研究方法
1.1研究区概况
大姚县位于云南省北部偏西，地理坐标为100°53′～101°42′ E、25°33′～26°24′ N，东邻永仁、元谋县，南与姚安县、牟定县毗邻，西接大理州祥云县、宾川县，北与丽江市永胜、华坪县隔江相望，属滇中高原。全县总面积4 031 km2，东西最大横距79.3 km，南北最大纵距93.5 km，西北倚山，东南坝子，中部高、四周渐低，呈塔状。全县可分为北部山区、中部山区和半山区、南部半山区和坝区，山区面积占全县总面积的81.70%，是一个以中山和中低山以及宽广河谷侵蚀堆积为主的地区。县城金碧镇处于南部坝子，现辖3镇9乡，129个村（居）民委员会，1 539个村（居）民小组。
1.2研究方法
1.2.1建立评价指标体系。
1.2.1.1评价因子的选择及确定。
山地城镇土地适宜性评价因子的选择基于以下几个前提：①对城镇建设而言，区位因素第一，临近城镇区或主要交通干线沿线的土地且属于规划建设用地的容易成为建设用地。②自然因素是城镇开发建设的重要基础影响因素。③引入了能够有效反映区域城镇周边生态环境的生态影响类因子[5]。评价因子又可分为刚性因子和弹性因子2种。刚性因子适宜性仅分为适宜和不适宜2种，不适宜的情况至少在目前的科学技术条件下是没有办法通过技术手段加以解决的。弹性因子为适宜性从最适宜到不适宜存在渐变过程，且可以通过一定的工程技术手段改变适宜性结果[6]。在广泛查阅项目区文献资料及实地考察的基础上，充分考虑因子的关键性和数据的可获得性，选择8个弹性因子、2个刚性因子作为大姚县城镇拓展土地适宜性评价指标体系（图1）。对评价指标进行一致化和无量纲化处理，得到大姚县城镇拓展土地适宜性评价弹性因子权重及等级划分（表1）和大姚县城镇拓展土地适宜性评价刚性因子等级划分（表2）。
1.2.1.2评价因子权重的确定。
弹性因子权重采用层次分析法确定，权重值域为0～1，其基本原理是把研究区土地看作一个大系统，系统分析并划分出各因素间相互联系的有序层次，再请专家对每一层次的各因素进行客观评价并打分，进而建立数学模型，计算出各层次各因素的相对重要性的权值，并加排序，最后根据排序结果进行规划决策和选择解决
问题的措施[7]。采用层次分析法建立评价指标的比较判断
图1大姚县城镇拓展土地适宜性评价指标体系
矩阵，得到权重系数（表 1），经检验具有满意的一致性。刚性因子有“否决权”，其单元格赋值为0或1，其中0表示适宜城镇建设，1表示不适宜城镇建设（表2）。
表1大姚县城镇拓展土地适宜性评价弹性因子权重及等级划分
类别评价因子单因子权重系数作用分值一等地（100分）二等地（80分）三等地（50分）四等地（10分）
自然基础类坡度0.28≤8°8°～15°15°～25°>25°
地质灾害泥石流灾害0.03泥石流灾害不易发生区泥石流灾害低易发生区泥石流灾害中易发生区泥石流灾害高易发生区
滑坡灾害0.03滑坡地质灾害不易发生区滑坡地质灾害低易发生区滑坡地质灾害中易发生区滑坡地质灾害高易发生区
洪水灾害0.03百年洪水位以上50年洪水位以上50年洪水位以下
山洪灾害0.03山洪灾害不易发生区山洪灾害低易发生区山洪灾害中易发生区山洪灾害高易发生区
地基承载力地基岩性0.10岩浆岩区域碳酸岩区域碎屑岩区域土体区域
社会经济类城镇与区位距中心城区0.040～2 000 m2 000～3000 m3 000～4 000 m>4 000 m
距主要镇区0.040～1 000 m1 000～1 500 m1 500～1 800 m>1 800 m
距一般镇区0.040～500 m500～1 000 m1 000～1 500 m>1 500 m
规划建设0.08处于规划建设区不在规划建设区
道路通达度距等级公路0.100～500 m500～1 500 m1 500～3 000 m>3 000 m
生态影响类生态因子未利用地0.10荒草地等
林地、园地0～10 hm210～20 hm220～40 hm2>40 hm2 水塘0～5 hm25～10 hm210～20 hm2>20 hm2
农地保护0.10非农用地保护区一般农田保护区基本农田保护区
表2大姚县城镇拓展土地适宜性评价刚性因子等级划分
类别评价因子作用分值
自然基础类矿产压覆0表示有矿产压覆区域；1表示无矿产压覆区域
生态影响类生态敏感性0表示土地覆盖类型为风景名胜设施用地、河流水面、水库水面、特殊用地；1表示土地覆盖类型为其他
1.2.2划分评价单元。
采用格网法，即GIS栅格单元作为大姚县城镇拓展土地适宜性评价单元，栅格评价单元的划分是否恰当，直接影响到预测结果的合理性。由于评价单元面积的大小主要取决于基础数据的精度，研究区地类图斑最小上图面积是400 m2，结合研究区实际情况、制图效果，最后选取20 m×20 m的网格大小，将研究区划分为10 079 551个栅格评价单元，符合评价需要。
1.2.3评价模型与方法。
数学模型是指为了特定的目的对现实世界中的某个特定对象，根据其特有的内在规律，做出一些必要的简化和假设，并运用适当的数学工具，得到一个合适的数学结构式。数学模型与其他类型模型相比，具有可定量化、可模型化的特点，可广泛应用于土地利用的模拟和预测[8]。该研究结合研究区评价因子的关键性及基础数据的可获得性，采用以下数学模型对大姚县城镇空间拓展土地适宜性评价进行计算：
M=（ni=1Ki×Vi）×A×B
式中，M为综合评价值；Ki为弹性因子量化值；Vi为弹性因子权重系数；A为矿产压覆因子量化值；B为生态敏感性影响因子量化值。
在该模型中，弹性因子采用累加求和的方式计算，刚性因子采用求积的方式计算。弹性因子量化分值为0～100分，刚性因子量化分值只能赋值0和1，从而确保某一评价单元1个刚性因子为不适宜的即否定所有因子的适宜性。各评价单元的综合得分越高，说明其作为城镇空间拓展土地适宜性越高；反之，则相反。
2结果与分析
2.1城镇拓展土地适宜性评价结果
以从国土等部门获取的土地利用现状、土地利用规划、地质灾害等数据为基础，按照各评价因子等级划分标准，单因子评价结果见图2。
再利用Arcgis10.2的空间分析技术，按照数学模型进行
图2单因子评价
加权计算，并用自然斷点法，将适宜性等级分为四等：一等为高度适宜建设区；二等为中度适宜建设区；三等为限制建设区；四等为禁止建设区。得到大姚县城镇拓展土地适宜性评价结果（图3）和大姚县城镇拓展土地适宜性评价面积统计结果（表3）。
43卷16期
许林艳等基于GIS的山地城镇空间拓展土地适宜性评价
图3大姚县城镇拓展土地适宜性评价
将乡级行政区域与土地适宜性评价结果叠加，得到大姚县各乡镇城镇拓展土地适宜性评价面积统计及分布（表4和图4）。
其中，一等高度适宜建设区面积为52 183.34 hm2，占县域总面积比例为12.94%，主要分布在大姚县各坝子及其周边以及主要道路、集镇沿线；二等中度适宜建设区用地面积为91 181.51 hm2，占县域总面积比例为22.62%，主要沿着一等高度适宜建设区向外扩散；三等限制建设区面积为129 066.45 hm2，占县域总面积比例为32.01%，主要沿着二等中度适宜建设区及主要交通干线向外扩散；四等禁止建设区面积为130 753.51 hm2，占县域总面积比例为32.43%，主要分布于地势较陡、交通不便、灾害频发以及生态敏感区域，其自然基础条件、社会经济条件、生态条件均不适宜作为建设用地利用。
表3大姚县城镇拓展土地适宜性评价面积统计
适宜性等级面积∥hm2占县域总面积比例∥%
一等高度适宜建设区52 183.3412.94
二等中度适宜建设区91 181.5122.62
三等限制建设区129 066.4532.01
四等禁止建设区130 753.5132.43
合计403 184.81100
2.2城镇空间拓展选择建议
大姚县城镇空间拓展适宜发展为建设用地的一、二等地共占县域总土地面积的35.56%，据大姚县2009年土地利用现状统计的建设用地仅占县域土地总面积的1.62%，且建设用地多集中在县城金碧镇中部和西南部，通过对比可以得出：大姚县城镇拓展土地适宜性评价结果与现状建设用地在空间分布上基本吻合，大姚县一等高度适宜建设区和二等中度适宜建设区可以满足山地城镇大姚县未来城镇拓展土地需求。由于一、二等地主要分布在
表4大姚县各乡镇城镇拓展土地适宜性评价面积统计及分布
乡镇名称面积∥hm2一等高度适宜建设区二等中度适宜建设区三等限制建设区四等禁止建设区
空间分布一等高度适宜建设区四等禁止建设区
铁锁乡1 090.783 347.848 849.859 797.87铁锁村中部西部和东部
三台乡1 470.724 379.669 757.0319 217.54三三公路通往三台乡政府沿线中部及北部
昙华乡2 070.653 843.686 995.047 031.88瓦湾公路沿线西南部和东北部
六苴镇2 466.085 615.259 628.348 979.54六苴公路沿线东部和西部
三岔河乡2 663.747 666.0712 351.597 783.95三岔河村东部的石羊公路、幸铁公路、三米公路三叉路口东部和北部
周边
湾碧乡3 419.288 511.9617 564.9328 408.69瓦湾公路沿线东北部 桂花乡3 528.347 237.3612 609.5011 929.30瓦湾公路沿线西北部和西南部
石羊镇3 642.108 119.5812 650.0215 925.28石羊镇坝子及其北部和西部西部
新街乡6 543.687 395.885 961.032 030.38金碧镇坝子周边、北部碧么坝子及其西部和南部西北部
龙街乡8 168.978 876.129 440.845 480.55龙街道坝子、干海资坝子、鼠街坝子、塔底坝子及其周边西北部
赵家店乡8 517.1913 564.9310 016.797 106.05赵家店乡东北部、东南部以及小红山坝子和平地山坝子及西南部
其周边
金碧镇8 601.8112 623.1813 241.497 062.48金碧坝子及其周边西南部
图4大姚县各乡镇城镇拓展土地适宜性评价面积统计
大姚县各坝子及其周边以及主要道路、集镇沿线，多为已建成区或者基本農田保护区，短时间内现状基本不可改变；而大姚县的未利用地主要包括自然保留地、河流水面和滩涂，其中河流水面和滩涂短期内也无法改变，而自然保留地面积为38 710.96 hm2，占全县土地总面积的9.60%，
可以作为大姚县城镇拓展土地后备资源。利用Arcgis空间分析模块，通过将大姚县城镇拓展土地适宜性评价结果中的一、二等地扣除土地利用规划数据库中的基期建设用地和规划基本农田，再用自然
图5大姚县城镇拓展宜建未利用地分布图生成流程
保留地来裁剪上述结果（图5），得到大姚县城镇拓展宜建未利用地分布图（图6）。
结果表明，大姚县城镇拓展宜建未利用地总量为24 498.85 hm2，未来城镇拓展后备资源充足，其空间分布主要集中于龙街乡东北部、赵家店乡的东南部、县城金碧镇坝子周边、新街乡中部偏西地区，可作为近期城镇拓展用地。
图6大姚县城镇拓展宜建未利用地分布
3结论与讨论
运用 GIS 空间分析技术，以大姚县为例，结合山地城镇特点，综合运用数学模型方法和层次分析法，充分考虑坡度、地质灾害、地基承载力、交通通达度、城镇区位、建设规划、生态因子、农田保护8个弹性因子和矿产压覆、生态敏感性2个刚性因子，构建适合山地城镇空间拓展的土地适宜性评价模型，是对山地城镇空间拓展土地适宜性评价的有益尝试和补充，为探索山地城镇空间拓展及土地利用优化布局研究提供了参考。同时，3S技术的广泛、深入应用为土地适宜性评价的基础数据的获取和分析提供了有效的技术保障，也提高了评价结果的客观性和合理性。但土地适宜性评价结果还依赖于评价因子的选取、评价因子的分级标准、评价因子的权重确定、评价结果分级标准等，主观性较强，目前尚无统一标准。
参考文献
[1] 冯广京，林坚，胡振琪.2014年土地科学研究重点进展评述及2015年展望[J].中国土地科学，2015，29（1）：4-19.
[2] 彭晓鹃，赵克飞.基于GIS的山地城镇空间拓展土地适宜性评价——以大埔县为例[J].热带地理，2013，33（4）：480-487.
[3] 蒋翌帆，邓钢，卢冬爱.基于 GIS的高山峡谷地区土地适宜性评价——以云南省澜沧县为例[J].测绘科学，2011，36（1）：155-157.
[4] 王培茗，胡礼梅.高速城镇化背景下山地城镇空间拓展问题的分析——以云南临沧为例[J].云南地理环境研究，2008，20（4）：43-47.
[5] 张浩，赵智杰.基于 GIS 的城市用地生态适宜性评价研究——综合生态足迹分析与生态系统服务[J].北京大学学报：自然科学版，2011，47（3）：531-538.
[6] 李婷.基于GIS的低丘缓坡建设用地适宜性评价研究——以禄丰县为例[D].昆明：昆明理工大学，2012.
[7] 王贵春.小城镇土地资源利用评价研究[D].重庆：重庆大学，2003.
[8] 师学义.基于GIS的县级土地利用规划理论与方法研究[D].南京：南京农业大学，2006.
关键词山地城镇；土地适宜性评价；GIS；土地利用规划；空间拓展；大姚县
中图分类号S127文献标识码A文章编号0517-6611（2015）16-303-04
Land Use Suitability Evaluation on Spatial Development of the Mountainous Towns Based on GIS： A Case Study of Dayao County
XU Linyan， XIANG Ling， ZHANG Hong
（Yunnan Land and Resources Vocational College， Kunming， Yunnan 650217）
AbstractAccording to the characteristics of mountainous towns in Dayao County， this paper selected eight elasticity factors， such as slope， geological disasters， the foundation bearing capacity， traffic accessibility， urban location， construction planning， ecological factors and farmland protection， and two rigid factors of mineral pressure and ecological sensitivity as the assessment factors of land suitability evaluation from the three angles of natural foundation， social economic， ecological effects to make land suitability evaluation for mountainous towns’ spatial expansion based on GIS taking Dayao County for example. Analytic Hierarchy Process（AHP） was used to calculate the weight value for each factor， and the mathematical model method was used as the evaluation model， at the same time the multi factor overlay method was used to calculate the land suitability for town development of each grid. Then the evaluation results were compared with the overall planning of land use data. The results show that， the land of the mountainous towns was classified into four types， the high suitable construction area is 521.83 km2， accounting for 12.94 percent of the total area； the moderately suitable construction area is 911.81 km2， accounting for 22.62 percent of the total area； the restricted construction region is 1 290.66 km2， accounting for 32.01 percent of the total area， the prohibit construction area is 1 307.54 km2， accounting for 32.43 percent of the total area. In Dayao County， the southeast of Longjie Town， the northeast of Zhaodian Town， the surrounding of Jinbi and the central west region of Xinjie Town can be used as the recent urban spatial expansion area.
Key wordsMountainous towns； Land suitability evaluation； GIS； Land use planning； Spatial expansion； Dayao County 基金项目云南省地质矿产勘查开发矿局科技创新基金项目（2013JJ02）；云南省大姚县基本农田划定项目。
土地科学2014年国内外深化土地利用评价研究主要围绕土地适宜性评价和集约利用评价展开，2015年将重点关注引导城镇化健康发展的土地利用模式与控制技术等问题[1]。土地适宜性评价需綜合考虑各种自然基础条件、社会经济条件、生态环境条件等因素的影响，并平衡各种驱动因子和限制因子，提高土地利用效益，从而实现城镇空间拓展中社会效益、经济效益和生态效益的最大化。近年来，城市用地适宜性评价得到城市管理者的广泛重视，已有许多学者开展了相关研究，但主要集中于平原城市，对山地城市的适宜性评价仍较少[2-3]。在我国快速城镇化过程中，山地城镇由于其所处环境的特殊性，在快速城镇化进程中表现出诸如城镇呈“摊大饼”蔓延式发展，城镇空间扩展主要依靠侵占成本低廉的耕地来实现，城镇扩展破坏了城镇外围生态景观，引发地质、洪涝灾害等一系列问题[2，4]。对山地城市建设用地进行适宜性评价，可以为合理确定城市规模及城市空间扩展方向提供参考。
为此，笔者运用GIS技术，针对大姚县山地城镇的特点，从自然基础类、社会经济类、生态影响类3个角度选取评价因子建立评价指标体系，采用层次分析法确定评价因子权重，运用数学模型方法，通过多因子叠加分析对城镇空间拓展土地适宜性进行了评价，旨在为大姚县山地城镇空间拓展提供决策支持。
1研究区概况与研究方法
1.1研究区概况
大姚县位于云南省北部偏西，地理坐标为100°53′～101°42′ E、25°33′～26°24′ N，东邻永仁、元谋县，南与姚安县、牟定县毗邻，西接大理州祥云县、宾川县，北与丽江市永胜、华坪县隔江相望，属滇中高原。全县总面积4 031 km2，东西最大横距79.3 km，南北最大纵距93.5 km，西北倚山，东南坝子，中部高、四周渐低，呈塔状。全县可分为北部山区、中部山区和半山区、南部半山区和坝区，山区面积占全县总面积的81.70%，是一个以中山和中低山以及宽广河谷侵蚀堆积为主的地区。县城金碧镇处于南部坝子，现辖3镇9乡，129个村（居）民委员会，1 539个村（居）民小组。
1.2研究方法
1.2.1建立评价指标体系。
1.2.1.1评价因子的选择及确定。
山地城镇土地适宜性评价因子的选择基于以下几个前提：①对城镇建设而言，区位因素第一，临近城镇区或主要交通干线沿线的土地且属于规划建设用地的容易成为建设用地。②自然因素是城镇开发建设的重要基础影响因素。③引入了能够有效反映区域城镇周边生态环境的生态影响类因子[5]。评价因子又可分为刚性因子和弹性因子2种。刚性因子适宜性仅分为适宜和不适宜2种，不适宜的情况至少在目前的科学技术条件下是没有办法通过技术手段加以解决的。弹性因子为适宜性从最适宜到不适宜存在渐变过程，且可以通过一定的工程技术手段改变适宜性结果[6]。在广泛查阅项目区文献资料及实地考察的基础上，充分考虑因子的关键性和数据的可获得性，选择8个弹性因子、2个刚性因子作为大姚县城镇拓展土地适宜性评价指标体系（图1）。对评价指标进行一致化和无量纲化处理，得到大姚县城镇拓展土地适宜性评价弹性因子权重及等级划分（表1）和大姚县城镇拓展土地适宜性评价刚性因子等级划分（表2）。
1.2.1.2评价因子权重的确定。
弹性因子权重采用层次分析法确定，权重值域为0～1，其基本原理是把研究区土地看作一个大系统，系统分析并划分出各因素间相互联系的有序层次，再请专家对每一层次的各因素进行客观评价并打分，进而建立数学模型，计算出各层次各因素的相对重要性的权值，并加排序，最后根据排序结果进行规划决策和选择解决
问题的措施[7]。采用层次分析法建立评价指标的比较判断
图1大姚县城镇拓展土地适宜性评价指标体系
矩阵，得到权重系数（表 1），经检验具有满意的一致性。刚性因子有“否决权”，其单元格赋值为0或1，其中0表示适宜城镇建设，1表示不适宜城镇建设（表2）。
表1大姚县城镇拓展土地适宜性评价弹性因子权重及等级划分
类别评价因子单因子权重系数作用分值一等地（100分）二等地（80分）三等地（50分）四等地（10分）
自然基础类坡度0.28≤8°8°～15°15°～25°>25°
地质灾害泥石流灾害0.03泥石流灾害不易发生区泥石流灾害低易发生区泥石流灾害中易发生区泥石流灾害高易发生区
滑坡灾害0.03滑坡地质灾害不易发生区滑坡地质灾害低易发生区滑坡地质灾害中易发生区滑坡地质灾害高易发生区
洪水灾害0.03百年洪水位以上50年洪水位以上50年洪水位以下
山洪灾害0.03山洪灾害不易发生区山洪灾害低易发生区山洪灾害中易发生区山洪灾害高易发生区
地基承载力地基岩性0.10岩浆岩区域碳酸岩区域碎屑岩区域土体区域
社会经济类城镇与区位距中心城区0.040～2 000 m2 000～3000 m3 000～4 000 m>4 000 m
距主要镇区0.040～1 000 m1 000～1 500 m1 500～1 800 m>1 800 m
距一般镇区0.040～500 m500～1 000 m1 000～1 500 m>1 500 m
规划建设0.08处于规划建设区不在规划建设区
道路通达度距等级公路0.100～500 m500～1 500 m1 500～3 000 m>3 000 m
生态影响类生态因子未利用地0.10荒草地等
林地、园地0～10 hm210～20 hm220～40 hm2>40 hm2 水塘0～5 hm25～10 hm210～20 hm2>20 hm2
农地保护0.10非农用地保护区一般农田保护区基本农田保护区
表2大姚县城镇拓展土地适宜性评价刚性因子等级划分
类别评价因子作用分值
自然基础类矿产压覆0表示有矿产压覆区域；1表示无矿产压覆区域
生态影响类生态敏感性0表示土地覆盖类型为风景名胜设施用地、河流水面、水库水面、特殊用地；1表示土地覆盖类型为其他
1.2.2划分评价单元。
采用格网法，即GIS栅格单元作为大姚县城镇拓展土地适宜性评价单元，栅格评价单元的划分是否恰当，直接影响到预测结果的合理性。由于评价单元面积的大小主要取决于基础数据的精度，研究区地类图斑最小上图面积是400 m2，结合研究区实际情况、制图效果，最后选取20 m×20 m的网格大小，将研究区划分为10 079 551个栅格评价单元，符合评价需要。
1.2.3评价模型与方法。
数学模型是指为了特定的目的对现实世界中的某个特定对象，根据其特有的内在规律，做出一些必要的简化和假设，并运用适当的数学工具，得到一个合适的数学结构式。数学模型与其他类型模型相比，具有可定量化、可模型化的特点，可广泛应用于土地利用的模拟和预测[8]。该研究结合研究区评价因子的关键性及基础数据的可获得性，采用以下数学模型对大姚县城镇空间拓展土地适宜性评价进行计算：
M=（ni=1Ki×Vi）×A×B
式中，M为综合评价值；Ki为弹性因子量化值；Vi为弹性因子权重系数；A为矿产压覆因子量化值；B为生态敏感性影响因子量化值。
在该模型中，弹性因子采用累加求和的方式计算，刚性因子采用求积的方式计算。弹性因子量化分值为0～100分，刚性因子量化分值只能赋值0和1，从而确保某一评价单元1个刚性因子为不适宜的即否定所有因子的适宜性。各评价单元的综合得分越高，说明其作为城镇空间拓展土地适宜性越高；反之，则相反。
2结果与分析
2.1城镇拓展土地适宜性评价结果
以从国土等部门获取的土地利用现状、土地利用规划、地质灾害等数据为基础，按照各评价因子等级划分标准，单因子评价结果见图2。
再利用Arcgis10.2的空间分析技术，按照数学模型进行
图2单因子评价
加权计算，并用自然斷点法，将适宜性等级分为四等：一等为高度适宜建设区；二等为中度适宜建设区；三等为限制建设区；四等为禁止建设区。得到大姚县城镇拓展土地适宜性评价结果（图3）和大姚县城镇拓展土地适宜性评价面积统计结果（表3）。
43卷16期
许林艳等基于GIS的山地城镇空间拓展土地适宜性评价
图3大姚县城镇拓展土地适宜性评价
将乡级行政区域与土地适宜性评价结果叠加，得到大姚县各乡镇城镇拓展土地适宜性评价面积统计及分布（表4和图4）。
其中，一等高度适宜建设区面积为52 183.34 hm2，占县域总面积比例为12.94%，主要分布在大姚县各坝子及其周边以及主要道路、集镇沿线；二等中度适宜建设区用地面积为91 181.51 hm2，占县域总面积比例为22.62%，主要沿着一等高度适宜建设区向外扩散；三等限制建设区面积为129 066.45 hm2，占县域总面积比例为32.01%，主要沿着二等中度适宜建设区及主要交通干线向外扩散；四等禁止建设区面积为130 753.51 hm2，占县域总面积比例为32.43%，主要分布于地势较陡、交通不便、灾害频发以及生态敏感区域，其自然基础条件、社会经济条件、生态条件均不适宜作为建设用地利用。
表3大姚县城镇拓展土地适宜性评价面积统计
适宜性等级面积∥hm2占县域总面积比例∥%
一等高度适宜建设区52 183.3412.94
二等中度适宜建设区91 181.5122.62
三等限制建设区129 066.4532.01
四等禁止建设区130 753.5132.43
合计403 184.81100
2.2城镇空间拓展选择建议
大姚县城镇空间拓展适宜发展为建设用地的一、二等地共占县域总土地面积的35.56%，据大姚县2009年土地利用现状统计的建设用地仅占县域土地总面积的1.62%，且建设用地多集中在县城金碧镇中部和西南部，通过对比可以得出：大姚县城镇拓展土地适宜性评价结果与现状建设用地在空间分布上基本吻合，大姚县一等高度适宜建设区和二等中度适宜建设区可以满足山地城镇大姚县未来城镇拓展土地需求。由于一、二等地主要分布在
表4大姚县各乡镇城镇拓展土地适宜性评价面积统计及分布
乡镇名称面积∥hm2一等高度适宜建设区二等中度适宜建设区三等限制建设区四等禁止建设区
空间分布一等高度适宜建设区四等禁止建设区
铁锁乡1 090.783 347.848 849.859 797.87铁锁村中部西部和东部
三台乡1 470.724 379.669 757.0319 217.54三三公路通往三台乡政府沿线中部及北部
昙华乡2 070.653 843.686 995.047 031.88瓦湾公路沿线西南部和东北部
六苴镇2 466.085 615.259 628.348 979.54六苴公路沿线东部和西部
三岔河乡2 663.747 666.0712 351.597 783.95三岔河村东部的石羊公路、幸铁公路、三米公路三叉路口东部和北部
周边
湾碧乡3 419.288 511.9617 564.9328 408.69瓦湾公路沿线东北部 桂花乡3 528.347 237.3612 609.5011 929.30瓦湾公路沿线西北部和西南部
石羊镇3 642.108 119.5812 650.0215 925.28石羊镇坝子及其北部和西部西部
新街乡6 543.687 395.885 961.032 030.38金碧镇坝子周边、北部碧么坝子及其西部和南部西北部
龙街乡8 168.978 876.129 440.845 480.55龙街道坝子、干海资坝子、鼠街坝子、塔底坝子及其周边西北部
赵家店乡8 517.1913 564.9310 016.797 106.05赵家店乡东北部、东南部以及小红山坝子和平地山坝子及西南部
其周边
金碧镇8 601.8112 623.1813 241.497 062.48金碧坝子及其周边西南部
图4大姚县各乡镇城镇拓展土地适宜性评价面积统计
大姚县各坝子及其周边以及主要道路、集镇沿线，多为已建成区或者基本農田保护区，短时间内现状基本不可改变；而大姚县的未利用地主要包括自然保留地、河流水面和滩涂，其中河流水面和滩涂短期内也无法改变，而自然保留地面积为38 710.96 hm2，占全县土地总面积的9.60%，
可以作为大姚县城镇拓展土地后备资源。利用Arcgis空间分析模块，通过将大姚县城镇拓展土地适宜性评价结果中的一、二等地扣除土地利用规划数据库中的基期建设用地和规划基本农田，再用自然
图5大姚县城镇拓展宜建未利用地分布图生成流程
保留地来裁剪上述结果（图5），得到大姚县城镇拓展宜建未利用地分布图（图6）。
结果表明，大姚县城镇拓展宜建未利用地总量为24 498.85 hm2，未来城镇拓展后备资源充足，其空间分布主要集中于龙街乡东北部、赵家店乡的东南部、县城金碧镇坝子周边、新街乡中部偏西地区，可作为近期城镇拓展用地。
图6大姚县城镇拓展宜建未利用地分布
3结论与讨论
运用 GIS 空间分析技术，以大姚县为例，结合山地城镇特点，综合运用数学模型方法和层次分析法，充分考虑坡度、地质灾害、地基承载力、交通通达度、城镇区位、建设规划、生态因子、农田保护8个弹性因子和矿产压覆、生态敏感性2个刚性因子，构建适合山地城镇空间拓展的土地适宜性评价模型，是对山地城镇空间拓展土地适宜性评价的有益尝试和补充，为探索山地城镇空间拓展及土地利用优化布局研究提供了参考。同时，3S技术的广泛、深入应用为土地适宜性评价的基础数据的获取和分析提供了有效的技术保障，也提高了评价结果的客观性和合理性。但土地适宜性评价结果还依赖于评价因子的选取、评价因子的分级标准、评价因子的权重确定、评价结果分级标准等，主观性较强，目前尚无统一标准。
参考文献
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