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摘要：土地适宜性评价是近40年来土地资源研究的重要内容之一，土地适宜性评价就是评定某一土地对于某种用途是否适宜，以及适宜程度如何。科学地评价土地的适宜性，对土地的合理开发利用具有重要的意义。地理信息系统（GIS）是地学与计算机科学交叉的新兴学科，将GIS用于土地适宜性评价，增加了评价的准确性和科学性，为土地的合理利用提供了更科学的依据，具有重要的意义。
关键词： GIS；土地适宜性评价；适宜等级
Abstract: the land suitable assessment is nearly 40 years of land resources, the one of the important research topics, land suitable assessment assessment is a land for a certain purpose whether it is appropriate, and how appropriate. Scientific evaluation of the suitability of land, to the rational development and utilization of land has important significance. The geographic information system (GIS) is geological and computer science cross new subject, will be used to land GIS suitable assessment, increase the accuracy of the evaluation and scientific, rational utilization of land for providing a more scientific basis, has the vital significance.
Keywords: GIS; Land suitable assessment; Appropriate level
中圖分类号：F301.0文献标识码：A 文章编号：
1 引言
土地是人类赖以生存的自然资源，是一切建设活动的载体，是人类生存与社会发展的根本。在我国人多地少的国情下，加强对土地的管理利用，合理配置土地资源显得尤为重要，土地适宜性评价是土地管理和利用的依据，是协调土地开发与土地保护关系，实现土地资源可持续利用的基本手段，而基于GIS的土地适宜性评价是将计算与图形有机地结合起来，具有科学、直观、速度快和易操作等特点，GIS在土地适宜性评价中的应用使土地适宜性评价的发展上升到一个新的阶段。
2 土地适宜性评价
2.1 相关理论
土地适宜性是指土地持续用于某种用途时的适宜状况，包括是否适宜以及适宜程度如何，反应土地的质量等级。土地适宜性评价是针对某块具体的土地，评价其对于某种利用方式适宜与否，如何适宜，以及适宜的等级。其实质是处理土地质量与土地利用两者之间的关系。
土地适宜性评价的基本原理是：在现有的生产力水平和土地利用方式下，选取土地的自然要素和社会经济要素指标，通过实地考察和对土地的各种条件的综合分析，对土地作为各种用途的适宜程度、质量高低以及限制状况进行评价，从而对土地的用途和质量进行分类定级。
2.2 土地适宜性评价体系
目前使用最广泛的土地适宜性评价体系是1976年联合国粮农组织颁布的土地适宜性评价体系（FAO，1976）。该体系把土地适宜性分为四个等级，包括：土地适宜性纲、土地适宜性级、土地适宜性亚级以及土地适宜性单元。如下表2-1：
表2-1 联合国粮农组织《土地评价纲要》的土地评价系统
土地适宜性纲反映了土地对某种利用方式的适宜种类，评价为适宜（S）或者不适宜（N）。
土地适宜性级反映了纲内土地对某种利用方式的适宜程度，在适宜纲内分为三级：（1）高度适宜类（S¬1）——土地可以持续用于某种用途不受限制或限制较少；（2）中等适宜类（S2）——土地有一定的限制性，长期用于某种用途会出现中等程度地降低生产力或生产效益；（3）勉强适宜类（S3）——土地有严重的限制性，不能长期用于某种用途。不适宜纲内通常分为两级（1）当前不适宜类（N1）——在目前的技术和成本下不适宜，但终究可以克服；（2）永久不适宜类（N2）——土地的限制性相当严重，在通常条件下永久无法使用。
土地适宜性亚级表示在级类限制性的种类，S1级没有适应性亚级。限制性亚级包括土壤养分限制、水分限制、侵蚀危害限制以及气候限制等。
土地适宜性单元反应亚级内经营与管理的细小区别。是对同一个亚级层次内存在着经营条件、生产特点和管理要求上的细微差别的区分。
2.3 土地适宜性评价技术流程
土地适宜性评价是针对特定的土地利用方式进行的，在评价之初首先要确定土地利用类型，分析土地利用的要求与限制性，在此基础上，选定评价因素及评价因子。其次，根据评价目的，确定评价单元，作为土地评价的基本单位，然后对土地进行现场调查，采集所需数据进行土地利用和质量的分析比较，最后确定土地适宜性等级，得到最后的评价结果。
3 基于GIS的土地适宜性评价方法
地理信息系统（Geographic Information System，简称GIS）技术是指由计算机系统、地理数据和用户组成的，通过对地理数据的采集、输入、存储、操作和分析，最终得到并输出各种地理信息，从而为土地管理、资源利用、环境监测、城市规划等各部门的管理提供依据和服务。
基于GIS的土地适宜性评价是通过GIS软件对采集的土地原始数据图层进行交互式地输入、显示、分析以及输出结果的过程，空间分析和推理是问题的关键，辅助决策是最终目的。
3.1 叠加分析方法
叠加分析方法是将不同的评价因子图层叠加后进行分析，形成一个总的综合评价图，用得最多的是加权综合法和布尔运算。其优点是容易理解和操作简单，应用也很广泛。但是，在很多情况下，各评价因子标准化和归一化的方法并不恰当，且这种方法假定各评价因子之间没有相关性，而评价者往往忽略这一假设，从而使一些结论不够准确。
3.2 多指标决策模型
多指标决策模型弥补了传统的叠加分析方法的不足，将空间与非空间数据综合为决策性结论。多指标决策模型定义了图层的输入与输出之间的关系，包括数据的处理、决策者的喜好和依据某一种决策规则进行选择等。它将决策者的喜好和地理数据综合为一个一维的对应于多种选择方案的数据。
3.3 人工智能方法
人工智能方法能够较好地容忍模糊性、不确定性和不准确性等，这是它跟其他几种方法相比的优点，人工智能方法包括人工神经网络、模糊数学、遗传算法和元胞自动机等。
基于GIS的土地适宜性评价方法经历了从最简单的叠加分析法发展到多指标决策模型、人工智能法以及多种方法的综合，但目前运用最广泛的还是经典的叠加分析法。
4 基于GIS的土地适宜性评价步骤
4.1 建立评价数据基础
将通过野外作业及资料收集整理得到的工作用图扫描到计算机得到栅格数据，再将其通过MAPGIS软件转为矢量数据，录入各相关要素属性，制作因素图，并标明所需图名、图例等，建立评价的数据基础。
4.2 选择评价因子 确定评价体系
评价因子的选择是土地适宜性评价的基础，正确合理的评价因子才能使评价结果科学准确，评价因子的选择应依据以下条件：
（1）必须根据土地所处的自然条件和社会经济条件，综合分析各土地用途对土地质量的要求。
（2）根据各因素因子的相关性原则，依据本地区的地域特征来选择，确定主导因子，考虑各因子的限制性大小，不可盲目追求因子数量的多少。
（3）依据因子的稳定性来选择。所选因子既符合其他条件，又能相对稳定并在相应时期内变化较小。
（4）依据收集各种资料的可行性及科学准确性来选择。
4.3 确定评价因子权重 计算因素分值
采用特爾斐法确定各因子权重，再结合研究区域内的土地分等地级资料对各因素权重进行修正。
4.4 建立土地适宜性评价空间数据库
运用KQland软件建立SQL平台下的MDB土地适宜性数据库。
4.5 评价单元的划分与单元分值的计算
以固定网格划分单元进行计算，采用ARCGIS、KQland等软件，以累加模型计算出各个网格单元总分值。
4.6划分土地单元适宜性等级
用SPSS软件和GIS软件结合，根据所选评价因素的分值乘上各自因素的权重，得到综合分值，再用SPSS软件的总分频率曲线法划分图的的各适宜性等级。
5 结论
土地适宜性评价是土地科学中研究的热点领域之一，基于GIS的土地适宜性评价的各种方法都具有一定的优点和不足，，但总的来说，基于GIS的土地适宜性评价将先进的GIS技术、统计模型和评价方法有机地结合起来，在理论、方法和技术上对土地适宜性进行了创新研究和设计，并对土地适宜性评价的海量数据的存储、整合与调整技术问题进行了有益探索，为土地的持续利用和管理提供了更加科学可靠的依据。
参考文献
[1] 赵文武,李野光亮,张银辉等.MAPGIS支持下土地适宜性研究[J].国土资源科技管理,2006,6(17):9-12.
[2] 荆新全.基于GIS的土地适宜性评价及其应用研究[D]. 呼和浩特:内蒙古师范大学,2011.
[3] 方大春,刘国林,王芳等.基于GIS的土地适宜性评价模型研究[J].测绘与空间地理信息,2004,27(1):35-36.
[4] 徐丽莎.土地适宜性评价的理论与评价方法综述[J].今日南国,2008,103:18-19.
[5] 吴文斌.基于遥感和GIS的土地适宜性评价研究[D].北京:中国农业科学院,2005.
注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。
关键词： GIS；土地适宜性评价；适宜等级
Abstract: the land suitable assessment is nearly 40 years of land resources, the one of the important research topics, land suitable assessment assessment is a land for a certain purpose whether it is appropriate, and how appropriate. Scientific evaluation of the suitability of land, to the rational development and utilization of land has important significance. The geographic information system (GIS) is geological and computer science cross new subject, will be used to land GIS suitable assessment, increase the accuracy of the evaluation and scientific, rational utilization of land for providing a more scientific basis, has the vital significance.
Keywords: GIS; Land suitable assessment; Appropriate level
中圖分类号：F301.0文献标识码：A 文章编号：
1 引言
土地是人类赖以生存的自然资源，是一切建设活动的载体，是人类生存与社会发展的根本。在我国人多地少的国情下，加强对土地的管理利用，合理配置土地资源显得尤为重要，土地适宜性评价是土地管理和利用的依据，是协调土地开发与土地保护关系，实现土地资源可持续利用的基本手段，而基于GIS的土地适宜性评价是将计算与图形有机地结合起来，具有科学、直观、速度快和易操作等特点，GIS在土地适宜性评价中的应用使土地适宜性评价的发展上升到一个新的阶段。
2 土地适宜性评价
2.1 相关理论
土地适宜性是指土地持续用于某种用途时的适宜状况，包括是否适宜以及适宜程度如何，反应土地的质量等级。土地适宜性评价是针对某块具体的土地，评价其对于某种利用方式适宜与否，如何适宜，以及适宜的等级。其实质是处理土地质量与土地利用两者之间的关系。
土地适宜性评价的基本原理是：在现有的生产力水平和土地利用方式下，选取土地的自然要素和社会经济要素指标，通过实地考察和对土地的各种条件的综合分析，对土地作为各种用途的适宜程度、质量高低以及限制状况进行评价，从而对土地的用途和质量进行分类定级。
2.2 土地适宜性评价体系
目前使用最广泛的土地适宜性评价体系是1976年联合国粮农组织颁布的土地适宜性评价体系（FAO，1976）。该体系把土地适宜性分为四个等级，包括：土地适宜性纲、土地适宜性级、土地适宜性亚级以及土地适宜性单元。如下表2-1：
表2-1 联合国粮农组织《土地评价纲要》的土地评价系统
土地适宜性纲反映了土地对某种利用方式的适宜种类，评价为适宜（S）或者不适宜（N）。
土地适宜性级反映了纲内土地对某种利用方式的适宜程度，在适宜纲内分为三级：（1）高度适宜类（S¬1）——土地可以持续用于某种用途不受限制或限制较少；（2）中等适宜类（S2）——土地有一定的限制性，长期用于某种用途会出现中等程度地降低生产力或生产效益；（3）勉强适宜类（S3）——土地有严重的限制性，不能长期用于某种用途。不适宜纲内通常分为两级（1）当前不适宜类（N1）——在目前的技术和成本下不适宜，但终究可以克服；（2）永久不适宜类（N2）——土地的限制性相当严重，在通常条件下永久无法使用。
土地适宜性亚级表示在级类限制性的种类，S1级没有适应性亚级。限制性亚级包括土壤养分限制、水分限制、侵蚀危害限制以及气候限制等。
土地适宜性单元反应亚级内经营与管理的细小区别。是对同一个亚级层次内存在着经营条件、生产特点和管理要求上的细微差别的区分。
2.3 土地适宜性评价技术流程
土地适宜性评价是针对特定的土地利用方式进行的，在评价之初首先要确定土地利用类型，分析土地利用的要求与限制性，在此基础上，选定评价因素及评价因子。其次，根据评价目的，确定评价单元，作为土地评价的基本单位，然后对土地进行现场调查，采集所需数据进行土地利用和质量的分析比较，最后确定土地适宜性等级，得到最后的评价结果。
3 基于GIS的土地适宜性评价方法
地理信息系统（Geographic Information System，简称GIS）技术是指由计算机系统、地理数据和用户组成的，通过对地理数据的采集、输入、存储、操作和分析，最终得到并输出各种地理信息，从而为土地管理、资源利用、环境监测、城市规划等各部门的管理提供依据和服务。
基于GIS的土地适宜性评价是通过GIS软件对采集的土地原始数据图层进行交互式地输入、显示、分析以及输出结果的过程，空间分析和推理是问题的关键，辅助决策是最终目的。
3.1 叠加分析方法
叠加分析方法是将不同的评价因子图层叠加后进行分析，形成一个总的综合评价图，用得最多的是加权综合法和布尔运算。其优点是容易理解和操作简单，应用也很广泛。但是，在很多情况下，各评价因子标准化和归一化的方法并不恰当，且这种方法假定各评价因子之间没有相关性，而评价者往往忽略这一假设，从而使一些结论不够准确。
3.2 多指标决策模型
多指标决策模型弥补了传统的叠加分析方法的不足，将空间与非空间数据综合为决策性结论。多指标决策模型定义了图层的输入与输出之间的关系，包括数据的处理、决策者的喜好和依据某一种决策规则进行选择等。它将决策者的喜好和地理数据综合为一个一维的对应于多种选择方案的数据。
3.3 人工智能方法
人工智能方法能够较好地容忍模糊性、不确定性和不准确性等，这是它跟其他几种方法相比的优点，人工智能方法包括人工神经网络、模糊数学、遗传算法和元胞自动机等。
基于GIS的土地适宜性评价方法经历了从最简单的叠加分析法发展到多指标决策模型、人工智能法以及多种方法的综合，但目前运用最广泛的还是经典的叠加分析法。
4 基于GIS的土地适宜性评价步骤
4.1 建立评价数据基础
将通过野外作业及资料收集整理得到的工作用图扫描到计算机得到栅格数据，再将其通过MAPGIS软件转为矢量数据，录入各相关要素属性，制作因素图，并标明所需图名、图例等，建立评价的数据基础。
4.2 选择评价因子 确定评价体系
评价因子的选择是土地适宜性评价的基础，正确合理的评价因子才能使评价结果科学准确，评价因子的选择应依据以下条件：
（1）必须根据土地所处的自然条件和社会经济条件，综合分析各土地用途对土地质量的要求。
（2）根据各因素因子的相关性原则，依据本地区的地域特征来选择，确定主导因子，考虑各因子的限制性大小，不可盲目追求因子数量的多少。
（3）依据因子的稳定性来选择。所选因子既符合其他条件，又能相对稳定并在相应时期内变化较小。
（4）依据收集各种资料的可行性及科学准确性来选择。
4.3 确定评价因子权重 计算因素分值
采用特爾斐法确定各因子权重，再结合研究区域内的土地分等地级资料对各因素权重进行修正。
4.4 建立土地适宜性评价空间数据库
运用KQland软件建立SQL平台下的MDB土地适宜性数据库。
4.5 评价单元的划分与单元分值的计算
以固定网格划分单元进行计算，采用ARCGIS、KQland等软件，以累加模型计算出各个网格单元总分值。
4.6划分土地单元适宜性等级
用SPSS软件和GIS软件结合，根据所选评价因素的分值乘上各自因素的权重，得到综合分值，再用SPSS软件的总分频率曲线法划分图的的各适宜性等级。
5 结论
土地适宜性评价是土地科学中研究的热点领域之一，基于GIS的土地适宜性评价的各种方法都具有一定的优点和不足，，但总的来说，基于GIS的土地适宜性评价将先进的GIS技术、统计模型和评价方法有机地结合起来，在理论、方法和技术上对土地适宜性进行了创新研究和设计，并对土地适宜性评价的海量数据的存储、整合与调整技术问题进行了有益探索，为土地的持续利用和管理提供了更加科学可靠的依据。
参考文献
[1] 赵文武,李野光亮,张银辉等.MAPGIS支持下土地适宜性研究[J].国土资源科技管理,2006,6(17):9-12.
[2] 荆新全.基于GIS的土地适宜性评价及其应用研究[D]. 呼和浩特:内蒙古师范大学,2011.
[3] 方大春,刘国林,王芳等.基于GIS的土地适宜性评价模型研究[J].测绘与空间地理信息,2004,27(1):35-36.
[4] 徐丽莎.土地适宜性评价的理论与评价方法综述[J].今日南国,2008,103:18-19.
[5] 吴文斌.基于遥感和GIS的土地适宜性评价研究[D].北京:中国农业科学院,2005.
注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。