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基于“3S”技術的土地利用規劃環境影響評價——以三峽庫區豐都縣生態敏感性分區為例
敖A鳈 劉秀華
（西南大學資源環境學院，重慶，400715）
摘要：本文在介紹“3S”技術在土地利用規劃應用的基礎上，以三峽庫區豐都縣為例，并通過豐都縣生態敏感性分區來進一步闡述“3S”技術在土地利用規劃環境影響評價的應用，為合理地進行土地利用規劃提供有益的參考。
關鍵詞：土地利用規劃；環境影響評價；“3S”技術；豐都縣
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《中華人民共和國環境影響評價法》自2003年9月1日起施行，該法中第2章第7條規定“國務院有關部門、設區的市級以上地方人民 *** 及其有關部門，對其組織編制的土地利用的有關規劃，區域、流域、海域的建設、開發利用規劃，應當在規劃編制過程中組織進行環境影響評價，編寫該規劃有關環境影響的篇章或者說明”。該法規正式將規劃的環境影響評價確立為我國的一種環境影響評價制度。以往我國開展的環境影響評價多是圍繞建設項目進行的，土地利用規劃的環境影響評價研究在國內仍屬空白。當前我國正在啟動新一輪土地利用總體規劃的編制工作，這就要求我們必須開展土地利用規劃環境影響評價的研究，建立科學的環境影響評價體系與 *** 。
“3 S”技術指地理信息系統（Geographical Information Systems，GIS）、遙感（RemoteSensing，RS）和全球定位系統（Global Positioning System，GPS）一體化技術。20 世紀90年代以來，“3 S”技術發展迅速并得到廣泛應用。“3 S”技術是實現土地利用規劃工作信息化，土地利用規劃管理工作的現代化的主要手段。然而，由于技術和人才等方面的原因，過去在規劃編制過程中，僅在圖件編制等方面采用“3S”的部分技術，離國土資源信息化工作要求差得很遠，因此，規劃工作完成后又開始建立土地利用規劃管理信息系統。本文旨在思考新一輪土地利用規劃工作開展時應充分利用“3S”技術，提高土地利用規劃的信息化水平，充分適應新形勢對土地利用規劃的需求。
1 區域概況
豐都縣地處三峽庫區腹心地帶和重慶直轄市版圖中心。縣境內地貌為一系列褶皺山系構成，長江橫貫中部。全縣面積2904.07 km2，其中丘陵占 31.7%，低山占 39.4%，中山占28.9%。氣候隸屬于中亞熱帶濕潤季風氣候，常年氣候溫和，雨量充沛，四季分明，熱量豐富，立體氣候明顯，年均氣溫 18.5℃，年均降水量為 1123.4mm，無霜期為318天，日照時數1311.8 h。豐都縣位于長江三峽旅游熱線上，旅游發展為先導的經濟戰略的實施，使全縣社會經濟得以快速發展，城鄉居民生活水平顯著提高。隨著三峽工程的完工，豐都縣的自然生態環境和經濟社會地位都將發生重大的變化。由于特定的地質構造和縣境內的公路建設、中小型水利工程、移民城鎮建設、采石采礦等人類工程活動，使區內地質環境受到不同程度的改造和破壞，地質環境條件日益惡化，土地利用發生較大的變化。同時成庫后，水體自凈能力將大大減弱，易造成泥沙淤積和水體污染，對庫區廣大人民生命財產帶來不利的影響。豐都縣地處三峽庫區腹心地帶，長江流經境內47km，其環境狀況直接關系到三峽工程長治久安和整個庫區人民的生命財產安全。
2 基于 “3S” 技術的土地利用規劃環境影響評價分析
本輪土地利用規劃環境影響評價的主要任務是：①調查區域生態環境問題，分析資源供給狀況和環境容量。調查區域的主要生態環境問題，特別是土地生態環境問題，分析重要生態環境問題的嚴重程度、分布、范圍和危害；調查區域主要限制資源的供給狀況；調查區域環境容量。②分析區域土地利用與生態環境關系。分析區域土地利用規模、結構與布局、基礎設施建設、土地開發整理、生態建設工程等土地利用活動對生態環境的影響。③提出有利于區域環境保護和生態建設的土地利用調控指標和空間管制措施。根據區域生態環境、土地利用等條件和特點，提出環境友好型土地利用模式；從環境保護和生態改善的角度出發，提出合理布局；根據區域生態環境問題及自然、經濟、社會條件，提出合理地生態建設原則、標準、目標、用地安排和政策保障建議。基于此，在進行此輪土地利用規劃環評時，考慮使用生態敏感性分區來合理地規劃土地利用空間布局，以期為保護生態環境提供有益的參考。而這一部分的細化主要是通過“3S”技術來實現的，主要包括遙感技術，即多光譜衛星遙感數據、雷達遙感數據、航測遙感數據，全球定位系統與野外實地觀測，以及地理信息系統，從而客觀、準確地提供土地類型、土地利用、地貌類型、植被覆蓋、城鎮分布等數據，對規劃范圍進行生態分區。
2.1 基于 “3S” 的土地利用規劃
土地利用規劃是一種空間規劃，借助“3S”技術不僅能夠進行基本的數據處理工作，而且還能在空間分析模型的支持下，建立土地適宜性評價空間數據模型，輔助編制土地時空更優利用方案。
2.1.1 土地利用總體規劃空間分析模型
（1）基于GIS 的土地適宜性評價 土地適宜性評價是評定土地在一定的經營管理水平下對確定利用類型適宜狀況的過程。通過評價土地單元對不同利用類型的適宜程度，可以明確土地對每一種利用類型的適宜程度及適宜程度的數量、質量和結構特征，揭示出影響確定利用類型的限制性因子及其限制程度，從而為土地利用總體規劃提供依據。傳統的土地適宜性評價是評價者根據收集到的有關數據，利用自己的經驗，依據一定的原則進行定性評價，因此，評價結果帶有很大的主觀性，且評價成果圖件均需手工繪制，相關的面積計算、統計分析等工作也費時、費力又容易出現誤差，利用GIS技術進行土地適宜性評價可以克服上述問題。借助GIS技術，依據一定的數學模型，充分利用已有的數據資源，對土地適宜性進行單因素評價和多因素綜合評價，實現評價區土地適宜性的分等定級。它具有相關的統計、分析、規劃和管理功能，集數據管理、土地評價、辦公自動化于一體，有力地促進了土地適宜性工作的規范化、系統化和現代化。
（2）空間預測模型 土地利用規劃具有戰略性，需要較準確地預測一段時間內的土地供需狀況。科學的預測模型和 *** 是進行成功預測的前提。傳統預測多選用經濟數學模型，如回歸、平滑、曲線擬合、灰色預測四大類近20 種。這些模型以行政單元為基本單位，把空間實體看成點狀，計算結果與實際情況有所偏離。
（3）基于 GIS 的土地空間配置模型 利用 GIS 的空間分析功能，可以幫助在空間上更大效益地利用土地資源。有如下準則可以用來指導土地利用規劃的土地配置：①在滿足城市發展的同時，能兼顧到保護優質的農業用地；②城市發展用地的選擇要有合理性，要先開發更具有發展適宜性的土地；③要妥善地解決各種不同用地類型之間的矛盾；④土地開發要有規劃，要防止出現零亂的空間布局。上面的更大空間效益準則就是為了要節省土地資源，首先通過土地資源的評價來獲得研究地區的農業適宜性以及城市發展適宜性的空間分布情況。土地適宜性的計算考慮了土壤、地形、交通和土地利用等要素，如果不考慮其他制約因素，土地利用方式應該與土地適宜性是一致的。在土地規劃中，最常碰到的難題就是如何解決城市用地與農業用地的沖突，適合于城市開發的土地往往也是最適合于農業生產。根據土地的適宜性，可以利用GIS來合理地解決城市發展與農田保護的矛盾，這是一個多目標空間決策問題，解決這個問題可采用Eastman 等提出的一種線性分割的 *** 。
2.1.2 基于 GIS 制定規劃方案
GIS 支持下的土地規劃方案編制具有模型化、定量化、多元化、動態化等特點，編制出來的規劃方案更科學。規劃方案的確定總是涉及到不同方案的模擬、評價與比較。GIS 可以根據已有信息、規劃模型、上輪規劃情況等自動生成不同參數條件下的規劃方案，采用圖形、表格等形式將不同的方案表現出來，并可模擬執行不同方案的結果。值得提出的是，土地利用規劃涉及到每個公民的切身利益，也關系到社會可持續發展大計，公眾參與對規劃方案的科學性和最終方案的實施都十分重要，有鑒于此，規劃方案通過Web GIS、電子地圖、虛擬地理環境等可視化手段表達，讓不同用戶群深入了解方案，提出修改建議。土地利用規劃專家和管理、決策部門可以在GIS等技術支持下進行協同規劃。在協同規劃環境下，不僅規劃方案可視化，而且提供研討環境，設置修編規劃方案的操作工具。
2.1.3 編制規劃圖件
按國家有關規程，土地利用總體規劃主要圖件成果的基本圖件有土地利用現狀圖、土地利用規劃圖、基本農田保護圖和城市用地規模圖。GIS 具有強大的制圖能力，可按照規劃方案，輸出所需要的圖件。由于GIS的制圖功能在圖形符號、顏色分配等方面與土地利用規劃圖的要求不適應，因此必須按照土地利用規劃圖的有關規程對GIS的制圖模塊進行完善，或將相應的制圖軟件與GIS數據庫相連接，從GIS中獲取有關的信息進行制圖，輸出要求的各種規劃圖件。GIS 和RS 結合可以編制可視化程度更高的圖件，遙感數據比地圖數據具有更強的現勢性和可視性，把遙感數據作為土地利用規劃圖的背景數據更容易讓一般使用圖件成果的用戶理解規劃成果。基于“3S”的土地利用規劃還有許多中間成果，這些成果多數以圖形形式表達，盡管規程把這些作為必要的成果，但是，它們是土地利用規劃重要的資源和依據。GIS 也提供制這些圖的工具和符號庫，可以方便地編制這些成果。
2.2 生態敏感性分區實例
為保證自然資源的永續利用、協調開發與保護的矛盾，基于“3S”技術，根據景觀價值、飲用水保護、坡度和用地使用狀況等四項因子（見表1），經單因素圖層加權疊加、聚類、數據處理，把豐都縣的土地分為最敏感區、敏感區、低敏感區和不敏感區4個類型（圖1）。
表1 豐都縣用地生態敏感性分析
圖1 豐都縣生態敏感性分區
2.2.1 最敏感區
一般為河流及其影響區和坡度大于 20%、生態價值高的成片林地，主要分布在方斗山東南一帶，高家鎮、興義鎮地區。該區域對城市開發建設極為敏感，一旦出現破壞性干擾，不僅會影響該區域，而且還會給整個區域生態系統帶來嚴重的后果，屬于自然生態系統重點區域。
2.2.2 敏感區
一般為平緩區域上的林地等，對人類活動敏感性較高，生態恢復難、對維持最敏感區的良好功能及氣候環境等方面起到重要的作用，開發時要慎重。它主要分布在長江以南的中山區域和長江以北的十直鎮以及丘陵低山地區的高產田如社壇鎮、保合鄉等長江西北各鎮。
2.2.3 低敏感區
一般為有荒山灌草林等經濟作物分布的區域，能承受一定的人類干擾，但嚴重干擾會產生水土流失及相關自然災害，生態恢復慢；低敏感區分布在許多鄉鎮，但不合理開發很容易向敏感區過渡。
2.2.4 不敏感區
主要是旱地荒廢農田等，能承受一定強度的開發建設，土地可作多種用途開發，主要分布在長江東北以及城區附近。
3 結語
一段時間以來，落后的土地信息技術手段一直是制約我國土地利用規劃環境影響評價發展的重要因素，特別是缺少實時動態信息，不能適時進行土地利用信息變更和規劃方案調整。“3S”技術是土地利用規劃環境影響評價的理想技術支撐手段，并能有效地進行土地利用規劃分析。
參考文獻
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GIS在項目應用中的意義
GIS技術在環境保護中的應用
隨著我國環境信息化的快速發展和計算機新技術在環境保護領域的廣泛應用，環境信息系統在環境保護管理和決策工作中發揮著越來越重要的作用。而地理信息系統技術的出現為環境保護工作邁向信息化、現代化提供了技術支持。
目前，全國27個省級環保局及一百多個城市環保部門都已購置了ESRI公司的ARCGIS、ARCVIEW地理信息系統平臺軟件和相應的硬件設施，大部分省市已經建立環境基礎數據庫，在GIS平臺上開發了城市環境地理信息系統、重點流域水資源管理、環境污染應急預警預報系統等，取得了顯著的成效。
2.1應用GIS制作環境專題圖
環境制圖是環境科學研究的基本工具和手段。與傳統的、周期長、更新慢的手工制圖方式相比，利用GIS建立起地圖數據庫，可以達到一次投入、多次產出的效果。它不僅可以用戶輸出全要素地形圖，而且可以根據用戶需要分層輸出各種專題圖，如污染源分布圖、大氣質量功能區劃圖等等。GIS的制圖 *** 比傳統的人工繪圖 *** 要靈活得多，在基礎電子地圖上，通過加入相關的專題數據就可迅速制作出各種高質量的環境專題地圖。可以根據實際需要從符號和顏色庫中選擇圖件，使之更好地突出專題效果和特性。
2.2應用GIS建立各種環境地理信息系統
各級環保部門在日常管理業務中，需要采集和處理大量的、種類繁多的環境信息。而這些環境信息85%以上與空間位置有關。GIS的強大功能之一是它的空間數據的采集、編輯、處理功能和對空間數據的管理能力。使用GIS，可以建立各種環境空間數據庫。例如：污染源空間信息數據庫（包括工業、農業、交通等污染源數量、屬性和污染源發生的地域范圍）、環境質量信息數據庫（包括空氣、水、噪聲等），GIS能夠把各種環境信息與其地理位置結合起來進行綜合分析與管理，以實現空間數據的輸入、查詢、分析、輸出和管理的可視化。例如，基于GIS平臺，廈門市建立了城市環境空間數據庫和污染源監測屬性數據庫，開發了 *** 化城市環境質量地理信息系統，該系統涵蓋了大氣、地表水、聲學環境的監測信息，以分布圖、專題圖、三維模型等形式，生動直觀地反映環境質量狀況。由于采用了因特網的GIS開發技術，該系統可以在Internet/Intranet上運行。
2.3 GIS應用于環境監測
在環境監測過程中，利用GIS技術可對實時采集的數據進行存儲、處理、顯示、分析，實現為環境決策提供輔助手段的目的。如廣東省以東深流域自然環境地理信息為基礎，對東深流域的監測數據進行存儲處理，利用GIS技術開發了東深流域水環境管理信息。該系統直觀顯示和分析東深流域水環境現狀、污染源分布、水環境質量評價，追蹤污染物來源。可結合數字地圖查詢歷年監測數據及各種統計數據，進行空間分析（如緩沖區查詢與分析）、輔助決策（容量計算及污染狀況的預測）為流域水環境的科學化管理和決策提供了先進的科學手段。
2.4 GIS應用于自然生態現狀分析
在進行自然生態現狀分析過程中，利用GIS可以比較精確地計算水土流失、荒漠化、森林砍伐面積等，客觀地評價生態破壞程度和波及的范圍，為各級 *** 進行生態環境綜合治理提供科學依據。國家環保總局把GIS技術與遙感技術相結合，對我國西部12省的生態環境現狀進行調查，得到了西部地區生態環境的空間分布與空間統計狀況、生態環境質量狀況和生態環境變化的空間規律特點，為該地區經濟的可持續發展與資源環境的可持續利用提供了科學依據。青海省遙感中心將“3S”技術運用到青海湖環湖重點區域調查上，快速查清了該區域土地利用、土地覆蓋現狀，建立了生態環境數據庫和生態環境評價指標體系，為 *** 規劃決策、資源開發、環境保護提供了寶貴資料。
2.5 GIS應用于環境應急預警預報
建立重大環境污染事故區域預警系統，能夠對事故風險源的地理位置及其屬性、事故敏感區域位置及其屬性進行管理，提供污染事故的大氣、河流污染擴散的模擬過程和應急方案。例如，大連市的“重大污染事故區域預警系統”把重大污染事故的多種預測模型與GIS技術相結合，當某一風險源發生事故時提供應急措施、報警信息和救援信息，為重大污染事故應急指揮奠定了基礎。上海市應用GIS、RS與GPS技術開發了環保應急熱線系統，該系統采用GIS技術進行污染源搜索和定位；將GIS與GPS結合起來，用于出警指揮和導航；用RS技術獲取地面信息，解決了GIS基礎底圖動態更新問題。通過“3S”技術的綜合應用，更好地發揮了GIS在環保執法和應急事件中的作用。
2.6 GIS應用于環境質量評價和環境影響評價
由于GIS能夠集成管理與場地密切相關的環境數據，因而也是綜合分析評價的有力工具。環境影響評價是對所有的改、擴、建項目可能產生的環境影響進行預測評價，并提出防止和減緩這種影響的對策與措施。利用GIS的空間分析功能，可以綜合性地分析建設項目各種數據，幫助確立環境影響評價模型。由于GIS系統具有層的結構，可將不同的環境影響進行計算并疊加。深圳市環境保護研究所已利用GIS技術進行編制環境影響評價報告書和制圖。
在區域環境質量現狀評價工作中，可將地理信息與大氣、土壤、水、噪聲等環境要素的監測數據結合在一起，利用GIS軟件的空間分析模塊，對整個區域的環境質量現狀進行客觀、全面的評價，以反映出區域中受污染的程度以及空間分布情況。如通過疊加分析，可以提取該區域內大氣污染布圖、噪聲分布圖；通過緩沖區分析，可顯示污染源影響范圍等。
2.7 GIS應用于水環境管理
水環境信息具有明顯的空間屬性和層次屬性，利用GIS可以更加明確地揭示不同區域的水環境狀況，反映水體環境質量在空間上的變化趨勢。可以更加直觀地反映如污染源、排污口、監測斷面等環境要素的空間分布。利用GIS還可以進行污染源預測、水質預測、水環境容量計算、污染物削減量的分配等，以表格和圖形的方式為水環境管理決策提供多方位、多形式的支持。目前，全國各省環保局正在使用GIS軟件進行各省水環境功能區劃匯總工作，在此基礎上，進一步開發水環境功能區管理信息系統，實現水環境數據查詢、水質評價、統計分析、水質預測等功能，將各種水環境信息以可視化的方式表達，對水環境的科學管理將具有非常重要的意義。
gis的底圖從哪兒找
gis的底圖從存放在哪個文件夾是你自己定義的。
如果是別人做好的地圖，你要查看存放位置的話，從File菜單打開document properties子菜單，彈出的對話框中，之一行顯示的就是MXD文件的位置。如果要看數據源的存放位置，在圖層上點右鍵菜單properties，在source選項卡可以看到圖層所存放的位置。
地理信息系統在生態環境研究中應用廣泛,主要有：
1、生態環境背景調查。
2、用遙感信息與地面站點監測信息相結合，對環境（水、大氣及固體廢氣物等）進行動態、連續監測。
3、利用"3S"技術支持自然生態環境監測、預報與評估。
4、面源污染的監測、分析與評價。
5、生態環境影響評價；生態區劃與規劃；環境規劃與管理。
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