基于GIS技术的湿地公园适宜性评价

基于GIS技术的湿地公园适宜性评价

尚栋

重庆交通大学智慧城市学院，重庆，400074

摘 要：湿地一直被称作“地球之肾”，是城市生态系统和谐发展的重要一环。如何科学地对湿地公园进行适宜的建设与维护，已经成为城市生态圈中一个亟待解决的挑战性难题。本文利用GIS技术,确定坡度、坡向、高程、植被覆盖度、水系缓冲距离、土地利用现状6个评价因子，利用加权叠加分析，生成生态适宜性综合评价图。结果显示北龙湖湿地公园生态适宜性可以分为三个等级区：高适宜区，面积为2.7hm2，占总面积的14%；中适宜区，面积为11.0hm2，占总面积的58%；不适宜区，面积为5.4hm2，占总面积的28%。通过制订出不同适宜性分区生态建设和环境保护的方案，为湿地公园的建设提供生态参考。

关键词：GIS；生态适宜性；空间分析；北龙湖湿地公园

0 引 言

湿地一直被称作“地球之肾”。但近几年来，湿地在城市中遭受各种人为活动的干扰。如何科学地对湿地公园进行适宜的建设与维护，达到湿地公园生态资源的可持续发展与利用，已经成为城市生态圈中一个亟待解决的挑战性难题。

近几年，国内的学者对于湿地生态的研究体系逐渐完善起来。俞孔坚等研究人员对城市湿地公园进行了深入的分析与研究，基于城市湿地公园在城市中所扮演的角色，对高科技园区和城市湿地的统一规划进行了大量分析与探讨[1]；周建东等研究人员根据湿地环境的建设开发理论，在对湿地公园的各种自然地理要素所发生的变化进行讨论的基础上，对城市湿地生态进行了科学的设计，形成了湿地公园系统性的原理理论[2]；康文凤通过对建设湿地公园的理论体系和特征等的研究，提供了湿地公园的规划依据[3]。深圳市的洪湖湿地公园是一个成功的湿地公园规划设计案例，对深圳市供水、排水系统的净化和改进发挥了巨大的作用，对生态系统的保护和恢复起到了重要的推进作用[4]。2010年，上海世博会后滩公园在整个上海世博会公园生态系统中起着尤为关键的作用，在垃圾多、土壤污染较严重的原工业用地上，建设了一个拥有综合湿地生态保护功能的城市湿地公园。后滩公园的污水净化模式、生态规划方式、创新的建设和维护模式，为解决当前中国城市中的生态环境问题提供了范例。

1 研究区概况和数据来源

1.1 研究区概况

北龙湖湿地公园坐落于郑州龙湖公园的西北角，外接龙湖内环，龙湖湿地公园的总面积达16.4万平方米，是郑州市内最大、最具有水资源生态环境保护和恢复功能的人工湿地。东经113°42′，北纬34°49′。

北龙湖湿地公园的地形呈北、西、南地势高，东部地势较低的地理格局。相对高差为8米。

2 研究方法

利用GIS技术，将北龙湖湿地公园的规划区分为高度适宜、中度适宜和低适宜3个级别，以此作为北龙湖湿地公园决策、保护和开发的科学基础，进行详细的规划和研究。

2.1评价因子的确定及分级

结合以上的分析，选择高程、坡度、坡向、植被覆盖度、水域缓冲距离、土地覆盖类型6个因子作为北龙湖湿地公园生态敏感性分析的评价因子。

根据适宜性评价目的和湿地公园实际情况，运用特尔斐专家评价法，对各评价单因子划分出了分级标准。将单生态因子的适宜性程度分为3个等级，依次为高适宜、中度适宜和低适宜，分别赋值为5、3、1。

2.2权重的确定

利用AHP层次分析法计算各单一因子的权重。首先，需要利用1-9度打分表和特尔斐专家打分法，对评价体系中的因子两两相比较，判断出因子之间的重要性关系，建立判断矩阵，然后再利用AHP层次分析法软件建立层次结构模型，最后计算出各因子的权重。

    将层次模型与判断矩阵分别录入到YAAHP层次分析法软件，通过软件的计算可以得出各级因子权重表。根据算得的权重对各因子进行加权叠加分析，进而构建北龙湖湿地公园的生态适宜性评价体系。

2.3 龙湖湿地公园生态适宜性评价综合分析

利用ArcGIS10.2软件的叠加分析功能，实现对单因子的加权叠加分析，得到龙湖湿地公园的适宜性综合评价结果，生态适宜性数学计算模型见公式（1）
                                            （1）

公式中的i为适宜性评价单元的序号，k为单一因子的序号，n为适宜性单一因子的总数，Si为第i个适宜性评价单元的综合评价值，Wi为第W个评价因子的权重，C(k)为第i个适宜性评价单元的第k个评价因子适宜性评价数值。

3 结果与分析

基于GIS技术，利用叠加分析工具，将高程、坡度、坡向、植被覆盖度、水域缓冲区、土地覆盖类型6个生态因子的适宜性等级进行加权叠加计算，得到湿地公园的综合适宜性等级，并将它划分为不适宜、中度适宜和高适宜3个等级，最终生成北龙湖湿地公园规划区域生态适宜性评价图，见图1。

图1 综合适宜性图

4 结论

本文利用GIS技术的优势和所搜集的相关数据，对北龙湖湿地公园进行生态适宜性分析与评价，以此达到指导湿地公园规划建设的目的，结论如下:

（1）在龙湖湿地公园的生态适宜性的综合评价结果中，高适宜性的区域面积较少，面积为2.7hm2，仅占到了总面积的14%，且分布非常的分散。这类区域可以结合实际自然景观，合理开发出休闲娱乐的场地，可以作为人民游玩休息的场所。

（2）综合分析结果显示，中度适宜性的区域所覆盖的面积最大，面积达到了11.0hm2，占总面积的58%，主要分布在湿地公园区域的中西部和东部，且分布范围比较松散。这类区域的动植物群落较少，缺乏观赏作用，需要采取一定的建设工作以增强其自我调节的能力，同时保障其生态系统的稳定性。

（3）在适宜性综合分析结果中，不适宜性区域大体呈环形分布于公园的四周，面积较少，为5.4hm2，占总面积的28%，这类区域需要采取相应的生态保护措施，以保证其生态系统不被损坏。在前期的规划研究中就应该重点关注，在此区域减少动植物群落和人为活动的干扰，并在后期注意监测与维护。

参考文献

[1]俞孔坚,李迪华,孟亚凡.湿地及其在高科技园区中的营造[J].中国园林,2001(02):26-28.

[2]周建东.城市湿地公园生态规划设计的理论框架研究[J].安徽农业科学,2007(36):11818-11821.

[3]康文凤. 湿地园林建园理论与营建技术研究[D].山东建筑大学,2014.

[4]吴后建，但新球，舒勇，刘世好，黄琰．中国国家湿地公园：现状、挑战和对策[J]．湿地科学，2015，03：306-314．