生态敏感性研究

生态环境敏感性分析——以宁波慈城为例汇报结构1.0研究背景、意义相关概念研究进展因子选择技术路线基础理论2.0基地概况因子选择因子分析自然生态因子综合分析结果应用3.0案例介绍评价方法数据获取因子选取、分级及评价权重确立求取评价结果值及分级标准确定基础理论123

研究背景、意义相关概念研究进展

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因子选择

技术路线

研究背景、意义为保证自然资源的永续利用与发展，协调开发与保护，实现区域可持续发展，在进行区域规划时，在选择城镇建设用地发展方向和进行土地利用规划前，首先应将生态规划引入其中，对规划区域进行生态敏感性分析，以避免“建设性破坏”，营造生态良好、环境优美、充满自然气息的区域生境。研究背景

城市生态敏感区是城市中极易出现生态环境问题,是区域生态系统可持续发展及进行生态环境综合整治的关键。区域划分和建设城市生态敏感区,发展和控制相结合,合理使用土地,引导城市空间的有序发展,是实现城市健康发展的关键环节和重要途径。深入分析和评价区域生态敏感性,了解其空间分布状况,能为预防和治理生态环境问题的区域政策提供科学依据。

随着城镇化进程的加快和城市工业的加速发展,城市盲目扩张和缺乏生态保护意识带来的生态环境压力加大,如大量占用耕地、环境污染、水土流失等,给区域的生态环境状况以及经济的持续发展能力造成了严重的威胁。因此,许多城市在土地利用规划和资源开发过程中开始重视发挥自然生态系统的服务功能,以期实现城市生态环境和经济社会协调发展的目标。研究意义生态敏感性是生态系统对内外因素综合作用所引起的环境变化响应程度，直接反映了生态环境对外界干扰的敏感程度。生态敏感性分析是在不损失或不降低环境质量的情况下，生态因子对外界压力或外界干扰适应的能力。生态敏感区是对区域总体生态环境起决定作用的生态要素和生态实体,这些实体和要素对内外干扰具有较强的恢复功能，其保护、生长、发育程度决定了区域生态环境的状况。生态敏感性分区是根据区域生态环境要素、生态环境敏感性与生态服务功能空间分异规律，将区域划分成不同生态功能区的过程。生态敏感性生态敏感性分析生态敏感区

生态敏感性分区相关概念类型定义极高生态敏感区生态价值高区域，一旦出现破坏干扰，不仅影响正常的开发建设活动，而且有可能会给区域生态系统带来严重的破坏，属于自然生态重点保护地段，该区域严格控制发展高生态敏感区对人类活动敏感性较高，生态恢复难，对维持最敏感区的生态功能与气候环境等方面起重要作用，开发时必须慎重考虑中生态敏感区能承受一定的人类干扰，但若遭受严重的干扰会引起空气质量下降、植被破坏、噪音等污染，生态恢复慢低生态敏感区受人类干扰较小，可承受一般强度的开发建设，生态恢复较快非生态敏感区可承受一定的开发建设，土地可做多种用途开发生态敏感性分区国内外研究的主要内容，针对某一单一生态环境问题，如水土流失、酸雨、沙漠化、土壤和生态系统对酸沉降、盐渍化的动态敏感性、地址环境敏感性以及流域生态的敏感性等；目前中国生态环境问题的敏感性研究仅限于局部地区。一类：针对某一单一的生态环境问题的敏感性分析

二类：场地景观与生态敏感性分析

三类：城市生态敏感性分析

研究进展研究方向：三类

以城市生态敏感性研究为基础。目前国内已制定出一套景观与生态敏感性分析的指标，为中、小尺度地域的土地规划和管理提供了定性与定量的评价方法。城市生态系统的敏感性是由城市的自然条件、社会条件和经济条件共同决定。

主要采用的分析方法主要有：1、德尔菲法：通过专家选取因子，生态因子评分法和GIS技术对城市生态敏感性进行分析和评价，然后根据不同区域的生态敏感性等级采取相应的保护及开发措施。2、Arcinfo平台：通过制定各单因子生态敏感性标准及其权重，对各用地单项生态因素敏感性等级及其权重进行评估；然后进行单因素叠加，按各土地利用单因子敏感性分级形成各单因素图层，然后用加权多因素分析得到综合生态敏感性分层，并叠合现状道路、水域、构筑物等得到生态敏感性模型。因子选择因子选择原则科学性原则：完备性、科学性、正确性。指标概念明确，具有科学内涵。主成分性原则：依照重要性和对系统行为贡献率的大小排序，筛选出少数表征该系统本质行为的最主要成分的因子。定性与定量相结合原则：因子尽量量化，对于难以量化而意义重大的指标可定性描述。可操作性原则：因子可取性、可比性、可测性、可控性。简洁与聚合原则：简洁性使因子容易使用，聚合有助于全面反映问题。因子选择方法生态敏感性差异的影响因素包括：自然因素、人为因素两大类。自然因素：地质敏感因子：地质断裂构造带地貌敏感因子：石灰岩山地丘陵、山地陡坡、山体、沙积地貌等。水文因子。。。人为因素：彼此共生、相互关联通过资源的开发获得物质和环境建设改善生态环境；资源环境以自身质量、数量分布制约人类生存发展；因地制宜的选取生态因子，以提高研究的科学性、客观性以及实用性。

例如：土壤侵蚀严重时考虑降水、地形地貌、植被、土壤等因子；沙漠化程度严重时考虑土壤质地、植被、湿润指数、大风天数等因子;

也有学者以促进因素、限制因素来分类研究。

技术路线遥感影像图地形图，地质图，城市规划图，土地利用图等利用遥感图像处理软件解译

建立评价指标体系中各因子的地理信息数据库矢量化

进行单因素分析社会经济统计数据标准化处理实地踏勘调查资料评价区域的土地生态适敏感性分析图对结论进行分析多因子叠加分析数据获取数据分析获取结论

人为因子分析

自然因子分析建成区坡度水域农田

高程水源保护区自然保护区。。。。。。数据获取因子选取、分级及评价权重确立求取评价结果值及分级标准确定1234评价方法4数据获取加权叠加法理论依据

加权叠加法是结合GIS的适宜性模型分析中使用最多最流行的方法。其基本原理就是基于叠加的方法，将每个单因子的评价值与权重相乘，再累加求和。加权叠加法最适宜于计算机技术，并且与GIS的叠加技术原理相同，因此加权叠加法与GIS可以很好的契合。数据获取

整个地理信息系统就是围绕着空间数据的采集、处理、存储、分析和表现而展开的，因此空间数据来源、采集手段、生成工艺、数据质量都直接影响到地理信息系统应用的潜力、成本和效率。空间数据的准确、高效的获取是GIS运行的基础。空间数据的来源多种多样，包括地图数据、野外实测数据、空间定位数据、摄影测量与遥感图像、多媒体数据等等。不同的数据有不同的采集方法，能够获取的空间数据也不尽相同，这其中涉及到：

数据源的选择

采集方法的确定

数据的进一步编辑与处理，包括错误消除、数学基础变换、数据结构与格式的重构、图形的拼接、拓扑的生成、数据的压缩、质量的评价与控制等等，保证采集的各类数据符合数据入库及空间分析的需求数据入库，让采集的空间数据统一进入空间数据库。

因子选取、分级及评价生态因子选取

在基于GIS的敏感性分析中，不需要所有的数据都参与敏感性分析评价，要根据规划内容的需要来选择的单因子。对于因子的评价包括两个概念：目标和属性。目标就是研究评价因子要达到的状态；属性则是对因子具体的描述和要达到的指标。

在生态敏感性分析中常用的评价因子有：空气质量、植被、坡度、坡向、水文、景源等。单因子分级及评价

这一步骤，需要将上一步骤选择出的各生态评价因子的原始信息(文字或不同比例图)统一标准，进行等级化、数量化。根据空间分析目标的需要，确定所需的评价标准。例如评价等级可定为V-(Vl，V2，V3，V4)=(最敏感，敏感，低敏感，不敏感)4个等级表示。将每一个定量化的单因子都用一张具有属性的图层表示出来。在实际应用中，单因子的图层可以是栅格的，也可以是矢量的，但是多以栅格图像为主，这是由于栅格图像更便于图层进行叠加操作。依据因子分级标准做出单因子分析图。权重确立权重确立

权重用来衡量单因子的相对重要性，权重值越大，就表示该因子对敏感性的影响越大。确定权重在生态敏感性分析中是关键的一步，往往受到决策者主观因素的影响，但是要尽量减小人为因素带来的误差，反映各项标准之间真实的相对关系。目前被用于评价因子权重确定的方法己有多种，如成对比较法、排队法、权衡分析法等。基于层次分析法的成对比较法具有高度的逻辑性、系统性、简洁性与实用性的特点，且应用比较广泛、较为常见。根据评价因子建立成对比较矩阵。根据此矩阵进行比较，再计算产生权重。计算因子的权重将每个因子依照其相互比较的重要度对应表格分别打分。计算出每一行结果的几何平均值。将所有计算出几何平均值求和，再除各单行的几何平均值即为这行因子的权重值。检验判断结果——整合度(C．I．)计算。在获得各因子的权重后，还要检验此结果是否科学正确，因为这只是两个评价标准间的价值比较，对全体评价标准而言不一定具备这样的价值。这时需要鉴于“整合度”(C．I．)来解决。基本步骤求取评价结果值及分级标准确定求取评价结果值进行了权重计算后，在地理信息系统中进行空间分析叠加计算。其基本原理就是应用加权叠加法，将各个单因子地图与各自所占权重相乘，对加权后的准则地图直接进行GIS的算术叠加，最终得出规划区域中每个空间地块的综合得分值。

加权叠加法的计算公式为：分级标准确定最敏感区一般为有地表水影响区或坡度>20％区域，生态价值高。该区域对开发建设活动极为敏感，一旦出现破坏干扰，不仅影响旅游区正常的开发建设活动的进行，而且有可能会给区域生态系统带来严重破坏，属自然生态重点保护地段

敏感区对人类活动敏感性较高，生态恢复难，对维持最敏感区的良好功能及气候环境等方面起到重要作用，开发时必须慎重

低敏感区能承受一定的人类干扰，但若遭遇严重干扰会引起环境空气质量下降、植被破坏、噪音等生态环境问题，生态恢复慢

不敏感区可承受一定强度的开发建设，土地可作多种用途开发根据GIS系统的计算结果，生成综合生态敏感性图，从而将计算结果直观地反映在图形中，生态敏感性分析的结果显示土地分为不同的生态区域，为土地的合理配置、有续开发提供科学依据。综合评价值即代表了该空间地块的生态敏感程度，一般此分值相比较越高，则生态敏感性越强。在此基础上进行生态环境区划，将区域的生态环境按生态敏感性分为最敏感区、敏感区、低敏感区和不敏感区四类。

基地概况

因子选择

因子分析

自然生态因子综合分析

结果应用1234案例介绍5基地概况

慈城镇位于宁波市江北区西北部，是全国小城镇综合改革试点镇，省、市中心城镇，浙江省历史文化保护区。地处浙江东部沿海宁绍平原，位于宁波市江北区西北部，东与镇海区相连，西与余姚市接壤，北与慈溪市相临，南隔余姚江与鄞州区相望，可谓是“众星拱月”。辖区三面环山，一面临江，平均海拔3.3米，地形北高南低，山水相依，其自然环境优美秀丽，而其山色，城池更因“慈湖、云湖（英雄水库）、鄮湖（毛力水库）”三湖之交相辉映而尤显风姿。慈湖是慈城的点晴之笔，为慈城增添了水灵秀气，而狮子山、大宝山、清道山等却烘托了慈城的雄浑霸气。面向宁波都市区

----卫星城，城镇带

GIS建库包含镇域及镇区土地利用的所有空间及属性数据的转换以及录入。土地利用水文水资源地质植被等包含镇域现状水系面状及现状数据及闸门、排涝站等数据；包含重要水库的汇水分析以及地dem地形及遥感3D地形等数据；包含易发地质灾害点及区域以及当地的植被类型等其他要素。因子选择自然生态因子属性类别项目分区属性值说明自然生态类地形因子高程因子<20m1不敏感区20—50m3低敏感区50—100m5中敏感区100—200m7高敏感区>200m9极高敏感区微地貌<1m9极高敏感区1—2m7高敏感区2—3m5中敏感区3—4m3低敏感区>4m1不敏感区坡度<2%1不敏感区2%—8%3低敏感区8%—15%5中敏感区15%—25%7高敏感区>25%9极高敏感区地质因子低易发区5中敏感区不易发区1不敏感区河流水系余姚江<30m缓冲区内1不敏感区30—50m缓冲区内3低敏感区50—100m缓冲区内5中敏感区100—200m缓冲区内7高敏感区>200m缓冲区9极高敏感区慈江河流自身9极高敏感区0—20m缓冲区内7高敏感区20—50m缓冲区内5中敏感区50—100m缓冲区内3低敏感区>100m缓冲区1不敏感区10m以上河流及重要水库水系自身蓝线范围9极高敏感区0—15m缓冲区内7高敏感区15—25m缓冲区内5中敏感区25—50m缓冲区内3低敏感区>50m缓冲区1不敏感区其它次要水系<10m缓冲区5中敏感区>10m缓冲区1不敏感区植被因子生态林7高敏感区经济林3低敏感区因子分析高程因子分析名称绝对高度（m）相对高度（m）名称绝对高度（m）相对高度（m）极高山>5000>1000高丘陵200~500>200高山3500~5000>1000低丘陵200~50050~200高中山1000~3500>1000高原>1500<200中山1000~3500500~1000高平原200~150020~50低中山1000~3500200~500低平原<200<20低山500~1000200~500由于城市需占有较大地域，且为了便于城市的建设与营运，多数城市是选择在平原、河谷地带或低丘山岗、盆地等地方修建。山区由于地形、地质、气候等情况比较复杂，在用地组织和工程建设方面往往会遇到较多困难。在丘陵地区同样有可能会有一些棘手的工程问题。慈城区域内地形呈西北、东南两级阶梯，西北向东南倾斜，渐趋开阔，构成喇叭形地貌。最高峰为云湖的小黄泥尖，海拔385.7米。因此，此次将慈城镇高程划为20、50、100、200m进行分级控制。我国地形分类表分类面积（hm2）比例不敏感区7436.83565.17%低敏感区1185.35310.39%中敏感区1277.811.20%高敏感区1102.4489.66%极高敏感区409.26443.59%高程因子分区面积统计表因子分析坡度因子分析在山区或丘陵地区，地面坡度的大小往往影响着土地的使用和建筑布置。因此坡度是用地评定的一个重要因素之一。根据城市用地适宜性评价，可以将坡度划分为三类（<10%、10-25%、>25%）或四类（0-8%、8-15%、15-25%、>25%）。城市各类建设用地中，居住用地对城市地形要求最低，在0.2—25%之间，而铁路和城市道路用地对城市地形要求较高。同时根据慈城镇现状基本地形地貌，最终将2%、8%、15%、25%作为划分镇域地形的分级界值。各类用地坡度要求坡度因子分区面积统计表用地名称最小坡度（%）最大坡度（%）工业用地0.210仓储用地0.210铁路用地02港口用地0.25城市道路用地0.25居住用地0.225公共设施用地0.220分类面积（hm2）比例不敏感区6767.56859.30%低敏感区533.064.67%中敏感区661.48255.80%高敏感区1757.37315.40%极高敏感区1692.25814.83%因子分析微地貌因子分析城市微地貌对洪涝灾害程度有重要的影响。以慈江为界，分为南、北二片，结合道路、山体，采用路堤合一方式，形成围合，路面（堤顶）标高以50年一遇洪水位3.13米为标准，设超高后，确定为3.43米。因此，本镇域50年一遇最高洪水位为3.43米，一旦出现超过此洪水位洪水，则平原地区均被淹没。因此，海拔低于4米的地区均存在遭受洪水和内涝的威胁风险。对慈城镇微地貌采用1、2、3、4m进行分级控制。微地貌因子分区面积统计表分类面积（hm2）比例不敏感区5376.03747.11%低敏感区489.53814.29%中敏感区2185.15619.15%高敏感区3356.36329.41%极高敏感区4.605870.04%因子分析地质因子分析慈城镇境内的地质灾害分区有：Ⅲ2低易发区和Ⅲ3低易发区以及地质灾害不易发区。Ⅲ2低易发区主要位于慈城北部山区地带，此处地质灾害类型为突发性地质灾害，面积约42.32平方公里。存在地质灾害（隐患）点1处（潜在崩塌点），灾害点密度0.02处/平方公里，威胁道路、行人，威胁资产2万元。Ⅲ3低易发区主要位于慈城西部乌石山、东南部狮子山、乍山等孤丘。地质灾害类型为突发性地质灾害，分布面积约4.06平方公里。最终慈城镇地质因子可以划分为低易发区和不易发区，分别为中敏感区和不敏感区。地质因子分区面积统计表分类面积（hm2）比例不敏感区6851.44460.04%中敏感区4560.25639.96%因子分析河流水系因子分析慈城镇镇域内拥有具饮用水源功能的英雄水库、毛力水库、五婆湖水库和人工开凿的慈城标志－慈湖，此外共有大小河流53条，均属于慈江水系，其中区级及区级以上河流7条，分别为东大河、郭塘河、东城河、慈江以及连通慈江和姚江的安仁河、中横河、官山河。同时慈城镇面临着台风、洪涝等自然灾害，需要对全镇水系采取严格的保护，保证其现有的蓄洪和排洪能力，因此水系因子是影响城市空间布局的一大重要因素。根据宁波市相关规划规定：沿岸每侧应保证不小于30米的绿化带。沿市区内河两岸改建住宅时必须保证每侧不小于8米的绿化带，当内河宽度为二十米以上时，绿化带每侧不小于15米。当河流宽度小于20米时，则沿河绿化带每侧应不小于12米；当河流大于或等于20米时，则沿河绿化带应不小于18米。沿古城护城河外侧建设不小于50米宽的沿河绿地，沿新城官山河两侧建设15-50米宽的沿河绿地。新区沿江绿带宽度控制在100米及以上，旧城区以滨江道路为界，在规划设计中，应充分考虑体现宁波特色，注重景观的丰富性及植物的多样性。河流水系因子分区面积统计表分类面积（hm2）比例不敏感区9331.4381.77%低敏感区785.33256.88%中敏感区276.42.42%高敏感区424.31253.72%极高敏感区596.62255.23%生态因子综合分析叠加规则最大值自然生态类里部分因子对城市空间布局的影响是“一票否决制”，对于该类需采用极大值叠加方法。慈城镇历年来城市内涝和洪灾十分严重，城市水系是防洪泄洪的重要保证，因此需要重点保护，需采用极大值叠加。坡度是城市布局的重要因子之一，为了加强对慈城镇山体和植被保护将其也作为重要因子。采用极大值叠加法。因子权重

采用成对明智比较法和特尔菲法，合理确定地质因子、微地貌和高程因子各自权重。地质高程微地形权重地质1230.545高程0.511.50.273微地形0.3333330.6666667