基于gis 的人居环境自然适宜性研究——以关中—天水经济区为例

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1、基于GIS的人居环境自然适宜性研究——以关中－天水经济区为例　　周莉，任志远　　（陕西师范大学旅游与环境学院，西安710062）　　摘要：选取地形、气候、水文、植被等自然因子，建立1km×1km栅格单元的人居环境基础数据库，构建了基于人居环境指数的关中—天水经济区人居环境自然适宜性评价模型，采用GIS技术，定量评价了该地区的人居环境自然适宜性，揭示了关中—天水经济区人居环境的自然格局与地域特征。研究表明：关中—天水经济区人居环境指数整体呈现由东南向西北递减趋势，人居环境指数可以综合反映区域人居环境的自然适宜程度；关—天地区人口明显集中分布于人居环境适

2、宜程度较高的地区。评价结果显示，关—天地区人居环境一般适宜区和比较适宜区面积最大，接近全区总面积的95.09％，相应人口最多，占全区总人口的96.19％。　　关键词：GIS；关中—天水经济区；人居环境指数；人居环境自然适宜性评价　　0引言　　人居环境（humanlivingenvironment），是与人类生存活动密切相关的一个多层次的地表空间系统，它是人类在大自然中赖以生存的基地，是人类利用自然、改造自然的主要场所，包括自然、人类、社会、居住、支撑5大系统和全球、区域、城市、社区、建筑5大层次[1]。1993年，吴良镛、周干峙和林志群先生在国内首次

3、提出“人居环境科学”的概念。吴良镛先生将人居环境系统划分为五大系统：自然系统、人类系统、社会系统、居住系统、支撑系统。其中，人类系统与自然系统是两个基本系统。影响人居环境的自然因素众多，但对人居环境自然适宜性起主导作用的是地形条件、水热气候条件和水文状况，以及土地利用／覆盖特征[2-3]。通过构建人居环境指数来表征人居环境的自然适宜性。　　1研究区概况与数据来源　　1.1研究区概况　　关中—天水经济区位于我国西北地区，包括陕西省的关中地区和商洛市的商州区、洛南县、丹凤县、柞水县四县（区），以及甘肃省的天水市。　　关中地区位于陕西省中部，总面积5.55

4、万km2。地貌类型以陕西秦岭北麓渭河冲积平原为主，平均海拔约500m，地势由西向东倾斜，以渭河为中心两侧地形向渭河倾斜。年平均气温11℃～13℃，1月平均气温-3℃～1℃，7月平均气温23℃～27℃；年平均日照时数1500～2200h；年平均降水量500～700mm。为半湿润区，具有暖温带气候特色。人口占全省人口总数的59.9％也是陕西省人口最集中的地区，是全省耕作最为发达的地区。辖西安、铜川、宝鸡、咸阳、渭南5个省辖地级市，共54个县（市、区）。　　商洛4县（区）位于陕西省的东南部，与豫、鄂两省接壤.位于东经108°34′20″～111°1′25″

5、、北纬33°25′40″～34°25′40″之间，商洛市地跨长江、黄河两大流域，属暖温带半湿润气候，年平均气温7.8℃～13.9℃，年平均降水量710～930mm。　　天水市是甘肃省的第二大城市，位于甘肃东南部，地势西北高，东南低；海拔在1000～2100m之间。天水属温带大陆性气候和亚热带气候的过渡地带，城区附近属温带半湿润气候，年平均气温为11.5℃。年平均降水量574mm，自东南向西北逐渐减少。气候温和，四季分明，日照充足，降水适中。下辖秦州区、麦积区、清水县、张家川回族自治县、秦安县、甘谷县、武山县。　　1.2数据来源　　研究采用的数据源主要

6、包括：数字化地形图（DEM，1：25万）；关—天地区2007年遥感影像（TM）；关—天地区多年平均温度与相对湿度；关—天地区多年平均降水与水域比例分布图；关—天地区2007年土地利用类型图（LUCC）和关—天地区归一化植被图（NDVI）；《陕西统计年鉴2007）、《天水统计年鉴2007》、陕西省多年环境公报、天水市多年环境公报和其他相关社会经济统计数据；部分数据源于中国科学院地理科学与资源研究所中国自然资源数据库。　　2研究方法　　2.1指标选取与技术路线　　参考封志明等人对中国人居环境指数模型的构建方法，研究选取地形起伏度、气候适宜度、地被指数、水

7、文指数等指标。首先在ARCGIS、ERDAS等技术平台的支持下，建立包括地形、气候、水文和土地利用与土地覆被状况的1km×1km栅格单元的人居环境基础数据库；其次，对各单项指标与人口分布的相关性进行定量分析；最后，根据相关系数的大小确定权重，构建关中—天水经济区人居环境自然适宜性评价模型——人居环境指数（HEI）模型，定量计算关—天地区不同区域的人居环境指数，揭示关—天地区不同区域人居环境的自然适宜性与限制性，完成关—天地区人居环境自然适宜性评价[4]。技术路线如图1所示。　　　　2.2模型建立　　2.2.1地形起伏度。地形起伏度反映区域地形地貌特征

8、，可以用海拔高度和地表切割程度综合表征。研究在参考牛文元等人对中国地形起伏度研究的基础上，结合DEM数据，采