生態(tài)適宜性中，土地生態(tài)適宜性是指由土地自然屬性所決定的對(duì)特定用途的適宜或限制程度［1］。適宜性理論和實(shí)踐應(yīng)用研究過(guò)程中出現(xiàn)了多種適宜性評(píng)價(jià)方法，如疊加制圖法［2］、最小累積阻力模型［3］、層次分析法(AHP法)［4］等。其中的AHP法由于操作方便且具有一定的準(zhǔn)確性，因而作為一種經(jīng)典的方法被廣泛采用;FR模型(frequen-cyratiomodel)最早在預(yù)測(cè)山體滑坡的研究中使用［5－8］，并有學(xué)者通過(guò)它來(lái)預(yù)測(cè)城市發(fā)展進(jìn)程［9］，尚未見(jiàn)用于適宜性評(píng)價(jià)?？紤]到適宜性評(píng)價(jià)也可以看做是預(yù)測(cè)城市綠地發(fā)展的一種研究，筆者以常州市為例，運(yùn)用傳統(tǒng)的AHP法及FR模型進(jìn)行適宜性評(píng)價(jià)，通過(guò)ROC曲線(relativeoperatingcharacteristiccurve)對(duì)兩種模型的評(píng)價(jià)結(jié)果進(jìn)行檢驗(yàn)優(yōu)選，以期為進(jìn)一步開(kāi)展城市綠地適宜性研究提供思路。

1材料與方法

1．1研究區(qū)概況及主要資料

常州市位于江蘇省南部(119°08'～120°12'E，31°09'～32°04'N)，地勢(shì)平坦，河網(wǎng)稠密，屬北亞熱帶季風(fēng)氣候區(qū)，日照充足，四季分明，適合多種植物生長(zhǎng)。該研究選取常州市5個(gè)行政區(qū)為研究區(qū)域，總面積1669km2。研究資料主要有:常州市1∶1萬(wàn)航測(cè)圖、常州市1∶1萬(wàn)地形圖、常州市統(tǒng)計(jì)年鑒、常州市志及各種專題數(shù)據(jù)(污染分布圖、土地利用圖等)。以2005年的航測(cè)圖為主要數(shù)據(jù)源采集綠地?cái)?shù)據(jù)，在ArcGIS支持下采用目視解譯的方法，對(duì)常州市城市綠地斑塊進(jìn)行手工解譯及勾繪，賦予每一綠地斑塊相關(guān)屬性。

1．2適宜性評(píng)價(jià)指標(biāo)體系及評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)

適宜性評(píng)價(jià)因子的選取主要依據(jù)其對(duì)城市綠地布局影響的顯著性、資料的可利用性等方面［10］。在劃分評(píng)價(jià)因子的適宜性等級(jí)時(shí)是以因子水平是否適宜植物正常生長(zhǎng)作為標(biāo)準(zhǔn)，選取7個(gè)主要因子來(lái)構(gòu)建指標(biāo)體系:(1)工業(yè)污染分布。距離污染源越近，適宜性越低。(2)水體分布。距離水源越近，適宜性越高。(3)道路分布。道路綠地在城市中也能起到一定的防護(hù)作用，是城市生態(tài)安全格局的重要廊道［11］，距離道路越近，適宜性越低。(4)土地利用。(5)歷史遺跡和古樹(shù)名木。歷史遺跡和古樹(shù)名木是城市“禁止建設(shè)區(qū)”［12］，離該區(qū)越近，適宜性越高。(6)人口密度。人口密度越大，人為活動(dòng)越劇烈，適宜性越低。(7)植被指數(shù)。植被指數(shù)越小，適宜性越低。將上述7個(gè)指標(biāo)空間化并通過(guò)ArcGIS9．3轉(zhuǎn)換成柵格形式，得到單因子的生態(tài)適宜性空間分布，景觀粒度為10m×10m，基本像元的最小面積為100m2。

1．3適宜性評(píng)價(jià)方法

1．3．1AHP法

AHP法是一種多指標(biāo)決策方法，針對(duì)一系列指標(biāo)建立一組成對(duì)比較矩陣，建立矩陣的過(guò)程中，每個(gè)因子在相同的標(biāo)準(zhǔn)下同其他因子進(jìn)行對(duì)比，根據(jù)比較矩陣可以得到一組反映各因子相對(duì)重要性的權(quán)重向量。參考文獻(xiàn)［13］方法，通過(guò)構(gòu)建統(tǒng)計(jì)量來(lái)進(jìn)行一致性指標(biāo)的統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn)，通過(guò)一致性檢驗(yàn)，可以確保所得到的權(quán)重組成的合理性，并可將AHP法在較優(yōu)的情況下所得結(jié)果同其他方法進(jìn)行比較。根據(jù)專家評(píng)價(jià)結(jié)果建立3組比較矩陣，得到3組權(quán)重，可以在權(quán)重變化的基礎(chǔ)上研究來(lái)自生態(tài)學(xué)、城市規(guī)劃以及園林方同的專家學(xué)者主觀意愿對(duì)評(píng)價(jià)結(jié)果的影響。在ArcGIS平臺(tái)下，對(duì)所有圖層進(jìn)行歸一化處理，這樣各圖層的SI值(適宜性指數(shù))都分布在0～1的范圍內(nèi)。鑒于一般評(píng)價(jià)方法均采用五級(jí)制，同時(shí)為便于不同評(píng)價(jià)結(jié)果之間的相互比較，選取相同的分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)劃分適宜性等級(jí)，即以0.2、0.4、0.6、0.8作為分級(jí)的閾值，將歸一化之后的SI值從0到1劃分為不適宜、低適宜、中適宜、較適宜、高適宜5個(gè)水平，最終得到采用AHP法時(shí)常州市綜合適宜性等級(jí)分布。

1．3．2FR模型法

FR模型是基于城市綠地的分布和適宜性相關(guān)因子之間關(guān)系的一種方法［9］，通過(guò)FR模型，可以獲取各評(píng)價(jià)因子與城市綠地景觀的空間關(guān)系。建立單因子圖層后，運(yùn)用ARCGIS的空間分析功能，按各因子屬性劃分等級(jí)。對(duì)所有單因子圖層進(jìn)行重分類，統(tǒng)計(jì)各等級(jí)像元數(shù)，計(jì)算各因子等級(jí)的面積占該因子總面積的頻率;再將這些柵格圖層轉(zhuǎn)化為矢量圖層，通過(guò)ARCGIS，選出單因子各等級(jí)下的綠地斑塊，并統(tǒng)計(jì)其面積，計(jì)算其占綠地總面積的頻率及兩個(gè)頻率的比值。將頻率比作為屬性賦予各因子的矢量圖層并轉(zhuǎn)化為柵格圖層，在柵格計(jì)算器下進(jìn)行疊加運(yùn)算，得到FR模型下的適宜性空間分布。對(duì)結(jié)果圖層進(jìn)行歸一化處理，采用與AHP法相同的分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)劃分適宜性等級(jí)，得到FR模型下的常州市綜合適宜性等級(jí)分布。

1．4適宜性評(píng)價(jià)方法的檢驗(yàn)與優(yōu)選

研究中引入ROC曲線［14］對(duì)兩種方法的計(jì)算結(jié)果進(jìn)行檢驗(yàn)及優(yōu)選，以像元點(diǎn)的SI值作為解釋變量，以城市綠地的真實(shí)分布狀況作為狀態(tài)變量，若像元點(diǎn)分布于城市綠地則為1，反之則為0。ROC曲線下的面積越大，表明現(xiàn)有綠地的分布狀況與適宜性分析的預(yù)測(cè)結(jié)果越接近。通過(guò)系統(tǒng)抽樣法，按照1km的固定間距在研究區(qū)范圍設(shè)置樣點(diǎn)，總樣點(diǎn)數(shù)為1649個(gè)，提取樣點(diǎn)的SI值后在SPSS軟件中進(jìn)行ROC分析，計(jì)算ROC曲線下的面積。

2結(jié)果與分析

2．1基于AHP法的適宜性評(píng)價(jià)結(jié)果

運(yùn)用AHP法計(jì)算得到3組權(quán)重列于表1。從表1可以看出，3組矩陣的CI值均小于對(duì)應(yīng)的CI臨界值，表明3組判斷矩陣的一致性較高，所得到的權(quán)重組成較為可靠;其中土地利用、污染分布、水體分布3個(gè)因子的權(quán)重變化較為明顯，人口分布所占的比重都較大，其他因子的權(quán)重相對(duì)穩(wěn)定，說(shuō)明專家們?cè)诮⒈容^矩陣時(shí)對(duì)某些因子的比重存在較為一致的主觀傾向。運(yùn)用ARCGIS軟件，得到3組權(quán)重下的常州市綜合適宜性等級(jí)分布，根據(jù)等級(jí)分布分別統(tǒng)計(jì)不同適宜性程度的土地面積及所占土地總面積的比例，結(jié)果見(jiàn)表2和圖1。結(jié)果表明，雖然3組權(quán)重組成中各因子權(quán)重有一定的變化，但是常州市城市綠地綜合生態(tài)適宜性的空間分布規(guī)律以及面積比例都較為一致。研究區(qū)生態(tài)適宜性的分布規(guī)律為中心城區(qū)低、郊區(qū)高，高適宜區(qū)域主要分布在城市西部和西南部，為面積較大的生態(tài)建設(shè)及農(nóng)用地，中度適宜區(qū)主要分布于城市東部的鄉(xiāng)鎮(zhèn)及其周邊;不適宜區(qū)和低適宜區(qū)主要為中心城區(qū)的居民、商業(yè)、工業(yè)等建設(shè)用地。由此可見(jiàn)，在AHP模型中，只要控制幾個(gè)關(guān)鍵因子的權(quán)重，其他因子的權(quán)重變化對(duì)于評(píng)價(jià)結(jié)果影響并不大;但是參與評(píng)價(jià)的專家來(lái)自不同學(xué)科領(lǐng)域，所關(guān)注的重點(diǎn)不同，對(duì)于評(píng)價(jià)因子的選取以及權(quán)重必然存在分歧，因而在評(píng)價(jià)過(guò)程中如何減少研究者主觀意愿的影響是研究評(píng)價(jià)問(wèn)題的關(guān)鍵所在。