基于因子分析法的环巢湖流域土地承载力分析_刘小侠

第38卷第2期2017年3月内蒙古农业大学学报（自然科学版）Journal of Inner Mongolia Agricultural University（Natural Science Edition）Vol．38No．2Mar．2017基于因子分析法的环巢湖流域土地承载力分析*刘小侠1，徐甜1，陈祎琼1，张红梅2，黄迪2，张友华1*（1．安徽农业大学信息与计算机学院，安徽合肥230036；2．安徽省土地勘测规划院，安徽合肥230000）摘要：土地承载力是区域的人口、资源、环境协同发展与土地利用优化的基石。

利用因子分析法筛选指标要素，构建由总人口、城镇化率、每千名老人拥有养老床位数、人均地区生产总值等16项指标构成的环巢湖流域土地承载力（LCC－CH）评价体系，在ArcGIS平台上利用因子分析法对LCC－CH分析评价。

土地承载力综合因子得分表明，良好承载区包括庐阳区、包河区、肥西县、巢湖市、庐江县；一般承载力区包括蜀山区、瑶海区、长丰县、金安区、无为县、舒城县、含山县；警戒承载力区包括和县、肥东县。

基于主因子得分结果分析出环境承载力、生产承载力、经济承载力分别是这些地区的主要障碍因素，指出改善环境、提高生产、发展经济是这些地区发展的重要途径。

关键词：土地承载力（LCC）；因子分析法；ArcGIS中图分类号：TP391文献标志码：A文章编号：1009－3575（2017）02－0081－08DOI：10．16853/j．cnki．1009－3575．2017．02．011ANALYSIS OF LAND CAＲＲYING CAPACITY OF CHAOHUＲIVEＲBASIN BASED ON FACTOＲANALYSIS LIU Xiaoxia1，XU Tian1，CHEN Yiqiong1，ZHANG Hongmei2，HUANG Di2，ZHANG Youhua1*（1．College of information and computer science，Anhui Agriculture University，Hefei230036，China；2．Anhui Provincial Land Surveying and Planning Institute，Hefei230000，China）Abstract：Land carrying capacity is the cornerstone of regional population，resources，environment and land use optimization．Land carrying capacity is the cornerstone of the coordinated development of population，resources and environment and the optimization of land use．（LCC－CH）evaluation system，which is composed of16indicators，such as total population，urbanization rate，number of old－age beds per1000elderly people and GDP per capita，is constructed by using factor analysis method to analyze indicators of land－carrying capacity．Using the factor analysis method on the ArcGIS platform LCC－CH analysis and evaluation．The comprehen-sive factor score of land bearing capacity showed that the land carrying capacity comprehensive factor score showed that good bearing area including Luyang District，Feixi County，Chaohu District，Lujiang City；the general carrying capacity area includes Shushan，Yaohai，Changfeng，Jin＇an，Wuwei，Shucheng，Hanshan；the warning carrying capacity area includes Hexian County and Feidong County．Based on the results of the main factor scores，it is concluded that environmental carrying capacity，production carrying ca-pacity and economic bearing capacity are the main obstacle factors in these areas respectively．It is pointed out that improving the en-vironment，raising production and developing economy are important ways to develop these areas．Keywords：Land carrying capacity（LCC）；Factor analysis；ArcGIS*收稿日期：2016－09－24基金项目：国土资源部公益性行业科研专项项目（nos．201411006）。

作者简介：刘小侠（1992－）女，硕士研究生，主要从事计算机技术与应用、WEBGIS的研究。

*通信作者：E－mail：zhangyh@ahau．edu．cn内蒙古农业大学学报（自然科学版）2017年土地承载力的明确定义［1］是：“土地为复杂的文明生活服务的能力”，在上世纪80年代初，英国科学家马尔科姆·斯莱塞等提出土地资源人口承载力研究的ECCO（Enhancement of Carrying Capaci-ty Options）模型［2］，综合考虑区域内的人口、土地、环境资源，模拟城市间不同的发展路线下，其承载力与资源利用间的协调关系。

综合国内当前现状分析土地承载力［3］，我国学者自上世纪80年代后期，把可持续发展与承载力相结合形成了新的研究方向，展开对土地承载力较有深度的研究，其中许多研究成果已经用于指导我国土地规划的社会实践中且发挥了积极的作用，但研究中也存在一些不足之处［4］。

土地承载力评价的理论方法有待完善，土地承载力评价指标体系的实用性有待提高等等。

本文在对土地承载力研究现状分析的前提下，构建了详细的土地承载力评价指标体系。

首先建立因子分析模型，并基于相关性检验判断和共同度分析比较了指标间简单相关系数和偏相关系数，将建立的土地承载力综合评价模型，应用于环巢湖流域，根据因子得分直观评价不同研究区域的承载水平并研究其承载力状况；并将环巢湖流域土地承载力评价结果利用ArcGIS发布地图展现在网页中。

对得到的因子载荷矩阵进行旋转迭代，对本文所用算法进行验证，得出本文模型建立、数据处理的准确性，最后基于环巢湖流域土地承载力数据实证所建模型在城市群落中的应用。

1研究区域状况及数据来源环巢湖流域位于江淮地区中部，长江流域下游地区，属于我国五大淡水湖之一，同时也是长江下游重要生态湿地和水资源重要蓄场所和生态保护区，流域总面积约20238km，地理坐标为：116ʎ24' 30ᵡ－118ʎ00'00ᵡE，30ʎ58'00ᵡ－32ʎ06'00ᵡN。

流域的气候属于暖温带与北亚热带过渡性湿润季风气候，海拔较高的地方主要分布在西南的大别山；最低处为巢湖，海拔约5m［5］。

主要以水稻、蔬菜类为其主要农业种植作物，蓝藻和原生动物为其主要水生植物群落。

在行政区划分中，环巢湖流域包含了合肥市包河区、蜀山区、瑶海区、庐阳区、肥东县、肥西县、部分长丰县、巢湖市、庐江县，芜湖市无为县，马鞍山市含山县与和县，还有六安市金安区和舒城县等14个区县区域。

近10a来，该区域城市化水平发展迅速，城市化进程不断加快，这一地区在土地利用和覆盖的变化方面都具有典型的代表性。

本文所需的各区县社会经济数据来源包括：安徽省统计局、合肥国土资源局、购买的统计年鉴。

土地应用现状数据资料通过各区县部门调研，并结合遥感影像判识获取，其各区县部门包括：安徽省国土资源厅，安徽省土地勘测规划院，合肥市国土局。

2建立LCC－CH评价指标体系指标筛选是一个系统工程，科学地确定评价指标体系是综合评价能否准确反映全面情况的前提。

评价指标的选择要在对评价现象定性研究的基础上，结合定量测定方法进行分析。

筛选指标的原则主要考虑以下因素［7］：2．1目的性选择指标，构造评价指标体系，首先要注意从评价目的出发。

评价指标体系的设置要能够反映不同评价对象的含义及特征，符合特定的研究目的。

2．2全面性原则由于指标体系的构建对精确评价土地承载力具有举足轻重的作用，指标的选取应根据精简、效能的原则，使指标体系形成一个极大无关组，尽量减少指标间的相关影响。

2．3可操作性原则要全面评价土地资源的承载力，就必须依靠准确的数据，因此指标的选取应以定量指标为主体等方式直接得到或通过测算得到，并且所选指标能通过调研、统计资料搜集，这样才能使模型计算成为可能。

本文通过借鉴以往的研究结论，将指标体系分为目标层、分类层和指标层3个层次。

得到具体各项指标名目如表1所示。

28第2期刘小侠等：基于因子分析法的环巢湖流域土地承载力分析表1LCC－CH评价指标体系Table1LCC－CH Evaluation instruction system 目标层分类层指标层土地承载能力人口总人口（人，X1）城镇化率（%，X2）城镇五年新增就业（万人，X3）每千名老人拥有养老床位数（张，X4）城乡居民低保人数比例（%，X5）经济规模以上工业企业利润（万元，X6）人均地区生产总值（元，X7）固定资产投资（万元，X8）研究经费占地区生产总值比重（%，X9）建设耕地保有量（万公顷，X10）城乡建设用地规模（公顷，X11）建设用地总规模（万公顷，X12）开发强度（%，X13）人口密度（人/平方公里，X14）生态单位GDP能耗降低（%，X15）工业以上规模取水总量降低（%，X16）3环巢湖流域各区土地承载力计算因子分析法：利用描述指标或因素分析隐藏的具有代表性的因子。