基于AHP和GIS技术的桂林规划城区工程建设适宜性评价

王新伟, 张漓黎, 郭尚其, 叶宗达, 江凡. 基于AHP和GIS技术的桂林规划城区工程建设适宜性评价[J]. 中国岩溶, 2024, 43(1): 163-175. doi: 10.11932/karst2023y026
引用本文: 王新伟, 张漓黎, 郭尚其, 叶宗达, 江凡. 基于AHP和GIS技术的桂林规划城区工程建设适宜性评价[J]. 中国岩溶, 2024, 43(1): 163-175. doi: 10.11932/karst2023y026
WANG Xinwei, ZHANG Lili, GUO Shangqi, YE Zongda, JIANG Fan. Suitability evaluation on construction of planned urban areas in Guilin based on AHP method and GIS platform[J]. Carsologica Sinica, 2024, 43(1): 163-175. doi: 10.11932/karst2023y026
Citation: WANG Xinwei, ZHANG Lili, GUO Shangqi, YE Zongda, JIANG Fan. Suitability evaluation on construction of planned urban areas in Guilin based on AHP method and GIS platform[J]. Carsologica Sinica, 2024, 43(1): 163-175. doi: 10.11932/karst2023y026

基于AHP和GIS技术的桂林规划城区工程建设适宜性评价

  • 基金项目: 国家重点研发计划课题“漓江流域喀斯特自然景观修复与植被生态功能提升关键技术研发及试验示范”(2019YFC0507503);桂林市可持续发展重大专项项目“典型废弃采石场生态修复及综合利用关键技术集成与示范”(20180101-2)
详细信息
    作者简介: 王新伟(1988-),男,工程师,主要从事水工环地质及地质环境治理修复工作。E-mail:wangxinwei1012@163.com
  • 中图分类号: P208;P642.25

Suitability evaluation on construction of planned urban areas in Guilin based on AHP method and GIS platform

  • 文章采用AHP方法赋权计算桂林市规划城区工程建设适宜性的评价指标权重,基于地理信息系统平台利用多因素综合法计算其工程建设适宜性指数,使用GIS空间分析技术对桂林规划区工程建设适宜性进行分区可视化评价。结果表明:桂林规划城区的工程建设适宜性整体较好,以适宜、较适宜为主,其中适宜区与较适宜区分别占总面积的3.1%和48.3%,适宜性差区为11.4%,不适宜区为37.2%。建议桂林规划城区建设选址应在适宜区和较适宜区,避免适宜性差区,重大建设选址避开不适宜区;在适宜性差区应注意现有地质灾害和可能诱发的地质灾害、地基不均匀沉降等问题的防治;不适宜区建议规划为生态用地,作为桂林旅游城市的生态屏障。

  • 加载中
  • 图 1  研究区地形地貌图

    Figure 1. 

    图 2  研究区构造地质图

    Figure 2. 

    图 3  桂林规划城区岩溶分区图

    Figure 3. 

    图 4  桂林规划城区工程建设适宜性评价分区图

    Figure 4. 

    表 1  桂林规划城区地貌类型与地层岩性

    Table 1.  Geomorphic and lithologic features of planned urban areas in Guilin

    地貌类型地貌亚区分布位置基岩岩性地表土体
    侵蚀溶蚀地貌区(I) 峰丛洼地(I1)、峰林谷地(I2)、峰林平原(I3)、孤峰平原(I4)、溶岭谷地(I5)、溶丘平原(I6 整个规划城 上泥盆统、下石炭统的石灰岩、白云岩 主体:堆积红黏土;
    局部:残积土、冲积层和洪积层
    构造剥蚀地貌区(II) 低山陡坡(II1)、丘陵(II2)、缓坡丘陵(II3)、波状丘陵(II4 规划区西北部及东部偏北部分地区 以泥盆系、白垩系、古近系的砾岩、砂岩、粉砂岩和泥岩为主,其余为不纯的泥灰岩、灰岩 局部有残积土和坡积土
    侵蚀堆积地貌区(III) 前坡洪积裙(III1)、垄岗台地(III2)、河流阶地(III3 分布于漓江、桃花江、良丰江两岸 未见 第四系冲积层、冲洪积层和坡积层
    下载: 导出CSV

    表 2  规划区岩溶发育特征

    Table 2.  Karst development characteristics of planned urban areas in Guilin

    分类分布占比地层岩性地貌描述
    岩溶强烈发
    育区
    桂林城区中心的漓江两岸和临桂新区 15.4% 融县组(D3r)纯灰岩、
    桂林组(D3g)灰岩
    峰林、孤峰和岩溶平原 洞穴化程度为1 509.0~2 016.2 m·km−2;面岩溶率为0.85~0.87;点岩溶率为3.73~4.50个·km−2;钻孔线岩溶率为7.47%~12.52%
    岩溶中等发
    育区
    中部、西南部、北东侧与东南侧的漓江两岸强烈岩溶区的外围地带 29.1% 融县组(D3r)、桂林组(D3g)、东村组(D3d)、唐家湾组(D2t)、东岗岭组(D2d)灰岩、白云岩;尧云岭组(C1y)灰岩夹硅质岩 峰林平原和峰丛
    平原
    洞穴化程度为214.7~773.4 m·km−2;面岩溶率0.37~0.79;点岩溶率为1.52~2.80个·km−2;钻孔线岩溶率为0.93%~4.74%
    岩溶弱发育区 东南侧雁山区、北侧定江镇、西南侧临桂新区 25.0% 尧云岭组(C1y)、黄金组(C1h)、英塘组(C1yt)灰岩含燧石灰岩;船头埠组(C1c)燧石灰岩 溶丘平原、丘陵、缓坡丘陵 洞穴化程度为19.92~28.23 m ·km−2,点岩溶率为0.24~0.57个·km−2,钻孔线岩溶率为2.18%
    非岩溶区 西部和东部
    边缘地带
    30.5% 泥盆系(D2x、D2d、D3l、D3w、D3r
    砂岩、粉砂岩、硅质岩夹页岩;石炭系(C1lz)泥岩;罗文组(K2l)、邕宁群(EY)砾岩、砂岩、泥岩、页岩
    丘陵、垄岗台地、河流阶地
    下载: 导出CSV

    表 3  桂林规划城区工程建设适宜性评价指标体系及评价因子定量分级表

    Table 3.  Index of suitability evaluation and quantitative grading of evaluation factors for the construction engineering in planned urban areas of Guilin

    一级评价因子二级评价因子定量分级标准
    边界[10](7.5,10](5,7.5](2.5,5][0,2.5]边界[0]
    地形地貌(B1)地形坡度/°(C1)<55~1010~2020~3030~45>45
    地貌单元(C2)峰林平原
    孤峰、溶丘平原
    山前坡洪积裙
    台地与河流阶地
    峰丛洼地
    峰林谷地
    溶岭谷地
    丘陵
    缓坡丘陵
    波状丘陵
    低山陡坡
    工程地质条件(B2) 土体地基承载力/kPa (C3) >250 200~250 150~200 100~150 50~100 <50
    岩石地基承载力/kPa (C4) >4 500 4 000~4 500 3 000~4 000 2 000~3 000 1 500~2 000 <1500
    特殊土分布(C5) 不发育 局部发育 发育
    土体厚度/m (C6) <2 2~5 5~10 10~30 30~40 >40
    土体结构(C7) 单层 双层 多层
    水文地质条件(B3) 地下水埋深/m (C8) >20 15~20 10~15 5~10 0~5 0
    地表水系(C9) 大型地表水体
    周边500 m,塘、
    沟200 m以外
    大型地表水体
    周边200~500 m,塘、
    沟200 m以内
    大型地表水体
    周边200 m
    地表水
    之下
    不良地质(B4) 岩溶影响(C10) 非岩溶区 弱发育 弱—中发育 中等发育 强发育
    断裂影响(C11) 无断裂 无断裂 有断裂 有断裂 活动断裂
    下载: 导出CSV

    表 4  各层评价因子权重表

    Table 4.  Weight coefficient of evaluation factors

    指标层B1B2B3B4指标综合权重(wi
    WB1=0.1647WB2=0.6105WB3=0.1532WB4=0.0716(i=1,2,…,11)
    C1WC1=0.66670.1098
    C2WC2=0.33330.0549
    C3WC3=0.49680.3033
    C4WC4=0.05140.0314
    C5WC5=0.11930.0728
    C6WC6=0.20030.1223
    C7WC7=0.13220.0807
    C8WC8=.66670.1021
    C9WC9=0.33330.0511
    C10WC10=0.50000.0358
    C11WC11=0.50000.0358
    下载: 导出CSV

    表 5  桂林市规划城区工程建设适宜性分区表

    Table 5.  Table of zoning planned urban areas in Guilin based on suitability evaluation on engineering construction

    分区区段号分布范围分区说明
    地形
    坡度/°
    (C1)
    地貌
    单元
    (C2)
    土体地基
    承载力
    fak/kPa (C3)
    岩体地基
    承载力
    fak/kPa (C4)
    特殊性
    土分布
    (C5)
    土体
    厚度/m
    (C6)
    土体
    结构
    (C7)
    地下水
    埋深/m
    (C8)
    地表
    水系
    (C9)
    岩溶
    影响
    (C10)
    断裂
    影响(C11)
    适宜区
    1 界头村西北面,奇峰镇西面约1.2 km处 界头村附近<10,奇峰镇西面10~20 孤峰平原、波状丘陵 >200 >4 000为主,其余2 000~4 000 界头村一带发育 <5为主,局部10~30 单层 10~15为主,界头村一带<5 非岩溶区、弱发育
    2 三里店、金鸡岭、乌石街、铁山、茶店村、董家巷一带 <10 孤峰平原、垄岗台地 >200 >4 000为主,三里店一带<2 000 发育 5~30,局部>30 单层 <5为主,局部5~10 局部与漓江距离小于200 m 中等发育
    较适宜区
    1 定江镇及定江镇北面 <10,局部灰岩山>30 溶丘平原 150~200 >3 000 不发育 <5为主,局部10~30 m 单层 <5 东部距离漓江<200 m,西南部距离桃花江小于200 m 中等发育
    2 漓江两岸 <10,局部灰岩山>30 漓江Ⅰ、Ⅱ级阶地 >200 >4 000 局部发育 10~30 m为主,局部<5,或>30 多层 <5 漓江 弱—中发育,中等发育
    为主
    3 尧山西面坡洪积扇 <30 山前洪坡
    积裙
    >200 >4 000 不发育 10~30为主,<5次之,局部>30 单层 <5,尧山山脚10~15 弱—中等发育,中等发育为主
    4 雁山区朝阳乡西面至大圩、临桂区庙岭镇至四塘乡南面 <10,局部灰岩山>30 孤峰平原 100~200 >4 000为主,卫家渡一带
    2 000~4 000
    不发育—
    发育
    <30 单层为主,桃花江、良丰河两岸双层 <5 局部与漓江距离<200,桃花江、良
    丰河
    中等发育
    较差区
    1 雁山区奇
    峰镇
    <10 孤峰平原 100~200 >4 000 局部发育 <10为主,局部>30 良丰河两岸双层 <5 良丰河 中等发育
    2 南区瓦窑至大风山一带 <10,局部灰岩山>30 孤峰平原、峰林平原 <100 >4 000 发育 5~30 单层 <5 中等—强
    发育
    3 新立村、銮塘、临桂县师范学校、扒头岭、车头村 <10 峰林谷地、峰丛洼地 >150 >4 000,扒头岭一带2 000~3 000 不发育—
    发育
    <5,新立村、车头村5~30 单层 <5 桃花江、漓江 弱—强发育,中等发育
    为主
    4 定江镇以西、庙岭镇以南、至四塘以北 20~30 孤峰平原、缓坡丘陵 >200 <2 000 不发育 <5 单层 10~15为主,局部<5 桃花江 非岩溶区
    不适宜区
    1 尧山及尧山南面 >30 低山陡坡、峰丛洼地 2 000~3 000为主 不发育 <5 10~15 非岩溶区、弱发育—中等发育,中等发育为主
    2 东南侧翁里村至竹江村一带,临桂县以东与庙岭镇以东一带 >30 溶岭谷地、峰丛洼地、孤峰平原(孤峰) >4 000 不发育 <5 <5 白竹境水库 弱—强发育
    3 庙岭镇以北至上全村一带,水口村、独峰村、大桥村一带 >30 丘陵 <2 000 不发育 <5,零星10~30 10~15,局部<5 金灵水库、石脉水库、焦额底水库、绕江水库等 非岩溶区
    下载: 导出CSV

    表 6  桂林规划城区典型场地工程建设适宜性评价验证表

    Table 6.  Verification of suitability evaluation on engineering construction in representative fields selected from planned urban areas in Guilin

    序号场地工程地质条件适宜性指数评价等级评价等级区实际评价
    1 长虹新苑经济适用房 孤峰平原地貌区,坡度小于5°;持力层为硬塑状红黏土和石灰岩,其承载力特征值分别为250 kPa和4 500 kPa,建筑地基呈单层土体,厚度约4 m;无地表水,地下水为不纯碳酸盐岩岩溶裂隙水,其埋深大于20 m;场地位于弱岩溶发育区,无断裂 7.93 适宜 I1 场地稳定性好,适宜建筑
    2 桂林旅游学院学术交流中
    心楼
    孤峰平原地貌区,坡度小于5°;持力层为硬—可塑状红黏土,承载力特征值为200~250 kPa,下伏灰岩为良好的地基基础下卧层,承载力特征值为3 500 kPa,建筑地基呈单层土体,厚度约5 m;无地表水,地下水为岩溶裂隙水,其埋深约16 m;场地位于弱岩溶发育区,无断裂 6.84 适宜 I2 地稳定性好,为均匀地基,属建筑地基适宜性好
    3 桂林水文工程地质勘察院集资商住楼 孤峰平原地貌区,坡度约14°;持力层为硬塑状红黏土,其承载力特征值180 kPa,下伏泥质灰岩可作为良好的持力层,承载力特征值2 000 kPa,特殊土局部发育,建筑地基呈双层土体,厚度约8 m;无地表水,地下水为不纯碳酸盐岩溶洞裂隙水,其埋深约12 m;场地位于弱岩溶发育区,无断裂 4.08 较适宜 1 场地稳定性好,局部地基不均匀,属建筑地基适宜性较好
    4 秀峰区漓江西岸某楼盘 孤峰平原地貌区,坡度约12°;持力层为硬—可塑状红黏土,承载力特征值为200 kPa,中等胀缩性土;下伏灰岩为良好持力层,承载力特征值9 192 kPa,建筑地基呈单层土体,厚度约10 m;无地表水,地下水为碳酸盐岩岩溶水,其埋深约12 m;场地位于中等岩溶发育区,有断裂影响,无活动断裂 3.84 较适宜 2 场地稳定性好,有特殊性土分布,属建筑地基适宜性较好
    5 桂林市第十八中学体育馆 孤峰平原地貌区,坡度约14°;持力层为硬—可塑红黏土,承载力特征值200 kPa,下伏灰岩可作为良好的持力层,承载力特征值4435 kPa,中等胀缩性土,建筑地基呈单层土体,厚度约9 m;无地表水,地下水为不纯碳酸盐岩溶洞裂隙水,其埋深约13 m;场地位于弱岩溶发育区,有断裂影响,无活动断裂 4.14 较适宜 4 场地稳定性好,有特殊性土分布,属建筑地基适宜性较好
    6 春天家园职工住宅楼 漓江Ⅱ级阶地后缘,坡度约23°;基础持力层及压缩层为硬塑状、可塑状、软塑状黏土和硬塑状、可塑状、软塑状含圆砾黏土,持力层硬—可塑状黏性土承载力特征值为140~190 kPa,软塑性黏性土承载力特征值为80~100 kPa,特殊土发育,建筑地基呈多层土体,厚度约14 m;东距离漓江约500 m,地下水为碳酸盐岩岩溶水和第四系松散层孔隙潜水,其埋深约为6 m,;场地位于中等岩溶发育区,无断裂 1.95 较差 2 场地稳定性好,下伏溶沟(槽)发育,属不均匀地基,属建筑地基适宜性较差
    下载: 导出CSV
  • [1]

    田洪水, 陈启辉. 济南市区的地基土层及地基适宜性评价[J]. 水文地质工程地质, 2009, 36(5):49-52.

    TIAN Hongshui, CHEN Qihui. Characteristics of foundation soil layers and evaluation on foundation suitability in the urban area of Jinan City[J]. Hydrogeology & Engineering Geology, 2009, 36(5): 49-52.

    [2]

    熊彩霞, 梁恒昌, 马金荣, 张鄂芬. 煤矿采空区建筑场地地基适宜性分析[J]. 采矿安全工程学报, 2010, 27(1):100-105.

    XIONG Caixia, LIANG Hengchang, MA Jinrong, ZHANG Efen. Stability analysis of the building foundation over goaf area[J]. Journal of Mining & Safety Engineering, 2010, 27(1): 100-105.

    [3]

    俞跃平, 唐柏安. 绍兴中心城区工程地质特征及场地工程建设适宜性评价[J]. 水文地质工程地质, 2011, 38(2):84-88.

    YU Yueping, TANG Baian. Engineering geological characteristics and suitability evaluation of site engineering construction in the central urban area of Shaoxing[J]. Hydrogeology & Engineering Geology, 2011, 38(2): 84-88.

    [4]

    江思义, 吴福, 刘庆超, 李海良, 潘晓丽. 岩溶地区建设用地地质环境适宜性评价:以广西桂林规划中心城区为例[J]. 中国地质灾害与防治学报, 2019, 30(6):84-92.

    JIANG Siyi, WU Fu, LIU Qingchao, LI Hailiang, PAN Xiaoli. Suitability evaluation of construction land development in karst area: Taking city planning center of Guilin as an example[J]. The Chinese Journal of Geological Hazard and Control, 2019, 30(6): 84-92.

    [5]

    杨子生. 云南山区城镇建设用地适宜性评价中的特殊因子[J]. 水土保持研究, 2015, 22(4):269-275.

    YANG Zisheng. Analysis on the special factors for evaluating mountainous urban construction land suitability in Yunnan Province[J]. Research of Soil and Water Conservation, 2015, 22(4): 269-275.

    [6]

    杨子生. 山区城镇建设用地适宜性评价方法及应用:以云南省德宏州为例[J]. 自然资源学报, 2016, 31(1):64-76.

    YANG Zisheng. Land suitability evaluation for urban construction and its application in mountainous areas: A case study in Dehong Dai-Jinpo Autonomous Prefecture, Yunan Province[J]. Journal of Natural Resources, 2016, 31(1): 64-76.

    [7]

    陈绪钰, 王东辉, 倪化勇, 李明辉, 田凯. 长江经济带上游地区丘陵城市工程建设适宜性评价: 以泸州市规划中心城区为例[J]. 吉林大学学报(地球科学版), 2020, 50(1): 194-207.

    CHEN Xuyu, WANG Donghui, NI Huayong, LI Minghui, TIAN Kai. Building suitability evaluation of hilly city in upper reaches of Yangtze River economic belt: In case study of urban central planning of Luzhou City[J]. Journal of Jilin University (Earth Science Edition), 2020, 50(1): 194-207.

    [8]

    梅芹芹, 龚绪龙, 史雅栋, 苟富刚. 江苏沿海地区工程建设地质适宜性评价[J]. 地质学刊, 2018, 42(2):317-322.

    MEI Qinqin, GONG Xulong, SHI Yadong, GOU Fugang. On geological suitability evaluation of engineering construction in coastal Jiangsu area[J]. Journal of Geology, 2018, 42(2): 317-322.

    [9]

    黄敬军, 武鑫, 姜素, 崔龙玉, 魏永耀, 张丽, 陆华. 海绵城市建设的地质影响及适宜性评价:以徐州为例[J]. 地质论评, 2018, 64(6):1472-1480.

    HUANG Jingjun, WU Xin, JIANG Su, CUI Longyu, WEI Yongyao, ZHANG Li, LU Hua. Geological influence and suitability evaluation of the construction of sponge city: A case of Xuzhou[J]. Geological Review, 2018, 64(6): 1472-1480.

    [10]

    范峻恺, 徐建刚, 胡宏. 基于BP神经网络模型的海绵城市建设适宜性评价方法研究:以福建省长汀县为例[J]. 生态经济, 2019, 35(11):222-229.

    FAN Junkai, XU Jiangang, HU Hong. Research on construction suitability evaluation of sponge city based on back propagation neural network model: A case of Changting, China[J]. Ecological Economy, 2019, 35(11): 222-229.

    [11]

    沈春竹, 谭琦川, 王丹阳, 陈逸, 黄贤金. 基于资源环境承载力与开发建设适宜性的国土开发强度研究:以江苏省为例[J]. 长江流域资源与环境, 2019, 28(6):1276-1286.

    SHEN Chunzhu, TAN Qichuan, WANG Danyang, CHEN Yi, HUANG Xianjin. Research on land development intensity based on carrying capacity of resources and environment and suitability of development and construction: A case study of Jiangsu[J]. Resources and Environment in the Yangtze Basin, 2019, 28(6): 1276-1286.

    [12]

    杨杨, 赵良杰, 夏日元, 王莹. 珠江流域岩溶地下河分布特征与影响因素研究[J]. 中国岩溶, 2022, 41(4):562-576. doi: 10.11932/karst20220515

    YANG Yang, ZHAO Liangjie, XIA Riyuan, WANG Ying. Distribution and influencing factors of karst underground rivers in the Pearl River Basin[J]. Carsologica Sinica, 2022, 41(4): 562-576. doi: 10.11932/karst20220515

    [13]

    DZ/T 0060-93. 岩溶地区工程地质调查规程[S]. 1994.

    [14]

    吴远斌, 刘之葵, 殷仁朝, 雷明堂, 戴建玲, 罗伟权, 潘宗源. 基于AHP和GIS技术的湖南怀化地区岩溶塌陷易发性评价[J]. 中国岩溶, 2022, 41(1):21-33.

    WU Yuanbin, LIU Zhikui, YIN Renchao, LEI Mingtang, DAI Jianling, LUO Weiquan, PAN Zongyuan. Evaluation of karst collapse susceptibility in Huaihua area, Hunan Province based on AHP and GIS[J]. Carsologica Sinica, 2022, 41(1): 21-33.

    [15]

    张玘恺, 凌斯祥, 李晓宁, 孙春卫, 徐建祥, 黄涛. 九寨沟县滑坡灾害易发性快速评估模型对比研究[J]. 岩石力学与工程学报, 2020, 39(8): 1595-1610.

    ZHANG Qikai, LING Sixiang, LI Xiaoning, SUN Chunwei, XU Jianxiang, HUANG Tao. Comparison of landslide susceptibility mapping rapid assessment models in Jiuzhaigou county, Sichuan Province, China[J]. Chinses Journal of Rock Mechanics ad Engineering, 2020, 39(8): 1595-1610.

    [16]

    程惠红. 曹妃甸滨海新区工程建设适宜性评价[D]. 北京: 中国地质大学(北京), 2009.

    CHENG Huihong. Appraisals of suitability to project constructional in new region in Caofeidian[D]. Beijing: China University of Geosciences (Beijing), 2009.

    [17]

    曹贤发, 刘玉康, 刘之葵, 张炳辉. 基于强溶蚀带特征的地基岩溶发育程度评价方法[J]. 中国岩溶, 2020, 39(4):577-583.

    CAO Xianfa, LIU Yukang, LIU Zhikui, ZHANG Binghui. Evaluation method of development degree based on features of intense dissolution layer[J]. Carsologica Sinica, 2020, 39(4): 577-583.

    [18]

    曹继勇, 陈志龙, 郭东军. 北京市岩土体工程特征及工程适宜性评价[J]. 地下空间与工程学报, 2007, 3(4):656-659.

    CAO Jiyong, CHEN Zhilong, GUO Dongjun. The engineering character and feasibility evaluation of rock & soil in Beijing[J]. Chinese Journal of Underground Space and Engineering, 2007, 3(4): 656-659.

    [19]

    李瑞敏, 鞠建华, 王轶, 王祎萍, 曹峰, 覃小群, 申建梅, 孙自勇, 王红旗. 地质环境问题的地质指标体系框架及其构建方法[J]. 地质通报, 2011, 30(11):1738-1743.

    LI Ruimin, JU Jianhua, WANG Yi, WANG Yiping, CAO Feng, QIN Xiaoqun, SHEN Jianmei, SUN Ziyong, WANG Hongqi. Framework and design of the geoindicator system for geoenvironment problems[J]. Geological Bulletin of China, 2011, 30(11): 1738-1743.

  • 加载中

(4)

(6)

计量
  • 文章访问数:  972
  • PDF下载数:  249
  • 施引文献:  0
出版历程
收稿日期:  2022-08-08
刊出日期:  2024-02-25

目录