徐志友，張永庭，卜崇德，馬 斌，閆 軍

(1.寧夏水利廳水土保持局，寧夏 銀川 750001;2.寧夏遙感測(cè)繪勘查院，寧夏 銀川 750021)

土地利用是指土地的使用狀況，土地的利用方式、程度、結(jié)構(gòu)及地域分布和效益既受到自然條件的影響，又受到各種社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、技術(shù)條件的制約，尤其是社會(huì)生產(chǎn)方式對(duì)土地利用起著決定性的作用。土地利用動(dòng)態(tài)變化的實(shí)質(zhì)是人類為滿足社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展需要不斷調(diào)配各種土地利用的過(guò)程，它反映了人類利用土地進(jìn)行生產(chǎn)、生活活動(dòng)的發(fā)展趨勢(shì)[1]。隨著遙感(RS)和地理信息系統(tǒng)(GIS)技術(shù)的不斷發(fā)展和完善，借助RS和GIS研究區(qū)域土地利用及其結(jié)構(gòu)變化的形成規(guī)律和機(jī)制，是當(dāng)前國(guó)內(nèi)外在土地利用變化領(lǐng)域研究的主要趨勢(shì)[2]。

為了全面、及時(shí)地掌握寧東能源重化工基地(以下簡(jiǎn)稱寧東基地)在開(kāi)發(fā)建設(shè)和生產(chǎn)運(yùn)行過(guò)程中土地利用的動(dòng)態(tài)變化，利用RS與GIS技術(shù)，充分發(fā)揮R S動(dòng)態(tài)、快速和宏觀的優(yōu)勢(shì)以及 GIS強(qiáng)大的空間分析功能，結(jié)合實(shí)地調(diào)查，對(duì)寧東基地開(kāi)發(fā)建設(shè)初(2000年)和建設(shè)過(guò)程中(2007年)兩期土地利用的變化情況進(jìn)行了監(jiān)測(cè)和研究，以期為寧東基地的開(kāi)發(fā)建設(shè)決策提供科學(xué)依據(jù)，為實(shí)現(xiàn)寧東基地可持續(xù)發(fā)展服務(wù)。

1 研究區(qū)概況

寧東基地位于陜、甘、寧、內(nèi)蒙古毗鄰地區(qū)，地處鄂爾多斯臺(tái)地西緣，地理坐標(biāo)介于 E106°21′39″—106°56′34″、 N37°04′48″—38°17′41″之間 ，規(guī)劃面積3483.70km2;屬低緩半沙漠丘陵地帶，海拔在1200—1450m之間，總體地形由東向西、由北向南傾斜，地勢(shì)開(kāi)闊，為基地建設(shè)提供了廣闊的土地資源;屬中溫帶半干旱沙漠大陸性季風(fēng)氣候區(qū)，干旱少雨，冬長(zhǎng)夏短，春秋季多風(fēng)沙、冷熱多變。寧東基地所在區(qū)域煤炭資源儲(chǔ)量豐富，現(xiàn)已探明煤炭資源儲(chǔ)量為270多億t，占寧夏全區(qū)煤炭資源儲(chǔ)量的 87%以上，是國(guó)家13個(gè)億噸級(jí)煤炭基地之一;建設(shè)總投資規(guī)模超過(guò)3170億元，預(yù)計(jì)到2020年全部建成后每年可新增工業(yè)產(chǎn)值近 765億元，將成為推動(dòng)寧夏經(jīng)濟(jì)社會(huì)全面發(fā)展的重要力量。

2 數(shù)據(jù)獲取與處理

2.1 數(shù)據(jù)源及數(shù)據(jù)處理

本研究采用的遙感數(shù)據(jù)是美國(guó)陸地衛(wèi)星(LAND SAT)的ETM+和TM影像。根據(jù)研究?jī)?nèi)容和地表景觀的季相差異，選取了 2000年 7月19日(ETM+影像)和2007年 7月 9日(TM影像)兩個(gè)時(shí)段的數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)景號(hào)為129/34，研究中用到了1—5和7波段。非遙感信息源主要包括地形圖(1∶5萬(wàn))、行政區(qū)劃圖、水系圖以及各種社會(huì)經(jīng)濟(jì)統(tǒng)計(jì)資料和數(shù)據(jù)。采用專業(yè)遙感圖像處理軟件PCI8.2、ERDAS9.1對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，包括幾何精校正和波段合成、融合、鑲嵌等，制成基礎(chǔ)衛(wèi)星影像圖。本研究采用的遙感數(shù)據(jù)為經(jīng)過(guò)幾何粗校正的二級(jí)產(chǎn)品，故只需對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行幾何精校正處理。TM影像數(shù)據(jù)糾正控制點(diǎn)在1∶5萬(wàn)地形圖上量取獲得，每景衛(wèi)星影像平均選取30個(gè)GCP點(diǎn)。校正后的多光譜影像配準(zhǔn)后精度控制在1個(gè)像元以內(nèi)，滿足了研究需要。經(jīng)不同波段數(shù)據(jù)合成對(duì)比試驗(yàn)，本研究圖像的合成波段為7(R)4(G)1(B)，合成后的影像色彩真實(shí)、紋理清楚，能夠清晰反映地物狀況。

2.2 土地利用信息提取

土地利用狀況調(diào)查采用全國(guó)土地利用分類系統(tǒng)，根據(jù)寧東基地的實(shí)際情況對(duì)部分地類進(jìn)行了歸并與調(diào)整，為了便于對(duì)比，將未利用土地細(xì)分到三級(jí)類，其他地類分到二級(jí)類。土地利用信息提取采用室內(nèi)遙感解譯與野外實(shí)地調(diào)查相結(jié)合的方法。影像判讀采用人工目視解譯方法。解譯時(shí)，采用ETM+、TM的 7、4、1假彩色合成圖像，根據(jù)影像的色調(diào)、形狀、紋理結(jié)構(gòu)、位置等解譯要素判讀影像，并建立解譯標(biāo)志。

3 土地利用變化與分析

根據(jù)提取出的結(jié)果，寧東基地的土地利用類型主要由農(nóng)業(yè)用地、建設(shè)用地和未利用地組成，2000年與 2007年土地利用面積對(duì)比見(jiàn)表1。

表1 2000年與 2007年寧東基地土地利用面積對(duì)比

3.1 2000年土地利用狀況

2000年農(nóng)業(yè)用地中天然草地分布面積最大，占土地總面積的 52.82%;其次為耕地，占17.22%，主要分布在基地中部的馬家灘、馮記溝和南部的甘溝一帶;再次為林地，占0.38%。建設(shè)用地中居民點(diǎn)及獨(dú)立工礦用地占土地總面積的1.81%，其中居民點(diǎn)在基地內(nèi)從南到北均有分布，獨(dú)立工礦用地則主要分布在北部的磁窯堡附近。未利用地中以裸地分布面積最大，面積為680.63km2，占土地總面積的19.54%，主要分布在基地北端和南部地區(qū);其次是沙地，面積為225.32km2，占6.47%，主要分布在磁窯堡一帶。

3.2 2007年土地利用狀況

2007年寧東基地各土地利用類型中農(nóng)業(yè)用地、建設(shè)用地和未利用地分別占土地總面積的 88.01%、4.64%和7.35%。農(nóng)業(yè)用地中仍以天然草地分布面積最大，占土地總面積的64.36%;其次為耕地，占14.51%，主要分布在基地南部的孫莊子與何莊子一帶;再次是林地，占9.06%;分布面積最小的是園地，占0.08%。建設(shè)用地中居民點(diǎn)及獨(dú)立工礦用地占土地總面積的3.80%，主要分布在基地北部的寧東工業(yè)園區(qū)和南部的太陽(yáng)山能源新材料基地。未利用地中以沙地分布面積最大，面積為130.93km2，占土地總面積的3.75%，主要分布在磁窯堡附近;其次是裸地，面積為79.99km2，占2.30%，在寧東基地南部零星分布。

3.3 2000—2007年土地利用變化分析

與 2000年相比，2007年寧東基地裸地、沙地、耕地、鹽沼面積減少，其中裸地減少 600.64km2，減少了88.25%;沙地減少94.39km2，減 少了41.89%;耕地減少94.16km2，減少了15.70%;鹽沼減少 6.65個(gè) m2，減少了18.29%。這要?dú)w功于封山禁牧和退耕還林還草的有效實(shí)施使得林草覆蓋度增加，將裸地、沙地和耕地逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)樘烊徊莸睾土值?。因此，天然草地、林地、居民點(diǎn)及獨(dú)立工礦用地等面積增加，其中天然草地增加402.01km2，較2000年增加了21.85%;林地增加302.43km2，增加了 2301.60%;居民點(diǎn)及獨(dú)立工礦用地增加 69.21km2，增加了109.77%。

4 結(jié) 語(yǔ)

據(jù) 2000—2007年寧東基地遙感調(diào)查結(jié)果，土地利用變化的主要趨勢(shì)為天然草地、林地、居民點(diǎn)及獨(dú)立工礦用地等面積增加，而裸地、沙地、耕地、鹽沼面積則減少了。出現(xiàn)上述變化的原因是:第一，近年來(lái)當(dāng)?shù)卣畬?shí)施了封山禁牧、草原圍欄等措施，使天然草地得到了休養(yǎng)生息，植被恢復(fù)速度明顯加快;第二，退耕還林還草措施的實(shí)施和在城鎮(zhèn)、工礦企業(yè)周邊及高速公路沿線大量植樹(shù)造林，以及大中型生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目單位認(rèn)真落實(shí)水土保持方案等。上述結(jié)果表明寧東基地土地利用結(jié)構(gòu)和生態(tài)環(huán)境正向著良性方向發(fā)展，也說(shuō)明在寧東基地這種資源豐富但生態(tài)環(huán)境脆弱的地區(qū)進(jìn)行大規(guī)模開(kāi)發(fā)建設(shè)活動(dòng)，必須正確處理好資源開(kāi)發(fā)與生態(tài)保護(hù)的關(guān)系、實(shí)施有效的生態(tài)環(huán)境保護(hù)措施，這樣才能夠?qū)崿F(xiàn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展與生態(tài)保護(hù)雙贏的目標(biāo)。

[1]史培軍，宮鵬，李小兵，等.土地利用/覆蓋變化研究的方法與實(shí)踐[M].北京:科學(xué)出版社，2000.

[2]李忠峰，王一謀，馮毓蓀，等.基于RS與GIS的榆林地區(qū)土地利用變化分析[J].水土保持學(xué)報(bào)，2003，17(2):97-99.