郭慧麗 ,李巧云,關(guān) 欣 ,張 進(jìn)
(1.湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院,湖南 長(zhǎng)沙 410128;2.湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)生物科學(xué)技術(shù)學(xué)院,湖南 長(zhǎng)沙410128;3.荊州鑫地源土地規(guī)劃設(shè)計(jì)有限公司,湖北 荊州 434000)
桃源縣位于湖南省西北部,緊靠常德市區(qū),居沅水中下游,湘西山地向洞庭湖平原的過(guò)渡地帶。具有山地、丘陵和平原多種地貌類型,介于東經(jīng)110°51′47″~111°36′41″,北緯28°24′24″~29°24′8″之間。氣候四季分明,干濕兩季明顯,屬中亞熱帶向北亞熱帶過(guò)渡的季風(fēng)濕潤(rùn)氣候。桃源縣轄40個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)(22個(gè)鄉(xiāng)、18個(gè)建制鎮(zhèn))和1個(gè)管理處。
桃源縣土地總面積445824.68hm2。2009年,農(nóng)用地378089.72hm2,占土地總面積的84.81%;其中耕地88557.12hm2,占土地總面積的 19.86%;園地 9496.37hm2,占土地總面積的2.13%;林地243754.07hm2,占土地總面積的54.67%,其他農(nóng)用地36282.16hm2,占土地總面積的8.14%。
建設(shè)用地36250.74hm2,占土地總面積的8.13%;其中居民點(diǎn)及獨(dú)立工礦用地27594.02hm2,占土地總面積的6.19%;交通運(yùn)輸用地2081.00hm2,占土地總面積的0.47%;水利設(shè)施用地6575.72hm2,占土地總面積的1.47%。
未利用地31484.22hm2,占土地總面積的7.06%;其中未利用地17309.84hm2,占土地總面積的3.88%;其他土地14174.38hm2,占土地總面積的3.18%。
(1)農(nóng)用地。2000~2009年桃源縣農(nóng)用地總量減少了4196.49hm2,農(nóng)用地減少幅度為1.07%,平均每年減少農(nóng)用地419.65hm2。從近十年桃源縣農(nóng)用地總量的變化情況來(lái)看,隨著城鎮(zhèn)建設(shè)步伐的推進(jìn),農(nóng)用地總量呈下降趨勢(shì)(見(jiàn)圖1)。
(2)建設(shè)用地。2000~2009年桃源縣建設(shè)用地總量增加了1779.54hm2,建設(shè)用地增加幅度為7.25%,平均每年增加建設(shè)用地177.95hm2。從近十年桃源縣建設(shè)用地總量的變化情況來(lái)看,隨著城鎮(zhèn)建設(shè)步伐的推進(jìn),建設(shè)用地總量呈上升趨勢(shì)(見(jiàn)圖2)。
(3)未利用。2000-2009年桃源縣未利用地總量增加了2416.11hm2,未利用地增加幅度為8.32%,平均每年增加未利用地241.61hm2。從近十年桃源縣未利用地總量的變化情況來(lái)看,隨著城鎮(zhèn)建設(shè)步伐的推進(jìn),未利用地呈上升趨勢(shì)(見(jiàn)圖3)。
本文以地理信息系統(tǒng)為研究手段,利用重心模型和時(shí)間序列動(dòng)態(tài)模型對(duì)桃源縣2000年~2009年的土地利用變化動(dòng)態(tài)度及其重心進(jìn)行分析。
利用2000~2009年土地利用變更調(diào)查數(shù)據(jù),研究桃源縣土地利用變化速率,得出該市近十年耕地動(dòng)態(tài)度值(見(jiàn)表1)。
表1 桃源縣2000-2009年土地利用動(dòng)態(tài)度
根據(jù)表1可知,桃源縣2000~2009年未利用地年變化速度最快,每年以0.83%的速度增加。沙地、其他未利用地和裸土地每年急劇減少,每年減少的速度分別為4.54%、3.49%和1.71%,荒草地、灘涂減少的速度次之,分別為0.88%、0.53%,沼澤地、裸巖石礫地、河流水面每年增加,增加幅度分別為8.31%、1.58%、3.38%。建設(shè)用地年變化速度居中,其中,農(nóng)村居民點(diǎn)的K值為負(fù)數(shù),即每年以1.06%的速度減少;其他建設(shè)用地K值均為正數(shù),每年變化速度最快的是建制鎮(zhèn)和公路用地,其分別為9.66%和16.73%,獨(dú)立工礦用地、水利設(shè)施用地變化速度隨其后,分別為3.83%、2.41%。相對(duì)而言,農(nóng)用地年變化速度最慢,減少速度為0.11%。其中:林地K值為正數(shù),即每年增加0.21%,園地每年減少0.98%,林地每年減少0.69%,其他農(nóng)用地每年增加0.83%。
土地利用類型分布重心模型是研究土地利用類型空間變化規(guī)律的重要模型,它可以很好地從空間上描述土地利用/覆蓋類型的時(shí)空演變過(guò)程。其定量表達(dá)式為:
式中,Xt、Yt表示第t年某種土地覆蓋類型重心的經(jīng)緯度坐標(biāo);Cti表示第i個(gè)小區(qū)域該種土地覆蓋類型的面積;Xi、Yi分別表示第i個(gè)小區(qū)域的幾何中心的經(jīng)緯度坐標(biāo)。
根據(jù)上述公式計(jì)算得出桃源縣2000年~2009年各類土地利用分布的重心坐標(biāo)(見(jiàn)表2)。
表2 桃源縣2000~2009年土地利用重心變化情況
耕地:2000 年耕地重心位于 E111°13′02″、N 28°58′23″,現(xiàn)佘家坪鄉(xiāng)西3.75km處;2009年耕地重心位于E111°13′34″、N 28°59′58″,佘家坪鄉(xiāng)西北 3.67km處。十年間耕地重心向東北方向移動(dòng)了15km,表明桃源縣耕地正向東和向北擴(kuò)展。
園地:2000年園地分布重心位于E111°17′57″、N 28°51′47″,現(xiàn)泥窩潭鄉(xiāng)西南方向3.35km處;2009年園地重心位于E111°19′41″、N 28°50′55″,向東南方向移動(dòng)3.27km,至泥窩潭鄉(xiāng)南2.46km處。2000年以來(lái)的10年園地面積減少1026.91hm2。
林地:2000年林地分布重心位于 E111°17′35″、N 29°02′21″,太平橋鄉(xiāng)西南5.45km 處。到2009年,桃源縣林地分布重心向南移動(dòng)到三陽(yáng)港鎮(zhèn)西北6.16km處,位于E111°18′54″、N 29°01′07″,移動(dòng)了3.10km 左右。
建設(shè)用地:2000年桃源縣建設(shè)用地重心位于E111°28′21″、N 28°53′26″,漳江鎮(zhèn)中心偏西。到2009年,桃源縣建設(shè)用地中心向西北移動(dòng)至漳江鎮(zhèn)西北2.00 km處,位于E111°27′39″、N 28°53′52″,移動(dòng)了1.42km左右。
經(jīng)以上分析得出,桃源縣主要土地利用類型的空間變化規(guī)律表現(xiàn)為耕地不斷向東北方向延伸;園地快速后退向東南方向萎縮,面積日益減少;林地邊緣向東南方向有所擴(kuò)展;建設(shè)用地向西北方向快速擴(kuò)展。這與桃源縣在深水港鄉(xiāng)新建火車(chē)站,經(jīng)濟(jì)發(fā)展重心由漳江鎮(zhèn)向深水港方向轉(zhuǎn)移是相符的。
本文在地理信息系統(tǒng)技術(shù)支持下,通過(guò)建立各種土地利用演變分析模型,對(duì)桃源縣2000~2009年的土地利用/土地覆蓋進(jìn)行了研究。結(jié)果表明:桃源縣2000~2009年間,耕地、園地和未利用地減少,林地和建設(shè)用地增加;10年間土地利用動(dòng)態(tài)度較大的為公路用地,表明桃源縣經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展,動(dòng)態(tài)度最小的為林地;10年間桃源縣土地利用以增加為主,反應(yīng)了人類活動(dòng)是桃源縣土地利用/土地覆蓋變化的主導(dǎo)因子。同時(shí),由于桃源縣土地利用類型間的相互轉(zhuǎn)化,使得耕地重心向東北方向延伸3.05 km左右,園地重心向東南方向移動(dòng)了3.27 km左右,林地重心向東南移動(dòng)3.10 km,建設(shè)用地重心向西北方向移動(dòng)1.42km。
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