馮沖

一、研究區(qū)概況與數(shù)據(jù)處理

（一）研究區(qū)概況

萬州區(qū)地處四川盆地東緣，重慶市東北邊緣，位于東經(jīng)107°55′22″～108°53′25″，北緯30°24′25″～31°14′58″。

（二）數(shù)據(jù)整理與模型簡介

1.數(shù)據(jù)源概況

基礎(chǔ)圖形圖像數(shù)據(jù)：萬州區(qū)2000年TM和2004年的ETM遙感影像，并校準(zhǔn)、增強(qiáng)、轉(zhuǎn)換，最終得到兩年的土地覆蓋特征圖件，以此作為LUCC研究的基本資料。

輔助圖形數(shù)據(jù)：包括的萬州區(qū)的土地利用圖。一樣包括2000和2004兩期。

統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)：主要是基于文字、表格等用以說明土地斑塊的形狀、大小、數(shù)量和類型的數(shù)據(jù)。

2.基于RS的數(shù)據(jù)處理

經(jīng)過TM（ETM）圖像的處理、幾何校正、解譯標(biāo)志的建立滯后，建立起土地利用/覆蓋現(xiàn)狀及其動態(tài)庫數(shù)據(jù)庫。在數(shù)據(jù)庫中，筆者提取出2000與2004兩期土地利用/覆蓋數(shù)據(jù)的一些控制性指數(shù)。

3.研究模型簡介

筆者選取的是由劉紀(jì)遠(yuǎn)提出的一種基于GIS空間信息分析技術(shù)的測算模型，即土地利用動態(tài)度模型。

單一土地利用/覆蓋類型動態(tài)度，是研究區(qū)內(nèi)一定時間范圍某單個土地利用/覆蓋類型的數(shù)量變化情況，這是一種最傳統(tǒng)和最簡單的分析模型，其公式如下

（1）

式中：Ki—研究時段T內(nèi)某一土地利用類型的動態(tài)度；

Ub、Ua—分別為研究期初及研究期末某一類型的數(shù)量；

T—研究時段長。

單一土地利用/覆蓋類型開發(fā)度：

（2）

式中：Di—研究時段T內(nèi)某一土地利用類型的開發(fā)度；

Dab—研究期間新開發(fā)成此類利用類型的土地面積；

Ua、T—同單一動態(tài)度公式。

單一土地利用/覆蓋類型耗損度：

（3）

式中：Ci—研究時段T內(nèi)某一土地利用/覆蓋的耗減度；

Cab—研究期間損耗此類利用類型的土地面積；

、——同單一動態(tài)度公式。

區(qū)域綜合土地利用/覆蓋動態(tài)度：

（4）

式中：ΔKUi-j—監(jiān)測時段內(nèi)第I類土地利用類型轉(zhuǎn)換為非i類土地利用類型面積的絕對值；

Ua（i，t1）—監(jiān)測起始時間第i類土地利用類型面積；

T—同單一動態(tài)度公式。

二、動態(tài)度指數(shù)分析

一個地區(qū)的土里利用/覆蓋現(xiàn)狀代表著多年的自然景觀變遷和人文因素積淀。原本不是上文中所述的幾個指數(shù)能夠表達(dá)完全的，但通過量化的指標(biāo)盡管單薄，也可以及時的發(fā)現(xiàn)一些存在的問題和不足，進(jìn)而適時提供一些輔助性的建議。本文基于GIS對經(jīng)過處理后的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，內(nèi)容包括對于總體格局的把握、各類型的變化率、單一動態(tài)度等指數(shù)的分析等。

（一）總體格局與數(shù)量變化

1.總體格局

通過對上述一表兩圖的分析，可以看出關(guān)于萬州區(qū)土地利用/覆蓋結(jié)構(gòu)整體上的以下特點(diǎn)：（1）林地分布廣闊、面積比重大。（2）耕地主要分布在萬州區(qū)的西部和西北部，面積比重較小。（3）草地分布廣泛、面積略多于耕地。（4）園地占總體面積最大、地域最廣，是萬州區(qū)最主要的土里利用類型。

2.數(shù)量變化

數(shù)量變化呈現(xiàn)出以下特點(diǎn)：

A）林地面積下降，但并不明顯。B）耕地面積變化顯著總面積2000年為51795公頃，2004年為49798公頃，四年之間減少了1998公頃，減少了量占到了原有耕地的3.8%，是一個驚人的比例。C）草地整體變化不大。D）園地的面積變化絕對值較大，為455公頃。但園地基數(shù)大，變化的部分在總體而言就無足輕重了。E）建設(shè)用地成倍增長。從2000年1365公頃到2004年的4146公頃，盡管絕對增加值為2781公頃在整體中并不算大，但其增長率達(dá)到了203.8%，速度十分驚人。

（二）動態(tài)度分析

僅僅是對萬州區(qū)的總體格局和數(shù)量變化進(jìn)行分析是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，無法對LUCC的各類型具體情況有細(xì)致的把握，也無法對整體變遷又綜合性的認(rèn)識，因此筆者還對其進(jìn)行基于GIS的動態(tài)度指數(shù)分析。

1.模型算法

通過遙感解譯和土地利用圖的比對，得出的兩期數(shù)據(jù)包括圖件和屬性庫兩個方面。根據(jù)所選的模型，對得出的數(shù)據(jù)進(jìn)行分類，分別提取了林地、草地、耕地、園地、建設(shè)用地、水域等2000和2004年兩期空間分布的柵格數(shù)據(jù)。其中，林地細(xì)分到了疏林地、灌木林、有林地，而耕地則細(xì)分到了旱地和水田。

動態(tài)度包含有單一動態(tài)度、單一開發(fā)度、單一耗損度和綜合耗損度：

2.單一動態(tài)度、開發(fā)度與耗減度

A）林地就單一動態(tài)度而言是比較準(zhǔn)確的，因?yàn)榱值氐拈_發(fā)度很低，動態(tài)度基本依存于耗減度而存在。B）前文中提到了林地轉(zhuǎn)化為草地，而草地早其間的變化也比較大，不僅開發(fā)度大達(dá)到0.088%，而且耗減度也不小——0.037%。其結(jié)果便是，單一動態(tài)度為0.052%，沒有真實(shí)反映情況。C）耕地內(nèi)部的分異較大，但總體卻呈耗減趨勢。D）園地的情況和草地很相似，無論是開發(fā)度還是耗減度都比較大。E）建設(shè)用地是除草地外唯一單一動態(tài)度為正值的土地利用類型。其開發(fā)度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過其他類型，達(dá)到了51.389%，與之對比的是耗損度僅為0.445%，因此單一動態(tài)度也超過了50%。

3.綜合動態(tài)度

綜合動態(tài)度為0.42212%。土地利用變化速度一般，綜合動態(tài)度可以作為調(diào)控土里利用類型內(nèi)部改變不影響萬州區(qū)整體土里利用結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的一個指標(biāo)。能控制在0.3%到0.5%之間就能夠保證土地利用類型的變化不會對土地性質(zhì)、環(huán)境產(chǎn)生大的影響。0.42212%表示在2000-2004其間，參與變化的土地面積比較適中，其中建設(shè)用地和耕地中的旱地是變化絕對數(shù)值最大的兩個部分，達(dá)到總體變化數(shù)值的79.591%，在綜合動態(tài)度指數(shù)的計(jì)算中具有舉足輕重的作用。