陳書(shū)林++王文姍

摘 要：本文結(jié)合衛(wèi)星遙感技術(shù)，獲得了2000年及2010年南京市土地利用類(lèi)型分布專(zhuān)題圖，并在此基礎(chǔ)上分析了2000-2010年南京市土地利用變化趨勢(shì)。通過(guò)與人口、GDP、農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量、房屋建筑施工面積、道路鋪設(shè)面積等指標(biāo)的耦合，分析南京市土地利用變化與社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展指標(biāo)之間的相關(guān)關(guān)系。

關(guān)鍵詞：土地利用變化；社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展指標(biāo)；耦合；相關(guān)關(guān)系

土地利用類(lèi)型的變化影響著全球碳循環(huán)，進(jìn)而影響全球氣候變化[1]，它是區(qū)域自然生態(tài)系統(tǒng)與社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展相互作用的過(guò)程，是人地關(guān)系研究的熱點(diǎn)問(wèn)題之一[2，5]。南京市位于長(zhǎng)江下游，是長(zhǎng)三角重要城市，經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)，城市化水平較高。但經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，導(dǎo)致南京市土地利用類(lèi)型的劇烈變化。近年來(lái)，部分學(xué)者對(duì)南京市土地利用類(lèi)型的變化進(jìn)行的相關(guān)研究。孫漢儒等利用利用遙感數(shù)據(jù)獲得2002年和2009年南京土地利用數(shù)據(jù)，并利用典型相關(guān)分析法，分析了人文因素對(duì)土地利用變化的影響[1]。劉康等結(jié)合遙感和地理信息系統(tǒng)技術(shù)，獲得了1996年、2002年和2010年南京市土地利用數(shù)據(jù)，并利用Probit模型分析了引起南京市土地利用變化的驅(qū)動(dòng)因子[2]。梅卓華等以遙感作為數(shù)據(jù)源，分析了2000年和2007年南京市土地利用動(dòng)態(tài)變化趨勢(shì)，并從人口、經(jīng)濟(jì)和城市規(guī)劃角度分析了三者與土地利用變化之間的關(guān)系[5]。但這些研究主要是從人口、GDP、農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)品角度闡述社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展與土地利用變化之間的關(guān)系，沒(méi)有考慮到建筑、交通等因素的影響。本研究將從人口、GDP、農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量、房屋建筑施工面積、道路鋪設(shè)面積等角度出發(fā)，探討南京市土地利用變化與這些因子之間的相關(guān)關(guān)系。2000年和2010年南京市土地利用類(lèi)型數(shù)據(jù)通過(guò)對(duì)Landsat-5 TM影像進(jìn)行分類(lèi)獲得。

一、南京市土地利用變化分析

本研究在ENVI 5.1遙感圖像處理軟件中對(duì)2000年和2010年Landsat-5 TM影像數(shù)據(jù)進(jìn)行幾何校正、輻射校正和大氣校正后，根據(jù)2007年發(fā)布的《土地利用現(xiàn)狀分類(lèi)》（GB/T21010-2007）標(biāo)準(zhǔn)，將土地利用類(lèi)型分為水體、耕地、林地、建筑用地、草地、未利用地六類(lèi)，利用粗集理論和最大似然法對(duì)圖像進(jìn)行分類(lèi)，從而得到了2000年和2010年南京市土地利用類(lèi)型數(shù)據(jù)。經(jīng)檢驗(yàn)，總體分類(lèi)精度分別達(dá)到87.81%和84.09%，Kappa系數(shù)分別達(dá)到85.12%和83.5%，分類(lèi)結(jié)果的精度符合應(yīng)用要求。

本研究利用ArcGIS 10.1中的空間分析模塊，對(duì)2個(gè)時(shí)相的分類(lèi)結(jié)果數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，得出南京市土地利用類(lèi)型的變化趨勢(shì)。結(jié)果表明，2000-2010年南京市耕地面積呈下降趨勢(shì)，覆蓋面積由57%減少為42%，面積減少98967.15公頃，而建設(shè)用地面積呈增加趨勢(shì)，覆蓋面積由15%增加至28%，面積增加87091.09公頃。整體上來(lái)看，10年來(lái)耕地大量減少的同時(shí)，建設(shè)用地迅速增加，大量耕地轉(zhuǎn)變成了建設(shè)用地，這一現(xiàn)象在南京市長(zhǎng)江以南地區(qū)尤為明顯。這主要是由于2000年以來(lái)，南京市城市化水平越來(lái)越高，城鎮(zhèn)的擴(kuò)張與發(fā)展，侵占了大量的耕地面積，致使耕地面積急劇降低。林地面積呈增加趨勢(shì)，覆蓋面積由15%增加至16%，面積增加5278.25公頃。林地主要分布于山地、丘陵地區(qū)。草地面積呈下降趨勢(shì)，覆蓋面積由1.51%減少至1.3%，面積減少1392.14公頃。草地面積的減少也與建設(shè)用地面積的增加密切相關(guān)，大量的草地轉(zhuǎn)變成了建設(shè)用地。水體面積呈增加趨勢(shì)，覆蓋面積由10%增加至12%，面積增加13195.62公頃，這與南京市近10年來(lái)水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展密切相關(guān)。未利用地面積呈下降趨勢(shì)，覆蓋面積由1.5%減少至0.7%，面積減少5212.27公頃，減少的未利用地面積絕大多數(shù)被建設(shè)用地所覆蓋。

二、土地利用變化與社會(huì)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)耦合分析

本研究將土地利用類(lèi)型的變化趨勢(shì)與人口、GDP、農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量、房屋建筑施工面積、道路鋪設(shè)面積等指標(biāo)進(jìn)行耦合分析。研究表明，耕地與草地面積的變化與人口、GDP、房屋建筑施工面積、道路鋪設(shè)面積呈負(fù)相關(guān)關(guān)系，而建設(shè)用地面積的變化與這些指標(biāo)呈正相關(guān)關(guān)系。南京市總?cè)丝趶?000年的544.89萬(wàn)人增長(zhǎng)至2010年的632.42萬(wàn)人，由于人口數(shù)量的增加，以及非農(nóng)業(yè)人口數(shù)量的減少，使得南京市房地產(chǎn)市場(chǎng)需求旺盛，2000年南京市房屋建筑施工面積為2137.66萬(wàn)平方米，而2010年南京市房屋建筑施工面積為4570.49萬(wàn)平方米，增長(zhǎng)率達(dá)到114%。城鎮(zhèn)化的發(fā)展，也導(dǎo)致道路鋪設(shè)面積的增加，2000年南京市道路鋪設(shè)面積為7392萬(wàn)平方米，而2010年南京市道路鋪設(shè)面積達(dá)到9576萬(wàn)平方米。有研究表明，GDP的增長(zhǎng)是城市用地?cái)U(kuò)張最重要的驅(qū)動(dòng)因素[6]。南京市GDP由2000年的1021.3億元增長(zhǎng)至2010年的5130.65億元，增長(zhǎng)率達(dá)到402%，第一、二、三產(chǎn)業(yè)GDP均呈現(xiàn)明顯上升趨勢(shì)，從而導(dǎo)致建設(shè)用地的明顯增加。

研究表明，耕地面積的變化與農(nóng)業(yè)人口的變化呈現(xiàn)一定的正相關(guān)關(guān)系。統(tǒng)計(jì)資料表明，2004年以來(lái)，南京市農(nóng)業(yè)人口呈現(xiàn)下降趨勢(shì)，2004年南京市農(nóng)業(yè)人口數(shù)量為165.21萬(wàn)人，而到2010年，農(nóng)業(yè)人口數(shù)量下降至90.22萬(wàn)人，這與耕地面積的降低有關(guān)。

水體面積的變化與水產(chǎn)品產(chǎn)量的變化呈現(xiàn)一定的正相關(guān)關(guān)系。南京近些年來(lái)大力發(fā)展水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)，特別是高淳縣表現(xiàn)尤為明顯。部分耕地轉(zhuǎn)換成了水體。統(tǒng)計(jì)資料表明，2004年以來(lái)，南京市水產(chǎn)品產(chǎn)量呈現(xiàn)上升趨勢(shì)。2004年南京市水產(chǎn)品產(chǎn)量為17.41萬(wàn)噸，而到2010年，水產(chǎn)品產(chǎn)量上升至22.17萬(wàn)噸。

三、結(jié)論

本研究利用地理信息系統(tǒng)和遙感技術(shù)對(duì)2000年和2010年南京市Landsat-5 TM影像進(jìn)行分類(lèi)，得到水體、耕地、林地、建筑用地、草地、未利用地6種類(lèi)型的分布數(shù)據(jù)，并對(duì)2000-2010年土地利用變化趨勢(shì)進(jìn)行分析，結(jié)果表明，耕地、草地和未利用地面積呈下降趨勢(shì)，而建設(shè)用地、水體、林地面積呈增加趨勢(shì)。通過(guò)和人口、GDP、農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量、房屋建筑施工面積、道路鋪設(shè)面積等指標(biāo)進(jìn)行耦合分析，發(fā)現(xiàn)耕地與草地面積的變化與人口、GDP、房屋建筑施工面積、道路鋪設(shè)面積呈負(fù)相關(guān)關(guān)系，而建設(shè)用地面積的變化與這些指標(biāo)呈正相關(guān)關(guān)系，同時(shí)耕地面積的變化與農(nóng)業(yè)人口的變化呈現(xiàn)一定的正相關(guān)關(guān)系，水體面積的變化與水產(chǎn)品產(chǎn)量的變化也呈現(xiàn)一定的正相關(guān)關(guān)系。

（作者單位：南京林業(yè)大學(xué)經(jīng)濟(jì)管理學(xué)院）

項(xiàng)目名稱(chēng)：江蘇高校哲學(xué)社會(huì)科學(xué)基金資助項(xiàng)目“南京市土地利用變化與社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的耦合關(guān)系研究”（2014SJB049）；江蘇高校品牌專(zhuān)業(yè)建設(shè)工程資助項(xiàng)目（PPZY2015A062）；大學(xué)生實(shí)踐創(chuàng)新訓(xùn)練計(jì)劃項(xiàng)目（201510298096X）。

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