姚　昆，吳　亮

(1.成都理工大學(xué)國土資源部地學(xué)空間信息技術(shù)重點實驗室, 四川 成都610059；2.水利部新疆水利水電勘測設(shè)計研究院勘測總隊，新疆 昌吉831117)

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四川省土地利用時空動態(tài)變化分析

姚昆1，吳亮2

(1.成都理工大學(xué)國土資源部地學(xué)空間信息技術(shù)重點實驗室, 四川 成都610059；2.水利部新疆水利水電勘測設(shè)計研究院勘測總隊，新疆 昌吉831117)

土地是影響環(huán)境與發(fā)展的重要因素,及時掌握土地變化狀況對地區(qū)土地利用調(diào)整有重大意義.為探明近20年來四川省土地利用時空變化狀況，研究利用1996年、2005年及2014年四川省土地利用變更數(shù)據(jù)，同時結(jié)合多種動態(tài)變化經(jīng)典模型對其進(jìn)行定量分析.結(jié)果顯示：近20年內(nèi)，四川省土地利用結(jié)構(gòu)變化明顯，利用程度波動較大.

四川??；土地利用；時空動態(tài)變化

土地資源是人類生存與發(fā)展最重要的資源之一，土地資源的合理開發(fā)與利用是對其進(jìn)行保護(hù)的關(guān)鍵.對土地利用變化進(jìn)行定量分析，有助于人們實時了解該地區(qū)土地利用狀況，為土地規(guī)劃與決策提供科學(xué)依據(jù).正因如此，土地變化研究就一直作為相關(guān)領(lǐng)域研究的熱點問題.中國學(xué)者經(jīng)過30多年的努力已經(jīng)在土地利用動態(tài)變化、驅(qū)動力分析以及預(yù)測等方面眾多成果.劉紀(jì)遠(yuǎn)等[1]利用RS與GIS技術(shù)，對21世紀(jì)初中國土地利用變化的時空格局、成因與驅(qū)動力進(jìn)行分析；何凡能等[2]利用長時間數(shù)據(jù)集對中美300年土地變化進(jìn)行對比分析；袁磊等[3]對云南省土地利用變化及影響耕地變化的主要因素進(jìn)行研究；彭文甫等[4]也對成都1996-2002年土地變化及主要驅(qū)動力進(jìn)行分析.近年來，隨著經(jīng)濟(jì)水平的快速發(fā)展，四川省土地結(jié)構(gòu)正發(fā)生著巨大的改變，因此對全省土地利用狀況進(jìn)行時空動態(tài)變化分析有著十分重要的意義.

1　數(shù)據(jù)來源與處理

研究1996、2005、2014年的土地利用數(shù)據(jù)為四川省土地利用變更調(diào)查數(shù)據(jù).鑒于3期數(shù)據(jù)分類標(biāo)準(zhǔn)存在差異，為實現(xiàn)研究的便利性、科學(xué)性與合理性，研究以2007年國家頒布的土地利用分類標(biāo)準(zhǔn)為參照，將1996、2005年的土地利用數(shù)據(jù)重新進(jìn)行分類，統(tǒng)一為標(biāo)準(zhǔn)的八大類：耕地、園地、林地、草地、城鄉(xiāng)及工礦用地、交通用地、水域水利用地、其他土地.

2　土地利用動態(tài)變化分析

2.1利用速度變化分析

速度變化利用單一動態(tài)度與強(qiáng)度描述，單一動態(tài)度是區(qū)域土地變化速度的定量體現(xiàn)，真實反映了各類型土地變化的劇烈程度[5-7]，土地利用強(qiáng)度則表征了土地利用變化的強(qiáng)弱[7].

⑴

⑵

式中：K—某類型土地單一動態(tài)度；Q—某類型土地利用強(qiáng)度；Si,Sj—某類型土地初期、末期的面積；S—區(qū)域總面積；t—時間跨度，單位：年.

根據(jù)表達(dá)式⑴與⑵，得出四川省土地利用動態(tài)度與強(qiáng)度結(jié)果(表1).

表1　四川省1996-2014年土地利用動態(tài)度與強(qiáng)度 %

四川省土地利用速度變化由表1可知：從K分析，草地、水域水利用地、其他土地的動態(tài)度在1996-2014年內(nèi)均為負(fù)值，這3種地類土地面積均呈現(xiàn)減少狀態(tài)；其中，面積減少地類中其他土地動態(tài)度最大為2.6106%，表明該類型土地面積減少速度最快，主要是人們對該地類開發(fā)力度加大，其中的未利用土地面積迅速減少的結(jié)果；耕地、園地等5種地類動態(tài)度為正，面積呈快速增加的狀態(tài)；交通用地動態(tài)度最大面積增加速度最明顯，這是因為社會經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展人們加大交通建設(shè)的力度；比較1996-2005年與2005-2014年的Q絕對值，除其他土地與園地外均是后期變化強(qiáng)度大于前期，表明后期面積變化速度有加強(qiáng)趨勢.

2.2土地利用程度變化分析

土地利用程度是定量揭示區(qū)域土地利用的發(fā)展趨勢和綜合水平的客觀指標(biāo).研究參照劉紀(jì)遠(yuǎn)等[5]提出的土地利用程度綜合指數(shù)評價法，將全省各類型土地分為:1級(其他土地)、2級(林地、草地、水域水利用地)、3級(耕地、園地)、4級(城鄉(xiāng)及工礦用地、交通用地).

土地利用程度綜合指數(shù)表達(dá)式：

⑶

式中：U—土地利用程度綜合指數(shù)，Di—第i級土地分級指數(shù)，Ci—第i級土地占區(qū)域總面積比重.

土地利用程度綜合指數(shù)變化量表達(dá)式：

⑷

式中：ΔUa-b—區(qū)域綜合指數(shù)變化量，Ua、Ub—為時間a和b區(qū)域綜合指數(shù)，Cia、Cib—為時間a和b第i級土地占區(qū)域總面積比重.如果ΔUa-b>0該區(qū)域土地利用正處于發(fā)展時期，否則處于衰退時期或調(diào)整期.

表2　1996-2014年四川省土地利用程度綜合指數(shù)及變化量

根據(jù)表達(dá)式⑶和⑷，計算出四川省土地利用程度綜合指數(shù)及其變化量(表2).

四川省土地利用程度變化由表2可知：研究期內(nèi)，全省土地利用程度綜合指數(shù)呈現(xiàn)先降后升的變化趨勢.比較1996-2005年與2005-2014年兩個階段的土地利用程度指數(shù)變化量，全省土地總體水平處于發(fā)展?fàn)顟B(tài)；耕地的利用程度變化趨勢與全省變化趨勢相同；研究期內(nèi)草地、水域水利用地和其他土地的利用程度指數(shù)，呈現(xiàn)持續(xù)下降的趨勢，這些土地類型正處于衰退期或者調(diào)整期，面積會將持續(xù)減少；研究期內(nèi)園地、林地、交通用地和城鄉(xiāng)及工礦用地的利用程度指數(shù)，呈現(xiàn)增加的趨勢，這主要是國家“退耕還林、還草”等工程以及經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展、城市化進(jìn)程加快的結(jié)果.

3　結(jié)語

本文以1996-2014年四川省土地利用變更調(diào)查數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，借助多種土地利用動態(tài)變化數(shù)學(xué)模型對近20年來四川省土地利用狀況進(jìn)行動態(tài)變化分析.結(jié)果表明：從土地變化速度看，草地、水域、其他土地這3個類土地面積呈現(xiàn)迅速減少狀態(tài)，其余5個地類均呈現(xiàn)面積迅速增加變化趨勢，特別是交通用地面積增加速度最明顯；從土地利用程度分析，土地利用程度指數(shù)變化量呈現(xiàn)由負(fù)向正的過渡，整個研究階段內(nèi)全省土地總體處于發(fā)展?fàn)顟B(tài).

[1]劉紀(jì)遠(yuǎn),張增祥,徐新良,等.21世紀(jì)初中國土地利用變化的空間格局與驅(qū)動力分析[J].地理學(xué)報,2009,(12):1411-1420.

[2]何凡能,李美嬌,肖冉.中美過去300年土地利用變化比較[J].地理學(xué)報,2015,(2):297-307.

[3]袁磊,楊昆,趙俊三.云南省土地利用變化特征及耕地變化驅(qū)動力因素分析[J].國土資源科技管理,2015,(3):1-5.

[4]彭文甫,何政偉,周介銘.1996-2002年成都土地利用變化分析[J].四川師范大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版),2007,(1):106-111.

[5]劉紀(jì)遠(yuǎn),張增祥,莊大方,等.20世紀(jì)90年代中國土地利用變化的遙感時空信息研究[M].北京:科學(xué)出版社,2005.

[6]凌俠,王丹秋.基于RS和GIS的固陽縣土地利用動態(tài)變化研究[J].內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報,2013,(5):48-52.

[7]馬松增,史明昌,楊貴森,等.基于RS和基于GIS的土地利用時空動態(tài)變化分析[J].水土保持研究,2013,(1):178-181.

(責(zé)任編校：晴川)

Analysis of Temporal and Spatial Change of Land Use in Sichuan Province

YAO Kun1, WU Liang2

(1.Ministry of Land and Resources Key Laboratory of Geological Spatial Information Technology,Chengdu University of Technology, Chengdu Sichuan 610059, China;2. Ministry of Water Resources Survey Corps,Xinjiang Water Conservancy and Hydro Power Survey and Design Institute, Changji Xinjiang 831117, China)

Land is an important factor that affects the environment and development, and it is of great significance to grasp the change of land in time. With the classic model of multiple dynamic quantitative analysis, this study utilized 1996, 2005 and 2014 land use data to investigate the status of Sichuan province land use change in the past 20 years. The results showed that in the past 20 years, the change of land use structure in Sichuan province was obvious, and the land use degree fluctuated greatly.

Sichuan province; land use; temporal and spatial dynamic change

2016-09-07

姚昆(1991— )，男，四川西昌人，成都理工大學(xué)國土資源部地學(xué)空間信息技術(shù)重點實驗室碩士生.研究方向：3S技術(shù)與數(shù)字國土、生態(tài)遙感.

F301

A

1008-4681(2016)05-0014-03