萬 強, 方義強, 劉伯云

(1. 璧山區(qū)丁家街道辦事處, 重慶 402764; 2. 西南大學(xué) 資源環(huán)境學(xué)院, 重慶 400715)

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不同時段土地利用時空格局變化及影響因素分析
——以重慶璧山區(qū)為例

萬 強1, 方義強1, 劉伯云2

(1. 璧山區(qū)丁家街道辦事處, 重慶 402764; 2. 西南大學(xué) 資源環(huán)境學(xué)院, 重慶 400715)

對璧山區(qū)土地利用變化進行分析,以2000、2005、2010、2015年4期的遙感影像為數(shù)據(jù)源,將土地利用類型分為5大類,利用2000—2015年璧山區(qū)土地變更調(diào)查數(shù)據(jù)及統(tǒng)計年鑒數(shù)據(jù),計算土地利用類型變化量。利用GIS和地統(tǒng)計學(xué),分析研究期間土地利用變化趨勢,分析得出其變化驅(qū)動因子。旨在解決當前璧山區(qū)經(jīng)濟發(fā)展與用地矛盾問題,為璧山區(qū)土地可持續(xù)利用與發(fā)展以及城市建設(shè)規(guī)劃提供借鑒。

璧山; 土地利用; 變化趨勢; 空間格局

0 引 言

土地利用/覆被變化(LUCC)與全球生態(tài)系統(tǒng)的變化緊密相連,對區(qū)域的可持續(xù)發(fā)展起著基礎(chǔ)性支撐作用[1-2]。未來人類發(fā)展所面臨的發(fā)展和環(huán)境相關(guān)問題都與土地利用/覆被變化緊密相關(guān),因此土地利用/覆被變化已成為全球變化問題研究的核心主題之一[3]。自改革開放以來,由于人口增長,經(jīng)濟發(fā)展帶來的對土地管理政策變化,從而影響土地利用時空格局的變化[4]。為了應(yīng)對此科研問題,國際上在LUCC研究方面強調(diào)大規(guī)模、跨學(xué)科和綜合性,建立了許多不同內(nèi)容、不同尺度的分析模型[5-8]。

目前LUCC的數(shù)據(jù)來源于3個方面:通過“3S”技術(shù)獲取的有關(guān)LUCC的不同精確度的海量數(shù)據(jù)、統(tǒng)計年鑒在內(nèi)的歷年統(tǒng)計資料及歷史圖件、國土資源部門的土地詳查變更資料。璧山區(qū)各個土地利用類型的數(shù)量受到自然、社會、經(jīng)濟、技術(shù)、政策等要素的綜合影響。土地利用時空格局的變化成了影響區(qū)域可持續(xù)發(fā)展的一個重要因素,而縣域尺度的研究還未見太多。本文以重慶市璧山區(qū)為研究區(qū)域,利用2000—2015年土地利用變更調(diào)查數(shù)據(jù),對璧山土地利用時空格局變化情況進行深入研究分析,探討了引起土地利用變化的驅(qū)動力因素,希望對璧山土地資源集約利用,未來城市規(guī)劃起到一定的作用。

1 研究區(qū)概況

璧山區(qū)位于重慶市西部,東經(jīng)106.02′～106.20′,北緯29.17′～29.53′。東西寬15.5 km,南北長66.5 km,區(qū)域面積915 km2。東鄰沙坪壩區(qū)、九龍坡區(qū),南界江津區(qū),西連銅梁區(qū)、永川區(qū),北接合川區(qū)、北碚區(qū)。璧山地處重慶西大門,是渝西地區(qū)到重慶主城區(qū)的交通要道。地形處于四川盆地和山地過渡地帶,地勢以丘陵為主。最高海拔1 027 m,最低138 m,多在200～800 m之間。2014年5月2日,經(jīng)國務(wù)院批準撤銷璧山縣,設(shè)立重慶市璧山區(qū)。全區(qū)幅員面積915 km2,轄6個街道、9個鎮(zhèn),戶籍人口63.5萬,常住人口72.5萬。

圖1 研究區(qū)的區(qū)位圖

2 研究方法

2.1 數(shù)據(jù)來源

本文以璧山區(qū)2000—2015年土地利用變更調(diào)查數(shù)據(jù)為基礎(chǔ),選取2000、2005、2010這3個時期的重慶璧山區(qū)土地利用圖,結(jié)合重慶市統(tǒng)計信息之統(tǒng)計年度公報,整理形成土地利用變化研究的數(shù)據(jù)庫。以ArcGIS 10.2為支撐,對璧山區(qū)的不同時期的遙感圖進行解譯,得到3期不同時段的土地覆被圖,然后統(tǒng)計不同時期的土地利用的面積和響應(yīng),最后對3期景觀格局進行分析。

2.2 研究方法

本研究過程是先獲取相關(guān)的土地覆被信息后,然后對其生態(tài)系統(tǒng)類型進行分類,最后將生態(tài)系統(tǒng)分類結(jié)果通過空間分析方法進行相關(guān)分析,并檢驗分類結(jié)果的精度[9]。從土地利用空間格局變化的研究角度,建立一個相應(yīng)的土地利用指標判斷模型,從數(shù)量、動態(tài)和空間變化等方面分析璧山區(qū)近10年的土地利用特征。

為了進一步研究土地利用變化帶來的各類效應(yīng),通過各種土地利用類型的變化幅度和速度,采用動態(tài)度分析土地利用數(shù)量變化。本文采用不同時段璧山區(qū)的土地利用變化值來分析土地利用數(shù)量變化,通過這些分析,不僅可得到區(qū)域土地利用變化的速率[10-11],也可表征研究區(qū)一定時間范圍內(nèi)的各種土地利用變化的情況。

3 結(jié)果與分析

3.1 璧山區(qū)土地利用構(gòu)成與空間格局的變化

在土地分類中參考中國常用土地分類標準和文獻[12],并結(jié)合實際情況,將3個時期重慶市璧山區(qū)的土地分為5大類:森林、水體、農(nóng)田、城鎮(zhèn)、草地。利用ArcGIS得各期空間分布,如圖2所示。運用土地統(tǒng)計學(xué)方法對研究區(qū)土地利用類型進行了面積變化統(tǒng)計。其2000年、2005年和2010年土地利用類型在數(shù)量上的變化主要變現(xiàn)為:從構(gòu)成來看:在土地利用類型中主要以森林、農(nóng)田為主,其次為灌草和草地,城鎮(zhèn)以及裸地面積最小。從空間布局來看:森林覆蓋面積主要集中在研究區(qū)的兩側(cè),增加趨勢明顯,說明當?shù)氐纳鷳B(tài)修復(fù)工程取得了很大的成效。東部地帶的森林覆蓋率較好,這可能和降雨量以及人口稀少等因素相關(guān)。農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)比例也較大,主要分布在丘陵地帶。從比例上來看,農(nóng)田和森林生態(tài)系統(tǒng)占了璧山區(qū)的大部分,也可以說農(nóng)田和森林生態(tài)系統(tǒng)構(gòu)成了璧山區(qū)生態(tài)系統(tǒng)的基底。草地呈帶狀分布,主要集中在河流附近。城鎮(zhèn)集中在南部和中部,城鎮(zhèn)附近都有河流通過。

圖2 重慶市璧山區(qū)土地利用覆蓋圖

3.2 璧山區(qū)土地利用變化量

從變化量來看:草地、農(nóng)田逐年較少,森林、城鎮(zhèn)、水體用地呈上升趨勢,其中:灌草的面積減少最大,且減少幅度逐年增大,2000—2005年總體減少了2 293公頃,2005—2010年減少了2 873公頃,2010年以后,減少量達到6 000公頃, 總減少面積為10 249公頃。各種生態(tài)系統(tǒng)變化的特點:灌草生態(tài)系統(tǒng)的面積大幅度減少,特別是2005以后縮小的面積更加明顯,這主要是因為實施生態(tài)工程,其次是植被的自然恢復(fù)。農(nóng)田面積的逐年減少,這主要是因為實施森林生態(tài)工程,占去了大量的農(nóng)田面積。農(nóng)田變化面

圖3 不同時段璧山區(qū)的土地利用變化值

積和森林、城鎮(zhèn)面積的變化趨勢相反。整體來講, 灌草、農(nóng)田、草地的變化一致, 呈逐年減少的趨勢。

可以看出,璧山區(qū)的土地利用水平呈上升趨勢,水域、草地、農(nóng)田面積在減少,而森林、城鎮(zhèn)等建設(shè)用地在急劇擴張,這種趨勢是現(xiàn)今西部大開發(fā)政策和當?shù)卣袨榈慕Y(jié)果。任何一種土地資源的開發(fā)活動都是在一定的經(jīng)濟利益驅(qū)動和政策背景下進行的。以區(qū)縣為單元的土地利用中受經(jīng)濟系統(tǒng)、政策水平以及制度影響很大。人口的增多,引導(dǎo)制度與政策的改變,制度與政策又反過來促進社會的發(fā)展,進一步改變著區(qū)域土地利用格局。

4 結(jié) 論

研究表明,自2000年以來,璧山區(qū)的城市發(fā)展比較迅速,主要是城市用地增加和農(nóng)田面積的減少。璧山區(qū)農(nóng)田的減少是該區(qū)顯著的土地利用特征,大部分的農(nóng)田被森林用地和城鎮(zhèn)用地占據(jù)。人類活動加強導(dǎo)致農(nóng)田、灌草生態(tài)系統(tǒng)向城鎮(zhèn)生態(tài)系統(tǒng)、旅游等其他建設(shè)用地轉(zhuǎn)換,成為璧山區(qū)土地利用類型間轉(zhuǎn)化的熱點。

不同地類空間分布特征有差別。農(nóng)田和森林用地分布廣泛且用地面積大;城鎮(zhèn)用地主要集中在中部河流地帶,沿河沿江呈帶狀布局。草地呈現(xiàn)零星分布趨勢,主要分布在河流附近,且所占比例較小。水域東西南北穿越整個區(qū)域。2000年以來璧山區(qū)土地利用集約利用水平呈現(xiàn)上升趨勢,森林面積的增大使得生態(tài)基底保持完整,可以說這種趨勢是適應(yīng)生態(tài)城市發(fā)展的過程。

在西部大開發(fā)的背景下,璧山區(qū)將進入城市化加速發(fā)展階段,更應(yīng)該關(guān)注山地城市發(fā)展的狀況,建立土地利用和區(qū)域生態(tài)環(huán)境的直接影響關(guān)系。同時,璧山區(qū)也應(yīng)該綜合考慮人文、社會和生態(tài)環(huán)境等其他因素的關(guān)系,合理的優(yōu)化生態(tài)空間格局,充分發(fā)揮當?shù)氐耐恋乩眯?生態(tài)文明建設(shè)是今后璧山開發(fā)的重點。

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Study on land-use change and its spatial distribution in the different periods: a case study in bishan

WANQiang1,FANGYiqiang1,LIUBoyun2

(1. Dingjia Street Committee of Bishan District, Chongqing 402764, China; 2. College of Resources and Environment, Southwest University, Chongqing 400715, China)

By the land use change of spatio-temporal of Bishan. Bishan area was divided into five categories of land use types, based on TM images of the years of 2000, 2005,2010 and 2015 . Bishan land change survey and statistical year book data form 2000 to 2015 were analyzed based on the calculations of variation of each use type with the GIS software and statistics. The results show the tendency of land use changes and their driving forces in order to solve the current economic development and land use in Bishan, and provide reference for sustainable use of land and planning for urban.

Bishan; land use; variation tendency; spatial patterns

2016-07-08。

國家自然科學(xué)基金資助項目(31004034)。

萬 強(1975-),男,重慶人,重慶市璧山區(qū)丁家街道水利工程師。

1673-5862(2016)04-0437-04

P951

A

10.3969/ j.issn.1673-5862.2016.04.012