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        四川省縣級(jí)以上城市發(fā)展變化監(jiān)測(cè)與分析

        2019-09-10 07:22:23謝兵劉慧娟代永發(fā)
        炎黃地理 2019年2期
        關(guān)鍵詞:動(dòng)態(tài)分析城市發(fā)展土地利用

        謝兵 劉慧娟 代永發(fā)

        摘 要:本文運(yùn)用RS與GIS相結(jié)合的方法,利用2006-2009年、2011-2014年兩期高分辨率遙感影像及相關(guān)專(zhuān)業(yè)資料,開(kāi)展四川省縣級(jí)以上城市發(fā)展變化監(jiān)測(cè),研究全省城市發(fā)展、土地利用、空間布局、地域差異等特征。研究結(jié)果表明:城市發(fā)展主要以外部擴(kuò)展為主,地域差異顯著;四川省縣級(jí)以上城市發(fā)展建設(shè)過(guò)程中比較重視生態(tài)環(huán)境以及公共服務(wù)設(shè)施建設(shè),合理利用空閑土地,重視城市綠化的趨勢(shì)良好。

        關(guān)鍵詞:城市發(fā)展;變化監(jiān)測(cè);土地利用;動(dòng)態(tài)分析

        0 引言

        四川省地域遼闊、人口眾多、地表變化頻繁,在經(jīng)濟(jì)發(fā)展的轉(zhuǎn)型期,全省經(jīng)濟(jì)建設(shè)高速發(fā)展,地理省情復(fù)雜。建立完整、統(tǒng)一和綜合的地理省情監(jiān)測(cè)體系,開(kāi)展地理省情監(jiān)測(cè)工作不僅具有深遠(yuǎn)的意義,而且具有重要性、必要性和緊迫性。通過(guò)開(kāi)展四川省縣級(jí)以上城市發(fā)展變化監(jiān)測(cè),調(diào)查全省土地利用與覆蓋、城市布局和發(fā)展變化等基本狀況,通過(guò)統(tǒng)計(jì)分析其空間范圍、分布特征、地域差異等,形成反映各類(lèi)地理環(huán)境要素的分布與關(guān)系,及其發(fā)展變化規(guī)律的監(jiān)測(cè)成果,從地理空間的角度提供客觀的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)。

        1 監(jiān)測(cè)區(qū)概況與數(shù)據(jù)源情況

        1.1 監(jiān)測(cè)區(qū)域概況

        四川省位于中國(guó)西南腹地,東經(jīng)97°21'-108° 31',北緯26°03'-34°19'之間,地處長(zhǎng)江上游,東西最大跨度1075km,南北最大跨度921km。四川歷史悠久、風(fēng)光秀麗、物產(chǎn)豐富,享有“天府之國(guó)”美譽(yù)。四川東鄰重慶市,南接云南省、貴州省,西銜西藏自治區(qū),北連青海省、甘肅省、陜西??;東部丘陵較多,西部山地較多。四川省內(nèi)河網(wǎng)密布,水系發(fā)達(dá),岷江、沱江、雅礱江、嘉陵江縱貫四川。四川人口稠密,氣候宜人,經(jīng)濟(jì)發(fā)展較快,交通干線密集。

        1.2 數(shù)據(jù)源情況

        本文選取的數(shù)據(jù)源包括遙感影像、基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)、地理國(guó)情普查成果數(shù)據(jù)和專(zhuān)業(yè)資料數(shù)據(jù)等。其中,遙感影像資料包括:2006-2009年、2011-2014年兩期分辨率優(yōu)于1米高分遙感影像(三州地區(qū)優(yōu)于2.5米)?;A(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)包括:1∶10000 DLG數(shù)據(jù),生產(chǎn)時(shí)間為2006-2011年;1∶50000 DLG數(shù)據(jù),現(xiàn)勢(shì)性為2003年、2008年。地理國(guó)情普查成果數(shù)據(jù)主要包括:正射影像成果、地表覆蓋和地理國(guó)情要素?cái)?shù)據(jù)成果、解譯樣本數(shù)據(jù)、外業(yè)調(diào)繪數(shù)據(jù)。專(zhuān)業(yè)資料包括:規(guī)劃、國(guó)土等部門(mén)關(guān)于土地類(lèi)型及城區(qū)范圍的專(zhuān)題數(shù)據(jù),民政、交通等部門(mén)的專(zhuān)題數(shù)據(jù)和四川省統(tǒng)計(jì)年鑒等。

        2 監(jiān)測(cè)與分析方法

        (1)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)提取

        城市發(fā)展變化監(jiān)測(cè)分類(lèi)體系參考《GB50137-2011 城市用地分類(lèi)與規(guī)劃建設(shè)用地標(biāo)準(zhǔn)》確定,包括已建成區(qū)6個(gè)一級(jí)類(lèi),在此基礎(chǔ)上細(xì)分了4個(gè)二級(jí)類(lèi),監(jiān)測(cè)內(nèi)容及定義詳見(jiàn)表1。

        利用第一期遙感影像,結(jié)合參考資料,通過(guò)人工目視解譯的方式獲取全省城市主城區(qū)和已建成區(qū)范圍,并根據(jù)分類(lèi)體系進(jìn)行分類(lèi)提取,作為監(jiān)測(cè)本底數(shù)據(jù)庫(kù)。

        利用第一期本底數(shù)據(jù)為基礎(chǔ),疊加第二期影像數(shù)據(jù),結(jié)合參考資料,通過(guò)增量更新技術(shù)提取一期到二期的城市用地變化監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)。

        (2)監(jiān)測(cè)分析方法

        根據(jù)兩期城市采集的數(shù)據(jù)成果,統(tǒng)計(jì)全省地級(jí)市主城區(qū)及縣級(jí)已建成區(qū)的城區(qū)擴(kuò)張面積、擴(kuò)展面積占比等指標(biāo),統(tǒng)計(jì)各城市已建成區(qū)面積變化量、居住、公共管理與公共服務(wù)用地建筑區(qū)(群)變化量,綠地變化量、城市公共設(shè)施用地變化量、水域及水利設(shè)施用地變化量、變化率及各地類(lèi)間的轉(zhuǎn)換信息,分析城市發(fā)展變化監(jiān)測(cè)時(shí)間段內(nèi)城市地類(lèi)轉(zhuǎn)換的主要類(lèi)別,各地類(lèi)的分布特征、地域差異等信息。

        3 監(jiān)測(cè)結(jié)果與分析

        3.1 四川省縣級(jí)以上城市發(fā)展變化總體分析

        (1)城市擴(kuò)展面積變化特征分析

        本文利用兩期遙感影像,在GIS空間分析技術(shù)支持下,提取了四川省縣級(jí)以上城市兩個(gè)監(jiān)測(cè)時(shí)相已建成區(qū)范圍及各用地類(lèi)型分類(lèi)數(shù)據(jù),對(duì)各種地類(lèi)的面積、變化量、變化率等進(jìn)行統(tǒng)計(jì),結(jié)果見(jiàn)表2。

        從表2可看出,2006-2014年間,四川省縣級(jí)以上城市已建成區(qū)擴(kuò)展面積變化率為52.55%,其中占比最大的為居住、公共管理與公共服務(wù)用地建筑區(qū),占總擴(kuò)展面積的44.41%,其次是其他地類(lèi),主要包括施工區(qū)、空地等,可見(jiàn)建筑區(qū)及施工區(qū)的擴(kuò)展是城市發(fā)展的主要推動(dòng)力。

        根據(jù)建設(shè)部《城市用地分類(lèi)與規(guī)劃建設(shè)用地標(biāo)準(zhǔn)》,居住用地25%-40%,公共管理與公共服務(wù)用地5%-8%,道路與交通設(shè)施用地10%-25%,綠地10%-15%,這四類(lèi)用地綜合占比為50%-88%。通過(guò)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)分析發(fā)現(xiàn),城市綠地占比雖有所增加,但仍低于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn);2014年,城市公共設(shè)施用地占比達(dá)到8.47%,相比國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)仍處于較低水平,需要進(jìn)一步加強(qiáng)土地資源管理、注重土地利用結(jié)構(gòu)調(diào)整與布局優(yōu)化。

        (2)單一土地利用動(dòng)態(tài)度分析

        由圖1可知,四川省縣級(jí)以上城市已建成區(qū)范圍內(nèi),城市綠地的增加速度最快,年變化率達(dá)到21.29%;其次是城市公共設(shè)施用地;增加最慢的地類(lèi)為水域及水利附屬設(shè)施用地。

        (3)雙向土地利用動(dòng)態(tài)度分析

        從表中可以看出,其他地類(lèi)變化最為活躍,轉(zhuǎn)出率最高,轉(zhuǎn)入率位居第二;轉(zhuǎn)入率最高的是城市綠地,轉(zhuǎn)入率較高的是城市公共設(shè)施用地、建筑區(qū),分別為轉(zhuǎn)出率的12.36、5.06倍。

        3.2 四川省縣級(jí)以上城市用地類(lèi)型變化分析

        (1)原城區(qū)用地類(lèi)型的轉(zhuǎn)換分析

        本文通過(guò)對(duì)比兩期分類(lèi)數(shù)據(jù),分析原城區(qū)范圍內(nèi)的土地轉(zhuǎn)換情況。數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)結(jié)果顯示,監(jiān)測(cè)時(shí)段四川省縣級(jí)以上城市在原城區(qū)范圍內(nèi)建筑區(qū)、城市綠地、城市公共設(shè)施用地分別增加105.470 km2、26.624 km2、28.084 km2,而其他地類(lèi)減少159.819 km2,占上述三類(lèi)用地面積增加的99.78%,是三類(lèi)用地面積增加的主要來(lái)源,其他地類(lèi)主要包括在建工地、空地和草地等。建筑區(qū)增加的面積最為突出,占全省建成區(qū)總轉(zhuǎn)換地類(lèi)面積的54.33%。城市綠地和城市公共基礎(chǔ)設(shè)施用地增加面積相對(duì)較小。

        由圖2可知,原城區(qū)范圍內(nèi)除其他地類(lèi)外各城市用地類(lèi)型面積變化總體不大,建筑區(qū)、城市綠地、城市公共設(shè)施用地、水域及水利設(shè)施和其他地類(lèi)保持不變的面積占一期各地類(lèi)面積比分別為91.44%、87.36%、95.54%、97.03%、56.78%,由此可見(jiàn),除其他地類(lèi)變化較大外,各城市用地類(lèi)型面積變化均較小。

        (2)擴(kuò)展區(qū)域用地類(lèi)型情況分析

        為進(jìn)一步研究四川省縣級(jí)以上城市城區(qū)擴(kuò)展對(duì)土地利用的影響,本文對(duì)擴(kuò)張主要占地類(lèi)型情況進(jìn)行了分析,得到擴(kuò)展區(qū)域內(nèi)各地類(lèi)轉(zhuǎn)換圖,如下圖所示:

        監(jiān)測(cè)時(shí)段四川省縣級(jí)以上城市城區(qū)擴(kuò)展主要占地類(lèi)型包括耕地、村鎮(zhèn)居民點(diǎn)及其他建筑用地和林地,其中以使用耕地為主,面積達(dá)到486.4217 km2,占全省城區(qū)總擴(kuò)展面積的47.48%;使用村鎮(zhèn)居民點(diǎn)及其他建筑用地和林地面積分別為155.6426 km2、169.0105 km2,分別占全省城區(qū)總擴(kuò)展面積的16.5%、15.19%。全省城區(qū)擴(kuò)展利用綠地、道路及附屬設(shè)施用地、水域用地較少,僅占全省城區(qū)擴(kuò)展面積的0.80%、3.17%、6.65%。

        全省城區(qū)擴(kuò)展占用地類(lèi)主要轉(zhuǎn)化為建筑區(qū)(群)和在建工地、空地和草地等其他地類(lèi),面積分別為349.9901 km2、496.6881 km2,分別占全省擴(kuò)展總面積的34.17%,48.49%。

        3.3 城市發(fā)展變化的地域差異分析

        (1)四川省21市州城市發(fā)展用地類(lèi)型對(duì)比分析

        為了直觀的對(duì)比21個(gè)地級(jí)以上城市間的地域差異,對(duì)兩監(jiān)測(cè)時(shí)相間已建成區(qū)變化量、變化率用柱狀圖疊加折線圖表示。

        由圖4可知,面積變化量與變化率之間存在一定的相關(guān)性,但不是正相關(guān)關(guān)系。面積變化量最大的成都市,由于基期面積較大,故變化率并不是全省最大的,而巴中市已建成區(qū)面積擴(kuò)展量17.314 km2,排全省16,變化率卻居全省第2。

        如圖所示,建筑區(qū)占比最大的是涼山州61.82%,最小的為巴中市35.59%;城市綠地占比最大的是成都市6.40%,最小的為甘孜州僅0.8%;公共設(shè)施用地占比最大的是廣安市10.08%,最小的為瀘州市6.02%;水域及水利設(shè)施占比最大的是樂(lè)山市21.47%,占比最小的成都市為2.86%;其他地類(lèi)占比最大的遂寧市44.42%,最小的雅安市為21.36%。與國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)(GB 50137-2011)對(duì)比發(fā)現(xiàn),城市綠地和公共設(shè)施用地兩地類(lèi)占比均小于規(guī)劃結(jié)構(gòu)比重,其他地類(lèi)占比相對(duì)較大,遂寧市、巴中市尤為明顯,建成區(qū)內(nèi)空閑地平均占建成區(qū)面積的20%以上,未來(lái)城市規(guī)劃建設(shè)需注意調(diào)控土地利用,合理安排土地投放的數(shù)量和節(jié)奏,改善建設(shè)用地結(jié)構(gòu)、布局,挖掘用地潛力,提高土地配置和利用效率。

        (2)用地類(lèi)型轉(zhuǎn)換區(qū)域差異分析

        成都市地類(lèi)轉(zhuǎn)換總面積為166.167 km2,占基期已建成區(qū)面積的24.56%,占全省21個(gè)市州地類(lèi)轉(zhuǎn)換總面積的48.72%;德陽(yáng)市、綿陽(yáng)市、南充市轉(zhuǎn)換面積相對(duì)較大,均在15 km2以上,對(duì)應(yīng)的地類(lèi)面積占基期已建成區(qū)面積比分別為20.03%、19.77%、16.56%。這些城市或由于靠近成渝,受到成渝經(jīng)濟(jì)圈、成都平原城市群等重大戰(zhàn)略的輻射帶動(dòng),發(fā)展較好。廣元市、遂寧市、資陽(yáng)市和雅安市由于基期已建成區(qū)面積較小,地類(lèi)轉(zhuǎn)換面積占比相對(duì)較高,均在15%以上。樂(lè)山市由于基期已建成區(qū)面積較大,地類(lèi)轉(zhuǎn)換面積占比相對(duì)較小,僅為10.27%。攀枝花市地類(lèi)轉(zhuǎn)換面積占比4.60%,在21個(gè)市州中占比最低。

        (3)擴(kuò)展占地類(lèi)型區(qū)域差異分析

        成都市各區(qū)縣擴(kuò)展面積最為突出,占全省擴(kuò)展總面積的40.16%。各市州擴(kuò)展過(guò)程中,主要用地類(lèi)型為耕地、林地、村鎮(zhèn)居民點(diǎn)及其他建筑用地,而綠地、道路及附屬設(shè)施用地面積均較小。其中15個(gè)市州耕地面積占擴(kuò)展區(qū)域比例均在40%以上,內(nèi)江市、德陽(yáng)市高于60%,攀枝花最少,僅為13.88%;其次為林地和村鎮(zhèn)居民點(diǎn)及其他建筑用地,二者占比最大的均為攀枝花市,可能與自身地形等原因有關(guān);甘孜州、阿壩州均屬于川西高原地區(qū),城市發(fā)展緩慢,城區(qū)擴(kuò)展面積較小,加之草原植被覆蓋率較高,因此擴(kuò)展區(qū)域主要用地類(lèi)型為施工區(qū)、草地及其他用地類(lèi)型,分別占擴(kuò)展區(qū)域面積比為51.07%、27.48%。廣元、樂(lè)山等市,由于市域內(nèi)水域面積較大,因此城區(qū)擴(kuò)展使用水域用地占比較大。

        4 結(jié)束語(yǔ)

        本文利用2006-2009年、2011-2014年兩期高分辨率遙感影像及相關(guān)專(zhuān)業(yè)資料,開(kāi)展四川省縣級(jí)以上城市發(fā)展變化監(jiān)測(cè)與分析,研究表明:

        (1)四川省縣級(jí)以上城市發(fā)展建設(shè)過(guò)程中比較重視生態(tài)環(huán)境及公共服務(wù)設(shè)施建設(shè),合理利用空閑土地,重視城市綠化的趨勢(shì)良好。

        (2)截止2014年,四川省縣級(jí)以上城市的城市綠地、城市公共設(shè)施用占比仍低于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),需要進(jìn)一步加強(qiáng)土地資源管理、注重土地利用結(jié)構(gòu)調(diào)整與布局優(yōu)化。

        (3)城市發(fā)展主要以外部擴(kuò)展為主,原城區(qū)內(nèi)部各用地類(lèi)型間轉(zhuǎn)換并不劇烈,擴(kuò)展區(qū)域占地類(lèi)型中耕地最多,其次為林地、村鎮(zhèn)居民點(diǎn)及其他建筑用地。

        (4)城市發(fā)展的地域差異顯著。建議未來(lái)城市規(guī)劃建設(shè)需注意調(diào)控土地利用,合理安排土地投放的數(shù)量和節(jié)奏,改善建設(shè)用地結(jié)構(gòu)、布局,挖掘用地潛力,提高土地配置和利用效率。

        參考文獻(xiàn)

        [1] 鄭明輝,王海云,李燦,等.基于地理國(guó)情監(jiān)測(cè)的清遠(yuǎn)縣開(kāi)發(fā)區(qū)土地利用時(shí)空演變分析[J].地理信息世界,2015,22(5):27-32.

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        [3] 康紅梅.城市基礎(chǔ)設(shè)施與城市空間演化的互饋研究[D].哈爾濱:哈爾濱工業(yè)大學(xué),2012.

        [4] 劉艷芳,劉海江,劉殿鋒,等.區(qū)域城鎮(zhèn)化發(fā)展水平監(jiān)測(cè)與評(píng)價(jià)[J].地理信息世界,2015,22(5):14-20.

        作者簡(jiǎn)介:

        謝兵(1968-);男;重慶大足區(qū)人;工程師;大學(xué)專(zhuān)科;主要從工程測(cè)量、地理信息數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)等工作;單位:四川省第一測(cè)繪工程院。

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