田立鑫, 韓 美, 王 敏, 魏 帆, 孔凡彪, 孔祥倫
(山東師范大學(xué) 地理與環(huán)境學(xué)院, 濟(jì)南 250358)
海岸帶受海陸相互作用,是全球三大生態(tài)環(huán)境脆弱帶之一[1]。近年來,沿岸城市化、工業(yè)化等人類活動(dòng)與日俱增,海岸帶地區(qū)成為資源開發(fā)熱點(diǎn)區(qū)域[2],作為人類活動(dòng)對(duì)地球表層系統(tǒng)影響最直接的表現(xiàn)形式[3],海岸帶土地利用時(shí)空格局的變化不僅會(huì)帶來資源的變化,還會(huì)引起生態(tài)過程的改變[4],例如水動(dòng)力條件改變[5]、灘涂萎縮[6]、海水入侵[7]與土壤次生鹽漬化等[8]。探究海岸帶土地利用演變過程及模式,可為海岸帶環(huán)境變化研究和資源可持續(xù)管理與開發(fā)等提供理論支撐[9]。
海岸帶是以海岸線為基準(zhǔn)向陸地和海洋兩側(cè)各延伸一定寬度的帶狀區(qū)域[10]。關(guān)于海岸帶的范圍國際上和國內(nèi)至今未有統(tǒng)一界定,根據(jù)不同的海岸帶類型和研究內(nèi)容,各學(xué)者界定的海岸帶寬度也不盡相同[11]。近年來,關(guān)于海岸帶土地利用,國內(nèi)外學(xué)者聚焦視角在不同時(shí)空尺度和不同海岸帶類型中,研究內(nèi)容囊括海岸帶土地利用動(dòng)態(tài)變化監(jiān)測(cè)[12-13]、土地開發(fā)模式的數(shù)量和空間變化預(yù)測(cè)[14-15]、驅(qū)動(dòng)機(jī)制研究[16-17]、土地利用評(píng)價(jià)[18]以及生態(tài)環(huán)境響應(yīng)[19-21]等方面。在研究土地利用結(jié)構(gòu)數(shù)量變化特征時(shí),馬爾柯夫鏈模型[22]、土地利用動(dòng)態(tài)度[23]、土地利用程度等[24]相關(guān)模型被大多學(xué)者使用,這些模型可以在一定程度上反映其動(dòng)態(tài)變化,但難以具體分析土地利用演變過程、模式與其穩(wěn)定性。Pontius等創(chuàng)建了一種稱為強(qiáng)度分析的方法,通過獨(dú)立的計(jì)算來分析兩個(gè)時(shí)間點(diǎn)之間類別的損失和受益[25],后被Aldwaik等進(jìn)一步發(fā)展為一種土地利用變化強(qiáng)度分析框架,從時(shí)間間隔、地類和轉(zhuǎn)換3個(gè)層面綜合分析土地利用變化強(qiáng)度特征和土地利用模式[26],已被一些學(xué)者應(yīng)用于土地利用變化研究[27-29],但該方法無法應(yīng)用于土地利用動(dòng)態(tài)變化過程分析,各層次的利用強(qiáng)度也不能空間化表示。
本文利用1989—2019年Landsat衛(wèi)星的4期遙感影像為數(shù)據(jù)源,運(yùn)用圖譜分析從土地利用結(jié)構(gòu)變化和地類轉(zhuǎn)化兩方面分析土地利用動(dòng)態(tài)演化,同時(shí)通過強(qiáng)度分析和交叉列聯(lián)表研究土地利用演變的穩(wěn)定性特征,并討論土地利用時(shí)空演變過程和特征與社會(huì)經(jīng)濟(jì)驅(qū)動(dòng)因素的聯(lián)系,以深入探究海岸帶土地利用變化過程模式,細(xì)化該區(qū)域土地利用變化過程以及探究其變化模式,可為今后國土空間開發(fā)提供理論借鑒。
萊州灣南岸海岸帶位于118°32′—119°37′E,36°25′—37°19′N,海岸線西起淄脈溝口,東至膠萊河河口,北鄰萊州灣,南至縣級(jí)行政區(qū)域的邊界,屬淤泥質(zhì)堆積海岸[30],總面積為5 702.95 km2,陸域范圍以行政邊界為標(biāo)準(zhǔn)確定,包括濰坊市的壽光市、寒亭區(qū)和昌邑市三縣區(qū),參照以往學(xué)者對(duì)海岸帶的劃分標(biāo)準(zhǔn)[31],同時(shí)結(jié)合研究內(nèi)容,確定海域邊界以-6 m等深線為界線,整個(gè)研究區(qū)包含上述陸域部分以及海域部分。研究區(qū)地勢(shì)平坦開闊,屬?zèng)_積平原地貌,港口建設(shè)、海水養(yǎng)殖、鹽化工等人類活動(dòng)在此集聚,土地利用變化劇烈。
本文所用遙感影像數(shù)據(jù)來源于美國地質(zhì)調(diào)查局USGS(http:∥www.usgs.gov/)、地理空間數(shù)據(jù)云(www.gscloud.cn),包括1989年、1999年、2009年和2019年10月份的LandsatTM,ETM+和OLI影像,經(jīng)過幾何、大氣校正等預(yù)處理,通過eCognition9.0軟件利用面向?qū)ο笞钹徑?,參考自然資源部最新土地利用現(xiàn)狀分類標(biāo)準(zhǔn)(GB/T21010—2017)和國際地圈—生物圈計(jì)劃(IGBP)土地利用/土地覆被分類系統(tǒng)[32]、萊州灣南岸的地理特征,結(jié)合相關(guān)學(xué)者的分類標(biāo)準(zhǔn)[33],將研究區(qū)土地利用類型劃分為耕地等十種地類。結(jié)合野外實(shí)測(cè),采用人機(jī)交互法進(jìn)行人工修正,經(jīng)驗(yàn)證,人工修正后各地類精度均高于93%,Kappa系數(shù)均大于0.85,分類精度滿足研究需求。
1.3.1 土地利用圖譜分析 土地利用圖譜是將土地利用時(shí)空變化通過地理圖譜單元來記錄的一種方法[34],該方法彌補(bǔ)了非空間屬性數(shù)據(jù)在地理位置上變化表達(dá)的不足[35]。本文通過圖譜分析,探究萊州灣南岸海岸帶各地類轉(zhuǎn)入轉(zhuǎn)出的時(shí)空變化規(guī)律及發(fā)展過程。土地利用圖譜的主要構(gòu)造步驟如下:
(1) 基本單元的確定。首先確定圖譜空間單元。結(jié)合研究區(qū)自然條件和研究需求,選取30 m空間分辨率網(wǎng)格采樣構(gòu)建圖譜。其次確定圖譜時(shí)序單元,根據(jù)研究區(qū)4個(gè)時(shí)間節(jié)點(diǎn)的遙感影像,確定1989—1999年、1999—2009年、2009—2019年為圖譜時(shí)序單元。
(2) 圖譜構(gòu)建。首先,在ArcGIS 10.2中將相鄰兩期土地利用數(shù)據(jù)做相交處理;其次,將初、末期土地利用編碼進(jìn)行代數(shù)運(yùn)算,初期土地利用編碼乘以十,再加上末期土地利用編碼,生成3期土地利用變化圖譜。
(3) 漲落勢(shì)圖譜構(gòu)建。在圖層空間分析生成的地類轉(zhuǎn)入、轉(zhuǎn)出數(shù)據(jù)中,漲勢(shì)圖譜即為其他地類轉(zhuǎn)入該地類面積的集合表示;相反,落勢(shì)圖譜則為該地類轉(zhuǎn)為其他地類面積的集合。
1.3.2 強(qiáng)度分析 強(qiáng)度分析是一種基于轉(zhuǎn)移矩陣的地類變化過程分析框架[28],它通過3個(gè)逐漸細(xì)化的層次,將地類變化過程可視化展示。本文通過強(qiáng)度分析法,探究萊州灣南岸海岸帶在研究時(shí)段內(nèi)的地類轉(zhuǎn)化過程以及土地利用變化穩(wěn)定性。它具體包括時(shí)間間隔、地類、轉(zhuǎn)換3個(gè)層面的分析。
(1) 間隔層面:分析不同時(shí)間間隔地類的總體變化速率。如果St的值在每個(gè)時(shí)間點(diǎn)t都相等的話,則St=U,說明不同時(shí)間段地類均勻變化,即地類變化在時(shí)間尺度上具有絕對(duì)穩(wěn)定性。若St>U則說明該時(shí)期地類變化為快速,反之地類變化為慢速。
(1)
(2)
式中:St為時(shí)間間隔[Yt,Yt+1]的地類變化強(qiáng)度;Ctij為從Yt年份的地類i轉(zhuǎn)換至Yt+1年份的地類j的面積;U為整個(gè)研究時(shí)段內(nèi)地類的平均變化強(qiáng)度;J為地類數(shù)量;i表示起始時(shí)間點(diǎn)的地類類別;j表示時(shí)間間隔末時(shí)間點(diǎn)的地類類別;T為時(shí)間間隔的數(shù)量;下標(biāo)t是[Yt,Yt+1]期間的某一時(shí)間點(diǎn),1 (2) 地類層面:分析不同地類在不同時(shí)間間隔內(nèi)的增加或減少變化強(qiáng)度,通過對(duì)比增加減少強(qiáng)度與各地類變化平均強(qiáng)度St的大小,可以反映不同地類增長或減少的活躍程度。若增加和減少強(qiáng)度均等于各地類變化強(qiáng)度即Lti=St,Gtj=St時(shí),說明在特定時(shí)間間隔內(nèi)該地類的變化是絕對(duì)穩(wěn)定的;若Lti>St,Gtj>St時(shí),說明在特定時(shí)間間隔內(nèi)各地類變化是較為活躍的;若Lti (3) 式中:Gtj為j地類在時(shí)間間隔[Yt,Yt+1]中的年均增加強(qiáng)度。 (4) 式中:Lti為i地類在時(shí)間間隔[Yt,Yt+1]中的年均減少強(qiáng)度。 (3) 轉(zhuǎn)換層面:分析不同時(shí)間間隔內(nèi)不同地類間相互轉(zhuǎn)換強(qiáng)度的大小。在地類轉(zhuǎn)入強(qiáng)度方面,若地類n從期初各個(gè)地類i中同比例獲取相同轉(zhuǎn)入面積,則Rtin=Wtn,說明地類n從期初不同地類獲取轉(zhuǎn)入的過程是均勻的。若Rtin>Wtn,則說明地類n傾向于從地類i獲取轉(zhuǎn)入面積,否則說明地類n避免從地類i獲取轉(zhuǎn)入。如果地類n在整個(gè)研究時(shí)段內(nèi)都表現(xiàn)出傾向或者都表現(xiàn)出避免從地類i中獲取轉(zhuǎn)入,則說明從地類i到地類n的轉(zhuǎn)入過程具有穩(wěn)定性[29]。 (5) 式中:Rtin為i地類至n(i≠n)地類在[Yt,Yt+1]中的年轉(zhuǎn)換強(qiáng)度。 (6) 式中:Wtn為[Yt,Yt+1]中從時(shí)間點(diǎn)Yt的非n地類至n地類的統(tǒng)一轉(zhuǎn)換強(qiáng)度。 在地類轉(zhuǎn)出強(qiáng)度方面,若地類m以地類j(j≠m)的面積同比例轉(zhuǎn)出為地類j,則Qtmj=Vtm,說明地類m轉(zhuǎn)出為地類j的過程是均勻的,其變化較少受到外部因素的驅(qū)動(dòng)。若Qtmj>Vtm,則說明地類m傾向于轉(zhuǎn)出為地類j,否則說明地類m避免轉(zhuǎn)出為地類j。如果地類m在研究時(shí)段內(nèi),都表現(xiàn)出傾向或者都表現(xiàn)出避免轉(zhuǎn)出為地類j,則說明從地類m向j轉(zhuǎn)出的過程具有穩(wěn)定性。 (7) 式中:Qtmj為在[Yt,Yt+1]中地類m至地類j(j≠m)的年轉(zhuǎn)換強(qiáng)度。 (8) 式中:Vtm為在[Yt,Yt+1]中從時(shí)間點(diǎn)Yt+1的地類m轉(zhuǎn)換至所有非地類m的強(qiáng)度。 1.3.3 交叉列聯(lián)表 在進(jìn)行地類轉(zhuǎn)換層面變化強(qiáng)度分析時(shí),由于時(shí)間間隔和地類數(shù)量較多,從多種轉(zhuǎn)換過程中識(shí)別地類變化穩(wěn)定性較為繁瑣,所以本文借鑒其他學(xué)者,將地類轉(zhuǎn)換過程通過交叉列聯(lián)表進(jìn)行可視化[29]。交叉列聯(lián)表以網(wǎng)格表示期初地類i和期末地類j之間的轉(zhuǎn)入轉(zhuǎn)出。由圖1看出,網(wǎng)格a表示在時(shí)間間隔1內(nèi)地類j是否傾向于從地類i獲取轉(zhuǎn)入,是則為深灰色,否則為淺灰色;單元格b表示在相同時(shí)間間隔內(nèi),地類i是否傾向于轉(zhuǎn)出為地類j,是則為深灰色,否則為淺灰色。單元格c,d和e,f表示其他時(shí)間間隔內(nèi)地類i和j之間的轉(zhuǎn)換模式。若橫向中a和b同色,則表示時(shí)間間隔1內(nèi)期初地類向期末地類的轉(zhuǎn)換具有系統(tǒng)性特征(傾向性或避免性);縱向上如果a,c,e(或者b,d,f)同色,則表示期初地類向期末地類的轉(zhuǎn)化具有穩(wěn)定性;如果所有單元格具有相同的顏色,則說明地類i向地類j的轉(zhuǎn)化是一種穩(wěn)定性的系統(tǒng)變化模式[29]。 圖1 地類轉(zhuǎn)換模式交叉列聯(lián)表 1989—2019年萊州灣南岸海岸帶土地利用結(jié)構(gòu)以耕地、鹽田養(yǎng)殖池、城鄉(xiāng)建設(shè)用地為主(附圖1)。淺海水域、灘涂、鹽田養(yǎng)殖池等地類呈帶狀分布在北部沿海地區(qū),耕地和建設(shè)用地大多分布在南部內(nèi)陸地區(qū)。建設(shè)用地面積呈上升趨向,其占比由1989年的6.15%上升至12.72%;耕地面積在1989—2009年迅速下降,面積由1989年的33.45萬hm2(58.65%)下降至2009年的29.44萬hm2(51.62%),之后又緩慢上升至2019年的31.33萬hm2(54.93%);鹽田養(yǎng)殖池面積占比由12.35%增加至15.94%,淺海水域和灘涂面積占比分別由8.36%和10.04%下降至3.48%和7.86%;未利用地面積由1.63%下降至0.85%。相對(duì)于耕地和建設(shè)用地等主要土地利用類型,林地和草地的面積沒有明顯變化。從土地利用結(jié)構(gòu)空間變化上來說,耕地和灘涂面積減少最多,建設(shè)用地和鹽田養(yǎng)殖池?cái)U(kuò)張面積最大。由此可見,近30 a來研究區(qū)鹽田養(yǎng)殖池、建設(shè)用地等以人類活動(dòng)為主的人工地貌激增。 2.2.1 土地利用轉(zhuǎn)移圖譜分析 1989—2019年3個(gè)時(shí)間間隔內(nèi),萊州灣南岸海岸帶土地利用轉(zhuǎn)移圖譜共有66,74,74類圖譜單元發(fā)生了變化(附圖2)。其中以耕地和建設(shè)用地之間的相互轉(zhuǎn)換占比最大,主要發(fā)生在研究區(qū)南部內(nèi)陸地區(qū)。“耕地—建設(shè)用地(編碼17)”在1989—2009年轉(zhuǎn)換面積最大,達(dá)30 293.56 hm2,主要集中分布在壽光市南部鎮(zhèn)街道以及寒亭區(qū)南部街道。2009—2019年“耕地—建設(shè)用地(編碼17)”的轉(zhuǎn)換面積逐漸減少,為13 036.39 hm2,但“建設(shè)用地—耕地(編碼71)”的轉(zhuǎn)換面積由1999—2009年的15 509.66 hm2上升至22 778.48 hm2。研究時(shí)段內(nèi)“灘涂—鹽田養(yǎng)殖池(編碼86)”的轉(zhuǎn)換面積僅次于建設(shè)用地和耕地相互轉(zhuǎn)換的面積,其轉(zhuǎn)換面積由2 247.49 hm2(1989—1999年)增長至8 790.84 hm2(1999—2009年),又下降到7 021.88 hm2(2009—2019年)。 圖2 萊州灣南岸海岸帶間隔層面土地利用變化強(qiáng)度 2.2.2 土地利用漲落勢(shì)圖譜分析 利用圖譜分析方法生成萊州灣南岸海岸帶1989—1999年、1999—2009年和2009—2019年3個(gè)時(shí)序單元的漲落勢(shì)圖譜(附圖3)。1989—2009年中,建設(shè)用地漲勢(shì)最強(qiáng),轉(zhuǎn)入面積高達(dá)36 255.54 hm2,主要集中分布在研究區(qū)南部城鎮(zhèn)附近;在此期間,鹽田養(yǎng)殖池的漲勢(shì)也較為明顯,集中分布于北部沿海區(qū)域。2009—2019年耕地的漲勢(shì)最強(qiáng),轉(zhuǎn)入面積合計(jì)為35 081.55 hm2,主要以各地鎮(zhèn)為中心,呈“攤餅式”分別向四周蔓延分布;建設(shè)用地漲勢(shì)趨緩,轉(zhuǎn)入面積為25 053.59 hm2。整個(gè)土地利用變化過程中,耕地的落勢(shì)最強(qiáng),主要轉(zhuǎn)出為建設(shè)用地和鹽田養(yǎng)殖池兩地類;其次為2009—2019年建設(shè)用地的落勢(shì),轉(zhuǎn)出面積達(dá)24 027.74 hm2。 2.3.1 間隔層面變化 在間隔層面,計(jì)算并對(duì)比3個(gè)時(shí)間間隔的地類變化強(qiáng)度(0刻度線右側(cè))及1989—2019年的平均變化強(qiáng)度(虛線)。由結(jié)果(圖2)可知圖中右側(cè)整個(gè)研究時(shí)段平均變化強(qiáng)度均小于每一個(gè)時(shí)間間隔內(nèi)的地類變化強(qiáng)度,這說明萊州灣南岸海岸帶地類在1989—2019年的變化均為快速。由圖中左側(cè)不同時(shí)間間隔的變化面積來看,1999—2009年地類變化面積最大,2009—2019年次之,1989—1999年地類變化面積最小。 2.3.2 地類層面變化 在地類層面,從圖3右側(cè)的變化強(qiáng)度來看,耕地和淺海水域的轉(zhuǎn)入和轉(zhuǎn)出的變化強(qiáng)度均小于平均變化強(qiáng)度,所以兩地類在整個(gè)研究時(shí)間范圍內(nèi)的變化均不活躍;建設(shè)用地、林地、草地、河流、其他用地在3個(gè)時(shí)間間隔內(nèi)轉(zhuǎn)入變化強(qiáng)度和轉(zhuǎn)出變化強(qiáng)度均大于平均值,在1989—2019年內(nèi)的變化都是活躍的;鹽田養(yǎng)殖池在1989—2009年的增加強(qiáng)度上升較明顯,其變化強(qiáng)度也較劇烈;整個(gè)研究時(shí)段內(nèi)灘涂的減少變化強(qiáng)度較大。在整個(gè)研究時(shí)段,除灘涂和鹽田養(yǎng)殖池外,其余地類面積的增長均表現(xiàn)為穩(wěn)定性;除鹽田養(yǎng)殖池和水庫坑塘外,其余地類面積的減少均表現(xiàn)出穩(wěn)定性。 圖3 萊州灣南岸海岸帶地類層面土地利用變化強(qiáng)度 2.3.3 轉(zhuǎn)換層面變化 從轉(zhuǎn)換層面的交叉列聯(lián)表(圖4)可以看出,萊州灣南岸海岸帶各地類土地利用變化呈現(xiàn)多種轉(zhuǎn)換模式,其中草地—其他用地、耕地—建設(shè)用地、河流—灘涂、其他用地—灘涂等地類轉(zhuǎn)換過程是一種穩(wěn)定的傾向性轉(zhuǎn)換模式;草地—建設(shè)用地、耕地—鹽田養(yǎng)殖池、建設(shè)用地—河流、建設(shè)用地—灘涂、鹽田養(yǎng)殖池—建設(shè)用地等轉(zhuǎn)換過程是穩(wěn)定的避免性轉(zhuǎn)換模式。 圖4 1989-2019年萊州灣南岸海岸帶轉(zhuǎn)換層面土地利用變化模式交叉列聯(lián)表 研究區(qū)面積減少最多的地類為耕地和灘涂,建設(shè)用地和鹽田養(yǎng)殖池?cái)U(kuò)張面積最大。我國其他沿海區(qū)域的建設(shè)用地和耕地變化也較為活躍,在2010年之前,沿海區(qū)域土地利用變化特征主要表現(xiàn)為建設(shè)用地的增加和耕地的減少[35],建設(shè)用地侵占耕地被認(rèn)為是我國東部沿海地區(qū)耕地流失的主要原因之一[36-37],與本文的研究結(jié)果具有一致性。 1989—2009年萊州灣南岸海岸帶建設(shè)用地漲勢(shì)最強(qiáng),耕地的落勢(shì)最為顯著,并且“耕地—建設(shè)用地(編碼17)”圖譜類型轉(zhuǎn)換主要集中于壽光市和昌邑市且分布范圍不斷擴(kuò)大。城市化進(jìn)程伴隨經(jīng)濟(jì)的增長開始快速推進(jìn),大量農(nóng)民涌入城市,新修住宅和道路等建設(shè)用地不斷增加,加之萊州灣南岸地勢(shì)平坦,為人類開發(fā)活動(dòng)提供了有利的地勢(shì)基礎(chǔ),人類生產(chǎn)生活強(qiáng)度大,經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)、工業(yè)園迅速建設(shè),提升了耕地的開發(fā)強(qiáng)度。壽光市經(jīng)濟(jì)相對(duì)較發(fā)達(dá),位居濰坊市之首,耕地轉(zhuǎn)出為建設(shè)用地的面積增長較快,寒亭區(qū)城鎮(zhèn)化起步相對(duì)較晚,所以耕地向建設(shè)用地轉(zhuǎn)換的速度相對(duì)緩慢。2009—2019年萊州灣南岸海岸帶耕地面積呈現(xiàn)增長態(tài)勢(shì),2009年國家提出“劃定和管控永久基本農(nóng)田”等相關(guān)舉措,制定嚴(yán)格的基本農(nóng)田管控措施,保護(hù)耕地紅線,將城市周邊易被占用的生產(chǎn)條件較好的耕地劃為永久性基本農(nóng)田,強(qiáng)制拆除違規(guī)占用耕地的農(nóng)業(yè)園以及直接在耕地上違法違規(guī)建設(shè)的別墅、休閑娛樂場(chǎng)所等用地,加之隨著農(nóng)業(yè)機(jī)械化水平的提升和灌溉設(shè)施的改進(jìn),一些荒地、低洼泥沼地被開墾為耕地,細(xì)碎耕地連接成片,耕地面積逐漸增加。 1989—2009年“灘涂—鹽田養(yǎng)殖池”的轉(zhuǎn)換面積劇增。中國沿海地區(qū)圍?;顒?dòng)從20世紀(jì)80年代起進(jìn)入高潮,因其自然條件優(yōu)越,萊州灣鹽場(chǎng)作為中國開發(fā)最早的鹽區(qū)——山東鹽場(chǎng)的一部分,鹽田和養(yǎng)殖池廣布;2002年《中華人民共和國海域使用管理法》開始施行,圍填?;顒?dòng)強(qiáng)度減弱,海岸帶開發(fā)進(jìn)入“蟄伏期”[38],但地類轉(zhuǎn)換仍在繼續(xù);2009—2019年,隨著經(jīng)濟(jì)的進(jìn)步,萊州灣海岸帶圍填?;顒?dòng)進(jìn)入“城市擴(kuò)張期”,圍填海的主要土地利用類型由鹽田養(yǎng)殖池向建設(shè)用地轉(zhuǎn)換,港口、臨海工業(yè)園等大量在沿海地區(qū)建設(shè),故“鹽田養(yǎng)殖池—建設(shè)用地”變化的面積在第三時(shí)間間隔(2009—2019年)內(nèi)僅次于“耕地—建設(shè)用地”的變化面積。耕地和建設(shè)用地的相互轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定的傾向性系統(tǒng)變化模式,其相互轉(zhuǎn)換受自然或人類有目的的土地利用行為影響而不斷增強(qiáng),另一方面也是由于兩者面積較大,其轉(zhuǎn)出轉(zhuǎn)入概率相對(duì)較高,同樣具有穩(wěn)定的傾向性轉(zhuǎn)換模式的地類例如林地和鹽田養(yǎng)殖池,林地和其他地類等也是因?yàn)榈仡愔g存在緊密鑲嵌的空間分布格局有關(guān)。 本文在分析萊州灣南岸海岸帶地類結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上,通過構(gòu)建地理信息圖譜,將研究區(qū)地類轉(zhuǎn)化進(jìn)行空間化表示,同時(shí)運(yùn)用強(qiáng)度分析和交叉列聯(lián)表分析了萊州灣南岸海岸帶土地利用的變化速度、地類轉(zhuǎn)入轉(zhuǎn)出層面的轉(zhuǎn)化模式。地理信息圖譜彌補(bǔ)了強(qiáng)度分析在空間上無法展示的不足,強(qiáng)度分析能夠用一種層層深入的方式分析不同地類間相互轉(zhuǎn)化的過程,不同的地類轉(zhuǎn)換穩(wěn)定性也反映了其變化背后的不同機(jī)制,為后期分析土地利用變化模式分析奠定基礎(chǔ),有助于管理者基于人地耦合關(guān)系視角制定合適的區(qū)域發(fā)展戰(zhàn)略。本文對(duì)于萊州灣南岸海岸帶土地利用變化過程的影響因素僅進(jìn)行了初步定性分析,未來還將進(jìn)一步定量分析影響研究區(qū)內(nèi)部地類轉(zhuǎn)變的驅(qū)動(dòng)機(jī)制,提出相應(yīng)的規(guī)劃建議。 在土地利用結(jié)構(gòu)變化方面,淺海水域、灘涂、鹽田養(yǎng)殖池等地類呈帶狀分布在北部沿海地區(qū),耕地和建設(shè)用地大多分布在內(nèi)陸地區(qū)。耕地和灘涂面積減少最多,建設(shè)用地和鹽田養(yǎng)殖池?cái)U(kuò)張面積最大。 在不同地類轉(zhuǎn)化方面,近30 a來研究區(qū)土地利用以耕地與建設(shè)用地、灘涂與鹽田養(yǎng)殖池、耕地與鹽田養(yǎng)殖池的轉(zhuǎn)移為主。1989—2009年,萊州灣南岸海岸帶建設(shè)用地漲勢(shì)最強(qiáng),耕地的落勢(shì)最為顯著;2009—2019年耕地面積不斷增長,建設(shè)用地的落勢(shì)最為明顯。 在土地利用演變的穩(wěn)定性方面,3個(gè)時(shí)間間隔(1989—1999年、1999—2009年、2009—2019年)地類變化均為快速,除灘涂和鹽田養(yǎng)殖池外,其余地類面積的增加表現(xiàn)出時(shí)間上的相對(duì)穩(wěn)定性;除鹽田養(yǎng)殖池和水庫坑塘外,在時(shí)間尺度上其余地類面積的減少均表現(xiàn)出相對(duì)穩(wěn)定性。從轉(zhuǎn)換層面來看,耕地—建設(shè)用地、林地—鹽田養(yǎng)殖池、林地—其他用地、河流—灘涂、其他用地—灘涂等轉(zhuǎn)換過程是一種穩(wěn)定的傾向性轉(zhuǎn)換模式;耕地—其他用地、耕地—鹽田養(yǎng)殖池、草地—建設(shè)用地、鹽田養(yǎng)殖池—建設(shè)用地等轉(zhuǎn)換過程是穩(wěn)定的避免性轉(zhuǎn)換模式。2 結(jié)果與分析
2.1 土地利用結(jié)構(gòu)變化分析
2.2 不同土地利用轉(zhuǎn)化分析
2.3 土地利用演變穩(wěn)定性分析
3 討 論
4 結(jié) 論