吳 頔 潘啟鑫 石曉春

(1. 廣東省國土資源測繪院, 廣東 廣州 510500; 2. 華南農(nóng)業(yè)大學 資源環(huán)境學院, 廣東 廣州 510642)

0 引言

國家級開發(fā)區(qū)是我國推進對外開放的重大戰(zhàn)略步驟,也是中國特色社會主義建設的成功實踐和重要組成部分。1984年國務院開始設立第一個國家級開發(fā)區(qū),廣東省人民政府于1991年開始設立省級經(jīng)濟開發(fā)區(qū),各類開發(fā)區(qū)經(jīng)過多年的發(fā)展,成績突出,成為地方經(jīng)濟的新亮點。土地作為稀缺資源和新城區(qū)建設的載體和基本條件,是社會經(jīng)濟發(fā)展中最為活躍的生產(chǎn)要素[1],其利用程度是衡量開發(fā)區(qū)集約利用效率的重要指標。目前,已有較為豐富的基于土地利用類型的土地利用程度綜合指數(shù)和土地利用動態(tài)度指數(shù)[2-5]的研究。地表覆蓋數(shù)據(jù)相對于土地利用數(shù)據(jù)而言,具有更加客觀的特性,即“所見即所得”。近年來。基于地表覆蓋類型的土地利用研究如火如荼[6-9],張紅月[6]基于地表覆蓋矢量數(shù)據(jù),應用地理數(shù)量方法和地理信息系統(tǒng)(Geographic Information System，GIS)技術研究青海省地表覆蓋空間分布特征、結構特征及動態(tài)度變化,得到一系列定量化研究結果。閆政新[7]對2013—2017 年金普新區(qū)地表覆蓋變化及驅動力分析,結果表明金普新區(qū)的地表覆蓋總變化量和變化動態(tài)度指數(shù)均呈現(xiàn)先降低后減少的狀態(tài)。

由于地表覆蓋的特點,它能夠更加真實、客觀地反映地區(qū)的自然和資源條件,反映該地區(qū)社會經(jīng)濟的發(fā)展狀況和結構[8],對國家級開發(fā)區(qū)地表覆蓋進行空間演變定量分析,可以得到開發(fā)區(qū)開發(fā)程度和速度,掌握開發(fā)區(qū)開發(fā)利用情況,為開發(fā)區(qū)建設提供必不可少的基礎信息。

1 研究區(qū)概況及數(shù)據(jù)來源

根據(jù)《中國開發(fā)區(qū)審核公告目錄》(2018年版)選取廣東省29個國家級開發(fā)區(qū)作為研究對象，主要分為經(jīng)濟技術開發(fā)區(qū)、高新技術產(chǎn)業(yè)開發(fā)區(qū)和海關特殊監(jiān)管區(qū)域。其中經(jīng)濟技術開發(fā)區(qū)包括廣州經(jīng)濟技術開發(fā)區(qū)、廣州南沙經(jīng)濟技術開發(fā)區(qū)、增城經(jīng)濟技術開發(fā)區(qū)、珠海經(jīng)濟技術開發(fā)區(qū)、惠州大亞灣經(jīng)濟技術開發(fā)區(qū)、湛江經(jīng)濟技術開發(fā)區(qū)，高新技術產(chǎn)業(yè)開發(fā)區(qū)包括廣州高新技術產(chǎn)業(yè)開發(fā)區(qū)、深圳市高新技術產(chǎn)業(yè)園區(qū)、珠海高新技術產(chǎn)業(yè)開發(fā)區(qū)、佛山高新技術產(chǎn)業(yè)開發(fā)區(qū)、肇慶高新技術產(chǎn)業(yè)開發(fā)區(qū)、江門高新技術產(chǎn)業(yè)開發(fā)區(qū)、源城高新技術產(chǎn)業(yè)開發(fā)區(qū)、中山火炬高技術產(chǎn)業(yè)開發(fā)區(qū)、清遠高新技術產(chǎn)業(yè)開發(fā)區(qū)、惠州仲愷高新技術產(chǎn)業(yè)開發(fā)區(qū)、東莞松山湖高新技術產(chǎn)業(yè)開發(fā)區(qū)，海關特殊監(jiān)管區(qū)域包括廣東廣州保稅區(qū)、廣東珠海保稅區(qū)、廣東汕頭經(jīng)濟特區(qū)保稅區(qū)、廣州南沙保稅港區(qū)、深圳前海灣保稅港區(qū)、廣州保稅物流園區(qū)、廣州白云機場綜合保稅區(qū)、深圳鹽田綜合保稅區(qū)、廣東福田保稅區(qū)、廣東廣州出口加工區(qū)、廣東深圳出口加工區(qū)、珠澳跨境工業(yè)區(qū)。使用的高分辨率遙感影像現(xiàn)勢性為2017、2018年，分辨率優(yōu)于2 m。

2 地表覆蓋空間演變定量分析

基于高分辨率正射影像,依據(jù)《基礎性地理國情監(jiān)測數(shù)據(jù)技術規(guī)定》(GQJC 01—2017)以及《基礎性地理國情監(jiān)測內容與指標》(GQJC 03—2017)要求對開發(fā)區(qū)范圍內的地表覆蓋進行目視解譯,采集結果通過精度驗證。地表覆蓋類型主要包括耕地、園地、林地、草地、房屋建筑(區(qū))、道路、構筑物、人工堆掘地、荒漠與裸露地表、水域等10個類型,得到地表覆蓋圖層,并對開發(fā)區(qū)地表覆蓋圖層進行空間演變規(guī)律分析。分析指標主要包括地表覆蓋程度指數(shù)以及地表覆蓋變化動態(tài)度指數(shù)。

2.1 地表覆蓋程度指數(shù)

按照土地在社會因素影響下的自然平衡狀態(tài),賦予各地表覆蓋類型不同的利用程度分級標準,本文依據(jù)地表覆蓋分類情況以及國內外相關研究的普遍劃分方式,定義了不同地表覆蓋類型的利用程度級別,如表1所示。其中建設用地包括房屋建筑(區(qū))、道路、構筑物、人工堆掘地以及林地中的綠化林地、草地中的綠化草地,未利用地為荒漠與裸露地表。

表1 地表覆蓋程度分級指數(shù)標準

注:其中綠化林地、綠化草地、房屋建筑、道路、構筑物和人工堆掘地均屬于建設用地

地表覆蓋程度指數(shù)用于分析區(qū)域地表覆蓋強度情況。其計算公式如下

(1)

式(1)中,L為監(jiān)測區(qū)地表覆蓋程度指數(shù),Ai為區(qū)域內第i級地表覆蓋程度分級指數(shù),Ci為區(qū)域內第i級地表覆蓋程度分級面積百分比,n為地表覆蓋程度分級數(shù)。L(b-a)=Lb-La表示研究區(qū)監(jiān)測時段末期地表覆蓋程度指數(shù)Lb與監(jiān)測時段初期La的差值,即監(jiān)測時段內地表覆蓋程度指數(shù)變化量。若L(b-a)>0,則表示該區(qū)域地表覆蓋處于發(fā)展期,否則處于調整期或衰退期[6]。

2.2 地表覆蓋變化動態(tài)度指數(shù)

地表覆蓋變化動態(tài)度是定量描述地表覆蓋變化速度的指標,能很好地反映監(jiān)測時段內區(qū)域地表覆蓋變化的總體態(tài)勢。本方法要求對兩期地表覆蓋類型進行面積統(tǒng)計。以研究時段內地表覆蓋類型間的轉換面積為研究對象,將其各種類型之間的轉換面積與前一時期各類型面積進行比較。地表覆蓋綜合變化動態(tài)度指數(shù)計算公式如下

(2)

式(2)中,ILC為監(jiān)測起始時間第i類土地覆蓋類型的面積,T為監(jiān)測時段,ΔSin-i為監(jiān)測時段T內第i類土地覆蓋類型轉變?yōu)榉莍類土地覆蓋類型的面積之和;ΔSout-i為監(jiān)測時段T內非i類轉變?yōu)榈趇類土地覆蓋類型的面積之和,n為土地覆蓋類型數(shù)[9]，若對于單個地表覆蓋類型其n為1。

2.3 結果分析

2.3.1開發(fā)區(qū)地表覆蓋程度指數(shù)

根據(jù)2017、2018年地表覆蓋數(shù)據(jù)和公式(1)，計算出開發(fā)區(qū)2017和2018年地表覆蓋程度指數(shù)以及兩期的變化量，如表2所示。

表2 開發(fā)區(qū)地表覆蓋程度指數(shù)

由表2可知2017—2018年開發(fā)區(qū)整體地表覆蓋程度指數(shù)呈上升趨勢，增加量為4.49，說明開發(fā)區(qū)整體地表覆蓋處于發(fā)展期。主要表現(xiàn)為構筑物和人工堆掘地面積的增加，使得建設用地類型的面積大幅增加，進而地表覆蓋程度指數(shù)提高，土地開發(fā)利用進程加劇。

分析每個開發(fā)區(qū)的地表覆蓋綜合程度指數(shù)可知，2017—2018年地表覆蓋綜合程度指數(shù)變化量小于零的開發(fā)區(qū)僅有2個，分別為增城經(jīng)濟技術開發(fā)區(qū)和深圳市高新技術產(chǎn)業(yè)園區(qū)，變化量分別為-0.17、-1.55，其土地利用進程處于衰退期。其中變化量大的深圳市高新技術產(chǎn)業(yè)園區(qū)兩年間的地表覆蓋轉換集中于人工堆掘地和構筑物、林地和園地之間。

在所有開發(fā)區(qū)中，地表覆蓋程度指數(shù)增加最多的開發(fā)區(qū)是廣東汕頭經(jīng)濟特區(qū)保稅區(qū)，其指數(shù)變化量達到30.91，主要表現(xiàn)為草地和林地的減少、人工堆掘地面積的增加。通過分析其2017—2018年的轉入轉出情況發(fā)現(xiàn)，人工堆掘地轉入量中有67%來自草地，其中草地的分級指數(shù)是2，建設用地的分級指數(shù)是4，地表覆蓋綜合程度指數(shù)變化量表現(xiàn)為增加。典型區(qū)域影像對比情況如圖 1所示，可以看出前期還未進行開挖建設的草地，后期轉變?yōu)槁懵兜娜斯ざ丫虻亍?/p>

圖1 2017—2018年廣東汕頭經(jīng)濟特區(qū)保稅區(qū)典型區(qū)域影像對比

2.3.2開發(fā)區(qū)總體地表覆蓋動態(tài)度特征

2017—2018年開發(fā)區(qū)地表覆蓋綜合變化動態(tài)度指數(shù)為4.45%,地表覆蓋變化總體比較穩(wěn)定。從開發(fā)區(qū)單個地表覆蓋類型空間動態(tài)度來看(圖2),荒漠與裸露地表的動態(tài)度指數(shù)達到51.33%,人工堆掘地的動態(tài)度指數(shù)達到33.03%,遠超其他地表類型。

圖2 2017—2018年廣東省國家級開發(fā)區(qū)地表覆蓋類型空間動態(tài)度

結合空間變化規(guī)模來看(圖3),轉入規(guī)模較為突出的地類是人工堆掘地、構筑物、草地,而轉出規(guī)模較為明顯的地類為人工堆掘地和草地,可見人工堆掘地和草地的轉入轉出程度較為劇烈。監(jiān)測期間,構筑物凈增了447.16 hm2,人工堆掘地凈增346.10 hm2,房屋建筑(區(qū))凈增了90.18 hm2,土地利用方式依舊依舊以建設用地增加為主。

圖3 2017—2018年國家級開發(fā)區(qū)地表覆蓋類型空間變化面積

2.3.3 各開發(fā)區(qū)地表覆蓋空間綜合變化動態(tài)度分析

經(jīng)測算,除廣東汕頭經(jīng)濟特區(qū)保稅區(qū)外,其他開發(fā)區(qū)的地表覆蓋綜合變化動態(tài)度指數(shù)均在10%以下,通過對比分析2017年各開發(fā)區(qū)地表覆蓋動態(tài)指數(shù)發(fā)現(xiàn),2018年各開發(fā)區(qū)整體動態(tài)度整體下降,處于中位的開發(fā)區(qū)動態(tài)度指數(shù)均不到4%,各開發(fā)區(qū)地表覆蓋變化比較穩(wěn)定。按照地表覆蓋綜合變化動態(tài)度由大到小的順序排名,結果如表3所示。結果顯示動態(tài)度較高的國家級開發(fā)區(qū)屬于近年來大興土木的開發(fā)區(qū),處于大力發(fā)展建設階段,而排名較后的開發(fā)區(qū)多為已經(jīng)發(fā)展飽和、成熟的開發(fā)區(qū),土地開發(fā)進程平緩。

綜合考慮開發(fā)區(qū)類型及地表覆蓋類型動態(tài)度,選取東莞松山湖高新技術產(chǎn)業(yè)開發(fā)區(qū)和廣東福田保稅區(qū)進行地表覆蓋空間動態(tài)分析。東莞松山湖高新技術產(chǎn)業(yè)開發(fā)區(qū)于2010年批準設立,自2014年起正式進入統(tǒng)籌階段。根據(jù)《松山湖高新區(qū)年鑒2018》,高新區(qū)2017年建筑竣工項目18個,總竣工面積117.15×104m2,其中研發(fā)辦公樓面積75.65×104m2、廠房面積28.5×104m2、住宅面積13×104m2,全年在建及籌建學校、幼兒園達16所。從地表覆蓋看,該園區(qū)地表覆蓋綜合動態(tài)度指數(shù)為8.78%,主要體現(xiàn)為人工堆掘地和草地的轉出和房屋建筑(區(qū))和構筑物轉入。可見自2017—2018年來,東莞松山湖高新技術產(chǎn)業(yè)開發(fā)區(qū)內部建設如火如荼,發(fā)展進程迅猛。反觀廣東福田保稅區(qū),其批準設立于1991年,1993年2月正式封關運作,是廣東省批準最早的國家級開發(fā)區(qū)之一。經(jīng)測算,2018年廣東福田保稅區(qū)內部建設用地占比達到100%,開發(fā)利用已經(jīng)完全達到飽和[10]。

3 結束語

本文根據(jù)高分辨率正射遙感影像,對廣東省29個國家級開發(fā)區(qū)內2017、2018年度的地表覆蓋進行采集,運用空間分析、數(shù)理統(tǒng)計方法對國家級開發(fā)區(qū)進行地表覆蓋空間演變定量分析。從地表覆蓋程度指數(shù)、地表覆蓋變化動態(tài)度指數(shù)兩個指標對廣東省國家級開發(fā)區(qū)進行空間演變定量分析,得出開發(fā)園區(qū)的發(fā)展程度,反映開發(fā)區(qū)發(fā)展速度,對掌握開發(fā)區(qū)建設發(fā)展狀態(tài)具有重要意義。對于設立時間早但發(fā)展進程緩慢的開發(fā)區(qū)需要結合其內部土地開發(fā)利用情況,綜合判斷該開發(fā)區(qū)內部建設是否飽和,若不飽和需找出其發(fā)展緩慢的原因,并提出有針對性的措施,進行有效的土地管理和建設監(jiān)管。