孫澤辰
摘 要:城市的土地利用隨著城鎮(zhèn)化進(jìn)程不斷變化,以句容市為例,根據(jù)2006—2020年該市國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展統(tǒng)計(jì)公報(bào)數(shù)據(jù),以及2005年、2010年和2019年Landsat5 TM數(shù)據(jù),結(jié)合相關(guān)地形圖資料及其各時(shí)期政府政策,運(yùn)用主成分分析方法研究句容市土地利用變化的驅(qū)動(dòng)因素,探討近年來各經(jīng)濟(jì)因素對(duì)句容市土地利用變化的驅(qū)動(dòng)作用,以期為其他新興城市提供參考。
關(guān)鍵詞:城鎮(zhèn)化;土地利用類型;變化分析;驅(qū)動(dòng)力研究;句容市
中圖分類號(hào):F321.1? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A? ? ? 文章編號(hào):1673-291X(2021)24-0094-03
引言
土地利用是人類根據(jù)土地自然特點(diǎn)對(duì)土地進(jìn)行的經(jīng)營(yíng)改造活動(dòng)[1]。先前的研究得出經(jīng)濟(jì)因素、氣候因素和國(guó)家政策因素均為土地利用和覆蓋變化的影響因素,近年來,部分學(xué)者對(duì)于句容市土地利用類型進(jìn)行了相關(guān)研究。蔚虹[2]等利用遙感數(shù)據(jù)獲得了1988年、2009年、2014年的句容市土地利用數(shù)據(jù),通過時(shí)間序列分析法分析了句容市土地利用結(jié)構(gòu)的演變。駱志軍[3]自建土地集約利用指標(biāo)體系,從土地的投入程度、經(jīng)濟(jì)產(chǎn)出、利用強(qiáng)度三個(gè)方面對(duì)其土地利用的合理程度進(jìn)行分析。這些研究都是從GDP、建筑變化、土地產(chǎn)值等方面探究社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展與土地利用之間的關(guān)系,沒有考慮到產(chǎn)業(yè)變化、交通等因素。本研究將從GDP、人口、生態(tài)農(nóng)業(yè)產(chǎn)值、建筑企業(yè)總產(chǎn)值、規(guī)模以上工業(yè)增加值及旅游業(yè)等方面探討句容市土地利用變化與這些因子的相關(guān)性。
一、研究區(qū)概況及數(shù)據(jù)來源
(一)研究區(qū)概況
句容是江蘇省鎮(zhèn)江市代管的縣級(jí)市,地理坐標(biāo)位于東經(jīng)31.9°,北緯119.1°,地處蘇南[4],總面積1 385平方公里,地勢(shì)低洼,山川交錯(cuò),人口約60萬人。全市下轄8個(gè)鎮(zhèn)。句容市內(nèi)水資源儲(chǔ)量充沛,水域面積30萬畝,水系包含北部沿江地區(qū)的沿江水系、東部的太湖水系和占總面積68.9%的秦淮水系。研究使用區(qū)域選擇了句容市內(nèi)大部分區(qū)域,大體上涵蓋了8個(gè)鎮(zhèn)。
(二)數(shù)據(jù)來源
此次遙感數(shù)據(jù)使用的是2005年、2010年和2019年Landsat5 TM數(shù)據(jù),時(shí)間跨度大,更有利于觀測(cè)出土地利用的變化。社會(huì)經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)主要來源于句容統(tǒng)計(jì)局官網(wǎng)上的《句容市2006—2020年國(guó)民經(jīng)濟(jì)與社會(huì)發(fā)展統(tǒng)計(jì)公報(bào)》,部分參照《鎮(zhèn)江市統(tǒng)計(jì)年鑒(2006—2020年)》。
二、研究方法
(一)主成分分析法
主成分分析法將線性相關(guān)變量轉(zhuǎn)變?yōu)榫€性無關(guān),由于句容市土地利用變化的驅(qū)動(dòng)因子過多且可能存在共線性,在注重因子內(nèi)在關(guān)系的前提下需利用主成分分析得到數(shù)量少、信息多的因子來與其社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展?fàn)顩r進(jìn)行相關(guān)性研究。
(二)土地利用動(dòng)態(tài)度分析
以單一土地的利用動(dòng)態(tài)度研究某一特定土地利用研究期內(nèi)的變化速度,公式為:
式中,K為單一土地利用動(dòng)態(tài)度;Ua為研究開始時(shí)的土地利用類型面積;Ub為研究末尾的土地利用類型面積;T為研究周期長(zhǎng)度,本次研究以年為單位。
綜合土地利用動(dòng)態(tài)度分析該研究區(qū)的土地利用總體變化速度,其表達(dá)式為:
式中,LC為綜合土地利用動(dòng)態(tài)度;T為研究周期長(zhǎng)度,本次研究以年為單位;LUi為T時(shí)間內(nèi)i類土地利用類型的面積;ΔLUi-j為研究時(shí)期內(nèi)i類土地利用類型面積轉(zhuǎn)化為j類土地利用類型的面積。
三、分析和結(jié)果
(一)2005—2020年句容市土地利用動(dòng)態(tài)度分析
通過分析數(shù)據(jù)計(jì)算可得到句容市土地利用類型面積變化情況[5]。耕地是句容市最主要的土地利用類型,從2005年的60 894.23km2減少到60 676.37km2,總共減少了217.86km2。句容市有著大量的農(nóng)產(chǎn)品基地,耕地面積廣闊為其必然結(jié)果,句容市政府大力推行中低產(chǎn)田改造計(jì)劃,提高農(nóng)業(yè)綜合生產(chǎn)能力,確保基本農(nóng)田在質(zhì)量提高的情況下逐步減少面積,進(jìn)行土地利用類型轉(zhuǎn)換。林地面積為研究期間增幅最大的土地利用類型,增幅達(dá)到了15.2%。自句容市生態(tài)退耕以來,水土流失得到進(jìn)一步治理,為鞏固成果,繼續(xù)加大林地面積,可使具有重要生態(tài)功能的河流水面繼續(xù)保持基本穩(wěn)定[6]。同時(shí)重點(diǎn)建設(shè)旅游產(chǎn)業(yè),建設(shè)以生態(tài)旅游為特色的旅游城市。句容市大力加強(qiáng)天然草地改良,提高草場(chǎng)質(zhì)量,從而減少草場(chǎng)面積投入,從表1中可以看出草地改良頗有成效。建筑用地增幅并不顯著,是因?yàn)榫淙菔姓w注重節(jié)約集約利用閑置低效用地,適度擴(kuò)建設(shè)用地空間。
由表1可知,總體而言,句容作為新興城市在2000—2015年間,土地類型變化速率伴隨城市化進(jìn)程逐漸加速,不斷上升。在2010—2020年間,句容市為帶動(dòng)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)大力發(fā)展旅游業(yè),大量草地轉(zhuǎn)化成林地,同時(shí)水域的變化速率在合理范圍內(nèi),說明句容市生態(tài)文明建設(shè)進(jìn)展良好,這對(duì)構(gòu)成城鄉(xiāng)綠色生態(tài)空間有著重大意義[7]。
(二)句容市土地利用驅(qū)動(dòng)力分析
土地利用限制因素包括社會(huì)、生態(tài)和經(jīng)濟(jì)三方面效益,本文結(jié)合句容市社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展情況,遵循主成分分析法相關(guān)原則選取了10項(xiàng)影響句容市土地利用類型變化的指標(biāo):x1為地區(qū)生產(chǎn)總值(萬元);x2為人均地區(qū)生產(chǎn)總值(萬元);x3為規(guī)模以上工業(yè)增加值(萬元);x4為全社會(huì)固定資產(chǎn)投資額(萬元);x5為社會(huì)消費(fèi)品零售總額(萬元);x6為戶籍總?cè)丝跀?shù)(萬人);x7為第三產(chǎn)業(yè)增加值(萬元);x8為全年接待游客次數(shù)(萬人次);x9為城鎮(zhèn)居民人均可支配收入(萬元);x10為農(nóng)林牧漁總產(chǎn)值(萬元)。
利用Stata15.1將10項(xiàng)因子進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理,接著對(duì)各個(gè)指標(biāo)進(jìn)行主成分分析得到相關(guān)矩陣、主成分特征值及貢獻(xiàn)率和驅(qū)動(dòng)因子得分矩陣。相關(guān)矩陣中大部分變量之間相關(guān)度大于90%且存在負(fù)相關(guān),相關(guān)性滿足主成分分析的要求。