摘要：以樂山市2010—2020年的Landsat衛(wèi)星影像為數(shù)據(jù)源，基于ENVI 5.3和ArcGIS 10.2軟件，研究樂山市10年間土地變化情況。結(jié)果表明：樂山市土地利用變化顯著，耕地面積顯著減少；森林和建設(shè)用地面積顯著增加；植樹造林和人口城鎮(zhèn)化是最顯著的驅(qū)動(dòng)因素，耕地保護(hù)和土地復(fù)墾應(yīng)受到重視。

關(guān)鍵詞：耕地保護(hù)；土地利用變化；樂山市

中圖分類號(hào)：F301.2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1008-9500（2024）06-0-03

DOI：10.3969/j.issn.1008-9500.2024.06.030

Analysis of the Characteristics and Evolution of Land Use"Structure in Leshan City

WANG Wei1， LUO Bing2，3， ZHENG Xinru2，3， WU Shuying2，3， XIE Xiaoguo2，3

（1. Sichuan Geological Survey and Research Institute; 2. Sichuan Huadi Building Engineering Co.， Ltd.;

3. Sichuan Geological Environment Survey and Research Center， Chengdu 610081，China）

Abstract： Landsat images of Leshan city from 2010—2020 were used as the data source， based on ENVI 5.3 and

ArcGIS 10.2 software， to study the land changes in Leshan city during 10 years. The results show that land use changes in Leshan city are significant， with a significant decrease in the area of arable land; a significant increase in the area of forests and construction land; afforestation and population urbanization are the most significant driving factors， and arable land protection and land reclamation should be paid attention to.

Keywords： cultivated land protection; land use change; Leshan city

通過對(duì)四川省樂山市2010—2020年土地利用數(shù)據(jù)變化的分析，揭示樂山市耕地利用的變化特征和存在的問題。研究發(fā)現(xiàn)一些不容忽視的趨勢(shì)和現(xiàn)狀問題，可能會(huì)對(duì)當(dāng)?shù)氐霓r(nóng)業(yè)與土地資源造成負(fù)面影響。針對(duì)這些問題，提出一些可行的對(duì)策，希望能夠一定程度上改善當(dāng)前的局面，促進(jìn)樂山市的農(nóng)業(yè)實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。本研究為該區(qū)域土地資源的可持續(xù)利用和農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展提供了科學(xué)依據(jù)，并為當(dāng)?shù)氐陌l(fā)展提供一定的幫助和指導(dǎo)。

1 樂山市自然地理概況

樂山市位于四川盆地向西南山地過渡地帶，地處東經(jīng)102°55′～104°15′，北緯28°25′～

29°56′。總體地勢(shì)西南高，東北低，高低較為懸殊，屬中亞熱帶氣候帶，受季風(fēng)影響和地形的抬升作用，氣候濕潤(rùn)，雨量豐沛。樂山市北與眉山市接壤，東與自貢市、宜賓市毗鄰，南與涼山彝族自治州相接，西與雅安市相鄰[1]。

2 數(shù)據(jù)源選擇與分析

2.1 數(shù)據(jù)源選擇與預(yù)處理

選擇2010—2020年的Landsat系列衛(wèi)星TM影像作為數(shù)據(jù)來源，采用對(duì)比分析法處理那些缺乏高質(zhì)量遙感影像的區(qū)域，并利用地理空間數(shù)據(jù)云提供的數(shù)字高程模型（Digital Elevation Model，DEM）數(shù)據(jù)。根據(jù)不同來源和處理方法的數(shù)據(jù)，成功解決數(shù)據(jù)難以獲取的問題，為本研究區(qū)域的遙感影像處理奠定基礎(chǔ)?；贓NVI 5.3軟件，對(duì)遙感影像進(jìn)行大氣校正、拼接及裁剪等預(yù)處理工作后，采用最大似然法和人工目視判讀相結(jié)合的方式進(jìn)行土地利用分類解譯。同時(shí)，借助Google Earth軟件選取樣本點(diǎn)，觀測(cè)植被覆蓋變化，明確在分類過程中難以確定的地類，以達(dá)到檢驗(yàn)最終分類精度、提高監(jiān)督分類準(zhǔn)確性的目的[2]。另外，結(jié)合ArcGIS 10.2軟件進(jìn)行遙感影數(shù)據(jù)處理與統(tǒng)計(jì)[3]。土地利用類型包括耕地、森林、灌木、草地、水系、雪/冰、裸地以及建設(shè)用地8個(gè)類型。

2.2 土地利用變化速度定量表征方法

土地利用變化速度可分為單一土地利用動(dòng)態(tài)度和綜合土地利用動(dòng)態(tài)度。其中，單一土地利用動(dòng)態(tài)度指某一區(qū)域在一定時(shí)間內(nèi)某一種具體土地利用面積的快速變化情況，這反映了該特定土地利用類型的數(shù)量及其變化速度[4]。土地利用動(dòng)態(tài)度采用式（1）計(jì)算，有助于更準(zhǔn)確地了解土地利用類型在某一區(qū)域內(nèi)的變化趨勢(shì)和速度，為土地資源管理和規(guī)劃提供重要參考。

（1）

式中：R為土地利用動(dòng)態(tài)度，即某一時(shí)段內(nèi)平均每年某種類型土地利用面積的變化量，hm2；U1為研究初期某種類型土地利用面積，hm2；U2為研究末期某種類型土地利用面積，hm2；T為研究時(shí)段，a。

3 土地利用變化研究

3.1 土地利用結(jié)構(gòu)變化特征

樂山市的土地利用以森林和耕地為主。其中，森林主要分布于西南部地勢(shì)較高的地區(qū)，耕地主要集中于東北部的平原地區(qū)。這種分布情況顯示出樂山市土地利用受地形地勢(shì)的影響，森林和耕地分布都呈現(xiàn)出明顯的地理特征。因此，在未來的土地規(guī)劃和利用中，需要考慮這些地理特征，以實(shí)現(xiàn)更加有效和可持續(xù)的土地利用管理。人口和耕地分布主要集中于岷江、大渡河及其支流的沖積作用發(fā)育而成的平原地區(qū)[5]。

樂山市在2010—2020年，森林作為土地利用的主要類型，呈現(xiàn)穩(wěn)步增加的趨勢(shì)，如表1所示。

森林主要分布在樂山市的西南部地區(qū)，而且整體面積不斷擴(kuò)大，為樂山市的生態(tài)環(huán)境和可持續(xù)發(fā)展做出重要貢獻(xiàn)。樂山市森林土地利用面積在2010—2015年增加了26 444.62 hm2，在2015—2020年增加了187 125.47 hm2，研究期內(nèi)森林面積凈增加了213 570.10 hm2。這是由于實(shí)施退耕還林、種植林果以及加強(qiáng)生態(tài)保護(hù)等舉措所取得的顯著效果。

樂山市的耕地主要分布在東北部平原河谷和居民點(diǎn)周邊，是第二大土地利用類型。然而，2010—2020年，耕地面積持續(xù)減少，由510 547.07 hm2減少至68 713.39 hm2，凈減少量為441 833.68 hm2。退耕還林和建設(shè)用地的侵占是導(dǎo)致耕地減少的主要原因。未來，樂山市耕地面積可能繼續(xù)減少，因此需要采取有效措施來保護(hù)和合理利用耕地資源。其中，2015—2020年在城市化進(jìn)程顯著加快和生態(tài)保護(hù)等政策的背景下，耕地被進(jìn)一步侵占。

建設(shè)用地在2010年、2015年、2020年的占比分別為1.37%、1.61%、15.63%，主要分布于市中區(qū)、沙灣區(qū)、五通橋區(qū)、夾江縣、沐川縣、犍為縣以及峨眉山市等地。建設(shè)用地面積由2010年的17 406.98 hm2增加至2015年的20 549.99 hm2，凈增加3 143.01 hm2；在2015—2020年飛速增加，增加面積是2010—2015年的幾十倍。這一趨勢(shì)與樂山市發(fā)展進(jìn)程一致，主要原因是城鎮(zhèn)化擴(kuò)張和旅游開發(fā)政策推動(dòng)。

由表1數(shù)據(jù)可知，在8種土地類型中，除耕地呈現(xiàn)減少趨勢(shì)外，森林、灌木、建設(shè)用地等均呈現(xiàn)增加趨勢(shì)。綠化面積顯著增加，人居環(huán)境明顯改善。

3.2 土地利用變化動(dòng)態(tài)分析

土地利用動(dòng)態(tài)度的絕對(duì)值高代表土地利用類型轉(zhuǎn)化頻繁，土地利用結(jié)構(gòu)較為不穩(wěn)定。分析土地利用動(dòng)態(tài)度的絕對(duì)值，可以反映土地利用結(jié)構(gòu)的變化情況，絕對(duì)值高表示土地利用結(jié)構(gòu)相對(duì)不穩(wěn)定，轉(zhuǎn)化程度較大。因此，監(jiān)測(cè)和分析土地利用動(dòng)態(tài)度的變化對(duì)于評(píng)估土地資源的合理利用及保護(hù)具有重要意義。

根據(jù)式（1）計(jì)算樂山市2010—2015年和2015—2020年的土地利用動(dòng)態(tài)度（見圖1），這些數(shù)據(jù)反映了樂山市土地利用結(jié)構(gòu)的變化趨勢(shì)。

由圖1可知：2010—2015年，樂山市土地利用動(dòng)態(tài)度的絕對(duì)值相對(duì)較小，表明這一時(shí)期土地類型相對(duì)穩(wěn)定；2015—2020年，土地利用動(dòng)態(tài)度的絕對(duì)值普遍較高，表明這一時(shí)期樂山市土地類型相對(duì)不穩(wěn)定，其中除冰雪和裸地（該變化是2015年本身面積很小所致，不具參考價(jià)值）外，灌木的土地利用動(dòng)態(tài)度則表現(xiàn)出最高水平，達(dá)到270.35%，這一趨勢(shì)與耕地的退耕還林政策有著密切關(guān)聯(lián)，進(jìn)而引起灌木地面積的增加，人造地表土地利用動(dòng)態(tài)度則為173.30%；樂山市正處于快速城市化發(fā)展階段，建設(shè)用地的增加成為其發(fā)展的重要特征之一，而城市建設(shè)用地的主要來源是耕地，其次是草地，耕地利用動(dòng)態(tài)度絕對(duì)值達(dá)17.14%，耕地明顯減少，草地利用動(dòng)態(tài)度絕對(duì)值為1.42%，有少量減少；水域和灌木利用動(dòng)態(tài)度分別為16.87%和270.35%，表明這一時(shí)期環(huán)境生態(tài)明顯變好，生態(tài)保護(hù)取得重要成果。

4 結(jié)論

應(yīng)用Landsat遙感數(shù)據(jù)和GIS技術(shù)進(jìn)行研究，分析了四川省樂山市2010—2020年土地利用類型分布情況。在10年間，樂山市耕地面積成倍減少，總面積減少了441 833.67 hm2，而建設(shè)用地面積成倍增加，2015—2020年增長(zhǎng)的面積是2010—2015年增長(zhǎng)面積的50多倍，說明樂山市近年來城市建設(shè)速度較快。在10年間，雖然隨著退耕還林還草、綠水青山等國(guó)家政策的逐步實(shí)施，森林、草地等綠地面積占比逐年增加，但耕地面積占比顯著減少。針對(duì)樂山市入地利用類型及變化，需要統(tǒng)籌規(guī)劃當(dāng)?shù)赝恋刭Y源，實(shí)施土地利用空間用途管制和分區(qū)管理，構(gòu)建合理的空間開發(fā)利用格局，劃定耕地保護(hù)紅線，合理控制城市開發(fā)活動(dòng)，繼續(xù)實(shí)施綠色發(fā)展戰(zhàn)略，促進(jìn)樂山市土地利用可持續(xù)發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

1 楊旭東.淺談遙感解譯樣本數(shù)據(jù)的生產(chǎn)與實(shí)踐[J].測(cè)繪通報(bào)，2019（增刊1）：154-157.

2 嚴(yán)應(yīng)存，校瑞香，肖建設(shè)，等.青海省巴音河流域LUCC遙感調(diào)查及驅(qū)動(dòng)分析[J].中國(guó)沙漠，2012（1）：276-283.

3 何德俊，倪 峰，夏小江.基于遙感解譯樣本數(shù)據(jù)采集與整理的問題探討[J].地理空間信息，2018（12）：74-76.

4 薛龍麗，李景文，王文靖，等.基于ECA-GIS模型的土地利用時(shí)空變化模擬方法[J].測(cè)繪與空間地理信息，2017（7）：54-56.

5 賈 毅，閆 利，余 凡，等.石羊河流域土地利用變化與景觀格局分析[J].遙感信息，2016（5）：66-73.

作者簡(jiǎn)介：王煒（1986—），男，甘肅平?jīng)鋈耍T士，工程師。研究方向：地球化學(xué)。