本文引用格式:.基于GIS技術(shù)的重慶市渝中區(qū)土地利用變化及其驅(qū)動力分析[J」.藝術(shù)科技,2025,38(8):58-60.
中圖分類號:F301.24
文獻標(biāo)識碼:A 文章編號:1004-9436(2025)08-0058-03
在城市化浪潮中,城市發(fā)展與生態(tài)保護并非此消彼長的關(guān)系,而是相互依存的共同體。城市土地作為承載一切建設(shè)活動的空間載體和生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)供給的基礎(chǔ),其分配格局直接決定了城市發(fā)展的形態(tài)、效率以及生態(tài)環(huán)境的基底與韌性。一方面,城市發(fā)展需要土地來支撐經(jīng)濟增長、產(chǎn)業(yè)布局、交通網(wǎng)絡(luò)、住宅建設(shè)和公共設(shè)施的完善;另一方面,健康的生態(tài)系統(tǒng)需要充足且連通的空間來維持其維護生物多樣性、調(diào)節(jié)氣候、凈化環(huán)境、涵養(yǎng)水源等關(guān)鍵服務(wù)功能。然而,在有限的城市空間范圍內(nèi),兩者之間天然存在對土地資源的競爭。因此,準確把握城市土地利用的變化趨勢及其驅(qū)動因素,對于制定科學(xué)合理的城市綠地規(guī)劃與管理策略具有重要意義。
朱文謹?shù)热薣]針對核心區(qū)潮灘鹽沼區(qū)域,以1984—2021年的Landsat系列影像為數(shù)據(jù)來源,采用遙感和地理信息技術(shù),結(jié)合多種分類方法,分析了近40年來鹽沼濕地前緣、濕地面積及研究區(qū)景觀的變化情況。潘明偉等人[2]以都勻市2010年和2020年2期遙感影像作為數(shù)據(jù)源,對2期土地利用數(shù)據(jù)進行分析,運用地理探測器對其驅(qū)動力因素進行探討。朱詩柔等人[3]分析多級流域林地變化對碳儲量變化的影響,預(yù)測未來多級流域碳儲量變化趨勢,為從流域角度的地區(qū)林地可持續(xù)發(fā)展以及碳中和政策實施提供科學(xué)依據(jù),以重慶市為研究區(qū),運用PLUS模型、景觀格局指數(shù)、生物量擴展因子法、灰色關(guān)聯(lián)度等方法,分析2000—2030年多級流域尺度下重慶市林地與碳儲量的時空動態(tài)變化,探究了自然情景發(fā)展下林地格局變化與碳儲量的關(guān)聯(lián)度。王浩釘?shù)热薣4]以重慶市中心城區(qū)濕地為研究對象,基于2010、2015和2020年這3年土地利用類型分類數(shù)據(jù),運用FRAGSTATS軟件計算其景觀格局指數(shù),構(gòu)建分析濕地利用轉(zhuǎn)移矩陣,使用當(dāng)量因子法對生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值進行核算與評價,并分析其
內(nèi)在驅(qū)動力。
重慶市渝中區(qū)作為重慶市的核心區(qū)域,土地資源的分配和環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展面臨著挑戰(zhàn)與機遇。在此背景下,運用GIS技術(shù),對渝中區(qū)土地利用變化進行分析,有助于分析該區(qū)域土地資源類型的歷史演變規(guī)律,為未來的城市環(huán)境規(guī)劃與管理提供科學(xué)依據(jù)和決策支持。
本研究旨在運用GIS技術(shù),對重慶市渝中區(qū)過去8年城市發(fā)展過程中土地利用類型的變化進行深人分析,探討其變化規(guī)律及背后的驅(qū)動因素,為渝中區(qū)乃至其他城市的土地規(guī)劃與管理提供參考和借鑒。
1研究方法
1.1 研究區(qū)
本研究聚焦于深人探索城市綠地動態(tài)變化,因此精心選取了重慶市渝中區(qū)作為實踐樣本。渝中區(qū)位于重慶市的心臟地帶,是重慶市的政治、經(jīng)濟、文化中心。
1.2數(shù)據(jù)來源與預(yù)處理
在深人研究重慶市渝中區(qū)土地利用演變的過程中,本研究精心選取了來自地理空間數(shù)據(jù)云平臺的2013年與2021年兩個關(guān)鍵時間節(jié)點的Landsat系列遙感數(shù)據(jù)影像作為核心數(shù)據(jù)源,對比兩個不同時期的影像數(shù)據(jù)。為了確保數(shù)據(jù)的代表性和分析的有效性,影像的獲取日期選在了每年的8月至12月,這一時段渝中區(qū)的植被普遍處于綠色狀態(tài),其光譜信息尤為顯著、易于區(qū)分,為后續(xù)的綠地分類與變化監(jiān)測提供了堅實的基礎(chǔ)。
數(shù)據(jù)預(yù)處理階段,本研究依托ENVI5.3軟件平臺,實施精細化處理,確保遙感數(shù)據(jù)的準確性和可用性。首先,利用SubsetDatafromROIs工具對兩期Landsat影像進行精確的裁剪操作,減少數(shù)據(jù)處理工作量,提高工作效率,確保研究區(qū)域的影像數(shù)據(jù)在時間和空間上的一致性,為后續(xù)分析奠定基礎(chǔ)。
為了消除傳感器接收到的輻射能量與實際地表反射率之間的差異,研究采用了RadiometricCalibration工具對Landsat影像進行了輻射定標(biāo)處理。確保遙感數(shù)據(jù)的準確性和可靠性,使不同時間、不同傳感器獲取的影像數(shù)據(jù)能夠在同一標(biāo)準下進行比較和分析。
為進一步減少大氣和光照條件對研究結(jié)果的干擾,運用FLAASHAtmosphericCorrection工具對影像進行大氣校正。經(jīng)過一系列數(shù)據(jù)預(yù)處理流程,成功獲得高質(zhì)量、高準確性的遙感影像數(shù)據(jù),為后續(xù)的土地利用分類與時空變化分析提供了強有力支撐。
1.3研究區(qū)的監(jiān)督分類
本研究區(qū)域面積為 23.85km2 ,以《土地利用現(xiàn)狀分類》為參考,將研究區(qū)域地物類型分為水體、建設(shè)用地、林草地3類。
在經(jīng)過預(yù)處理后,運用NewRegionOfInterest,將研究區(qū)劃分為三部分,然后運行MaximumLikelihoodClassification轉(zhuǎn)化分類成果,運行Majority/MinorityAnslysis優(yōu)化分類結(jié)果。
1.4研究區(qū)土地利用變化
為更好地觀察土地變化趨勢,將2期不同的遙感影像數(shù)據(jù)進行對比,建立地物類型轉(zhuǎn)移矩陣并且制作地物類型動態(tài)變化圖,對地物類型變化進行定量描述,全面觀察出各地物類型轉(zhuǎn)移去向。
基于監(jiān)督分類后的2個時期地物類型分布數(shù)據(jù),使用Arcgis10.8在數(shù)據(jù)屬性表內(nèi)添加地物類型字段后,將數(shù)據(jù)柵格轉(zhuǎn)面為矢量數(shù)據(jù)進行融合,由此運用相交工具將2013一2021時間段數(shù)據(jù)進行相交,添加雙精度字段計算出土地利用變化數(shù)據(jù),轉(zhuǎn)Excel工具進行導(dǎo)出,使用Excel對土地利用轉(zhuǎn)換矩陣進行分析,結(jié)果詳見表1。此外,對相交過后的數(shù)據(jù)進行文本字段添加,分別輸入轉(zhuǎn)出類型后,在該數(shù)據(jù)符號系統(tǒng)中進行應(yīng)用調(diào)整便可制作出2013—2021重慶市渝中區(qū)的土地利用轉(zhuǎn)換圖,見圖1。
2結(jié)果
重慶市渝中區(qū)2013至2021年土地利用轉(zhuǎn)移矩陣揭示了顯著的土地利用變化。具體看來,主要表現(xiàn)在建設(shè)用地作為城市化進程的核心驅(qū)動力,其面積雖然從2013年的11.80平方千米減少至2021年的11.16平方千米,減少了0.64平方千米,但其中建設(shè)用地轉(zhuǎn)與水體有部分雙向轉(zhuǎn)換。建設(shè)用地的凈減少表明渝中區(qū)已進入高度成熟的城市化階段,大規(guī)模向外擴張基本停止。建設(shè)用地轉(zhuǎn)出為水體可能源于拆除老舊建筑、防洪排澇工程,生態(tài)修復(fù)項目等。這也直接反映了渝中區(qū)從“增量擴張”向“存量優(yōu)化”和“品質(zhì)提升”轉(zhuǎn)型,更加注重內(nèi)部空間結(jié)構(gòu)調(diào)整和環(huán)境改善。
與此同時,綠地作為城市生態(tài)環(huán)境重要組成,呈現(xiàn)增長趨勢。從2013年的6.81平方千米增加至2021年的7.82平方千米,這表明在城市擴張的同時,也注重了生態(tài)環(huán)境的保護和建設(shè),體現(xiàn)了可持續(xù)發(fā)展理念。
然而,水體面積卻經(jīng)歷了縮減,從2013年的5.24平方千米減少到2021年的4.87平方千米,表明在城市快速發(fā)展的過程中,水體保護面臨一定挑戰(zhàn),需引起重視并采取有效措施。
綜上所述,重慶市渝中區(qū)在過去八年中經(jīng)歷了顯著的土地利用變化,建設(shè)用地總量減少,綠地增加,水體保護需加強。未來,應(yīng)繼續(xù)優(yōu)化土地資源配置,促進城市發(fā)展與生態(tài)保護相協(xié)調(diào),實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)。
開發(fā)壓力也可能在局部擠占天然水體。
自然驅(qū)動力是硬性約束,渝中區(qū)獨特的“半島 + 山地 + 兩江”地貌限制了城市擴張的可能性,迫使城市向內(nèi)發(fā)展。地形、水文條件和生態(tài)功能需求影響了綠地布局、水體保護與修復(fù)工程的實施位置和方式。自然風(fēng)險也促使采取工程和生態(tài)措施,導(dǎo)致土地利用轉(zhuǎn)換。
4結(jié)語
基于GIS技術(shù)的重慶市渝中區(qū)土地分類及土地利用分析,本文依據(jù)土地利用轉(zhuǎn)移矩陣數(shù)據(jù),剖析了該區(qū)域自2013年至2021年間土地資源的演變軌跡及其與其他土地利用類型之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系。在這八年間,渝中區(qū)土地利用經(jīng)歷了一系列顯著變化。
建設(shè)用地呈現(xiàn)結(jié)構(gòu)性轉(zhuǎn)型,總量由 11.80km2 降至 11.16km2 ,凈減少 0.64km2 。其與水體的雙向轉(zhuǎn)換證實區(qū)域城市化已進入存量優(yōu)化階段,發(fā)展模式由外延擴張轉(zhuǎn)向空間重構(gòu)與品質(zhì)提升。而綠地系統(tǒng)顯著強化,面積從 6.81km2 增至 7.82km2 ,凸顯生態(tài)建設(shè)與城市擴張的協(xié)同推進,符合可持續(xù)發(fā)展導(dǎo)向。但水體保護面臨持續(xù)壓力,面積由 5.24km2 縮減至 4.87km2 ,反映快速城市化進程中藍綠空間協(xié)調(diào)仍存挑戰(zhàn)。
綜上所述,本文基于GIS技術(shù)和土地利用轉(zhuǎn)移矩陣數(shù)據(jù)的重慶市渝中區(qū)土地分類及各類型的土地利用分析,刻畫了該地土地利用的演變軌跡,探討了其背后的驅(qū)動機制與影響因素。這一成果對于城市發(fā)展與生態(tài)保護的和諧統(tǒng)一、推進綠色低碳城市建設(shè)具有一定現(xiàn)實意義。未來應(yīng)繼續(xù)加強GIS技術(shù)在城市生態(tài)環(huán)境監(jiān)測與管理中的應(yīng)用,為構(gòu)建更加宜居、可持續(xù)的城市環(huán)境貢獻力量。
3驅(qū)動力分析
重慶市渝中區(qū)2013—2021年土地利用變化的驅(qū)動力反映了城市發(fā)展階段、政策導(dǎo)向、社會經(jīng)濟需求和環(huán)境約束等多重因素的相互作用。
政治驅(qū)動力是方向引導(dǎo),國家戰(zhàn)略和地方政策設(shè)定了“存量優(yōu)化、生態(tài)優(yōu)先、品質(zhì)提升”的主基調(diào),直接框定了土地利用變化中建設(shè)用地減量、綠地增量的方向,并遏制水體減少的趨勢。
經(jīng)濟驅(qū)動力是現(xiàn)實選擇,在高度成熟、土地稀缺的核心區(qū),經(jīng)濟效益最大化是土地利用的核心考量。產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級、土地價值提升驅(qū)動了存量更新,而在更新過程中配套高品質(zhì)綠地和景觀水系是提升項目價值的重要手段。但同時,經(jīng)濟
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