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赤峰市城子乡土地利用动态变化规律及驱动因素分析

2024-05-05 来源:品趣旅游知识分享网
第34卷第4期 2013年7月 内 蒙 古 农业 大 学 学 报 Vo1.34 No.4 Journal of Inner Mongolia Agricultural University Ju1.2013 赤峰市城子乡土地利用动态变化 规律及驱动因素分析 朱雷,秦富仓 , 岳永杰, 盛(内蒙古农业大学生态环境学院,呼和 々特艳 010018) 摘要: 本研究基于ArcGIS9.3软件,采用赤峰市松山区城子乡2001年、2006年、2011年3期ALOS影像,结合驱动 力因素分析,研究了土地利用空间动态变化。结果表明:2001~20l1年,土地利用类型的总量变化比较明显。林地、 城镇村及工矿用地、交通运输用地总量一直保持增长,以林地增长最快,从32.52%提高到43.78%;园地、草地、水域 及水利设施用地和其它用地总量一直保持减少,以园地减少最快,从4.59%下降到0.24%;耕地则呈现出先减少后 增长的趋势,总量比2001年减少了750.14 hm ,从35.09%下降到33%。通过转化类型分析得知,其他类型土地和 林地、城镇村及工矿用地之间的转化最频繁;通过政策分析、实地调查得知,退耕还林政策、水资源缺乏、坡地修建温 室大棚和社会经济发展是城子乡土地变化的主要驱动因素。 关键词: 土地利用类型; 转移矩阵; 驱动因素; 动态变化; 城子乡 中图分类号:F301.24 文献标识码:A 文章编号:1009—3575(2013)04—0046—06 ANALYSlS ON LAND USE CHANGE AND lTS DRlVING FACTORS IN CHENGZI TOWNSHIP,CHFENG CITY ZItU Lei,QIN Fu—cang’,YUE Yong—jie,SHENG Yan (College Ecology Enviromental;Inner Mongolia Agricultural University,Huhhot 010018,China) Abstract: Based on ArcGIS9.3,3 AI OS images in Chengzi Township,Songshan District,Chifeng City in 2001,2006,201 1 are used to research land use clmnge in spatial pattern,combined wifl ̄the driving factors.The resnhs show that:Change of land use types is distinct from 2001 to 201 1.The total amount of urban villages and industril lands,woodlaands and transportation lands has keeped increasing,especially woodlands increasing from 32.52%to 43.78%;The total amount of gardens,waters and water conscrvany facili— tics,grasslands and other lands has keeped decreasing,especially gardens decreasing from 32.52%to 43.78%;Farmlands show a growth trend in the fist reduction and decrease from 35.09%to 33%. File conversion among urban viHage and industrial lands,wood— lands and other lands is the most frequent through by analyzing the conversion types.Returning famland to forest policy,lack of water, sloping construction of greenhouses and soeio——economic development are the mian driving factors of land use change in Chengzi Town-- ship through Policy analysis and investigation. Key words:Land use type;transfer matirx;dynamic change;driving factor; Chengzi Township 代研究的核心。土地利用动态变化的研究能够提供 引言 及时、有效、准确的土地动态数据,有助于土地管理 部门及时了解土地流向,为正确制定国家土地长远 :l二地是人类赖以生存和发展的基础,是人类从 _f一切社会经济活动和休养生息的基本场所¨]。掌 发展战略和土地利用政策提供参考和依据,能够更 摊土地动态变化信息,合理利用土地资源是当今时 加合理规划土地利用的性质和用途,具有较强的技 收稿日期:2012—1l一20 基金项目:内蒙古应用研究与开发计划项目(20110709);内蒙古教育厅项目(NJZZI1048) 作者简介:朱雷(1987一),男,硕士研究生,主要从事城乡土地规划与管理. 通讯作者:E—mail:qinfc@126.corn 第4期 朱雷等: 赤峰市城子乡土地利用动态变化规律及驱动因素分析47 术可操作性和现实意义。同时,土地利用类型和方 式的改变可以更加合理和集约化利用土地资源,发 腱机械化作业,因此,对乡(镇)级的土地研究单元, 腰 l:的土地利用动态变化研究很有必要。 近年来,国内外学者对LUCC(土地利用和=卜地 3 研究方法 3.1 数据预处理 植被变化)从不同尺度进行了大量的研究。国外学 者主要集中在土地利用和土地覆被变化的空间特 利用ENVI4.5对3期TM影像进行4—3—2波 段合成,生成假彩色影像;在ArcGIS9.3中对图片进  征,时问动态和驱动因子、区域和全球模型方面 J。 行配准校正,为下一步进行数字化做好准备。困内学者主要从土地利用/土地覆盖状况、土地利 3.2遥感解译 JTl/ ̄k地覆盖的驱动力与驱动机制、土地利用/土地 覆盖模型模拟等方面展开研究 。日前,国内土地 利用研究集中于发达地区,研究对象主要以城市为 主,研究角度往往比较单一 1】。张永民 J,贾宝 全 ,于风呜 ,潘春宏 等以县(区)级以上为主, 对赤峰市不同尺度土地利用动态变化进行了研究, 以乡作为研究单元的土地动态变化仍是空白。本研 究以赤峰市城子乡为例,应用ArcGIS9.3软件,对 2001年、2006年、2011年3期ALOS影像,采用Et视 解译和转移矩阵方法,结合驱动因素分析,研究了土 地利用空间动态变化,为城子乡今后的土地利用规 划和发展提供了参考和依据。 1 研究区概况 城子乡行政隶属内蒙古自治区赤峰市松山区, 位于松山区南部,地理坐标为N42。0205”~42。14 19”,E118。2234”一118。4917”。土地总面积358km , 订20个行政村,总人口3.2万人。城子乡属中纬度 温带半干旱大陆性季风气候区,冬季漫长而寒冷,夏 季短暂而炎热 J。年平均气温7.2 ̄C,年内最高气温 24.8℃,最低气温一12.4 ̄C;年平均降水量370mm, 降水主要集中在6月份~9月份,占全年降水量的 80%;年平均日照时数2 865.8h,13照时数每天可达 12h~14h,光照充足;无霜期135d;最大冻土深度 1.8m;林草覆盖度约48%;土壤类型为棕壤土和褐 土;城予乡地处低山丘陵区,属赤峰市西部老哈河水 系半箭河流域。 2 数据来源 本研究采用城子乡2001年,2006年,2011年3 期ALOS全色波段影像,分辨率为2.5m;从乡政府收 集了自然和社会经济概况;土地分类体系根据第二 次全国土地调查分类标准——《土地利用现状分 本文采用El视解译方法,有以下几方面依据:① 收集了研究区高分辨率ALOS影像;②研究区域面 积较小,能够展开详细的调查工作;③野外调查充 足,掌握了当地详细的地貌资料,为目视解译工作提 供了依据;④掌握了ArcGIS9.3软件的使用,具备扎 实的目视解译理论和丰富的经验。 3.2.1 解译标志 解译标志的建立具体根据影像 特征,即形状、大小、阴影、色调、颜色、纹理、图案、位 置和布局建立起影像和实地目标物之间的对应关 系 。 3.2.2目视解译运用ArcGIS9.3软件,依据解译 标志,对Ⅲ期影像进行目视解译,得到了不同时期的 土地利用现状图。 3.3转移矩阵 建立不同时期不同土地利用类型之问的面积转 移概率矩阵可以很好地反映转换关系,即可以根据 信息源的时问顺序,把同一地区不同时期的信息源 分成若干个时问段,并通过各个时间段不同土地利 用类型之间的转化值来获得转移矩阵,进而定量判 定各土地利用类型之问的相互转化状况及各土地利 用类型面积来源与去向H 。 Al】 AI2 Al A21 A22 /l2 转移矩阵模型为:A = L L I L 1 A A 式中:/l 是指k时期的 种土地利用类型转变为 k+1时期_『种土地类型的面积。 4结果与分析 4.1土地利用总体变化分析 城子乡2001年、2006年、2011年llI期土地利用 现状图分别见图l、图2、图3。土地利用类型统计见 表1。 第4期 朱雷等: 赤峰市城子乡土地利用动态变化规律及驱动因素分析49 由图1,图2,图3对比看出:2001年一2011年, 化的为l16.35 hm ,有968.53hm 的园地转化为耕 城子乡土地空问格局发生了明显变化,从东西部斑 地,有512.36 hm 的园地转化为林地,有38.58 hm 块格局对比来看,西部区斑块格局变化更为明显;从 的园地转化为城镇村及工矿用地,有5.92 hm 的园 土地利用类型的斑块分布看,林地和园地斑块格局 地转化为交通运输用地;草地无变化的为7 129.82 变化最大,林地斑块分布范围迅速增大,总量增加, hm ,有381.28hm 的草地转化为林地,有27.41 hm 园地斑块分布范围迅速减小,总量减少。 的草地转化为城镇村及工矿用地;水域及水利设施 由表1看出:从各土地利用类型占地比例看,耕 用地无变化的为493.20 hm ,有40。50hm 的水域及 地、林地和草地总量占土地总面积的85%以上,是城 水利设施用地转化为耕地,有198.34 hm 的水域及 子乡主要的土地利用类型;从净增减量看,耕地呈现 水利设施用地转化为林地,有31.09hm 的园地转化 出先减少后增加的变化趋势,前5年减少1 373.45 为城镇村及工矿用地;其他用地无变化的为5l4.52 hm ,后5a增加623.31 hm ,总体上耕地总量减少; hm ,有13.05hm。的其他用地转化为耕地,有198. 园地总量一直减少,在2001年~2006年,面积迅速 34hm 的其他用地转化为林地,有16.14 hm 的其他 减少1 252.39hm ,占2001年园地面积的92.9l%; 用地转化为城镇村及工矿用地;5a问,林地、城镇村 林地一直保持增长的趋势,尤其2001年一2006年, 及工矿用地和交通运输用地均未向其他土地进行转 面积增长量占2006年林地面积的23.88%,增长幅 化。 度非常明显;草地总量呈逐期递减趋势,面积减少量 从表3看出:2006年~2011年问,耕地无变化 逐期递增,10a问,草地总量占土地总面积的比例从 的为11 083.15hm ,有87.31 hm 的耕地转化为城 21.06%下降到17.86%;城镇村及工矿用地和交通 镇村及工矿用地,有l8.69 hm。的耕地转化为交通 运输用地总量均逐期增长;水域及水利设施用地和 运输用地;园地无变化的为86.34hm ,有30.01hm 其他用地两期均呈现减少趋势,面积减少量均逐期 的园地转化为耕地;草地无变化的为6 392.16hm , 递减。 有631.74hm 的草地转化为耕地,有105.92hm 的 综上所述,2001年一201 1年,林地、城镇村及工 草地转化为林地;水域及水利设施用地无变化的为 矿用地和交通运输用地一直保持增长,总量均有所 203.42 hm ,有235.42hm 的水域及水利设施用地 增加;园地、草地、水域及水利设施用地和其它用地 转化为林地,有54.36 hm 的水域及水利设施用地 一直减少,总量均有所减少;耕地面积先减少后增 转化为城镇村及工矿用地;其他用地无变化的为 加,总量有所下降。 342.56 hm ,有67.56hm 的其他用地转化为耕地, 4.2 土地利用类型转化分析 有38.61hm 的其他用地转化为林地,有34.62 hm 从表2看出:2001年~2006年阃,耕地无变化 的其他用地转化为城镇村及工矿用地,有3.17 hm 的为10 167.06hm ,有2 324.32hm 的耕地转化为林 的其他用地转化为交通运输用地;5a问,林地、城镇 地,有63.06 hm 的耕地转化为城镇村及工矿用地, 村及工矿用地和交通运输用地均未向其他土地进行 有8.16 hm 的耕地转化为交通运输用地;园地无变 转化。 表l城子乡土地利用总体变化 Tab.1 General land use change in Chengzi Township 注:A一耕地;B一园地;c一林地;D一草地;E~城镇村及工矿用地;F一交通运输用地;G一水域及水利设施用地;H一其他用 地。下同 50 内 蒙 古 农 业 大 学 学 报 表2 2001-2006年城子乡土地利用转移矩阵(hm ) Tab.2 Transfer matrix of land 11se from 2001 to 2006 in Chengzi Township 注:表中横行面积为i期某类型土地转化为J期另一种土地的而积,竖行为转化后J期某类型土地面积。下同 表3 2006—2011年城子乡土地利用转移矩阵(hm。) Tab.3 Transfer matrix of land use from 2001 to 2006 in Chengzi Township  综上所述:10a问,土地利用类型转化比较频繁, 用地而积一直在增加。其中前5a比后5a土地利用类型转化更为频繁,转 4.3土地变化驱动因素分析 化总量比较大。林地和其他类型土地之间的转化最 4.3.1退耕还林政策导致林地增长,耕地减少退 为频繁,2001年一2006年,除城镇村及工矿用地和 耕还林是国家保护和改善生态环境的一项重大决 交通运输用地外,其他类型土地均向林地进行转化, 策。城子乡是赤峰市松山区遐耕还林实施的区域之 导致林地增加,其中耕地大幅度转换成林地是林地 一。自2001年政策实施以来,城子乡按照“适地适 增加的主要原因;其次是城镇村及工矿用地和其他 树”的原则,合理的选择树利,,有计划,有步骤的进行 类型土地之问的转化比较频繁,前5a,除林地和交通 坡耕地改造,恢复森林植被,截止2006年底,耕地转 运输用地外,其他类型土地均向城镇村及工矿用地 化成林地面积2324.32 hm ,占2006年林地增加量 进行转化,导致城镇村及工矿用地面积增加。耕地 的63.65%,是导致林地面积增加,耕地减少的主要  的主要转化来源是园地和草地,10a问园地和草地大 原因。秋向耕地进行转化,弥补了耕地的减少,保证了耕 4.3.2水资源缺乏导致园地和水域及水利设施用 地总量的基本稳定。园地、草地、水域及水利设施用 地急剧减少 城子乡属半干旱大陆季风气候区,多 地和其他用地均向其他土地进行转化,而没有其他 年平均降雨量370mm,气候干旱。经外业调查显示, 土地转化成这几类=E地,导致这几类土地而积一直 城子乡河流水系不发达,水域水利设施不健全,导致 经济效益低下,逐渐被转化成耕地干¨ 在减少。林地、城镇村及工矿用地和交通运输用地 园地灌溉不足,均未向其他土地转化,而其他土地均向这几类土地 其他土地类型。l0年问,园地总量减少1555.40 进行转化,导致林地、城镇村及工矿用地和交通运输 hm ,占2001年园地而积的94.74%;同时,降雨量少 第4期 朱雷等:赤峰市城子乡土地利用动态变化规律及驱动因素分析 51  和设施维护较差导致水域及水利设施用地减少596. 其中前5年比后5年土地利用类型转化更为频繁,62 hm ,占2001年水域及水利设施用地面积的74. 转化总量比较大。其中其林地、城镇村及工矿用地 57%。 和他类型土地之间的转化最频繁。耕地的主要转化 蔬 来源是园地和草地。园地、草地、水域及水利设施用 4.3.3坡地建造温室导致耕地增加。草地减少菜产业是赤峰市松山区重点推进的农业产业化项 地和其他用地均向其他土地进行转化,而没有其他 目。城子乡是赤峰市松山区重点推进的设施农业产 土地类型的转入,导致这儿类土地面积一直在减少。 业化基地之一,是较早发展设施农业的乡镇,被列为 林地、城镇村及工矿用地和交通运输用地均未向其 荒坡建造温室的示范区。自发展设施农业以来,荒 他土地转化,而均有其他土地的转入,导致这几类土 草地建造温室大棚,导致2006年一2011年草地面积 减少737.66 hm ,其中631.74 hm 转化成耕地,是 耕地总量增加的主要原因。 4.3.4 社会经济发展导致城镇村及工矿用地和交 通运输用地增加 在设施农业的带动下,城子乡经 济发展较快,2010年地区生产总值实现3.61亿元, 农民人均纯收入达到5 886元。为了满足人口增长 和经济发展的需求,城子乡修建了住宅基地和仓储 设施,导致城镇村及工矿用地面积增加352.57 hm , 占2011年该类型土地面积的33.99%。为了拓宽销 售市场,城子乡政府大力发展交通运输事业,导致交 通运输用地面积增加63.93hm ,占201 1年该类型土 地而积的25.42%。 5 结论 通过对城子乡2001年、2006年、2011年3期土 地利用动态变化分析,得出以下3方面结论: 5.1 10年问,土地利用的总量变化比较明显。林 地、城镇村及工矿用地、交通运输用地面积一直在增 加,总量均有所上升。其中以林地总量增加最明显, 由2001年的32.52%增长到43.78%,其次是城镇村 及工矿用地和交通运输用地;园地、草地、水域及水 利设施用地面积一直在减少,总量均有所下降。其 中以园地减少最明显,从4.59%下降到0.24%,其 次是草地、水域及水利设施用地和其他用地;而耕地 呈现出先减少后增长的趋势,耕地总量较2001年减 少了750.14 hm。。 5.2 2001~2011年,土地利用类型转化比较频繁, 地面积一直在增加。 5.3结合驱动因素分析,退耕还林政策的实施是导 致林地面积出现跳跃式增长、耕地面积减少的主要 原因;水资源缺乏和坡地建造温室大棚导致园地和 草地转化成耕地,弥补了耕地的流失,保证了耕地总 量基本稳定;社会经济发展带动了城镇村及工矿用 地建设和交通运输用地的增加。l0年问,这两类土 地总面积增加了416.5hm ,占两类土地总面积的 32.32%。 参考文献: [1] 鲍文东.基于GIS的土地利用动态变化研究[D].青 岛:山东科技大学,2007. 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