1987-2006年廈門市土地利用變化檢測分析

(廈門市環(huán)境信息中心，福建 廈門 361004)

本文對廈門市五個時相(分別為2006年、2000年、1996年、1990年和1987年)的TM影像圖進行土地利用分類及其變化分析，為廈門市生態(tài)變遷研究提供基礎數(shù)據支持。

1 廈門市土地利用分類

根據第二次全國土地調查土地分類標準最后確定將廈門市土地利用類型分水體、林地、耕地、居住地、灘涂、養(yǎng)殖用地、未利用土地、綠地。通過分別對廈門市五個時相的TM遙感圖像進行了多步驟最大似然監(jiān)督分類和分類后處理，我們獲得了廈門市五個時相的遙感圖像分類圖[1-3]，并對各年份各地類以及各分區(qū)各地類的面積進行統(tǒng)計。

運用ERDAS中的Accuracy Assessment功能進行分層隨機采樣，借助快鳥、spot2.5、土地利用圖等輔助材料通過目視解譯，進行分類結果驗證[4-6]。得到1987到2006年各年總精度分別為90.31%、87.89%、88.24%、90.66%、91.7%。kappa系數(shù)分別為：0.878、0.850、0.857、0.892、0.898。

2 土地利用變化分析

2.1 土地利用變化檢測

利用Arcmap對土地利用變化進行檢測分析，即運用Spatial analysis tool工具下的Map Algebra模塊中的raster calculator命令對各時相分類圖進行空間疊加分析運算，得到廈門市1987-1990、1990-1996、1996-2000和2000-2006年的土地利用遙感變化圖。這部分信息可通過土地利用的轉換矩陣獲得土地利用變化類型及其空間分布。

2.2 各分區(qū)土地利用變化分析

從以上的統(tǒng)計數(shù)據可以看出，1987-2006年間廈門市土地利用變化最大的是耕地和居住地，從1990年開始，隨著耕地面積的減少，廈門市主要的土地利用類型變成了林地。到2006年，居住地的面積便超過了耕地，成為僅次于林地的土地利用類型。

然而從各時相各分區(qū)的分布情況來看，又各有不同。思明區(qū)和湖里區(qū)在1987-2006年這19年間，面積變化最大是居住地。思明區(qū)從1987年到1996年的主要土地利用類型均為林地，從2000年以后則變成了居住地。湖里區(qū)在1987年的主要土地利用類型為耕地，到1990年則變?yōu)榱值兀?996年以后居住地便成為其主要的土地利用類型，且面積的增長速度大于思明區(qū)，這說明1996年后，島內的城市建設正向湖里區(qū)擴展。

海滄和集美在這19年間面積變化最大是耕地。海滄和集美區(qū)從1987年到1990年的主要土地利用類型均為耕地，其次是林地，1996年以后到2000年則反過來，林地成為主要土地利用類型，耕地次之，到2006年，居住地的面積超過了耕地，成為僅次于林地的土地利用類型。這是由于2000年后，隨著大批工業(yè)區(qū)和投資區(qū)的興起，海滄和集美逐漸變成以工業(yè)和商業(yè)為主要功能單位的區(qū)域。

同安和翔安在這19年間變化面積變化最大是耕地。同安從1987年開始到2000年一直是以林地為主要土地利用類型，耕地次之，到2006年居住地才越居第二位。而翔安區(qū)的主要土地利用類型從1987年到2000年均為耕地，其次是林地，到2006年主要土地利用類型才變成為林地，耕地次之?？梢姡璋矃^(qū)目前仍是一個以農業(yè)耕作為主要功能單位的區(qū)域。

2.3 各地類的變化分析

(1)隨著廈門市經濟的快速發(fā)展和城市化水平的不斷提高，廈門市在1987-2006年間，土地利用發(fā)生了很大的變化。

數(shù)據表明1987-2006年間，廈門市土地利用發(fā)生變化的面積達到全市總面積的35.6%。從各時相的面積變化來看，1987年-1990年這3年間地利用發(fā)生變化的面積達到15.3%，1990年-1996年這6年間土地利用變化面積達19.5%，較1987-1990年高出4.2%。1996年-2000年這4 年間土地利用變化面積為18.4%，與1990-1996年間的面積變化相差不多。2000年-2006年這6年間土地利用變化面積達24.2%，這比1996-2000年高出近6%。由此可見，隨著廈門市經濟的發(fā)展，廈門市的土地利用變化速率有所加快。

(2)在分析廈門市水體變化之前，由于五個影像的拍攝月份各不相同，而灘涂的面積是隨著潮位的變化而變化，沒有可比性，因此在水體變化的分析過程中將灘涂并入水體這一類別中，另外養(yǎng)殖地在此也歸入水體。這樣得到了1987-2006年廈門市水體的總面積，分別為465.20km2、457.19km2、450.18km2、468.83km2和452.09km2。

通過這些數(shù)據可以看出，廈門市的水體(包括灘涂和養(yǎng)殖地)在這19年間變化比較平穩(wěn)，水體面積沒有太大的變化。但事實上水環(huán)境容量卻有所下降。

(3)廈門市的林地面積也有較大的增長。1987-2006年間共增加143.15km2，占全市總面積的7.5%。從1987年的636.5km2分別增加到1990年的677.32km2、1996年的712.91km2、2000年的745.26km2和 2006年的779.65km2，分別增加了40.82km2、35.58km2、32.36km2和34.39km2。1987-1990年增長的速率分別是1990-1996年、1996-2000年、2000-2006年的2.3倍、1.7倍和2.4倍。在這些林地增加的面積中，大部分是由耕地轉換為果園而來的。

(4)廈門市的耕地數(shù)量不斷下降，并且有加強的趨勢。分析廈門市土地利用遙感動態(tài)監(jiān)測結果可知，廈門市的耕地數(shù)量不斷減少，從1987年的712.9km2分別減少到1990年的610.34km2、1996年的543.97km2、2000年的416.98km2和2006年的233.71km2，分別減少102.57km2、66.37km2、126.99km2和183.27km2。從以上圖表中可以看出，這些減少的耕地主要是轉換成了林地(主要是果園)、居住地和未利用地(主要是待建設開發(fā)用地)。這說明隨著市場經濟的深入和廈門市經濟的發(fā)展，在經濟利益和城市化的推動下，大量的耕地向產值高的果園及居住地轉換。

(5)廈門市的居住地處于加速增長階段。1987年廈門市的居住地為83.44km2，1990年變?yōu)?61.27km2，增加了77.83km2。到了1996年，廈門市的居住地為146.61km2，比1990年略有減少，而減少的這部分主要是島外的部分，島內的居住地面積在1996年還是有所增加，這除了在影像分類過程中有一部分被誤分導致面積統(tǒng)計上的不準確以外，還有一部分原因是島外的居住地由于拆遷改造等原因，轉變?yōu)槲蠢玫亍?/p>

通過分析數(shù)據可以得出居住地的增加主要是由耕地、林地和未利用地等轉換而來的。

此外，由于在遙感土地利用分類過程中，居住地信息如前所述提取極為困難，而且容易與休耕時的耕地混淆，因而，在廈門市的土地利用變化圖中也出現(xiàn)了少量面積的居住地轉換為耕地和水體等不合理的土地類型轉換現(xiàn)象。

3 結 論

廈門市從1987-2006年間，土地利用方式發(fā)生了很大的變化，城鄉(xiāng)建設用地處于加速增長階段，城鄉(xiāng)建設用地的增長，特別是城市用地的擴展侵占大量的耕地，從而導致了廈門市耕地數(shù)量不斷減少，并且隨著時間的推移減少有增強的趨勢，這應引起有關部門的注意。受到市場經濟的影響和經濟利益的驅動，廈門市的果園面積增長較快，導致了林地這一用地類型面積的增加，廈門市的果園主要是由耕地轉換而來的，因此，從某種意義上講，果園的增加也加重了廈門市耕地的壓力。廈門市的水體面積雖然保持不變，但水環(huán)境容量卻是下降的。

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