迎河小流域土地利用變化分析

李杰，李為霞

（1.煙臺清沃環(huán)境科技有限公司，山東煙臺264006；2.山東鵬順建筑工程有限公司，山東煙臺264000）

迎河小流域土地利用變化分析

李杰1，李為霞2

（1.煙臺清沃環(huán)境科技有限公司，山東煙臺264006；2.山東鵬順建筑工程有限公司，山東煙臺264000）

本文以2011年和2015年TM遙感影像為信息源，基于面向水土保持的ARCGIS地理信息系統(tǒng)技術(shù)平臺，結(jié)合GPS野外調(diào)查定位，采用人機(jī)交互解譯的方法判讀解譯，獲取土地利用類型等數(shù)據(jù)。對兩期遙感影像數(shù)據(jù)進(jìn)行科學(xué)分析，研究流域土地利用類型在不同年代之間的變化情況及演變趨勢，并提出合理利用土地資源的對策措施。

小流域；遙感影像；ARCGIS；土地利用分析

土地利用變化（LUCC）是自然與人文因素緊密交織并相互作用的過程，是全球環(huán)境變化研究的重要組成部分，也是“國際地圈—生物圈計劃”（IGBP）和“國際全球環(huán)境變化人文計劃”（IHDP）共同推動的核心研究項目。目前獲取土地利用空間變化信息的途徑主要有利用歷史圖件、實地調(diào)查，如土地詳查和遙感解譯制圖等；變化信息的處理則要應(yīng)用GIS的空間分析功能。因此，將土地利用變化模型同遙感解譯和GIS的空間分析有機(jī)結(jié)合，是我國當(dāng)前土地利用變化研究的一個重要技術(shù)特征，這在眾多的研究中都有反映。

1　研究區(qū)概況

河南迎河小流域地處河南省魯山縣，總面積5.83 km2。地貌以低山丘陵為主，低山面積192.12 hm2，占總面積的32.94%；丘陵面積391.13hm2，占總面積的67.05%；平原面積0.04 hm2，占總面積的0.01%。流域原始植被很少，現(xiàn)有植被主要以人工植被和野生灌草為主。

2　分析與結(jié)果

2.1土地利用格局分析

以流域兩個自然年TM遙感影像及1∶10 000紙質(zhì)地形圖和氣象資料、水文泥沙資料等為信息源，分析土地利用類型在不同年代之間的變化情況及演變趨勢，為水土流失治理以及合理調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)等提供理論和技術(shù)支撐。根據(jù)FAO建立土地利用/土地覆蓋分類系統(tǒng)的準(zhǔn)則，同時綜合考慮此次采用的遙感影像資料的空間分辨率及研究區(qū)域的特征，參考中國土地資源分類系統(tǒng)（國土資發(fā)［2002］247號），確定采用的土地利用/土地覆蓋分類系統(tǒng)，用二級分類系統(tǒng)。但由于所使用的遙感影像分辨率較低，在遙感圖像上未利用地和交通用地不能分辨，因而文中土地利用一級分類體系分為耕地、園地、林地、草地、居民點及工礦用地、水域及水利設(shè)施用地、其他土地7類。

通過對2011年數(shù)據(jù)、遙感影像及實地勘察分析得出，迎河小流域的土地利用主要分為3種，即林地、耕地和未利用土地，其中未利用土地包括荒草地和裸巖石礫地，分布在流域的最北端，面積分別為林地193.67 hm2占總面積的33.22%，主要分布在中部地段，此外流域的東北段和西北段的山坡丘陵地帶也有分布，屬于防護(hù)林。耕地的面積為107.73 hm2，占總面積的18.48%，分布在南部的平原區(qū)，其中也有部分的旱梯田，居民點和工礦用地也分布在此處，土壤流失屬于輕度，植被蓋率在40%～60%之間。未利用土地的面積最大，約為258.39 hm2，占總面積的44.32%。

2015年迎河小流域耕地面積88.63 hm2，占小流域總面積的15.21%，主要分布在山間及山前較平坦區(qū)域；園地22.75 hm2，占小流域總面積的3.90%，主要分布在低山丘陵區(qū)；林地198.14 hm2，占小流域總面積的34.0%，其中防護(hù)林133.50 hm2，主要分布在低山區(qū)，用材林64.64 hm2，主要山前平坦區(qū)；草地243.42 hm2，占小流域總面積的41.77%，主要分布在低山區(qū)；居民點及工礦用地21.72 hm2，占小流域總面積的3.80%；交通運(yùn)輸用地4.46 hm2，占小流域總面積的0.76%；水域及水利設(shè)施用地0.72 hm2，占小流域總面積的0.12%；其他土地2.91 hm2，占小流域總面積的0.50%?？梢钥闯?015年流域土地利用以草地為主，主要分布在低山區(qū)；其次為林地、耕地，主要分布在低山區(qū)、山間及山前平坦區(qū)，三者占小流域總面積的90.98%。而居民點及工礦用地、交通運(yùn)輸用地、水域及水利設(shè)施用地、其他土地等土地利用類型所占比例較小，零散分布。

2.2土地利用變化分析

1）數(shù)量變化。對比分析兩個自然年土地利用狀況數(shù)據(jù)可以看出，迎河小流域土地利用均以草地、林地、耕地為主，其中草地均大于40%；而居民點及工礦用地、交通運(yùn)輸用地、水域及水利設(shè)施用地、其他土地等土地利用類型所占比例較小。小流域土地利用變化主要表現(xiàn)為：與2011年相比，2015年小流域居民點及工礦用地變化幅度最大，變化率為27.62%；其次為其他土地，增加17.14%；耕地、林地、水域及水利設(shè)施用地變化率相當(dāng)，均在14%左右，但耕地、水域及水利設(shè)施用地面積減少，而林地面積增加；園地、草地、交通建設(shè)用地也有不同程度的減小趨勢。

2）空間變化。從2011年到2015年，耕地面積減少，以旱梯田面積減少明顯，減少區(qū)域主要發(fā)生在山前平坦區(qū)，主要變化原因是旱梯田被占用為建筑用地，導(dǎo)致居民點及工礦用地面積增大；部分旱梯田栽植楊樹轉(zhuǎn)變?yōu)闂顦溆貌牧郑@也是林地面積增大的原因之一。林地面積增加，以防護(hù)林面積增大最為明顯，主要發(fā)生在丘陵區(qū)，部分園地現(xiàn)為散生狀態(tài)，成為防護(hù)林，這也是園地減少主要原因。水域及水利設(shè)施用地的減少是由于流域南部，小水塘為荒草地，其他土地即裸巖面積增加，主要原因是2015年調(diào)查發(fā)現(xiàn)，在東側(cè)支溝，海拔370～480 m內(nèi)裸巖較多。

對比兩個自然年，耕地面積有所減少，減少區(qū)域主要發(fā)生在山前平坦區(qū)，變化原因為旱梯田被占用為建筑用地；深山區(qū)的部分耕地棄耕，成為荒草地及林地。林地面積增加，園地面積減少，林地面積以防護(hù)林增大最為明顯，主要發(fā)生在丘陵區(qū)。部分園地現(xiàn)為散生狀態(tài)，成為防護(hù)林，這也是園地減少林地增加的一個主要原因。

3　分析結(jié)果

1）2011年和2015年迎河小流域土地利用類型均以草地、林地、耕地為主，其中草地大于40%；而居民點及工礦用地、交通運(yùn)輸用地、水域及水利設(shè)施用地、其他土地等土地利用類型所占比例較小。

2）與2011年相比，2015年的耕地、園地面積減少，其中園地變化幅度最大。變化區(qū)域主要分布在山前平坦區(qū)及溝道兩側(cè)。變化原因為旱梯田被占用為建筑用地，導(dǎo)致居民點及工礦用地面積增大；部分園地現(xiàn)為散生狀態(tài)，成為防護(hù)林。

3）在此期間林地面積增加，以防護(hù)林面積增大最為明顯，主要發(fā)生在丘陵區(qū)。草地、交通運(yùn)輸用地和水利設(shè)施也有不同程度的減小趨勢。

4　合理利用土地資源的對策措施

根據(jù)迎河小流域土地利用過程中存在的主要問題，提出幾點建議。1）優(yōu)化土地利用配置，提高土地綜合效益；2）對于大面積的荒草地應(yīng)該進(jìn)行改造工程，適合農(nóng)業(yè)發(fā)展的應(yīng)進(jìn)行合理的整地工程，修建梯田，進(jìn)行農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，提高土地利用率；3）對于不適合農(nóng)作物生長的梯田，應(yīng)該改造成為園地或改種經(jīng)濟(jì)林，提高土地的生產(chǎn)潛力，改善生態(tài)環(huán)境；4）盡量控制居民點及工礦用地面積，切實保護(hù)耕地，穩(wěn)定耕地面積；5）提高土地利用集約化程度，充分發(fā)揮土地生產(chǎn)潛力。

［1］王兵等.我國土地利用/土地覆被變化研究近期進(jìn)展［J］.地域研究與開發(fā)，2006.4，25（2）.

［2］朱會義，何書金，張明.土地利用變化研究中的GIS空間分析方法及其應(yīng)用［J］.地理科學(xué)進(jìn)展，2001，20（2）：104－110.

［3］鄭丙輝，田自強(qiáng)，王文杰，等.中國西部地區(qū)土地利用/土地覆蓋近期動態(tài)分析［J］.生態(tài)學(xué)報，2004，24（5）：1078－1085.

（責(zé)任編輯遲明春）

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1009-6159（2016）-09-0014-02

2016-03-18

李杰（1985—），男，助理工程師