南京市土地利用變化與社會經(jīng)濟發(fā)展指標耦合研究

陳書林++王文姍

摘 要：本文結(jié)合衛(wèi)星遙感技術，獲得了2000年及2010年南京市土地利用類型分布專題圖，并在此基礎上分析了2000-2010年南京市土地利用變化趨勢。通過與人口、GDP、農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量、房屋建筑施工面積、道路鋪設面積等指標的耦合，分析南京市土地利用變化與社會經(jīng)濟發(fā)展指標之間的相關關系。

關鍵詞：土地利用變化；社會經(jīng)濟發(fā)展指標；耦合；相關關系

土地利用類型的變化影響著全球碳循環(huán)，進而影響全球氣候變化[1]，它是區(qū)域自然生態(tài)系統(tǒng)與社會經(jīng)濟發(fā)展相互作用的過程，是人地關系研究的熱點問題之一[2，5]。南京市位于長江下游，是長三角重要城市，經(jīng)濟發(fā)達，城市化水平較高。但經(jīng)濟的高速發(fā)展，導致南京市土地利用類型的劇烈變化。近年來，部分學者對南京市土地利用類型的變化進行的相關研究。孫漢儒等利用利用遙感數(shù)據(jù)獲得2002年和2009年南京土地利用數(shù)據(jù)，并利用典型相關分析法，分析了人文因素對土地利用變化的影響[1]。劉康等結(jié)合遙感和地理信息系統(tǒng)技術，獲得了1996年、2002年和2010年南京市土地利用數(shù)據(jù)，并利用Probit模型分析了引起南京市土地利用變化的驅(qū)動因子[2]。梅卓華等以遙感作為數(shù)據(jù)源，分析了2000年和2007年南京市土地利用動態(tài)變化趨勢，并從人口、經(jīng)濟和城市規(guī)劃角度分析了三者與土地利用變化之間的關系[5]。但這些研究主要是從人口、GDP、農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)品角度闡述社會經(jīng)濟發(fā)展與土地利用變化之間的關系，沒有考慮到建筑、交通等因素的影響。本研究將從人口、GDP、農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量、房屋建筑施工面積、道路鋪設面積等角度出發(fā)，探討南京市土地利用變化與這些因子之間的相關關系。2000年和2010年南京市土地利用類型數(shù)據(jù)通過對Landsat-5 TM影像進行分類獲得。

一、南京市土地利用變化分析

本研究在ENVI 5.1遙感圖像處理軟件中對2000年和2010年Landsat-5 TM影像數(shù)據(jù)進行幾何校正、輻射校正和大氣校正后，根據(jù)2007年發(fā)布的《土地利用現(xiàn)狀分類》（GB/T21010-2007）標準，將土地利用類型分為水體、耕地、林地、建筑用地、草地、未利用地六類，利用粗集理論和最大似然法對圖像進行分類，從而得到了2000年和2010年南京市土地利用類型數(shù)據(jù)。經(jīng)檢驗，總體分類精度分別達到87.81%和84.09%，Kappa系數(shù)分別達到85.12%和83.5%，分類結(jié)果的精度符合應用要求。

本研究利用ArcGIS 10.1中的空間分析模塊，對2個時相的分類結(jié)果數(shù)據(jù)進行分析，得出南京市土地利用類型的變化趨勢。結(jié)果表明，2000-2010年南京市耕地面積呈下降趨勢，覆蓋面積由57%減少為42%，面積減少98967.15公頃，而建設用地面積呈增加趨勢，覆蓋面積由15%增加至28%，面積增加87091.09公頃。整體上來看，10年來耕地大量減少的同時，建設用地迅速增加，大量耕地轉(zhuǎn)變成了建設用地，這一現(xiàn)象在南京市長江以南地區(qū)尤為明顯。這主要是由于2000年以來，南京市城市化水平越來越高，城鎮(zhèn)的擴張與發(fā)展，侵占了大量的耕地面積，致使耕地面積急劇降低。林地面積呈增加趨勢，覆蓋面積由15%增加至16%，面積增加5278.25公頃。林地主要分布于山地、丘陵地區(qū)。草地面積呈下降趨勢，覆蓋面積由1.51%減少至1.3%，面積減少1392.14公頃。草地面積的減少也與建設用地面積的增加密切相關，大量的草地轉(zhuǎn)變成了建設用地。水體面積呈增加趨勢，覆蓋面積由10%增加至12%，面積增加13195.62公頃，這與南京市近10年來水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展密切相關。未利用地面積呈下降趨勢，覆蓋面積由1.5%減少至0.7%，面積減少5212.27公頃，減少的未利用地面積絕大多數(shù)被建設用地所覆蓋。

二、土地利用變化與社會經(jīng)濟指標耦合分析

本研究將土地利用類型的變化趨勢與人口、GDP、農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量、房屋建筑施工面積、道路鋪設面積等指標進行耦合分析。研究表明，耕地與草地面積的變化與人口、GDP、房屋建筑施工面積、道路鋪設面積呈負相關關系，而建設用地面積的變化與這些指標呈正相關關系。南京市總?cè)丝趶?000年的544.89萬人增長至2010年的632.42萬人，由于人口數(shù)量的增加，以及非農(nóng)業(yè)人口數(shù)量的減少，使得南京市房地產(chǎn)市場需求旺盛，2000年南京市房屋建筑施工面積為2137.66萬平方米，而2010年南京市房屋建筑施工面積為4570.49萬平方米，增長率達到114%。城鎮(zhèn)化的發(fā)展，也導致道路鋪設面積的增加，2000年南京市道路鋪設面積為7392萬平方米，而2010年南京市道路鋪設面積達到9576萬平方米。有研究表明，GDP的增長是城市用地擴張最重要的驅(qū)動因素[6]。南京市GDP由2000年的1021.3億元增長至2010年的5130.65億元，增長率達到402%，第一、二、三產(chǎn)業(yè)GDP均呈現(xiàn)明顯上升趨勢，從而導致建設用地的明顯增加。

研究表明，耕地面積的變化與農(nóng)業(yè)人口的變化呈現(xiàn)一定的正相關關系。統(tǒng)計資料表明，2004年以來，南京市農(nóng)業(yè)人口呈現(xiàn)下降趨勢，2004年南京市農(nóng)業(yè)人口數(shù)量為165.21萬人，而到2010年，農(nóng)業(yè)人口數(shù)量下降至90.22萬人，這與耕地面積的降低有關。

水體面積的變化與水產(chǎn)品產(chǎn)量的變化呈現(xiàn)一定的正相關關系。南京近些年來大力發(fā)展水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)，特別是高淳縣表現(xiàn)尤為明顯。部分耕地轉(zhuǎn)換成了水體。統(tǒng)計資料表明，2004年以來，南京市水產(chǎn)品產(chǎn)量呈現(xiàn)上升趨勢。2004年南京市水產(chǎn)品產(chǎn)量為17.41萬噸，而到2010年，水產(chǎn)品產(chǎn)量上升至22.17萬噸。

三、結(jié)論

本研究利用地理信息系統(tǒng)和遙感技術對2000年和2010年南京市Landsat-5 TM影像進行分類，得到水體、耕地、林地、建筑用地、草地、未利用地6種類型的分布數(shù)據(jù)，并對2000-2010年土地利用變化趨勢進行分析，結(jié)果表明，耕地、草地和未利用地面積呈下降趨勢，而建設用地、水體、林地面積呈增加趨勢。通過和人口、GDP、農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量、房屋建筑施工面積、道路鋪設面積等指標進行耦合分析，發(fā)現(xiàn)耕地與草地面積的變化與人口、GDP、房屋建筑施工面積、道路鋪設面積呈負相關關系，而建設用地面積的變化與這些指標呈正相關關系，同時耕地面積的變化與農(nóng)業(yè)人口的變化呈現(xiàn)一定的正相關關系，水體面積的變化與水產(chǎn)品產(chǎn)量的變化也呈現(xiàn)一定的正相關關系。

（作者單位：南京林業(yè)大學經(jīng)濟管理學院）

項目名稱：江蘇高校哲學社會科學基金資助項目“南京市土地利用變化與社會經(jīng)濟發(fā)展的耦合關系研究”（2014SJB049）；江蘇高校品牌專業(yè)建設工程資助項目（PPZY2015A062）；大學生實踐創(chuàng)新訓練計劃項目（201510298096X）。

參考文獻：

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[2] 劉康 李月娥 吳群等.基于 Probit回歸模型的經(jīng)濟發(fā)達地區(qū)土地利用變化驅(qū)動力分析——以南京市為例[J].應用生態(tài)學報，2015，26（7）：2131-2138.

[3] 方鵬 黃賢金 陳志剛等.區(qū)域農(nóng)村土地市場發(fā)育的農(nóng)戶行為響應與農(nóng)業(yè)土地利用變化——以江蘇省蘇州市、南京市、揚州市村莊及農(nóng)戶調(diào)查為例[J].自然資源學報，2003，18（3）：319-325.

[4] 周生路 朱青 趙其國.近十幾年來南京市土地利用結(jié)構變化特征研究[J].土壤，2005，37（4）：394-399.

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[6] 談明洪 李秀彬 呂昌河.我國城市用地擴張的驅(qū)動力分析[J].經(jīng)濟地理，2003，23（5）：635-639.