基于GIS的平頂山市土地資源持續(xù)利用研究

羅帥偉 駱曉琳 魯?shù)?/p>

摘 要：近年來，土地資源普遍遭受到了不合理的利用。作為能源型城市的河南省平頂山市在土地資源持續(xù)利用方面也出現(xiàn)了一些問題，本文使用GIS技術(shù)對平頂山市不同類型土地的利用情況進行分析評價，發(fā)現(xiàn)平頂山市在土地持續(xù)利用方面存在的問題，依據(jù)發(fā)現(xiàn)的問題提出建議。

關(guān)鍵詞：GIS；土地資源；持續(xù)利用

中圖分類號：X8 文獻標識碼：A 文章編號：1003-5168（2017）03-0154-03

Abstract： In recent years， land resources have been subjected to more unreasonable use. As a source city， Pingdingshan city of Henan province has also made some problems in the sustainable use of land resources. This paper analysed and evaluated the utilization situation of different types of land in Pingdingshan city by using GIS technology， thus discovered the problems in the sustainable use of land in Pingdingshan city， and put forward some suggestions on the basis of the problems.

Keywords： GIS；land resources；sustainable use

土地與人類的生存發(fā)展息息相關(guān)，土地資源受到自然條件、經(jīng)濟及社會活動等多種因素的影響與制約，同時是人類可持續(xù)發(fā)展的基礎(chǔ)。而土地資源的不合理利用，導(dǎo)致了一系列相關(guān)問題的發(fā)生，如土壤污染、土地承載力下降等。因此，對合理持續(xù)利用土地資源進行研究，對相關(guān)區(qū)域的土地持續(xù)利用情況進行評價，是對土地資源進行可持續(xù)利用的前提，是促進相關(guān)區(qū)域經(jīng)濟、社會及生態(tài)協(xié)調(diào)快速發(fā)展的基礎(chǔ)[1]。

河南省平頂山市是一座以煤炭產(chǎn)業(yè)為支撐的傳統(tǒng)工業(yè)城市，多年來煤炭開采及經(jīng)濟社會發(fā)展造成了土地資源不合理利用及生態(tài)環(huán)境受到破壞等情況。因此，對平頂山市土地資源的利用情況進行研究及評價，將有利于平頂山市提高土地資源的承載能力，改善生態(tài)環(huán)境，促進人與自然環(huán)境和諧相處，從而對平頂山市經(jīng)濟、社會及生態(tài)環(huán)境的可持續(xù)健康發(fā)展起到一定的推動作用[2，3]。

1 研究區(qū)概況

平頂山市地處河南省中部，東西長140km，南北寬約133km，總面積約7 882km2，境內(nèi)地形地貌復(fù)雜多樣，有山地、低山丘陵、平原及少量盆地，資源豐富，如煤炭、食鹽、鋁石等。煤炭等資源的長期開采及工業(yè)的快速發(fā)展給平頂山市土地資源造成了較大的危害，如采煤塌陷、積水、水土流失、水污染等問題日益突出。

2 研究方法

2.1 土地利用分類

本研究所采用的數(shù)據(jù)主要為1995、2005、2015年的遙感影像及相應(yīng)年份的統(tǒng)計年鑒，平頂山市行政區(qū)劃圖和平頂山市1∶50 000地形圖等。

在本研究中，首先實地采集若干個控制點的點位數(shù)據(jù)，然后在Arcgis軟件中使用這些控制點的點位數(shù)據(jù)對影像進行幾何糾正，最后采用目視解譯和監(jiān)督分類的方法對土地的利用情況進行分類，并統(tǒng)計出各個利用類型的土地所占的面積。但是，僅僅利用Arcgis軟件對遙感影像進行處理難免會致使誤差較大，為了使統(tǒng)計準據(jù)更加準確，本研究同時使用ERDAS IMAGINE軟件中的Eliminate和Clump功能完成對小片圖斑的劃分和統(tǒng)計工作，最終生成1995、2005、2015年的土地利用圖（見圖1）。

2.2 可持續(xù)利用評價

首先構(gòu)建指標體系，本研究選用目標分解模式進行指標評價，在目標分解模式中通常以影響最明顯、相互獨立的若干方面作為評價指標，本研究建立了平頂山市土地資源持續(xù)利用評價體系，從而可以滿足平頂山市的可持續(xù)發(fā)展要求。同時，在這5項準側(cè)的框架內(nèi)，結(jié)合對大量實際案例的總結(jié)分析，本研究構(gòu)建了由10個評價因子組成的平頂山市土地持續(xù)利用評價指標體系。其中，土地生產(chǎn)力準則下有土地生產(chǎn)力指數(shù)（C1）和農(nóng)林牧漁業(yè)產(chǎn)值增長率（C2）2個評價因子，生產(chǎn)穩(wěn)定性準則下有有效灌溉面積（C3）和林木覆蓋率（C4）2個評價因子，經(jīng)濟可行性準則下有人均GDP（C5）和工業(yè)產(chǎn)值增長率（C6）2個評價因子，資源保護性準則下有人均耕地面積（C7）和植被覆蓋率（C8）2個評價因子，社會可接受性準則下有農(nóng)民人均收入（C9）和人口自然增長率（C10）2個評價因子。

因為各個評價因子的量綱存在差異，所以需要對各個評價因子的指標參數(shù)進行標準化處理，各個評價因子閾值的選取則參照河南省相關(guān)部門公布的土地資源及環(huán)境保護規(guī)定。不同的評價指標對于土地資源有著不同的影響力，本研究將這些評價指標分為積極型、消極型和合理型3種。積極型評級指標對于土地資源的持續(xù)利用有著積極推動的作用，指標參數(shù)越高，土地的持續(xù)利用水平也越高；消極型評價指標對于土地資源的持續(xù)利用則呈負相關(guān)關(guān)系，指標參數(shù)越高，土地的持續(xù)利用水平會越低；合理型指標在一定的值域內(nèi)呈積極作用，但超出值域則消極作用。結(jié)合平頂山市實際情況及以上分析，得到如表1所示的結(jié)果。

本研究將根據(jù)熵權(quán)法確定每個評價指標的權(quán)重，當各個評價指標的權(quán)重確定后即可使用綜合指數(shù)法與層次

分析法相結(jié)合的方式得到評價結(jié)果。本研究綜合分析研究了大量國內(nèi)外案例，并結(jié)合平頂山市的實際情況，將平頂山市土地資源的可持續(xù)利用指標結(jié)果分為4個等級（見表2）。

3 結(jié)果分析

根據(jù)以上所述的步驟及公式需要依次進行數(shù)據(jù)的標準化、確定權(quán)重，最終可計算出每個評價指標的綜合評價值，如表3、4所示。

從以上各表及圖可以看出，平頂山市1995、2005、2015年的土地利用空間格局，平頂山市的土地資源構(gòu)成以耕地為主，約占50%；林地面積相對較大，約占15%，未利用地面積也比較大，約占16%；其余如建設(shè)用地、草地、水域，面積均較小。在土地利用方面，耕地主要集中在平頂山市的分布較廣泛且均勻，郟縣、葉縣的耕地面積略高于其他縣區(qū)；林地主要分布于平頂山市的東北和西南的低山丘陵區(qū)；建設(shè)用地則在市區(qū)及各個縣城均集中分布，且近幾年面積增大較明顯；水域集中分布在平頂山市轄區(qū)內(nèi)的白龜山水庫和魯山縣境內(nèi)的昭平臺水庫地區(qū)，以及汝河、沙河等河流；未利用地主要包括裸土地和灘涂，裸土地主要分布在煤礦的開采區(qū)和未修復(fù)的塌陷區(qū)；灘涂主要分布在汝州市和魯山縣。

1995-2015年，除建設(shè)用地外，其他類型的土地資源面積均有所下降，如耕地、林地、草地、未利用土地的面積由369 812、126 456、51 091、147 716hm2分別下降至358 100、118 699、46 873、113 062hm2，建設(shè)用地面積則有較大幅度的增大，由1995年的71 692hm2增加到113 824hm2，這與目前的城市化發(fā)展速度是相吻合的，水域面積在1995-2005年呈下降趨勢，但在2005-2015年呈上升趨勢，這源于政府的有力治理及降水量增多等因素。

綜合以上數(shù)據(jù)分析得出，1995-2015年平頂山市的土地資源持續(xù)利用等級均為中可持續(xù)。其中，1995-2005年土地資源的持續(xù)發(fā)展水平雖有一定的提升但并不明顯，但2005-2015年土地資源的持續(xù)發(fā)展水平提高明顯。究其原因，在于此段時間平頂山市國民經(jīng)濟水平的不斷發(fā)展，人們對土地資源合理利用的意識也在不斷加強。另外，平頂山市近年來提出的“建設(shè)環(huán)境友好型社會”也為土地資源可持續(xù)利用提供了積極良好的條件。盡管2005年以來平頂山市土地資源的持續(xù)發(fā)展水平提高明顯，但是平頂山市的植被覆蓋度、林木覆蓋率和人口自然增長率僅為20.98%、15.05%和5.09‰，距離其基準值22%、40%和5‰還有不小的差距。因此，在土地資源的可持續(xù)利用方面還需要開展較多切實有效的工作。

4 建議

本研究通過對平頂山市土地資源持續(xù)利用的分析評價，發(fā)現(xiàn)了平頂山市的土地資源在持續(xù)利用方面存在的問題，針對上述存在的問題提出如下的建議。一是適當控制人口規(guī)模。人口規(guī)模與土地承載密切相關(guān)，人口越多，土地的承載力會越大，反之亦然。二是合理調(diào)整土地利用格局。平頂山市應(yīng)優(yōu)化土地利用結(jié)構(gòu)，對土地利用進行合理規(guī)劃，對于目前沒有利用的土地，如荒山、荒沙地等，應(yīng)制定合理的政策措施，鼓勵“變荒為寶”。三是加強相關(guān)法治執(zhí)行。對于土地利用的審批應(yīng)更加嚴格，要保證土地資源的持續(xù)利用向良性方向發(fā)展，對于違法違規(guī)使用的土地，要堅決治理，絕不姑息。四是積極開展治理活動。對于已經(jīng)被不合理利用的土地，要采取切實有效的措施盡快予以改正，要積極進行水土保護，降低水土流失對土地的危害。同時對已經(jīng)被污染的土地，應(yīng)立即停止對土地的污染，并利用多種途徑盡早改良污染的土地。

參考文獻：

[1]吳楠楠，魯?shù)?，張鵬巖.基于RS&GIS的平頂山市建成區(qū)時空特征研究[J].河南科學，2013（10）：1734-1738.

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[3]馬文明，卞正富.基于RS的平頂山市土地利用動態(tài)變化研究[J].測繪科學，2007（6）：176-178.