南昌市半城市化地區(qū)土地利用變化分析

韓 然,葉長(zhǎng)盛,華吉慶

(東華理工大學(xué) 地球科學(xué)學(xué)院，江西 南昌 330013)

0 引言

改革開(kāi)放以來(lái)，我國(guó)城鎮(zhèn)化加速發(fā)展，城市邊緣地區(qū)出現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)、就業(yè)結(jié)構(gòu)的非農(nóng)業(yè)化和產(chǎn)業(yè)、人口與城鎮(zhèn)的空間集聚程度較低的矛盾，呈現(xiàn)出“似城非城”的獨(dú)特景觀形態(tài)[1]，這種城鄉(xiāng)之間的過(guò)渡地域稱之為“半城市化”地區(qū)，區(qū)域內(nèi)的土地主要表現(xiàn)為城鄉(xiāng)土地利用類型混雜、土地利用粗放低效、土地利用變化迅速等問(wèn)題[2]，使得區(qū)內(nèi)生態(tài)安全受到嚴(yán)重威脅。黨的十九大提出了鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略，作為城市與鄉(xiāng)村之間的過(guò)渡區(qū)域，要降低半城市化地區(qū)的生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)，首要任務(wù)就是解決區(qū)內(nèi)土地利用方面呈現(xiàn)出的一系列問(wèn)題，通過(guò)深入分析探討半城市化地區(qū)土地的具體特征，進(jìn)而揭示該地區(qū)土地利用及變化的基本規(guī)律，對(duì)區(qū)域土地資源持續(xù)利用和鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略的實(shí)施具有重要意義。

國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)于半城市化地區(qū)土地利用變化開(kāi)展了一系列研究，1826年德國(guó)經(jīng)濟(jì)學(xué)家杜能就提出了經(jīng)典的“孤立國(guó)”理論，闡述了城市周圍地區(qū)隨距離遠(yuǎn)近的變化土地利用所呈現(xiàn)的地域分異規(guī)律，是研究城市邊緣區(qū)和半城市化地區(qū)土地利用所能借鑒的最為經(jīng)典的理論[3]，其后國(guó)外學(xué)者所展開(kāi)的研究大多是針對(duì)半城市化地區(qū)土地利用出現(xiàn)的問(wèn)題，并為之提出合理的規(guī)劃建議，如霍華德提出了城市與鄉(xiāng)村結(jié)合的“田園城市理論”，建議在城市郊區(qū)設(shè)置永久性綠地，供農(nóng)業(yè)生產(chǎn)使用[4]。國(guó)內(nèi)研究更多針對(duì)半城市化地區(qū)土地利用格局特征和影響因素，研究方法多基于RS/GIS技術(shù)，采用土地利用轉(zhuǎn)移矩陣、動(dòng)態(tài)度、景觀格局指數(shù)和分形理論[5]等，研究區(qū)域多集中于經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展地區(qū)的上海[6]、廈門[7]、北京[8]、成都[9]等。結(jié)果顯示：我國(guó)諸多城市半城市化地區(qū)各類土地利用變化迅速，在時(shí)間上呈階段性波動(dòng)，同時(shí)建設(shè)用地增長(zhǎng)迅速，利用效率低，耕地和農(nóng)村居民點(diǎn)用地受到大量侵占轉(zhuǎn)化為建設(shè)用地，而政府、社會(huì)、市場(chǎng)和其他因素則是產(chǎn)生以上變化的主要驅(qū)動(dòng)力[10]，為城市治理提供了科學(xué)依據(jù)。

南昌市位于長(zhǎng)江中游城市群，近年來(lái)城鎮(zhèn)化進(jìn)程不斷加快，同樣出現(xiàn)了“似城非城”的半城市化地區(qū)，2013年面積高達(dá)67.32 km2，以12塊獨(dú)立、間斷的片狀區(qū)域分布于城區(qū)周圍[11]，土地利用變化迅速、類型混雜，土地利用問(wèn)題突出。為此，本研究基于南昌市2000、2010和2015年3期遙感影像，從時(shí)間、緩沖帶、象限方位3個(gè)層面對(duì)半城市化地區(qū)的土地結(jié)構(gòu)、利用程度以及景觀紊亂度進(jìn)行研究，揭示半城市化地區(qū)土地利用變化的特征與規(guī)律，為解決半城市化地區(qū)土地利用類型混雜且變化迅速等問(wèn)題提供借鑒，也為土地利用規(guī)劃和城市治理提供了決策依據(jù)。

1 研究區(qū)概況

1.1 研究區(qū)域

南昌市是江西省省會(huì)，地處江西中部偏北，贛江、撫河下游，瀕臨我國(guó)第一大淡水湖鄱陽(yáng)湖西南岸。位于115°27′～116°35′ E、28°10′～29°11′ N之間。南昌市下轄東湖、西湖、青云譜、灣里、青山湖、新建6個(gè)區(qū)和南昌、進(jìn)賢、安義3個(gè)縣。全市土地總面積為7402 km2，占全省土地總面積的4.43%。2015年行政區(qū)內(nèi)總?cè)丝跒?20.38萬(wàn)人，三次產(chǎn)業(yè)比重為4.3∶54.5∶41.2，第二、三產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值占總GDP的95.72%，2015年全市地區(qū)生產(chǎn)總值達(dá)4000.01億元，人均GDP已達(dá)7.69萬(wàn)元。近年來(lái)，隨著南昌經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度的加快和城市化水平的提高以及長(zhǎng)江中游城市群的形成，南昌市建成區(qū)與周圍縣區(qū)的界限開(kāi)始變得模糊，形成和培育了較大范圍的半城市化區(qū)域。

1.2 南昌市半城市化地區(qū)范圍界定

基于國(guó)外學(xué)者洛斯烏姆“將城市建成區(qū)外10 km左右的環(huán)城地帶劃為城市邊緣區(qū)”的界定方法[12]，本研究分別從行政區(qū)劃和區(qū)域特點(diǎn)2個(gè)方面來(lái)闡述選擇南昌市建成區(qū)周圍10 km環(huán)城地帶作為半城市化地區(qū)的理由，該區(qū)域位于南昌市東湖區(qū)、西湖區(qū)、青云譜區(qū)和青山湖區(qū)四大中心城區(qū)的外圍，2000～2015年隨著南昌市建成區(qū)面積的不斷擴(kuò)大，該環(huán)城區(qū)域也不斷擴(kuò)張，但始終位于灣里區(qū)、新建區(qū)、南昌縣與主城區(qū)的交界過(guò)渡區(qū)域，該區(qū)域緊鄰南昌市中心城區(qū)，受到其輻射帶動(dòng)作用最為典型，并且具有城鄉(xiāng)土地利用類型混雜、產(chǎn)業(yè)與就業(yè)的非農(nóng)水平較高、景觀功能混亂等特點(diǎn)。同時(shí)，直到2015年新建區(qū)才撤縣設(shè)區(qū)，而南昌縣至今未設(shè)區(qū)，該環(huán)城區(qū)域內(nèi)的戶籍、土地等管理體系仍較落后，符合半城市化地區(qū)的典型特征[13]。圖1為2000、2010和2015年3個(gè)年份的南昌市半城市化地區(qū)范圍(圖1)。

2 數(shù)據(jù)來(lái)源與研究方法

2.1 數(shù)據(jù)來(lái)源與預(yù)處理

本研究采用的土地利用數(shù)據(jù)源為2000、2010和2015年Landsat TM遙感影像，空間分辨率為30 m×30 m，經(jīng)輻射校正，幾何校正、圖像配準(zhǔn)和人工解譯等處理后得到3個(gè)年份的土地利用類型圖，土地利用類型分為建設(shè)用地、耕地、林地、水域和未利用地五大類。本研究的人口、社會(huì)經(jīng)濟(jì)和土地?cái)?shù)據(jù)來(lái)源于《南昌市統(tǒng)計(jì)年鑒》。

影像經(jīng)預(yù)處理后，根據(jù)不同地表覆蓋的影像光譜特征，選擇訓(xùn)練樣區(qū)，首先對(duì)影像只分建成區(qū)和非建成區(qū)兩類，這樣有利于分清城鎮(zhèn)地域，消除多類別的干擾，然后選用最大似然法進(jìn)行分類，對(duì)分類圖做了5pixel×5pixel的濾波，以便柵格數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成矢量，將矢量圖從ArcGIS軟件中打開(kāi)，刪除不必要的區(qū)域只留下城市建成區(qū)部分，從而繪制出南昌市建成區(qū)的邊界，其中中心城區(qū)內(nèi)的湖泊以及河流都被納入到了建成區(qū)的范圍內(nèi)。在劃分好的南昌市建成區(qū)外，以其幾何中心為原點(diǎn)，向外至10 km處做緩沖區(qū)，依次與3個(gè)時(shí)段的南昌市土地利用類型圖進(jìn)行空間疊加分析，獲得2000、2010和2015年3個(gè)年份南昌市半城市化地區(qū)土地利用類型(圖2)。

圖1 南昌市半城市化地區(qū)范圍的演變

圖2 2000～2015年南昌市半城市化地區(qū)土地類型

2.2 研究方法

2.2.1 土地利用程度綜合指數(shù) 莊大方等[14]提出土地利用程度綜合分析方法，按照土地自然綜合體在社會(huì)因素影響下的自然平衡狀態(tài)分為若干級(jí),賦予分級(jí)指數(shù)(表1),并給出土地利用程度綜合指數(shù)的定量化表達(dá)式。土地利用程度的大小不僅反映土地本身的自然屬性,也反映人類因素與自然環(huán)境因素的綜合效應(yīng)。某區(qū)域土地利用程度綜合指數(shù)可表達(dá)為：

式中,L為某研究區(qū)域土地利用程度綜合指數(shù)；Ai為研究區(qū)內(nèi)第i級(jí)土地利用程度分級(jí)指數(shù)；Ci為研究區(qū)內(nèi)第i級(jí)土地利用程度面積百分比；n為土地利用程度分級(jí)數(shù)。

表1 土地利用程度分級(jí)賦值表

2.2.2 景觀紊亂度 一般來(lái)說(shuō)，在單一的城市或鄉(xiāng)村地域中，土地利用類型多以單一的建設(shè)用地或農(nóng)業(yè)用地為主，而半城市化地區(qū)土地利用類型多樣，農(nóng)業(yè)用地和建設(shè)用地相間分布，因此引入景觀紊亂度，用以表達(dá)半城市化地區(qū)土地利用類型多樣性的特點(diǎn)。C.E.香農(nóng)提出的信息熵原理，可用來(lái)衡量半城市化地區(qū)土地利用的景觀紊亂度，信息熵是反映在多種信息干擾下傳輸信號(hào)損失的物理量，干擾信號(hào)越雜亂，信號(hào)損失越大，熵值越高，反之熵值越低。如果將信息類型等同于半城市化地區(qū)用地類型，則其表達(dá)公式如下：

式中，Xi表示樣本中某種用地類型所占面積的百分比；i表示樣本中用地類型數(shù)量；S表示景觀紊亂度熵，熵值越大，表明區(qū)內(nèi)不同職能的土地利用類型越多，且各類型的百分比相差越小，土地系統(tǒng)越無(wú)序；熵值越小，則土地利用類型越單一，且各地類之間百分比相差越大，土地系統(tǒng)越有序[15]。

2.2.3 空間拓展分析方法 (1)緩沖帶分析法。將緩沖帶作為研究半城市化地區(qū)擴(kuò)展空間分異的基本單元，據(jù)此分析2000、2010和2015年3個(gè)時(shí)期內(nèi)城市擴(kuò)展過(guò)程所表現(xiàn)的空間特征及其梯度效應(yīng)。在劃分好的南昌市建成區(qū)外以1 km等距步長(zhǎng)向外至10 km處分別做十級(jí)緩沖區(qū)，由于各個(gè)緩沖區(qū)內(nèi)有互相疊置情況出現(xiàn)，因此，用ArcGIS 10.2軟件中的“相交取反”工具進(jìn)行緩沖區(qū)相減，得到0～1 km，1～2 km，…，9～10 km共10個(gè)緩沖帶并將其與土地利用類型圖做相交分析，經(jīng)過(guò)計(jì)算得到十級(jí)緩沖帶的土地利用結(jié)構(gòu)、程度和景觀紊亂度，由此分析南昌市半城市化地區(qū)在不同緩沖帶內(nèi)的土地利用變化情況。

(2)象限方位分析法。采用象限方位法旨在揭示南昌市半城市化地區(qū)研究期內(nèi)在各個(gè)象限中的土地利用類型方位特征。以2000、2010和2015年南昌市建成區(qū)幾何中心為原點(diǎn)，東西方向?yàn)闄M軸，南北方向?yàn)榭v軸，按照四象限八方位將研究區(qū)劃分為8個(gè)象限分區(qū)，分別與3個(gè)時(shí)相的半城市化地區(qū)土地利用類型圖進(jìn)行空間疊加并作統(tǒng)計(jì)分析，通過(guò)計(jì)算獲取不同時(shí)期內(nèi)半城市化地區(qū)在各象限分區(qū)內(nèi)的土地利用類型結(jié)構(gòu)、土地利用程度以及景觀紊亂度，再以各象限為單元，利用ArcGIS中的自然斷裂分級(jí)法對(duì)3個(gè)年份的土地利用程度和景觀紊亂度進(jìn)行分級(jí)，分為極高、高、中、低4個(gè)等級(jí)，由此分析南昌市半城市化地區(qū)在不同象限內(nèi)的土地利用變化情況。

3 結(jié)果與分析

3.1 半城市化地區(qū)土地利用結(jié)構(gòu)變化

3.1.1 土地利用結(jié)構(gòu)變化 2000～2015年，南昌市半城市化地區(qū)土地利用結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)明顯的差異(圖3)，整體上以耕地所占比例最大，林地、水域次之，建設(shè)用地、未利用地占比較小的結(jié)構(gòu)特征。南昌市半城市化地區(qū)中，耕地占比由2000年的65.11%降至2015年的55.53%，水域占比則由17.16%降至7.27%；林地占比由2000年的11.00%增加到2015年的21.21%；建設(shè)用地占比由6.0%增至14.79%。其中，2000～2010年林地占比增幅高達(dá)44.64%，2010～2015年建設(shè)用地占比增幅更是達(dá)到了51.18%，增幅都極為顯著；未利用地所占比重略有上升，由0.23%增至1.19%。

圖3 2000～2015年南昌市半城市化地區(qū)各地類面積占比

3.1.2 土地利用空間變化 2000～2015年，南昌市半城市化地區(qū)土地利用空間差異顯著(圖4)，整體上是距離建成區(qū)越近的緩沖帶內(nèi)，建設(shè)用地、水域面積占比越大，耕地、林地占比越小。距離建成區(qū)越近，建設(shè)用地比例越高，3個(gè)年份的建設(shè)用地占比均在0～1 km緩沖帶內(nèi)達(dá)到峰值，分別為8.1%、13.55%和25.08%；9～10 km緩沖帶內(nèi)分別降為4.79%、5.10%和8.40%。水域面積在距離建成區(qū)近的緩沖帶內(nèi)也占有較大比重，3個(gè)年份均在1～2 km緩沖區(qū)范圍內(nèi)達(dá)到峰值，分別為22.28%、19.61%、12.70%，隨著距離增加，比例波動(dòng)下降。距離建成區(qū)越近，耕地面積占比較小，3個(gè)年份占比的谷值出現(xiàn)在0～5 km范圍內(nèi)，分別為60.99%、60.44%和40.84%。距離建成區(qū)越近，林地占比也越小，3個(gè)年份的峰值均在8～10 km范圍的緩沖帶內(nèi)達(dá)到，分別為13.99%、26.29%和25.52%，原因是南昌市梅嶺森林公園的大部分位于該緩沖區(qū)內(nèi)，森林覆蓋率更高。2000、2010年，距離建成區(qū)越近未利用地占比越大，而2015年距離建成區(qū)越近未利用地面積占比越小。

在象限方位方面，2000～2015年南昌市半城市化地區(qū)各象限土地利用結(jié)構(gòu)差異明顯(圖5)。3年中耕地在第Ⅰ～Ⅵ象限內(nèi)占比均超過(guò)60%，而在第Ⅶ、Ⅷ象限內(nèi)占比較小，林地面積卻在第Ⅶ象限占比最大，均超過(guò)30%，主要原因是南昌市梅嶺森林公園的大部主要集中于第Ⅶ、Ⅷ象限，因此，區(qū)內(nèi)耕地面積所占比例較小而林地占比較大。建設(shè)用地集中分布于東部Ⅰ～Ⅳ象限內(nèi)，2000年在第Ⅱ象限達(dá)到峰值(8.55%)，2010、2015年在第Ⅳ象限占比最大，分別為11.13%和16.65%，這是由于南昌市的贛江東部地區(qū)發(fā)展歷史悠久，基礎(chǔ)雄厚，建設(shè)用地在該區(qū)域內(nèi)分布廣泛，但隨著紅谷灘新區(qū)的開(kāi)發(fā)，第Ⅶ象限內(nèi)建設(shè)用地占比也逐漸提高。2000～2015年水域占比的峰值分別位于第Ⅵ象限(27.39%)、第Ⅴ象限(26.97%)和第Ⅰ象限(15.11%)，贛江穿城而過(guò)，流經(jīng)以上三象限，因此，區(qū)內(nèi)水域面積占比較其他象限更顯著；未利用地多分布在開(kāi)發(fā)建設(shè)較晚的Ⅴ、Ⅵ象限。

圖4 2000～2015年南昌市半城市化地區(qū)各緩沖帶土地利用結(jié)構(gòu)

圖5 2000～2015年南昌市半城市化地區(qū)各象限土地利用結(jié)構(gòu)

3.2 半城市化地區(qū)土地利用程度變化

3.2.1 土地利用程度變化 2000、2010和2015年南昌市半城市化地區(qū)土地利用程度綜合指數(shù)分別為275.88、274.86和283.90。2000～2010年南昌市半城市化地區(qū)土地利用程度綜合指數(shù)下降了0.37%，表明在此階段，研究區(qū)內(nèi)土地開(kāi)發(fā)進(jìn)程略有減緩；2010～2015年南昌市半城市化地區(qū)的土地利用程度上升明顯，增幅達(dá)3.29%，說(shuō)明在此階段南昌市半城市化地區(qū)土地得到了高效開(kāi)發(fā)利用。

3.2.2 土地利用程度空間變化 2000～2015年，南昌市半城市化地區(qū)的土地利用程度空間差異明顯(圖6)，整體呈現(xiàn)出距離建成區(qū)越近的區(qū)域，土地利用程度越高的趨勢(shì)，半城市化地區(qū)土地表現(xiàn)出明顯的“圈層”結(jié)構(gòu)。3個(gè)年份土地利用程度均在0～2 km范圍內(nèi)達(dá)到峰值，分別為279.36、284.63和291.70，這是因?yàn)?～2 km的范圍距離建成區(qū)較近，受其影響最大，其中建設(shè)用地面積占比較大，對(duì)土地利用程度綜合指數(shù)起決定性作用；在2～6 km范圍內(nèi)土地利用程度下降明顯，原因是建設(shè)用地面積銳減，且梅嶺的林地大多集中在此范圍內(nèi)，因此土地利用程度相對(duì)較低；而在6～10 km的緩沖帶內(nèi)又出現(xiàn)小幅度抬升，主要因?yàn)楦孛娣e占很大比重，均為60%以上，帶動(dòng)了整個(gè)緩沖帶土地利用程度綜合指數(shù)一定幅度的提高。

圖6 2000～2015年南昌市半城市化地區(qū)各緩沖帶土地利用程度綜合指數(shù)

在象限方位方面，2000～2015年南昌市半城市化地區(qū)的土地利用程度在各象限差異顯著(圖7)，具有明顯的軸向性，東部地區(qū)的土地利用程度明顯高于西部地區(qū)，第Ⅳ象限的土地利用程度在3年內(nèi)都為“極高”等級(jí)，而第Ⅵ、Ⅷ象限內(nèi)的土地利用程度則相對(duì)較低，保持“中、低”等級(jí)。2000年，第Ⅳ象限土地利用程度最高，Ⅲ象限次之，以上兩區(qū)域位于贛江東部南昌市老城區(qū)的周圍，受到的輻射帶動(dòng)作用最強(qiáng)，建設(shè)用地占比較大，土地利用程度較高，而位于西部的Ⅵ、Ⅶ象限則由于林地面積廣、開(kāi)發(fā)建設(shè)較晚等因素，土地利用程度呈現(xiàn)“低”等級(jí)。2010年，第Ⅳ象限依然保持“極高”等級(jí)，同時(shí)隨著南昌市紅谷灘新區(qū)的開(kāi)發(fā)建設(shè)，位于新區(qū)周圍的第Ⅶ象限，建設(shè)用地面積增加，土地利用程度由“低”等級(jí)升為“高”等級(jí)。2015年，除第Ⅶ、Ⅷ象限之外，其他象限土地利用程度均出現(xiàn)明顯提升，尤其是第Ⅱ象限由“低”等級(jí)升至“高”等級(jí)，第Ⅲ象限由“中”等級(jí)提升至“極高”等級(jí)，主要原因是區(qū)內(nèi)建設(shè)用地和耕地的增加。

圖7 2000～2015年南昌市半城市化地區(qū)不同象限土地利用程度差異

3.3 半城市化地區(qū)景觀紊亂度變化

3.3.1 景觀紊亂度變化 2000～2015年，南昌市半城市化地區(qū)景觀紊亂度變化顯著，3個(gè)年份的熵值分別為1.01、1.07和1.18，熵值逐年提高，景觀的有序性逐年降低，各地類面積占比趨向均衡化。第一階段即2000～2010年，景觀紊亂度熵值增幅為5.94%，而第二階段即2010～2015年熵值增幅擴(kuò)大到10.28%，這表明研究期內(nèi)南昌市半城市化地區(qū)土地利用結(jié)構(gòu)更加“平衡”，打破了原有的一種或幾種土地利用類型占優(yōu)勢(shì)的局面，其中第二階段較第一階段增幅更大，表明在第二階段中，土地利用結(jié)構(gòu)變化更大，主要原因是2010～2015年建設(shè)用地面積所占比例提高了7.57%，與2000～2010年建設(shè)用地面積占比提高1.22%相比，增幅擴(kuò)大明顯，是建成區(qū)輻射強(qiáng)度增強(qiáng)的表現(xiàn)，也是工業(yè)化和城市化程度提高的表現(xiàn)；而2000～2010年，南昌市重視園林城市的建設(shè)，區(qū)內(nèi)林地覆蓋率大大提高，突出了“林地”一種地類的優(yōu)勢(shì)，使得景觀紊亂度在此階段內(nèi)增幅不如第二階段明顯。2000～2015年南昌市半城市化地區(qū)景觀紊亂度的變化反映了南昌市半城市化地區(qū)在土地?cái)U(kuò)張、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級(jí)調(diào)整的過(guò)程中，單一的農(nóng)業(yè)用地向多樣化的非農(nóng)業(yè)用地轉(zhuǎn)化，景觀有序性下降，各地類面積占比趨于平衡，從而導(dǎo)致土地的景觀紊亂度熵值逐漸加大。

3.3.2 景觀紊亂度空間變化 2000～2015年，南昌市半城市化地區(qū)景觀紊亂度空間差異明顯(圖8)，整體呈現(xiàn)出距離建成區(qū)越近，景觀紊亂度熵越高。各年度均在0～3 km區(qū)域內(nèi)達(dá)到峰值，熵值分別為1.06、1.13和1.34，這是由于距離建成區(qū)近的區(qū)域內(nèi)，土地利用類型復(fù)雜多樣，各種地類交錯(cuò)分布，因此景觀紊亂度熵值較高，有序性較低；而隨著距離建成區(qū)的距離越遠(yuǎn)，緩沖帶內(nèi)表現(xiàn)出較高的鄉(xiāng)村地域特征，耕地占主導(dǎo)地位的情況愈加突出，因此景觀紊亂度熵值波動(dòng)下降，景觀越有序。

圖8 2000～2016年各緩沖帶景觀紊亂度

在象限方位方面，2000～2015年南昌市半城市化地區(qū)各象限景觀紊亂度差異明顯(圖9)，整體來(lái)看，熵值較高的地區(qū)集中于北部第Ⅰ、Ⅷ象限，始終保持“高”或“極高”等級(jí)，而東部第Ⅳ象限景觀紊亂度熵值始終保持“低”等級(jí)。2000年，Ⅳ、Ⅴ象限景觀紊亂度熵值相對(duì)較小，土地系統(tǒng)有序程度高，主要原因是3個(gè)年份中，第Ⅳ象限內(nèi)耕地面積占比均大于78%，有突出地位，帶動(dòng)區(qū)內(nèi)景觀有序性較強(qiáng)，而第Ⅴ象限土地利用類型以耕地、水域?yàn)橹鳎恋乩妙愋洼^為單一，熵值較小。2010年，第Ⅴ象限熵值提高，除第Ⅳ象限外，還增加了Ⅱ、Ⅲ2個(gè)熵值較低的區(qū)域，以上3個(gè)熵值較低等級(jí)的區(qū)域內(nèi)各地類面積占比不平衡，耕地、建設(shè)用地、水域面積占較大比重，土地系統(tǒng)呈有序狀態(tài)。2015年，熵值低水平的區(qū)域進(jìn)一步擴(kuò)大，僅剩Ⅰ、Ⅴ、Ⅷ象限為景觀紊亂度熵值“高”或“極高”區(qū)域，期內(nèi)以上3個(gè)象限的各種土地利用類型交錯(cuò)分布，表現(xiàn)出無(wú)序狀態(tài)。綜上所述，研究期內(nèi)南昌市半城市化地區(qū)中，東部、南部象限的景觀紊亂度熵值普遍低于北部，但景觀有序程度則優(yōu)于北部象限。

圖9 2000～2015年南昌市半城市化地區(qū)各象限景觀紊亂度差異

4 結(jié)論與討論

4.1 結(jié)論與建議

本研究解譯了南昌市2000、2010和2015年3個(gè)年份的遙感影像，得出了各期南昌市土地利用數(shù)據(jù)，分別從時(shí)間變化和空間差異2個(gè)角度，對(duì)2000～2015年南昌市半城市化地區(qū)的土地利用結(jié)構(gòu)、土地利用程度和景觀紊亂度的特征規(guī)律進(jìn)行了分析，結(jié)論如下。

各地類分布不均，建設(shè)用地?cái)U(kuò)張迅速，威脅到生態(tài)安全。2000～2015年南昌市半城市化地區(qū)土地利用類型以耕地、林地為主，主要變化趨勢(shì)為耕地、水域面積所占比重逐年下降，林地、建設(shè)用地面積所占比重逐年上升，未利用地變化不明顯，可見(jiàn)存在占用耕地等危害生態(tài)安全的現(xiàn)象；距離建成區(qū)越近的緩沖帶中，建設(shè)用地、水域面積所占比例越大，耕地、林地、未利用地面積占比越??；建設(shè)用地集中于東部Ⅰ～Ⅳ象限，耕地在Ⅰ～Ⅵ象限內(nèi)面積占比均超過(guò)60%，水體主要分布于贛江兩岸的Ⅰ、Ⅴ、Ⅵ象限，林地集中于西北方向第Ⅶ象限。

土地利用程度變化迅速，距離建成區(qū)越近土地利用程度越高，呈現(xiàn)明顯軸向性。2000～2015年南昌市半城市化地區(qū)土地利用程度綜合指數(shù)由2000年的275.9提高到2015年的283.9，提升迅速；十級(jí)緩沖帶之間土地利用程度差異顯著，距離建成區(qū)越近，土地利用程度越高，3個(gè)年份土地利用程度均在0～2 km范圍內(nèi)達(dá)到峰值；在8個(gè)象限中土地利用程度具有明顯軸向性，表現(xiàn)為東部高于西部，東部第Ⅳ象限的土地利用程度在3年內(nèi)都為最高，而西部第Ⅵ、Ⅷ象限則相對(duì)較低。

土地利用類型混雜交錯(cuò)，景觀紊亂度較高。2000～2015年研究區(qū)域景觀紊亂度熵值隨時(shí)間不斷提高，分別為1.01、1.07和1.18，景觀的有序性降低；距離建成區(qū)越近的緩沖帶，景觀紊亂度熵值越高，3年均在0～3 km區(qū)域內(nèi)達(dá)到峰值；景觀紊亂度象限空間差異明顯，熵較高的地區(qū)集中于第Ⅰ、Ⅷ象限，第Ⅳ象限，景觀紊亂度熵始終保持低值，南昌市半城市化地區(qū)中，東部、南部象限景觀紊亂度熵值低于北部，但景觀有序程度則優(yōu)于北部象限。

為此，在南昌市半城市化地區(qū)，政府首先應(yīng)該調(diào)整土地管理政策，明確土地的產(chǎn)權(quán)主體，嚴(yán)格控制建設(shè)用地的快速擴(kuò)張，加強(qiáng)對(duì)耕地安全的保護(hù)；其次要均衡整個(gè)區(qū)域內(nèi)的土地利用程度，避免土地的閑置和浪費(fèi)現(xiàn)象；最后要因地制宜的合理布局各種土地利用類型，科學(xué)配置土地資源，保護(hù)區(qū)域內(nèi)的生態(tài)安全，切實(shí)保障半城市化地區(qū)土地資源的可持續(xù)利用。

4.2 討論

本研究?jī)H基于2000、2010和2015年3個(gè)年份的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，若能增加其他相關(guān)年份的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，并且增加影響土地利用類型分布和變化的地形因素、行政區(qū)因素等指標(biāo)，強(qiáng)化半城市化地區(qū)的土地特征，會(huì)更有利于了解南昌市半城市化地區(qū)的土地利用變化情況。同時(shí)，半城市化現(xiàn)象是一種城市化進(jìn)程中的過(guò)渡類型，屬于非穩(wěn)定和非定式的現(xiàn)象和過(guò)程，因此，還需要針對(duì)各種不同類型的地區(qū)進(jìn)行分析和深入探究，從而找出半城市化地區(qū)土地利用變化的總體特征。