胡煥庸線南端橫斷山區(qū)國土空間功能類型劃分研究

摘要：本文以胡煥庸線南端的橫斷山脈為例，對土地利用結(jié)構(gòu)進行分析，將人文地理與自然地理相結(jié)合，從土地利用角度出發(fā)，基于土地覆被狀況指數(shù)和土地覆被轉(zhuǎn)類指數(shù)的研究方法，研究橫斷山區(qū)從1990年到2015年的國土空間的功能類型。

關(guān)鍵詞：橫斷山區(qū);土地利用;三生空間;國土空間

本文以胡線南端的橫斷山區(qū)為研究區(qū)，以地理信息技術(shù)與方法為指導(dǎo)，以國土“三生空間”（生態(tài)、生產(chǎn)、生活）功能分類為主要構(gòu)架，基于多時段（1990年、2000年、2010年和2015年）地理空間結(jié)構(gòu)的綜合特征信息和土地利用信息提取與分析，揭示橫斷山區(qū)地域功能的國土“三生空間”的變化。

1 研究區(qū)概況與實驗數(shù)據(jù)

1.1 研究區(qū)概況

橫斷山區(qū)位于四川和云南省的西部，大東起邛峽山，西至伯舒拉嶺，北達昌都、甘孜至馬爾康一帶，南抵中緬邊境的山區(qū)，面積超過60萬平方公里，海拔4000-5000米，北緯25°00′-29°40′之間基本上是南北走向，北緯29°40′以北向西展開，北緯25°以南向東南撒開。地勢北高南低。

1.2 實驗數(shù)據(jù)介紹

本文數(shù)據(jù)是源于橫斷山區(qū)1990年、2000年、2010年和2015年的Google高分影像，圖像比例尺大小為1：10萬。土地利用數(shù)據(jù)的分類是基于中國科學(xué)院的分類系統(tǒng)，一級分為耕地，林地，草地，水域，城鄉(xiāng)、工礦、居民用地和未利用土地六類。

2 研究方法與數(shù)據(jù)處理

2.1 土地覆被狀況指數(shù)

土地覆被狀況指數(shù)能用來衡量研究區(qū)土地覆被狀況及其反映的國土空間的綜合功能。土地覆被狀況指數(shù)計算公式如下：

式中，Z 表示土地覆被狀況指數(shù)，Ci 表示林地，耕地，草地，水域，城鄉(xiāng)、工礦、居民用地和未利用土地面積，i = 1，…，6代表林地，耕地，草地，水域，城鄉(xiāng)、工礦、居民用地和未利用土地六種土地覆被類型，A 表示計算區(qū)域總面積。

2.2 土地覆被轉(zhuǎn)類指數(shù)

本文采用景觀轉(zhuǎn)換過程分析方法，常用的定量分析景觀類型間的相互轉(zhuǎn)換方法為轉(zhuǎn)移矩陣。它能全面、具體地刻畫區(qū)域景觀變化的結(jié)構(gòu)特征以及與各景觀類型變化的方向。該方法來源與系統(tǒng)分析中對系統(tǒng)狀態(tài)與狀態(tài)轉(zhuǎn)移的定量描述。轉(zhuǎn)移矩陣的數(shù)學(xué)形式為：

式中：A 表示面積;n 表示景觀類型數(shù);i，j 分別代表研究初期與研究末期的景觀類型。根據(jù)公式可求得由k 時期到k+1 時期的景觀變化類型及其相互轉(zhuǎn)換的數(shù)量關(guān)系。

本方法計算了1990-2000年、2000-2010年、2010-2015年和1990-2015年四個時段的土地覆被轉(zhuǎn)類指數(shù)。

2.3 數(shù)據(jù)處理

數(shù)據(jù)處理是應(yīng)用Arcmap10.2軟件，對原有數(shù)據(jù)進行屬性提取和重分類，在Arcmap中將土地利用分類的各類型總面積進行提取，生成的文件轉(zhuǎn)存為dbf 文件格式，在excel 下進行轉(zhuǎn)換計算。

然后應(yīng)用Arcview模塊 ，調(diào)入柵格格式的1990年-2000年、2000年-2010年、2010年-2015年和1990年-2015年四期橫斷山地景觀格局現(xiàn)狀數(shù)據(jù)，使用 Tabulate Areas 功能板塊，計算得出1990年-2000年、2000年-2010年、2010年-2015年和1990年-2015年這四個時期的各景觀類型之間的轉(zhuǎn)移矩陣，然后仍轉(zhuǎn)存為dbf 文件格式輸出，在excel 下進行轉(zhuǎn)換計算。

3 土地利用結(jié)構(gòu)分析

3.1 土地利用變化分析

1990年到2015年草地、林地和水域的面積之和占了很大的比例，人類的生產(chǎn)生活所占比例相對很少，所以橫斷山區(qū)是以生態(tài)空間為主，生產(chǎn)空間和生活空間為輔的空間格局分布。橫斷山區(qū)的生態(tài)系統(tǒng)相對完善，具有較高的生態(tài)利用價值。

3.2 土地利用結(jié)構(gòu)變化

從1990年-2015年這25的土地利用轉(zhuǎn)移變化來看，林地、草地、水域面積在大大增加，退耕還林還草的作用顯著。林地與草地之間的轉(zhuǎn)化基本持平，但是草地轉(zhuǎn)化為林地的面積還是要少一點。草地轉(zhuǎn)化為水域和未利用的面積有所增多，部分草地很可能轉(zhuǎn)化為冰川雪地，還有部分枯竭后不再生長，所以導(dǎo)致草地轉(zhuǎn)移成水域和未利用土地面積。25年，城鄉(xiāng)、工礦、居民用地向其他用地轉(zhuǎn)移較多，但是轉(zhuǎn)化成城鄉(xiāng)、工礦、居民用地很少。所以橫斷山區(qū)的整體土地利用朝向林地、草地、水域等偏向生態(tài)方向發(fā)展。

4 胡煥庸線南端國土空間類型劃分

4.1 國土空間類型

國土指在國家管轄下的海陸空的政治地域概念。國土空間是地域空間，是國民賴以生存的地點和環(huán)境，包括陸地、水域、和上空等。本文將一級國土三生空間劃分為生產(chǎn)空間、生活空間和生態(tài)空間，二級國土三生空間劃分為八類，其中農(nóng)業(yè)生產(chǎn)空間、工礦生產(chǎn)空間和服務(wù)生產(chǎn)空間屬于生產(chǎn)空間，城鎮(zhèn)生活空間和鄉(xiāng)村生活空間屬于生活空間，綠被生態(tài)空間、水域生態(tài)空間和其他生態(tài)空間屬于生態(tài)空間。根據(jù)中國科學(xué)院的土地分類系統(tǒng)，將土地一一對應(yīng)二級國土空間。

4.2 三生空間結(jié)構(gòu)比例

從1990年到2015年，橫斷山區(qū)的生產(chǎn)空間一直在持續(xù)減少，特別是從2010年到2015年，生產(chǎn)空間的下降比例最大。生活空間的比例雖然在25年間都在增長，但是增長的比例很低，生產(chǎn)空間和生活空間有很大的聯(lián)系，有了生產(chǎn)才能生活，有了生活才能有生產(chǎn)。橫斷山區(qū)獨特的環(huán)境，致使生活空間比例最低。生態(tài)空間作為橫斷山地最主要的國土空間功能，25年來一直處于動態(tài)變化過程，增減比例不穩(wěn)地，但是能基本維持原來的狀態(tài)。生態(tài)空間在橫斷山區(qū)起著十分重要的作用。

綜上所述，橫斷山區(qū)主要是生態(tài)空間，其次是生產(chǎn)空間，最后是生活空間。生態(tài)空間主要分布在橫斷山區(qū)的北部和中部，東南部和南部分布著生活空間和生產(chǎn)空間。

5 結(jié)論

通過對1990年到2015年橫斷山區(qū)土地覆被狀況、土地轉(zhuǎn)移狀況和三生空間的分布，可以得出以下結(jié)論：

（1）25年橫斷山區(qū)的耕地、未利用土地數(shù)量在減少，林地、草地、水域和工礦、居民用地在增加，橫斷山區(qū)的生態(tài)空間占主體。

（2）橫斷山區(qū)的生產(chǎn)空間25年一直在減少，生活空間在緩慢增加，生態(tài)空間處于一個不穩(wěn)定的動態(tài)變化中。生態(tài)空間比例最大，生活空間比例最小

（3）退耕還林還草政策改變了橫斷山區(qū)空間格局，增加了橫斷山區(qū)生態(tài)空間比例。

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作者簡介：馮丹禹（1995—），男，在讀研究生，研究方向：生態(tài)環(huán)境遙感。

（作者單位：成都理工大學(xué)）