長三角地區(qū)土地利用變化時空特征分析

陳公太

[摘 要] 土地利用/覆被變化是全球變化研究的重要領(lǐng)域，本文以長三角地區(qū)為例，從數(shù)量和結(jié)構(gòu)兩方面綜合分析2000—2015年長三角地區(qū)土地利用/覆被變化情況，為長三角地區(qū)未來發(fā)展提供參考依據(jù)。

[關(guān)鍵詞] 土地利用;覆被變化;時空演變;長三角地區(qū)

[中圖分類號] F301 [文獻標(biāo)識碼] A [文章編號] 1674-7909（2020）19-116-2

長三角地區(qū)是我國經(jīng)濟發(fā)展最快、人口最為密集的地區(qū)之一，在全國占有舉足輕重的地位。土地利用/覆被變化是全球變化研究的重要領(lǐng)域。在城市化持續(xù)發(fā)展的過程中，人類活動對長三角地區(qū)的土地利用/覆被情況產(chǎn)生了巨大的影響，探究長三角地區(qū)的土地利用/覆被變化情況對維持長三角地區(qū)健康有序發(fā)展具有重要的意義[1]。

1 研究區(qū)概況

1.1 地理位置

長三角地區(qū)位于我國東部地區(qū)，長江入?？?，地跨三省一市共41個地級市，具體范圍在北緯35°20′～27°02′、東經(jīng)114°25′～121°57′。2019年，國務(wù)院發(fā)表《長江三角洲區(qū)域一體化發(fā)展綱要》將長三角城市群范圍正式劃定為蘇浙皖滬三省一市的全部區(qū)域，包含41個城市，面積為35.90萬km2[2]。

1.2 自然環(huán)境

長三角地區(qū)氣候類型主要屬于亞熱帶季風(fēng)氣候，季風(fēng)顯著，全年雨熱同期。長三角地區(qū)年均氣溫在15～18 ℃，呈現(xiàn)從南向北逐漸降低的趨勢。全年降水量在700～1 750 mm，受東亞季風(fēng)影響，降水多集中在夏季6—7月，夏季降水量約占全年總降水量的50%，易發(fā)生暴雨;冬季降水量約占年降水量的10%。

1.3 社會經(jīng)濟

長三角地區(qū)自然條件優(yōu)越，是我國經(jīng)濟發(fā)展最快的地區(qū)之一，擁有1個超大城市、1個特大城市及13個大城市，吸引著國內(nèi)外大量投資，對于我國經(jīng)濟社會發(fā)展產(chǎn)生了舉足輕重的作用。截至2015年，長三角地區(qū)生產(chǎn)總值達到14.96萬億元，對2015年國內(nèi)生產(chǎn)總值的貢獻率高達21.81%，地區(qū)常住人口2.21億人，占全國人口總數(shù)的16.07%，地區(qū)城市化率達到68%。

2 數(shù)據(jù)來源和研究方法

2.1 數(shù)據(jù)來源

研究所采用的2000—2015年長三角地區(qū)土地利用現(xiàn)狀數(shù)據(jù)來源于中國科學(xué)院資源環(huán)境科學(xué)數(shù)據(jù)中心（http：//www.resdc.cn），精度為30 m×30 m。考慮研究區(qū)域限制，為使土地利用覆被數(shù)據(jù)更適用于本研究的需求，通過ArcGIS中的重采樣工具將獲取的原始數(shù)據(jù)進行重采樣，形成長三角地區(qū)250 m×250 m土地利用覆被數(shù)據(jù)，并統(tǒng)一將投影坐標(biāo)設(shè)置為WGS_1984[3]。

基于2000年和2015年長三角地區(qū)2期土地利用/覆被數(shù)據(jù)，根據(jù)長三角地區(qū)實際情況，參考長三角地區(qū)相關(guān)研究的土地利用分類體系，將長三角地區(qū)土地利用/覆被數(shù)據(jù)分為水田、旱地、林地、草地、水體、濕地、建設(shè)用地和裸地共8種土地利用類型[4]。

2.2 研究方法

2.2.1 土地利用變化幅度。土地利用變化幅度是指在特定研究周期內(nèi)，研究區(qū)各地類的面積變化幅度。通過研究區(qū)內(nèi)各地類面積的變化情況，來表征研究區(qū)土地利用變化情況及總的變化趨勢。計算公式如下：

[Ui=（Uib-Uia）Uia×100%] ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?（1）

式（1）中，Ui是第i類土地利用類型的變化幅度，Uia和Uib是指i類土地利用類型在某一地區(qū)初期和末期的面積。

2.2.2 土地利用轉(zhuǎn)移概率。土地利用轉(zhuǎn)移矩陣能反映研究周期內(nèi)，研究區(qū)各類土地利用類型相互轉(zhuǎn)化的面積變化，表征不同土地利用類型之間的空間轉(zhuǎn)化情況[5]。具體計算公式如下：

[Cij=ijnUijUi×100%] ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? （2）

式（2）中，Cij是研究周期內(nèi)土地利用類型i轉(zhuǎn)變成土地利用類型j的概率;n為轉(zhuǎn)化的土地利用類型的總數(shù);Uij代表了土地利用類型i轉(zhuǎn)變成土地利用類型j的總面積;Ui是土地利用類型i的面積。

3 結(jié)果與分析

3.1 土地利用變化幅度分析

2000—2015年長三角地區(qū)不同土地利用覆被類型發(fā)生了顯著變化。其中，建設(shè)用地面積增幅最大，面積由31 319.08 km2增長至41 969.11 km2，增長幅度達34%;水田和旱地面積減少最多，分別減少8 212.81 km2和1 726.61 km2，變化幅度分別為7.02%和2.60%;林地面積減少924.4 km2，但由于長三角地區(qū)林地面積占比高，林地面積減少幅度僅為0.91%;水體面積不斷增加，增加970.5 km2，增幅為4.57%;濕地面積減少814.45 km2，下降幅度達16.17%;草地面積和裸地面積呈增加趨勢，草地面積增加31.16 km2，增幅僅為0.26%，裸地面積增加28.44 km2，但由于裸地面積基數(shù)較低，裸地面積增長幅度較高，達到44.99%。

3.2 土地利用轉(zhuǎn)移概率分析

土地利用轉(zhuǎn)移矩陣能更加直觀地反映研究區(qū)內(nèi)不同土地利用類型之間的相互轉(zhuǎn)換情況，能表征不同土地利用類型之間空間轉(zhuǎn)化的面積大小。本文基于2000—2015年長三角地區(qū)分類后的土地利用數(shù)據(jù)，通過ArcGIS平臺中的空間分析工具，計算土地利用轉(zhuǎn)移矩陣。

2000—2015年，長三角地區(qū)不同土地利用覆被類型轉(zhuǎn)化率最低的為建設(shè)用地，有98.41%的建設(shè)用地未發(fā)生變化，但2015年建設(shè)用地面積有26.56%由其他地類轉(zhuǎn)化而來，其中水田有7 487.58 km2轉(zhuǎn)化為建設(shè)用地，占2015年建設(shè)用地的18.70%。

林地在長三角地區(qū)占比較大，15年間有97.73%的林地面積未發(fā)生轉(zhuǎn)變。2000—2015年林地轉(zhuǎn)出面積為2 303.11 km2，主要轉(zhuǎn)化為水田和建設(shè)用地;1 77.96 km2其他地類轉(zhuǎn)化為林地，主要為水田、旱地和草地。

長三角地區(qū)草地總面積變化較小，但內(nèi)部轉(zhuǎn)化較為劇烈。2000—2015年，草地轉(zhuǎn)出639.30 km2，主要轉(zhuǎn)化為林地、水體和建設(shè)用地;轉(zhuǎn)入面積為672.84 km2，主要由林地、濕地和水體轉(zhuǎn)入。

水體面積增加較多，15年間轉(zhuǎn)出833.22 km2，轉(zhuǎn)入1 802.23 km2，主要由水田和濕地轉(zhuǎn)入，草地、旱地和林地也有少部分轉(zhuǎn)為水體。

濕地以轉(zhuǎn)出為主，主要轉(zhuǎn)出類型為水體、建設(shè)用地、草地和水田，總轉(zhuǎn)出面積為1 048.05 km2。

4 結(jié)語

本文基于2000—2015年長三角地區(qū)土地利用覆被數(shù)據(jù)，運用Arcgis平臺對長三角地區(qū)15年間土地利用變化進行分析。研究發(fā)現(xiàn)，長三角地區(qū)土地利用/覆被類型發(fā)生較大變化，其中建設(shè)用地和農(nóng)林地面積變化最大，建設(shè)用地面積大量增加，水田和旱地面積大量減少，這說明城市化快速發(fā)展對耕地、林地等農(nóng)林用地進行了較大面積的侵占。

在土地利用/覆被類型的相互轉(zhuǎn)化過程中，以農(nóng)用地的大量轉(zhuǎn)出及建設(shè)用地的大量轉(zhuǎn)入為主，雖然在轉(zhuǎn)化過程中仍有其他地類的相互轉(zhuǎn)化，但是分析其最主要的轉(zhuǎn)化類型為建設(shè)用地。

參考文獻

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