2000-2018年焦作市土地利用格局時(shí)空變化研究

牛鵬程

[摘要]以焦作市2000年和2018年土地利用現(xiàn)狀數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，采用單一土地利用變化率、單一土地利用轉(zhuǎn)出動(dòng)態(tài)度、單一土地利用轉(zhuǎn)入動(dòng)態(tài)度、單一土地利用綜合動(dòng)態(tài)度、區(qū)域土地利用總體動(dòng)態(tài)度和單一土地利用狀態(tài)指數(shù)等多模型測(cè)算了近20年來(lái)焦作市土地利用格局的時(shí)空變化特征。以期為新時(shí)代焦作市有序推進(jìn)生態(tài)文明建設(shè)、實(shí)現(xiàn)土地利用和社會(huì)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展莫定基礎(chǔ)。

[關(guān)鍵詞]土地利用格局;動(dòng)態(tài)度;時(shí)空變化;焦作市

[中圖分類號(hào)]F301

[文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼]B

焦作市是傳統(tǒng)的以煤炭開采為主要經(jīng)濟(jì)支柱的工業(yè)型城市，作為全國(guó)首批資源枯竭型城市，自2008年起，焦作市充分發(fā)揮其豐富的自然資源優(yōu)勢(shì)，重點(diǎn)打造以生態(tài)旅游為中心的綠色發(fā)展道路。2016年，焦作市被授予國(guó)家森林城市稱號(hào)。自此，焦作市成功地實(shí)現(xiàn)了從工業(yè)城市向旅游城市的轉(zhuǎn)變。隨著習(xí)近平總書記“綠水青山就是金山銀山”重要理念的提出，在“生態(tài)優(yōu)先、綠色發(fā)展”的引領(lǐng)下，如何切實(shí)踐行“兩山”理論，實(shí)現(xiàn)生態(tài)和社會(huì)效益最優(yōu)化、經(jīng)濟(jì)效益最大化，是新時(shí)代焦作市有序推進(jìn)生態(tài)文明建設(shè)亟待解決的重要問(wèn)題。基于此，本文通過(guò)對(duì)焦作市2000年和2018年土地利用現(xiàn)狀的調(diào)查分析，采用土地利用動(dòng)態(tài)度和轉(zhuǎn)移矩陣等方法，測(cè)算了近20年來(lái)焦作市土地利用變化的幅度、速度及趨勢(shì)，以期為實(shí)現(xiàn)焦作市土地利用和社會(huì)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展奠定基礎(chǔ)。

1研究方法

土地利用動(dòng)態(tài)度能較好地反映特定時(shí)期特定區(qū)域內(nèi)單一士地利用類型及總體土地利用類型的變化速度和趨勢(shì)。土地利用轉(zhuǎn)移矩陣是不同地類之間相互轉(zhuǎn)化的表征，有利于探討土地利用類型的流向。因此，本文選擇單一土地利用變化率、單一土地利用轉(zhuǎn)出動(dòng)態(tài)度、單一土地利用轉(zhuǎn)人動(dòng)態(tài)度、單一士地利用綜合動(dòng)態(tài)度、區(qū)域土地利用總體動(dòng)態(tài)度、單一土地利用狀態(tài)指數(shù)以及轉(zhuǎn)移矩陣等多模型，定量測(cè)算了2000-2018年焦作市土地利用格局的時(shí)空變化特征。具體公式如下：

式中，K為研究時(shí)段范圍內(nèi)第i種土地利用類型變化率，表征在某一時(shí)期某一區(qū)域內(nèi)第i種土地利用類型變化速度;U。為研究初期（a時(shí)期）第i種土地利用類型的面積;u，為研究末期（b時(shí)期）第種土地利用類型的面積;T為研究時(shí)段。D軸為研究時(shí)段范圍內(nèi)第i種土地利用類型轉(zhuǎn)出動(dòng)態(tài)度，表征在某一時(shí)期某一區(qū)域內(nèi)第i種土地利用類型轉(zhuǎn)化為其它非談土地利用類型的速度;U為研究期間第i種土地利用類型轉(zhuǎn)化為其它非i類土地利用類型的面積之和。D懶為研究時(shí)段范圍內(nèi)第i種土地利用類型轉(zhuǎn)人動(dòng)態(tài)度，表征在某一時(shí)期某一區(qū)域內(nèi)其它非i類土地利用類型轉(zhuǎn)化為第i種土地利用類型的速度;U獺為研究期間某一區(qū)域內(nèi)其它非i談土地利用類型轉(zhuǎn)化為第i種土地利用類型的面積之和。Dx合為研究時(shí)段范圍內(nèi)第i種土地利用類型轉(zhuǎn)人動(dòng)態(tài)度，表征在某一時(shí)期某一區(qū)域內(nèi)第i種土地利用類型綜合變化（轉(zhuǎn)入轉(zhuǎn)出）速度。Da體為研究區(qū)域研究時(shí)段內(nèi)土地利用總體動(dòng)態(tài)度，表征在某一時(shí)期某一區(qū)域內(nèi)各類土地利用類型總體變化速度;Uio為研究初期（q時(shí)期）第i種土地利用類型的數(shù)量。F為研究時(shí)段范圍內(nèi)第i種土地利用狀態(tài)指數(shù)，介于-1到1之間，表征在某一時(shí)期某一區(qū)域內(nèi)第i種土地利用類型綜合變化趨勢(shì)。

2結(jié)果與分析

2.1土地利用結(jié)構(gòu)變化分析

由表1可知，焦作市土地利用結(jié)構(gòu)主要由耕地、林地、草地、水域、建設(shè)用地和未利用土地構(gòu)成。其中，耕地面積在兩個(gè)時(shí)期內(nèi)均最多。2000年林地面積和建設(shè)用地面積相差較少（分別為526.47km？和515.76km？），2018年建設(shè)用地面積（730.85km？）明顯多于林地面積（483.83km？）。2000年和2018年草地面積分別為198.26km？和176.32km？，草地面積相對(duì)穩(wěn)定。2000年和2018年水域面積分別為90.40km？和109.73km2。未利用土地面積所占比例較少，2000年和2018年的面積分別為3.07km？和8.04km？。整體而言，2000-2018年耕地、林地、草地面積呈現(xiàn)出不同程度的減少，水域、建設(shè)用地和未利用土地面積增加。

2.2土地利用動(dòng)態(tài)變化分析

從單一土地利用變化率來(lái)看（表1），2000-2018年草地的減少速率最大（-0.61%），其次為林地（-0.45%），耕地的減少速率最?。?0.36%）。未利用土地增加的速率最大（9.02%），其次為建設(shè)用地（2.32%），水域的增加速率最小（1.19%）。從單一土地利用的轉(zhuǎn)出動(dòng)態(tài)度來(lái)看（表1），未利用肚地（3.77%）》水域（1.55%）》建設(shè)用地（0.84%）》草地（0.80%）》耕地（0.67%）》林地（0.49%）。在單一土地利用轉(zhuǎn)人動(dòng)態(tài)度方面（表1），未利用土地（12.79%）》建設(shè)用地（3.16%）》水域（2.74%）》耕地（0.31%）》草地（0.19%）》林地（0.04%）。單一土地利用綜合動(dòng)態(tài)度按照從大到小的順序排列為：未利用土地（16.56%）》水域（4.29%）》建設(shè)用地（4.00%）》草地（0.99%）》耕地（0.98%）》林地（0.52%）。整體上，未利用土地的單一土地利用變化率、單一土地利用轉(zhuǎn)出動(dòng)態(tài)度、單一土地利用轉(zhuǎn)人動(dòng)態(tài)度和單一土地利用綜合動(dòng)態(tài)度均為最大。區(qū)域土地利用總體動(dòng)態(tài)度表明（表1），2000-2018年焦作市土地利用總體動(dòng)態(tài)為0.70%。單一土地利用動(dòng)狀態(tài)指數(shù)表明（表1），林地的減少趨勢(shì)較為明顯（-0.86），建設(shè)用地的增加趨勢(shì)較為明顯（0.58）。

2.3土地利用轉(zhuǎn)移矩陣

土地利用轉(zhuǎn)移矩陣較好地表征了特定時(shí)期內(nèi)不同土地利用類型之間相互轉(zhuǎn)化的時(shí)空演變歷程。表2為2000-2018年間耕地、林地、草地、水域、建設(shè)用地和末利用土地之間的轉(zhuǎn)移矩陣。由此表明，在土地利用的轉(zhuǎn)出方面，近20年來(lái)耕地主要轉(zhuǎn)變?yōu)榱私ㄔO(shè)用地（275.04km？）和水域（41.44km？），林地主要轉(zhuǎn)變?yōu)榱烁兀?6.46km？），草地主要轉(zhuǎn)變?yōu)楦兀?5.60km？），水域主要轉(zhuǎn)變?yōu)楦兀?8.80km？），建設(shè)用地主要轉(zhuǎn)變?yōu)楦兀?6.37/am？），未利用：土地主要轉(zhuǎn)變?yōu)楦?。在土地利用的轉(zhuǎn)入方面，轉(zhuǎn)人耕地的土地利用類型主要來(lái)源于林地、草地、水域和建設(shè)用地;林地的轉(zhuǎn)，人類型主要來(lái)源于耕地和草地;草地的轉(zhuǎn)人類型主要為耕地和水域;水域的轉(zhuǎn)人類型主要為耕地;建設(shè)用地的轉(zhuǎn)人類型主要為耕地;利用土地的轉(zhuǎn)人類型主要為耕地、草地和水域。

3結(jié)論

（1）20002018年焦作市耕地、林地、草地面積星現(xiàn)出不同程度的減少，水域、建設(shè)用地和未利用土地面積增加。草地的減少速率最大（-0.61%），未利用土地增加的速率最大（9.02%）。未利用土地的轉(zhuǎn)出、轉(zhuǎn)人和綜合動(dòng)態(tài)度均最大，林地的轉(zhuǎn)出、轉(zhuǎn)人和綜合動(dòng)態(tài)度均最小。在未來(lái)的土地利用變化中，林地的減少趨勢(shì)較為明顯，而建設(shè)用地將表現(xiàn)出明顯的增加趨勢(shì)。

（2）2000-2018年焦作市土地利用轉(zhuǎn)移矩陣表明，近20年來(lái)耕地主要轉(zhuǎn)變?yōu)榱私ㄔO(shè)用地和水域，林地、草地、水域、建設(shè)用地和未利用土地均主要轉(zhuǎn)變?yōu)楦亍Ｍ瑫r(shí)，耕地向林地、草地、水域、建設(shè)用地和未利用土地的轉(zhuǎn)變也較為明顯。

（3）在未來(lái)的土地利用過(guò)程中，焦作市應(yīng)加強(qiáng)對(duì)耕地、林地和草地等具有糧食安全保障和生態(tài)效益功能的土地利用類型的保護(hù)，同時(shí)合理引導(dǎo)建設(shè)用地的用地規(guī)模和布局，科學(xué)開展國(guó)土空間規(guī)劃，進(jìn)一步挖掘焦作市云臺(tái)山5A級(jí)國(guó)家風(fēng)景名勝區(qū)和太極拳發(fā)源地的資源潛力，全面推進(jìn)焦作市生態(tài)文明建設(shè)。

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