拉薩市土地利用動態(tài)變化

曹宇鵬 徐迪 方江平＊ 屈興樂

（1、西藏農牧學院高原生態(tài)研究所，西藏林芝 860000 2、西藏林芝高山森林生態(tài)系統(tǒng)國家野外科學觀測研究站，西藏林芝860000 3、西藏高原森林生態(tài)教育部重點實驗室，西藏林芝 860000 4、西藏自治區(qū)生態(tài)安全聯(lián)合實驗室，西藏林芝 860000）

土地利用的變化是人與自然對地球表層生態(tài)系統(tǒng)最直接的表現形式[1-2]。土地利用不僅可以直觀反映地區(qū)的土地規(guī)劃情況，其變化規(guī)律也能反映當地生態(tài)環(huán)境狀況。21 世紀以來，全球變化背景下的區(qū)域土地利用與覆蓋變化已經成為研究的熱點之一[3-5]。

此研究以西藏自治區(qū)首府——拉薩市為研究對象，以期能為拉薩市以后的土地利用規(guī)劃、城市發(fā)展規(guī)劃、生態(tài)環(huán)境建設等提供理論依據。

1 數據與方法

1.1 試驗區(qū)域

拉薩市位于青藏高原中南部，有“日光城”之稱，平均在海拔4800m 左右，是西藏自治區(qū)的經濟與文化中心（圖1）。

圖1 拉薩市高程圖

1.2 研究方法

1.2.1 土地利用轉移矩陣

土地利用轉移矩陣是對系統(tǒng)狀態(tài)與狀態(tài)轉移的一種定量描述，不僅可以反映各地類面積之間的關系，還能反映各地類在不同時間段的變化情況（表1）。

其中：pij表示在T1- T2時期內第i 種土地類型轉換為第j種土地類型面積占總土地面積的百分比；pii表示在T1- T2時期內第i 種土地類型不變面積的百分比。pi+表示T1時期內第i種土地類型占總面積的百分比；p+j表示T2時期內第j 種土地類型占總面積的百分比。pi+-pii表示第j 種土地類型在T1- T2時期內所減少面積的百分比；p+j-pjj表示第j 種土地類型在T1-T2時期內所增加面積的百分比。

1.2.2 標準差橢圓

表1 土地利用轉移矩陣[6]

表2 土地利用分類系統(tǒng)[10]

圖2 拉薩市2015 年土地利用

標準差橢圓可以揭示數據的空間分析方向性，其計算公式為:

其中，

式中，x 和y 是i 的坐標，n 為樣本總數[7]。

1.3 數據來源

本文以拉薩市土地利用類型為基本研究單位，選用1995、2005 與2015 年的土地利用數據。數據來源于國家青藏高原科學數據中心[8]，該數據是由各年份Landsat TM/ETM 遙感影像為數據源，經過人工目視解譯而成，空間參考為Albers 投影，空間分辨率為1km。數字高程模型來源于地理空間數據（www.gscloud.cn）。

2 結果與分析

2.1 土地利用狀況

利用Excel 連接土地分類矢量圖，參考徐新良等（2014）的中國土地分類系統(tǒng)[9]，對其進行一級分類，分為林地、草地、耕地、未利用土地、城鎮(zhèn)用地與水域六種類型。（表2、圖2）截止2015 年，拉薩市土地利用情況是以草地為優(yōu)勢地類，主要由于其海拔較高，氣候干旱，造成大面積的草地生長。其次是未利用地，幾乎都分布在拉薩市高海拔地區(qū)，因自然條件惡劣而難以利用。水域主要為南部的拉薩河與西北部的納木錯，耕地多靠近水域分布。林地分布較為分散，大都分布于拉薩市的東部地區(qū)。建筑用地主要集中與拉薩市城關區(qū)，是拉薩市的主城區(qū)。

2.2 土地利用轉移矩陣

通過Acrgis 對1995 年,2005 年與2015 年三年數據進行處理，得到1995-2015 年的土地利用轉移矩陣，結果參見表3 與圖4。

由表3 可知：

林地的轉入、轉出地類主要為草地與未利用地，其次為耕地。耕地主要由草地轉入，轉出為林地。林地與水域的面積相當。建筑用地在15 年間變化不大，主要轉移方向為草地與耕地。水域面積主要為納木錯與拉薩河，主要轉入與轉出地類為草地與未利用地。

總體看，草地、未利用地因面積占比高，因此轉移量很大，其相互轉換范圍也很大，覆蓋絕大部分區(qū)域，主要集中在中西部與東部地區(qū)。建筑用地的轉化主要位于人口最多的城關區(qū)。水域面積在研究期間有一定程度的提升，耕地則有減小。

2.3 標準差橢圓分析

為進一步分析拉薩市土地利用轉移的變化方向與趨勢，提取其中1995-2005 年，2005-2015 年兩個時期土地轉移情況，基于Arcgis 空間分析功能，采用第一級別標準差(68%)進行標準差橢圓分析，結果參見表4 與圖4。

如表4，圖4 所示：（1）橢圓中心點位于林周縣中西部，沿西北——東南方向分布，覆蓋了林周縣、堆龍德慶區(qū)與當雄縣的部分地區(qū)。（2）前一時期橢圓長短半軸差值大于后一時期，表明前一時期土地利用轉化的方向性相較于后一時期更加明顯。（3）橢圓面積呈縮小趨勢，可知2005-2015 年所土地利用變化的范圍小于1995-2005 年。橢圓角度變化不大，表明其變化方向沒有明顯偏移。

3 結論與討論

土地利用是人與環(huán)境共同作用的結果，能在一定程度上反映出全球變化背景下的生態(tài)環(huán)境狀況。隨著氣候變化與川藏鐵路開通等因素影響，都會導致土地利用的變化。因此，拉薩市土地利用可進行合理的優(yōu)化調整，以滿足社會的發(fā)展和人民的需要。

表3 拉薩市1995-2015 年土地利用轉移矩陣（km2）

圖3 1995-2015 年拉薩市土地利用類型轉移變化圖

表4 拉薩市2000-2015 年土地利用變化標準差橢圓參數

圖4 拉薩市1995-2015 年土地利用變化標準差橢圓面積圖

通過對1995 年-2015 年拉薩市土地利用變化研究，可以看出：

（1）拉薩市受自然環(huán)境影響，以草地與未利用地占絕對優(yōu)勢。

（2）草地與未利用地相互轉移量大，耕地面積有所減小。林地與水域的面積變大，主要轉出為草地。建筑用地面積變化不大。

（3）拉薩市土地利用變化方向性逐漸減弱，變化范圍縮小。變化中心位于林周縣中西部地區(qū)，沿西北——東南方向縮小。