銀川市國土空間土地利用變化多源遙感人工目視解譯分析

包玉斌 姚建華 黃濤 呂林濤 劉自增 王科 吳娟 楊勇 唐誼娟

摘要 以銀川市為研究區(qū)，利用高分遙感和航空影像，通過人工目視解譯和精度驗證獲取銀川市2015—2020年土地利用變化矢量數(shù)據(jù)，定量評價了銀川市5年間土地利用時空變化動態(tài)特征。結果表明，銀川市5年間土地利用變化總面積為16 344.2 hm2，其中建設用地以30%的增加占比發(fā)生顯著變化，呈現(xiàn)快速增長態(tài)勢。銀川市城鎮(zhèn)、農(nóng)業(yè)和生態(tài)3類空間的土地利用變化劇烈程度分別為18.0%、5.3%和7.0%，城鎮(zhèn)空間是銀川市地類變化的熱點區(qū)，農(nóng)業(yè)和生態(tài)空間落實了較為嚴格的管控制度，變化較小。興慶區(qū)、金鳳區(qū)和西夏區(qū)的綜合土地利用動態(tài)度分別為69.1%、41.2%和9.9%，土地利用變化劇烈程度分別為11.0%、17.7%和5.0%，金鳳區(qū)綜合土地利用動態(tài)度和變化劇烈程度均偏高，需要加強土地節(jié)約集約利用水平和優(yōu)化調(diào)控力度，保障城市平穩(wěn)有序建設和發(fā)展。通過土地利用時空變化綜合評估與歸因分析，為銀川市加強國土空間規(guī)劃管控，科學合理和集約高效利用土地資源，建設生態(tài)宜居城市提供參考。

關鍵詞 土地利用變化;遙感影像;人工目視解譯;國土空間;銀川市

中圖分類號 F 301.24? 文獻標識碼 A? 文章編號 0517-6611（2021）16-0221-09

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2021.16.059?? 開放科學（資源服務）標識碼（OSID）：

Analysis of Land Use Change of National Land Space in Yinchuan Based on Manual Visual Interpretation of Multi-source Remote Sensing Images

BAO Yu-bin， YAO Jian-hua， HUANG Tao et al

（Ningxia Institute of Remote Sensing Investigation，Yinchuan，Ningxia 750021）

Abstract Taking Yinchuan City as the research area， using high-resolution remote sensing images and aerial images， the land use change vector data of Yinchuan City from 2015 to 2020 was obtained through manual visual interpretation and accuracy verification， and the dynamic characteristics of land use change in Yinchuan City during the five years were quantitatively evaluated. The results showed that the total area of land use change was 16 344.2 hm2 in the past five years in Yinchuan， of which， construction land accounted for a 30% increase， showing a rapid growth trend. The degree of land use change in urban space， agricultural space， and ecological space were 18.0%， 5.3%， and 7.0%， respectively in Yinchuan. Urban space was a hot spot for land use changes. However， the agricultural and ecological spaces have implemented stricter controls， and the changes had been relatively small in Yinchuan City. The comprehensive land use dynamics of Xingqing District， Jinfeng District， and Xixia District were 69.1%， 41.2%， and 9.9%， respectively， and the intensity of land use changes were 11.0%， 17.7%， and 5.0%， respectively. The changes showed that the comprehensive land use dynamics and the intensity of changes in Jinfeng District were both high. It was necessary to strengthen the level of land conservation and intensive use and optimized the control efforts to ensure the stable and orderly construction and development. Through comprehensive assessment and attribution analysis of land use spatio-temporal changed， which provided a reference for Yinchuan City to strengthen territory spatial planning and control， scientifically， intensively and efficiently use land resources， and build an ecologically livable city.

Key words Land use change;Remote sensing image;Manual visual interpretation;Territorial space;Yinchuan City

土地是人類賴以生存和發(fā)展的基礎，人地關系的協(xié)調(diào)與否關乎人類可持續(xù)發(fā)展的前景[1]。自20世紀90年代，當土地利用/覆被變化（LUCC）研究成為國際地圈與生物圈計劃（IGBP）和全球環(huán)境變化的人文領域計劃（IHDP）的重要內(nèi)容時[2]，得到國內(nèi)外學者的廣泛關注，并成為學術界的研究熱點，其中有關土地利用時空格局與過程的研究逐漸成為LUCC的重點研究領域之一[3-4]，而城市化發(fā)展區(qū)域是土地利用最復雜、變化最劇烈、土地利用問題和矛盾最集中、優(yōu)化管控要求最高的區(qū)域，是土地利用變化時空格局與過程研究的焦點[5-6]。

進入21 世紀，伴隨著中國快速城鎮(zhèn)化進程的是城市建設用地的迅速擴張，導致部分城市呈現(xiàn)出土地城市化先于人口城市化態(tài)勢[7]，使城市國土空間開發(fā)利用出現(xiàn)低效浪費和空間功能區(qū)塊沖突、土地利用無序粗放等問題[8-9]。因此，加強城市土地利用和國土空間規(guī)劃管控，促進土地的節(jié)約、集約、高效化利用水平，引導城市向有序、生態(tài)、宜居、綠色、健康協(xié)調(diào)的方向發(fā)展，是城市化地區(qū)土地利用管理的迫切需要[10]。目前，城市地區(qū)的土地利用變化速度快、地類轉化頻繁復雜、變化圖斑數(shù)量巨大，而國土空間規(guī)劃的實施促使城市地區(qū)的用地類型向精細化方向發(fā)展，對土地利用分類、形狀、邊界和面積測算等方面具有很高的精度要求[11]。加強城市土地利用精確解譯提取、分類和定期動態(tài)評估是科學、高效、合理、有序配置土地資源的重要手段[12]。當前，多源化的高空間、時間和光譜分辨率的遙感數(shù)據(jù)資源為城市地區(qū)的土地利用研究提供了數(shù)據(jù)支撐，并將人工智能技術引入到高分遙感土地利用的自動解譯提取和分析研究成為新趨勢，這一新技術的應用雖然在土地利用解譯效率上得到大幅提升，但精度仍然難以滿足要求[13]。相反，傳統(tǒng)人工目視解譯通過建立高分遙感解譯標志，借助ENVI、ArcGIS等軟件平臺、輔以野外核查，能夠克服人工智能技術遙感解譯精度不夠的問題，在城市土地利用的精細化管理和決策支撐中得到廣泛應用[14]。

鑒于此，筆者利用2015年高分影像和2020年大飛機航拍影像，基于傳統(tǒng)人工目視解譯方法，并借助ArcGIS卷簾法和要素編輯器對銀川市土地利用開展解譯提取。同時，采用土地利用程度、動態(tài)度、綜合指數(shù)、轉移矩陣等評估方法對銀川市土地利用開展動態(tài)評估和歸因分析[15]，以及時掌握銀川市土地利用時空變化特征和規(guī)律，從而為銀川市土地利用規(guī)模、空間布局、時序安排、結構優(yōu)化的控導和管制提供支撐，保障銀川市國土空間規(guī)劃中“三區(qū)三線”得到有效落實，使銀川市土地利用向著“生產(chǎn)空間集約高效、生活空間宜居適度、生態(tài)空間山清水秀”的“三生”目標發(fā)展。

1 研究區(qū)概況

銀川市位于黃河上游，寧夏平原中部，西倚賀蘭山、東臨黃河，南靠黃土高原、北接內(nèi)蒙古高原，地理坐標介于105°45′～107°00′E，37°20′～39°00′N，屬于典型的大陸性干旱、半干旱氣候特征，黃河貫穿平原南北，造就了山、水、林、田、湖、草、沙等豐富生態(tài)系統(tǒng)類型。境內(nèi)溝渠縱橫，湖澤星布，濕地資源豐富，生態(tài)環(huán)境優(yōu)良，被譽為“塞上湖城”[16]。隨著“一帶一路”建設的深入推進和內(nèi)陸開放性經(jīng)濟試驗區(qū)建設步伐的加快，銀川市社會經(jīng)濟發(fā)展全面邁入了快車道，建設美麗新寧夏和黃河流域生態(tài)保護和高質(zhì)量發(fā)展先行區(qū)成為寧夏發(fā)展新的使命任務。如何平衡農(nóng)業(yè)、生態(tài)和城鎮(zhèn)建設空間，是關乎經(jīng)濟社會高質(zhì)量發(fā)展和生態(tài)立區(qū)的關鍵，加強銀川市國土空間規(guī)劃和土地利用動態(tài)評估是保障社會經(jīng)濟全面協(xié)調(diào)可持續(xù)發(fā)展的重要手段。目前，銀川市3類空間的面積分別為城鎮(zhèn)空間42 096.67 hm2，主要分布在銀川市中心城區(qū)、濱河新區(qū)和各鄉(xiāng)鎮(zhèn)，所占比重23.3%;農(nóng)業(yè)空間53 513.36 hm2，主要分布在中心城區(qū)南、北、東側及黃河東岸區(qū)域，所占比重29.7%;生態(tài)空間84 664.67 hm2，主要分布在賀蘭山及其東麓地帶、黃河以東鄂爾多斯臺地區(qū)，所占比重47.0%。該研究選擇銀川市轄3區(qū)（興慶區(qū)、金鳳區(qū)和西夏區(qū)）為研究區(qū)，具體見圖1。

2 研究方法與數(shù)據(jù)來源

2.1 土地利用轉移矩陣

轉移矩陣是對一定時空尺度內(nèi)土地利用類型之間變化方向與結構特征的定量描述，是土地利用變化動態(tài)分析的重要工具，計算公式如下：

S ij=

S 11…S 1m

S m1…S mm（1）

式中，S表示初期的第i種土地利用類型轉變?yōu)槟┢诘牡趈種土地利用類型的面積;i、j分別為研究初期與末期的土地利用類型;m為土地利用類型的數(shù)目。轉移矩陣中，行表示初期的第i種土地利用類型，列表示末期的第j種土地利用類型。

2.2 單項地類動態(tài)度 單項地類動態(tài)度是描述特定時間內(nèi)一種土地利用類型變化幅度和速度的指標，反映該地類在轉移期間的活躍程度。計算公式如下：

K=U b-U aU a×1T×100%（2）

式中，K為單項土地利用類型動態(tài)度;U a、U b分別為初期、末期某種土地利用類型的面積;T為時間段。

2.3 綜合土地利用動態(tài)度 綜合土地利用動態(tài)度表征人類活動對區(qū)域各種土地利用類型變化的綜合影響，表征研究區(qū)一定時段內(nèi)整體土地利用類型的變化速率。計算公式如下：

S=niΔS i-jS i×1T×100%（3）

式中，ΔS i-j為研究時段內(nèi)第i類土地利用類型轉換為其他類土地利用類型的面積;S i為研究開始時間第i類土地利用類型面積;T為研究的時間段。

2.4 土地利用變化面積比重

土地利用變化面積比重（ D）是指各類土地變化面積之和占區(qū)域總面積的比重，揭示區(qū)域土地變化面積的整體情況，衡量的是區(qū)域土地利用變化的劇烈程度。計算公式如下：

D=A/S×100%（4）

式中，D是土地利用變化面積的比重（%）;A 是區(qū)域各類土地變化面積之和（km2），計算公式見式（5）; S 是區(qū)域面積（km2）。

2.5 土地利用變化重要性指數(shù)

土地利用變化重要性指數(shù) C i是第i種土地變化面積（A i）與區(qū)域總土地變化面積（A）的比值，統(tǒng)計時將C i值從大到小降序排列，將C i值累積之和大于70%的土地變化類型統(tǒng)計成圖，以篩選出該區(qū)的主要土地變化類型。計算公式如下：

C i=A i/A×100%

A=ni=1A i（5）

式中，C i是第i種變化類型的土地利用變化重要性指數(shù)（%）;A i是第i 類土地變化面積（km2）; A 是該區(qū)域各類土地變化面積之和（km2）。 C i值越大，說明第i類土地變化越占主導。

2.6 數(shù)據(jù)來源與處理

研究數(shù)據(jù)主要包括2015和2020年遙感影像，其中2015 年遙感數(shù)據(jù)采用1 m分辨率高分影像，2020年采用0.5 m分辨率大飛機航攝影像。銀川市國土空間規(guī)劃矢量數(shù)據(jù)，由相關廳局提供。2015—2020年變化圖斑人工目視解譯數(shù)據(jù)，借助ArcGIS卷簾法和要素編輯器，采用人工目視網(wǎng)格化掃面解譯方法，通過建立影像解譯標識、野外核查和專家咨詢等技術流程，由工作經(jīng)驗豐富的技術人員解譯獲取。據(jù)《土地利用現(xiàn)狀分類（GB/T21010—2017）》，并結合《寧夏回族自治區(qū)空間規(guī)劃用地分類標準》，將研究區(qū)土地利用共分為7類，分別為建設用地、耕地、林地、草地、濕地、裸地和沙地。為驗證解譯精度，將研究區(qū)劃分為32個10 km×10 km樣區(qū)，在樣區(qū)中隨機選取70個GPS驗證點位，總行程300 km，經(jīng)驗證僅有4處解譯結果有誤，解譯精度達到94.3%。該項目遙感影像及解譯成果野外核查見圖2。

3 結果與分析

3.1 土地利用轉移變化

從表1可以看出，銀川市2015—2020年期間各類用地變化總面積為16 344.2 hm2，占銀川市總面積的9.07%，變化圖斑共8 843處。面積變化最大的為耕地、建設用地、草地、沙地和裸地，轉移結果增加的地類為建設用地、林地和裸地，減少的為耕地、草地、沙地和濕地。5年間建設用地變化最為顯著，變化結果使其面積凈增長4 905.4 hm2。由圖3可知，建設用地的增加主要由耕地、裸地和沙地轉化而來，變化主要因銀川市中心城區(qū)、濱河新區(qū)及經(jīng)濟技術開發(fā)區(qū)和工業(yè)園區(qū)的建設所致，中心城區(qū)的建設用地主要占用耕地，而濱河新區(qū)的建設用地主要占用草地，此外，黃河以東鄂爾多斯臺地區(qū)的生態(tài)光伏建設占用大面積的沙地和草地。裸地5年間增加了1 191.0 hm2，裸地的增加主要由耕地和建設用地轉化而來，變化范圍主要在中心城區(qū)南北兩側，與銀川市城市建設向北擴展和向南推進有關，使大范圍耕地臨時性轉化為待建設的裸地，此外城市內(nèi)部老舊小區(qū)拆遷轉商住使部分建設用地臨時性轉化為裸地。林地在5年間增加了2 280.4 hm2，林地主要由草地轉化而來。由圖3可知，草地向林地的轉化主要發(fā)生在賀蘭山東麓和濱河新區(qū)北部，為加強水源涵養(yǎng)林和防風固沙林建設有關。而耕地的減少主要是由于向建設用地大幅轉化，此外草地減少也較為顯著，草地的減少主要轉向了建設用地、裸地和林地，其中轉向建設用地的面積最大，為1 606.7 hm2。由圖3可知，其減少與濱河新區(qū)和中心城區(qū)外圍建設用地擴展有關。沙地減少也較為顯著，5年共減少2 034.9 hm2，其變化主要為鄂爾多斯臺地區(qū)建設防風固沙林和大范圍建設生態(tài)光伏有關。綜上，由于銀川市社會經(jīng)濟的快速發(fā)展，以及周邊城市人口向銀川市的集中，使其建設用地需求迅速擴大，銀川市5年間土地利用變化主要發(fā)生在耕地、草地和沙地向建設用地的轉化，變化主要發(fā)生在中心建成區(qū)南北兩側和濱河新區(qū)。

3.2 3類空間土地利用變化

國土空間規(guī)劃是優(yōu)化國土空間結構和布局，提升國土空間開發(fā)保護質(zhì)量和效率，實現(xiàn)全面協(xié)調(diào)可持續(xù)發(fā)展的重要手段。由圖4a可知，銀川市2015—2020年間，城鎮(zhèn)、農(nóng)業(yè)和生態(tài)3類空間土地利用變化劇烈程度分別為18.0%、5.3%和7.0%。從上述變化可知，城鎮(zhèn)空間所占銀川市面積比重最小，但作為銀川市社會經(jīng)濟發(fā)展最為活躍和各類生產(chǎn)、生活要素最為集中的區(qū)域，其開發(fā)力度和速度較快，各地類圖斑相互轉化的速度、頻率和面積是最大的，劃定城鎮(zhèn)開發(fā)邊界、提高土地集約高效利用、加強城市功能區(qū)塊定位、控制無序開發(fā)尤為重要。農(nóng)業(yè)空間是保障糧食安全的重點區(qū)域，要落實最嚴格的耕地保護制度，銀川市農(nóng)業(yè)空間比重相較3類空間居中，5年間變化面積占比最小，說明銀川市對耕地的保護力度較大。銀川市生態(tài)空間的面積最大，且主要分布在銀川市東西兩側，是保障銀川市可持續(xù)發(fā)展的重要生態(tài)屏障，生態(tài)空間地類變化占比居中，主要為河東保護性生態(tài)光伏建設和賀蘭山礦山生態(tài)修復所致，以正向變化為主。 由圖4b可知，城鎮(zhèn)空間主要變化為建設用地、草地、耕地和裸地向建設用地的轉化，其中建設用地內(nèi)部的轉化最為明顯， C i 值達到20.6%，主要變化為城內(nèi)老舊小區(qū)和棚戶區(qū)拆遷轉化為商住小區(qū)（圖5a），以及城郊地帶整村拆遷轉化為商住小區(qū)（圖5b）。此外，近5年銀川市城北和城南交通優(yōu)化改造和新建力度較大，部分建設用地轉變?yōu)榻煌ㄓ玫?。草地轉建設用地的 C i 值為15.7%，主要為濱河新區(qū)的開發(fā)建設，將大部分草地轉化為建設用地（圖5c）。耕地轉化為建設用地和裸地是城鎮(zhèn)空間建設用地轉化最為普遍的類型，總的 C i 值達23.4%，主要為城郊一般耕地向商住、文旅教育、工業(yè)園區(qū)、經(jīng)濟技術開發(fā)區(qū)、道路等基礎設施轉化，變化最為顯著的為金鳳區(qū)閱海中央商務區(qū)、寶湖商住綜合體和興慶區(qū)城東商住綜合體（圖5d）。整體上，城鎮(zhèn)空間主要以各地類向建設用地的轉化為主，且建設用地的增長控制在城市開發(fā)邊界線以內(nèi)，做到了建設用地的集約高效利用。由圖4c可知，農(nóng)業(yè)空間中變化較大的為耕地向建設用地、裸地和耕地的轉變， C i 值分別為22.4%和10.5%和16.6%，耕地轉建設用地或裸地主要發(fā)生在銀川市城北、城南和城東，城北主要為閱海中央商務區(qū)或商住區(qū)突破城鎮(zhèn)控制線占用一般耕地（圖6a）以及鐵路和配套設施建設占用耕地。城南主要為良田鎮(zhèn)和興涇鎮(zhèn)分散居民點擴建、新農(nóng)村擴建（圖6c）、規(guī)模養(yǎng)殖場建設（圖6d）和農(nóng)業(yè)配套設施建設占用耕地較多。城東主要為新農(nóng)村擴建、設施農(nóng)業(yè)配套設施建設、花卉園藝觀光區(qū)建設、新建繞城高速及往濱河新區(qū)快速通道建設占用耕地。農(nóng)業(yè)空間耕地轉為耕地，主要為城南和城東耕地向溫室大棚的轉變（圖6b）。整個農(nóng)業(yè)空間地類變化總面積占比僅為5.3%，且均占用一般耕地，說明嚴格耕地保護制度得到較好落實。由圖4d可知，生態(tài)空間中變化最大的為沙地轉化為建設用地和草地轉化為林地， C i 值分別為28.2%和17.1%，沙地向建設用地的過渡主要與鄂爾多斯臺地區(qū)大范圍生態(tài)光伏建設有關（圖7a），通過對原有沙地進行灌草綠化和植被恢復，在上部建設太陽能光伏板，有效實現(xiàn)了光伏發(fā)電帶動生態(tài)恢復。其次，為加強銀川市東、西兩側生態(tài)屏障建設，在賀蘭山和鄂爾多斯臺地區(qū)開展了防風固沙林、農(nóng)田防護林和水源涵養(yǎng)林建設，以及賀蘭山礦山生態(tài)恢復（圖7b），使原有草地轉化為林地，提高了生態(tài)系統(tǒng)功能和穩(wěn)定性。

3.3 不同行政區(qū)土地利用變化

3.3.1 單一土地利用變化。從圖8可以看出，整個銀川市單一土地利用變化中，沙地變化速度最快，且呈現(xiàn)明顯減少趨勢。此外，耕地、草地和濕地也呈現(xiàn)減少態(tài)勢。沙地的減少主要與河東風沙草灘區(qū)防風固沙林建設和生態(tài)光伏建設有關，而耕地、草地的減少主要與建設用地擴張和林地建設有關，變化結果使建設用地、裸地和林地的動態(tài)度呈現(xiàn)正值，分別為3.4%，8.6%和1.7%。西夏區(qū)土地利用動態(tài)度減少的為耕地和草地，動態(tài)度分別為-0.8%和-0.6%，增加的為建設用地、林地、濕地和裸地，動態(tài)度分別為1.3%，0.9%，0.2%和4.9%，建設用地的擴張和裸地的增加是耕地減少的主要原因，而賀蘭山植樹造林和礦山生態(tài)修復是草地減少的主要原因。金鳳區(qū)土地利用動態(tài)度增加的為建設用地、林地和裸地，裸地變化幅度最大達51.2%，主要為城北和城南大范圍的耕地轉變?yōu)榇ㄔO的裸地有關;耕地、草地和濕地動態(tài)度減少，主要與建設用地擴張和道路等基礎設施建設有關。興慶區(qū)土地利用動態(tài)度增加的為建設用地、林地，動態(tài)度分別為6.1%和4.9%，林地的增加與防風固沙林和農(nóng)田防護林建設有關;動態(tài)度減少的為耕地、草地、濕地和沙地，其中沙地變化幅度最大-30.2%，主要與河東生態(tài)光伏和防風固沙林的建設有關，其他用地的減少和建設用地的擴張有關。

3.3.2 綜合土地利用變化。由圖9可知，銀川市綜合土地利用動態(tài)度為49.9%，土地變化劇烈程度為9.1%，說明銀川市2015—2020年土地利用整體變化速度較快、各地類之間相互轉化的頻率較高，尤其是耕地和建設用地、裸地之間轉化較為頻繁，但各地類相互轉化的總面積相較整個區(qū)域范圍，其變化的劇烈程度一般。興慶區(qū)綜合土地利用動態(tài)度為69.1%，變化劇烈程度值為11.0%，均大于銀川市平均水平，由于老城區(qū)的向外擴展、濱河新區(qū)的建設、生態(tài)光伏和防風固沙林的建設范圍和幅度均較大，造成興慶區(qū)整體變化強度較大。金鳳區(qū)綜合土地利用動態(tài)度為41.2%，低于銀川市平均水平，但土地利用變化劇烈程度為17.7%，遠大于銀川市平均水平，說明金鳳區(qū)各地類相互轉化的頻率一般，相互轉化的面積相較3區(qū)居中，但金鳳區(qū)行政區(qū)面積較3區(qū)偏小，因此其土地利用的劇烈程度遠高于其他2區(qū)和銀川市平均水平，這主要是因為金鳳區(qū)的城市建設用地擴張速度最快。西夏區(qū)綜合土地利用動態(tài)度為9.9%，土地利用變化劇烈程度為5.0%，相較3區(qū)和銀川市平均水平均低，這主要是因為西夏區(qū)農(nóng)業(yè)空間和生態(tài)空間所占面積比重較大，有限的土地利用變化主要發(fā)生在城鎮(zhèn)空間內(nèi)部，且西夏區(qū)的建設步伐較3區(qū)緩慢，近年來在生態(tài)保護和土地綜合整治方面力度較大。

3.3.3 主要土地變化類型。由圖10可知，整個銀川市主要土地利用轉化類型為其他各類用地向建設用地的轉化，其中 C i 值大于10%，最顯著的為建設用地、耕地和沙地向建設用地的轉化，其次為草地、裸地向建設用地的轉化，以及耕地和建設用地向裸地的轉化（間接轉向建設用地）， C i 值介于5%～9%。而草地轉向林地、耕地轉向耕地（主要為耕地轉向溫室大棚）也較為明顯。上述變化說明，隨著銀川市社會經(jīng)濟的快速發(fā)展和人口快速集中和增長，建設用地的擴張速度加快，中心城區(qū)向外圍城郊地帶的不斷擴展，占用了原有的大量耕地和草地以及鄉(xiāng)鎮(zhèn)居民點用地。另外，銀川市同時加大黃河以東風沙草灘區(qū)、賀蘭山區(qū)等生態(tài)脆弱和敏感區(qū)域的生態(tài)修復力度，使風沙草地植被向林地和生態(tài)光伏過渡，增加了區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性和屏障作用。

西夏區(qū)土地利用變化整體上也以建設用地、耕地、草地、裸地向建設用地的轉化為主，此外部分耕地、建設用地和草地轉向裸地（間接轉向建設用地）。西夏區(qū)作為銀川市的文旅科教區(qū)、經(jīng)濟技術開發(fā)區(qū)、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)基地、商貿(mào)物流區(qū)、現(xiàn)代化養(yǎng)殖區(qū)和新型城鎮(zhèn)建設區(qū)，2015—2020年在城內(nèi)棚戶區(qū)拆遷、改造，道路拓寬等基礎設施改善，創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)基地建設、新型工業(yè)發(fā)展、文旅教育區(qū)建設，以及新型城鎮(zhèn)、新農(nóng)村建設和現(xiàn)代養(yǎng)殖規(guī)?；l(fā)展對各類建設用地的需求快速增加，主要占用了城內(nèi)老舊小區(qū)、預留建設用地，城郊南北的耕地和各鄉(xiāng)鎮(zhèn)外圍耕地、草地等。此外，對賀蘭山的持續(xù)綠化建設和礦山生態(tài)修復使西夏區(qū)的草地向林地的轉化幅度較大。

金鳳區(qū)自實施“北拓、中優(yōu)、南提”的空間發(fā)展戰(zhàn)略以來，成為銀川市近年來城市建設和發(fā)展的南北主軸，尤其是北邊的閱海中央商務區(qū)、閱海商住區(qū)和南邊的寶湖商住片區(qū)開發(fā)速度空前之快。由圖10可知，金鳳區(qū)南邊除有部分耕地轉變?yōu)闇厥掖笈锿?，其他各類用地均轉向了建設用地，尤其是耕地轉向建設用地和裸地（間接轉向建設用地）的 C i 值達到29.4%。此外，城郊南北各類快速通道和新建城市道路幅度較大，城市內(nèi)部老舊小區(qū)和棚戶區(qū)的拆、建力度也較大，使建設用地轉建設用地的 C i 值也較高，達到15.7%。由于金鳳區(qū)作為銀川市的“菜籃子”、農(nóng)業(yè)科技示范區(qū)和都市休閑旅游示范區(qū)，金鳳區(qū)南郊、良田鎮(zhèn)建設了大面積的設施農(nóng)業(yè)和溫室大棚，使耕地轉向耕地（設施農(nóng)業(yè)和溫室大棚）的面積也較大， C i 值達到了7.9%。

興慶區(qū)作為銀川市發(fā)展歷史最長的商住綜合區(qū)，近年來圍繞商住綜合體定位，繼續(xù)圍繞中心城區(qū)北、東、南建設高端商住和配套設施，優(yōu)化城內(nèi)基礎設施和老舊小區(qū)改造，結果使興慶區(qū)建設用地、耕地和裸地向建設用地的轉化幅度較大， C i 值分別介于6.4～9.4。此外，濱河新區(qū)作為銀川市河東新的城市中心，近年來占用大范圍的草地進行開發(fā)建設，草地轉向建設用地的 C i 值達7.2%。位于興慶區(qū)河東的鄂爾多斯臺地分布有大范圍的風沙草灘區(qū)，承擔銀川市東部的防風固沙生態(tài)屏障功能，為提升這一區(qū)域的防風固沙功能，開展了大范圍的生態(tài)光伏，借助光伏育草固沙、實現(xiàn)生態(tài)光電一體發(fā)展，同時加強了防風固沙林、路網(wǎng)綠化林和農(nóng)田防護林建設，使沙地轉化為建設用地（生態(tài)光伏）和林地的面積增大，此外草地轉向林地的 C i 值也較高，達到10.8%。

4 結論

（1）銀川市2015—2020年期間各類用地變化總面積為16 344.2 hm2，占銀川市總面積的9.07%，變化圖斑共8 843處。5年間建設用地變化最為顯著，變化結果使其面積凈增長4 905.4 hm2，其次裸地和林地分別增加了1 191.0和2 280.4 hm2。建設用地和裸地的增加說明銀川市社會經(jīng)濟發(fā)展的速度較快，對建設用地需求持續(xù)增長。而林地的增加說明銀川市在發(fā)展過程中重視生態(tài)系統(tǒng)的建設和保護，以保障全面協(xié)調(diào)可持續(xù)發(fā)展。

（2）銀川市2015—2020年間，城鎮(zhèn)、農(nóng)業(yè)和生態(tài)3類空間土地利用變化劇烈程度分別為18.0%、5.3%和7.0%。城鎮(zhèn)空間土地利用變化最為劇烈，說明城鎮(zhèn)空間是社會經(jīng)濟發(fā)展最為活躍的區(qū)域，需要加強城鎮(zhèn)開發(fā)邊界的約束力，優(yōu)化城市功能區(qū)塊定位和區(qū)塊劃分，提高城市發(fā)展質(zhì)量、土地集約高效利用水平和宜居水平。農(nóng)業(yè)空間土地利用變化劇烈程度最小，說明銀川市落實了最嚴格的耕地保護制度。生態(tài)空間土地利用變化劇烈程度居中，以生態(tài)光伏建設和生態(tài)修復等正向變化為主，說明銀川市抓牢了生態(tài)空間在保障區(qū)域可持續(xù)發(fā)展中的重要基礎地位和生態(tài)屏障作用。

（3）興慶區(qū)、金鳳區(qū)和西夏區(qū)的綜合土地利用動態(tài)度分別為69.1%、41.2%和9.9%，土地利用變化劇烈程度分別為11.0%、17.7%和5.0%，說明濱河新區(qū)和生態(tài)光伏建設等個別地類變化幅度較大，使興慶區(qū)的綜合土地利用動態(tài)度偏高，但整體變化劇烈程度居中，需要優(yōu)化城市內(nèi)部結構、加強土地集約高效利用，控制光伏等個別地塊過度擴張。金鳳區(qū)土地利用變化劇烈程度最大，說明金鳳區(qū)城市擴張速度最快，各類地塊變化最為頻繁，需要加強國土空間規(guī)劃管控力度，確保城市建設有序發(fā)展、提高生態(tài)宜居水平。西夏區(qū)綜合土地利用動態(tài)度和變化劇烈程度均最小，說明西夏區(qū)力保農(nóng)業(yè)空間和生態(tài)空間穩(wěn)定，立足文旅科教功能定位，有效保障了城鎮(zhèn)建設的適度化發(fā)展。

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