基于土地利用現(xiàn)狀變化的濕地公園保護影響分析

□杭州市規(guī)劃和自然資源調查監(jiān)測中心 孫建華

濕地公園是指以保護濕地生態(tài)系統(tǒng)、合理利用濕地資源、開展?jié)竦匦麄鹘逃涂茖W研究為目的，按照有關規(guī)定予以保護和管理的特定區(qū)域。杭州西溪國家濕地公園是集城市濕地、農(nóng)耕濕地、文化濕地于一體的國家級濕地公園，位于杭州市區(qū)西部城區(qū)之中，面積10.38 平方千米，四周為城市主干道環(huán)繞，即紫金港路、天目山路、五常大道、繞城公路和文二西路，道路外圍皆為建筑群，也是杭州主要旅游區(qū)之一。濕地的監(jiān)測和保護是一項重要工作。一般情況下，濕地監(jiān)測包括濕地面積、類型、地貌和景觀等特征監(jiān)測，濕地氣象、水文、大氣、水質、基質等非生物環(huán)境監(jiān)測，濕地生物多樣性監(jiān)測以及濕地生態(tài)旅游監(jiān)測等內容，這類監(jiān)測由相關部門按照觀測頻度的要求正常開展。2021 年濕地管理部門開展了西溪濕地的土地利用現(xiàn)狀調查，本文將以濕地范圍內的耕地和建設用地為對象，利用此次土地利用現(xiàn)狀成果、以及所掌握的“二調”“三調”和歷年變更調查成果，探索開展2009 年至2021 年各空間要素變化的指標分析與濕地空間保護的影響評估。

一、數(shù)據(jù)與分析方法

（一）數(shù)據(jù)來源與處理

1.數(shù)據(jù)來源

第二次土地利用調查數(shù)據(jù)（以下簡稱“二調”）；2009 年至2017年的土地利用現(xiàn)狀變更調查數(shù)據(jù)；第三次全國國土調查（標準時點2019 年12 月31 日，以下簡稱“三調”）數(shù)據(jù)；2021 年無人機航攝0.1米分辨率正射影像數(shù)據(jù)。

2.數(shù)據(jù)處理

（1）利用調查成果提取耕地和建設用地圖斑信息。利用GIS 技術，依據(jù)土地利用現(xiàn)狀分類國家標準分別提取“二調”“三調”以及年度變更調查的耕地和建設用地二類、三類的圖斑，11 個年度內的土地利用現(xiàn)狀圖斑。然后以“三調”數(shù)據(jù)為底板，分別與“二調”及各年度變更調查數(shù)據(jù)疊加比對分析，提取耕地和建設用地的二類、三類變化圖斑信息。

（2）利用影像判讀提取耕地和建設用地圖斑數(shù)據(jù)。按照“三調”分類要求，利用GIS 平臺，通過人工影像判讀從2021 年無人機航攝0.1米分辨率正射影像數(shù)據(jù)中勾繪耕地和建設用地圖斑，制作耕地和建設用地現(xiàn)狀一張圖。然后與“三調”數(shù)據(jù)進行疊加比對，重疊圖斑若出現(xiàn)圖斑范圍線位置精度重疊誤差超過0.5 米的采用“三調”圖斑，地類有差異的，現(xiàn)場調查取證，以現(xiàn)狀為準。

（二）分析方法

1.土地利用動態(tài)度的方法

為了更好地評估濕地的保護狀態(tài)，最直觀的方法是利用數(shù)據(jù)計算出某一段時間內地類圖斑的變化趨勢和變化速度，本文引入土地利用動態(tài)度的概念，即指某區(qū)域一定時間范圍內某種土地利用類型的數(shù)量變化情況，來真實反映區(qū)域土地利用類型的變化劇烈程度。土地利用動態(tài)度計算公式：

式中：Ks 為某段時間內某種土地利用類型的年變化率，當Ks 值大于0 時，代表該時間段內該種土地利用類型程增加趨勢，否則是減少趨勢。

Ua、Ub 分別為某土地利用類型在某段時間期初及期末的數(shù)量，單位為公頃。T 為分析時段，T 值單位為年。Ks 值就是該研究區(qū)某種土地利用類型的年變化率。

以某一年度的地類圖斑面積為基數(shù)與下一個年度的地類面積進行比對計算，并逐年類推，計算出各相鄰年份的土地利用動態(tài)度，依此分析動態(tài)度變化趨勢。

2.耕地的流出和流入

耕地的流向是影響濕地生態(tài)的重要要素，分析方法是以“三調”數(shù)據(jù)為參考，與2018 年的變更調查比較，計算耕地流出的數(shù)量以及去向，耕地流入的數(shù)量以及來源，從而反映耕地的區(qū)域變化。

耕地流出圖斑統(tǒng)計計算=2018年耕地圖斑-（2018 年耕地圖斑∩三調耕地圖斑）；耕地流入圖斑統(tǒng)計計算=三調耕地圖斑-（2018 年耕地圖斑∩三調耕地圖斑）。

二、結果與影響分析

（一）地類總體變化分析

從濕地公園范圍內土地調查各階段的成果上看，影響濕地生態(tài)的地類主要有5 類（按土地分類標準），即耕地、城鎮(zhèn)村及工礦用地、交通運輸用地、水域及水利設施用地、林地。在濕地公園范圍內的耕地主要是指種植類的旱地，如菜地和豆類種植地；城鎮(zhèn)村及工礦用地是指休閑、游賞、園務管理、科研服務、碼頭等建設用房用地；交通運輸用地是指范圍內滿足與濕地相關的休閑、娛樂、游賞、園務管理、科研服務等建立的道路交通網(wǎng)絡和交通設施用地；水域及水利設施用地主要是指水面、水塘、沼澤地以及綜合考慮區(qū)域防洪及其它水利要求的設施用地，如坡坎、水閘等；林地是指生長喬木、竹類、灌木的地類，也包括綠化林地。為了更明確地分析濕地公園的地類生態(tài)情況，將這5類地類重新歸類為3 大類，即耕地、建設用地和濕地。建設用地包含城鎮(zhèn)村及工礦用地和交通運輸用地，濕地包含水域及水利設施用地和林地。按照5 類地類從土地利用現(xiàn)狀調查數(shù)據(jù)庫中提取2009 年（二調）到2019 年（三調）西溪濕地范圍內面積逐年進行統(tǒng)計，并且按照3 大類計算土地利用動態(tài)度（見表），然后根據(jù)動態(tài)度繪制3 大類的地類動態(tài)度變化圖（圖1）。

通過逐年土地利用動態(tài)度的曲線變化分析，可得出以下分析結果。

一是從耕地動態(tài)度進行分析，2018 年以前西溪濕地的耕地動態(tài)度曲線變化趨勢平緩，基本上均為負值，且在-1～0 之間，說明在西溪濕地內活動的人主要是原居住農(nóng)民，保留原農(nóng)耕狀態(tài)。2018 年到2019 年耕地的動態(tài)度曲線急劇下降（-91.33%），農(nóng)村農(nóng)民活動大幅減少，濕地保護力度加大。

二是從建設用地動態(tài)度進行分析，2018 年以前建設用地動態(tài)度曲線變化趨勢平緩，但曲線在在0 線以上，小于3%，說明這期間農(nóng)民建房一直在發(fā)生，濕地在逐年受到建設的侵蝕。2018 年到2019 年耕地的動態(tài)度曲線大幅下降（-21.52%），大量農(nóng)村建筑拆除，恢復為濕地。

2009-2018年西溪濕地土地利用現(xiàn)狀地類統(tǒng)計（面積單位：公頃）

▲圖1 地類動態(tài)度變化圖

三是從濕地動態(tài)度進行分析，2018 年以前動態(tài)度曲線變化趨勢相對平緩，曲線在在0 線上下浮動，均在±3%以內，濕地面積基本保持穩(wěn)定，有輕微侵蝕。2018 年到2019 年濕地的動態(tài)度曲線大幅上升（42.66%），濕地面積大幅增加，主要歸因于退耕還濕。

四是從濕地保護影響的動態(tài)度指標進行分析，分析認為動態(tài)度在±3%范圍內波動濕地生態(tài)變化相對穩(wěn)定，是可接受的范疇；耕地或建設用地動態(tài)度大于+3%，以及濕地動態(tài)度小于-3%，濕地生態(tài)受到影響，應該加以重視，采取措施加以維護；耕地或建設用地動態(tài)度曲線呈上升趨勢，并與濕地動態(tài)度曲線相交，說明濕地生態(tài)環(huán)境趨差，認為曲線交匯點可以作為濕地生態(tài)影響的指標點，要加大濕地保護力度。

為了理解動態(tài)度的指標影響，本文提取了2009 年、2018 年、2019年的地類影像圖斑進行比對分析（圖2），棕色圖斑為建設用地，黃色圖斑為耕地，藍色（含綠色圖斑）為濕地，其中藍色圖斑為水域，綠色圖斑為林地，圖中直觀看出2009 年至2018 年圖斑變化較少，有大量建設用地和耕地，2018 年至2019 年圖斑變化較大，耕地大量減少，濕地圖斑大幅增加，這就是動態(tài)度變化的直觀反映。

（二）耕地流出和流入變化分析

為了更全面地反映濕地生態(tài)的影響狀態(tài)，需要進一步深化地類的流向分析，重點是耕地的流向分析。采用2018 年土地變更調查數(shù)據(jù)和2019 年“三調”數(shù)據(jù)進行比對分析。

1. 耕地流出分析

采用2018 年土地變更調查數(shù)據(jù)和2019 年“三調”數(shù)據(jù)進行比對分析。首先是在2018 年耕地圖斑中套合“三調”的地類圖斑分離出耕地變化的圖斑，即耕地流出圖斑統(tǒng)計計算=2018 年耕地圖斑-（2018 年耕地圖斑∩三調耕地圖斑），然后將變化的圖斑在三調數(shù)據(jù)中提取地類屬性，經(jīng)統(tǒng)計，耕地流出249.83 公頃，變更為建設用地15.01 公頃（占比6%），其中城鎮(zhèn)村及工礦用地7.78公頃和交通運輸用地7.23 公頃。濕地234.82 公頃（占比94%），濕地中含林地209.78 公頃（占比84%）和水域25.04 公頃（占比10%）。從2021 年無人機航攝0.1 米分辨率正射影像判讀，城鎮(zhèn)村及工礦用地主要是旅游設施建設、商業(yè)服務和公共管理用房。

耕地流向結果表明，濕地生態(tài)功能較強的用地大幅增加，可以看出西溪濕地生態(tài)建設取得積極成效。同時濕地公園的管理和旅游服務等配套設施不斷強化，總體符合國家城市濕地公園管理辦法要求。

2. 耕地流入分析

以2019 年“三調”耕地圖斑套合2018 年耕地圖斑分離出新增耕地圖斑，即耕地流入圖斑統(tǒng)計計算=三調耕地圖斑-（2018 年耕地圖斑∩三調耕地圖斑），再從2018 年地類中提取新增圖斑屬性，經(jīng)統(tǒng)計耕地流入6.92 公頃，其中由城鎮(zhèn)村及工礦用地（建設用地）流入4.63公頃（占比67%），由濕地流入2.3公頃（占比33%），含水域及水利設施用地流入1.98 公頃（28%）和林地流入0.32（5%）。因此總體上來說，濕地范圍內新增耕地得到控制，主要集中在西溪濕地西部邊緣，生態(tài)保護較好。

三、結語

人類活動是濕地公園生態(tài)環(huán)境影響的重要因素之一，耕地和建設用地的變化是人類活動的直觀體現(xiàn)。因此，地類變化能夠反映濕地生態(tài)環(huán)境狀況。本文嘗試利用自然資源部門的土地利用現(xiàn)狀調查數(shù)據(jù)對濕地公園生態(tài)環(huán)境影響進行分析，特別是應用地類變化的動態(tài)度曲線來描述影響的程度和趨勢，分析結果在特定角度上反映濕地生態(tài)影響的實際狀況，具有一定的實際意義。下一步，如果進一步細化分析地類，同時納入濕地生物、水質、基質等數(shù)據(jù)開展統(tǒng)一分析，將使得分析成果更全面，利用價值也將進一步提高。

▲圖2 2009、2018、2019年西溪濕地土地利用分布圖