基于遙感影像的東港市土地利用變化分析

摘 要：為有效了解遼寧省東港市土地的利用情況及變化情況，對東港市2000年、2005年、2010年、2015年、2020年5個時間點和4個時間段的土地利用變化情況進行分析。結(jié)果表明：2000—2020年東港市土地利用類型的變化速度不快，其中2005—2010年建筑用地和草地面積的增長速度較快，2010—2015年水域面積的增長速度最慢；2000—2020年，東港市耕地面積總體呈減少趨勢，但近年來耕地面積減少的速度明顯放緩。由此建議，東港市應(yīng)繼續(xù)提高耕地質(zhì)量，聚焦城市宜居環(huán)境打造，協(xié)調(diào)經(jīng)濟與生態(tài)和諧發(fā)展。

關(guān)鍵詞：土地利用類型；轉(zhuǎn)移矩陣；東港市

中圖分類號：X826 文獻標志碼：A 文章編號：1674-7909（2023）19-142-3

0 引言

土地作為最基本的一種自然資源，是全球環(huán)境變化和可持續(xù)發(fā)展研究的重要對象［1-2］，同時對保障人們的生活起著不可忽視的作用。土地利用變化作為全球變化中的一種，現(xiàn)已成為眾多學(xué)者研究的熱點問題之一。土地利用變化不僅客觀地描述了人類改變地球表面特征空間格局的活動，而且再現(xiàn)了地球表面景觀的時空動態(tài)變化過程［3］。同時，土地利用效率、土地利用變化趨勢及其變化的原因為土地資源管理和區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展規(guī)劃提供了基礎(chǔ)和數(shù)據(jù)支撐。目前，已有眾多學(xué)者研究了我國各省、市域?qū)用嫔系耐恋乩米兓闆r，但對于縣域的研究仍然較少［4］。

遼寧省東港市是丹東市管轄的一個縣級市，以發(fā)展種植業(yè)和漁業(yè)為主。為了更好地協(xié)調(diào)多產(chǎn)業(yè)發(fā)展，提高土地利用效率，需要對東港市的土地利用變化類型進行分析。因此，筆者以東港市為研究對象，利用ArcGIS軟件對東港市2000年、2005年、2010年、2015年、2020年的土地利用遙感影像數(shù)據(jù)進行分析，以期為優(yōu)化東港市土地利用總體規(guī)劃提供參考。

1 研究區(qū)概況

遼寧省東港市位于中國海域最東北端，有“海角”之稱，地理坐標為東經(jīng)123°22′～124°22′、北緯39°45′～40°15′。東港市下轄前陽鎮(zhèn)、長安鎮(zhèn)、十字街鎮(zhèn)等25個鄉(xiāng)鎮(zhèn)［5］，全境東西長83 km，南北寬38 km，陸域面積2 445 km²，海域面積3 500 km²；境內(nèi)江岸線（邊境線）23.85 km，海岸線93.9 km，同時擁有7.07萬hm²的淺海、2.42萬hm²的灘涂。東港市地貌類型多樣，地勢南低北高，分布呈階梯狀，南部是退海平原區(qū)，北部是低山丘陵區(qū)，中部是低丘坡崗區(qū)，沿海系潮間帶灘涂區(qū)。

2 數(shù)據(jù)來源與研究方法

2.1 數(shù)據(jù)來源

土地利用數(shù)據(jù)來自地理空間數(shù)據(jù)云，DEM數(shù)據(jù)分辨率為30 m。按照土地利用分類標準，將東港市的土地類型分為耕地、林地、草地、濕地、水體、建設(shè)用地及未利用地7種類型。

2.2 研究方法

2.2.1 土地利用動態(tài)度分析

2.2.2 土地利用矩陣分析

土地利用矩陣可以定量表示各種土地利用類型之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系，通過建立土地利用矩陣，可以更直觀地了解土地利用類型的變化趨勢，為土地利用和規(guī)劃預(yù)測提供數(shù)據(jù)支撐。土地利用轉(zhuǎn)移矩陣不僅能夠反映不同年份的土地利用類型的結(jié)構(gòu)，還可以反映在這期間不同類型土地的轉(zhuǎn)化情況，其表達形式為

3 結(jié)果與分析

3.1 東港市土地利用現(xiàn)狀分析

由表1可知，2020年，耕地和林地是東港市的主要土地利用類型，分別占該市土地總面積的62.43%和16.48%，其中耕地主要分布在中部地區(qū)，少部分分布在林區(qū)周圍；林地主要分布在西北部的黑溝鎮(zhèn)、東北部長安鎮(zhèn)的低山丘陵地區(qū)及大鹿島的北部。建設(shè)用地面積為223.14 km²，沿南部黃海海岸線分布，同時在中部耕地和北部山區(qū)也有零星分布。水域面積為148.94 km²，主要為西部的大洋河流域和中部的湖泊。草地主要分布在林區(qū)附近。

3.2 東港市土地利用變化分析

3.2.1 土地利用變化動態(tài)度

由表2可知，2005—2010年，東港市土地利用類型的變化過程最劇烈，其中草地和建筑用地面積增長速度最快，分別達到8.58%和6.21%，而且建筑用地面積從2000—2020年每5年的土地類型動態(tài)度都為正值，說明建筑用地面積持續(xù)增長，增長速度在2005—2010年達到最快，之后減慢。2010—2015年，水域面積減少速度最快（6.49%）。耕地、林地面積變化速度較慢。

從綜合土地利用動態(tài)度來看，2000—2020年，東港市土地類型變化速度不快，且每個時間段的變化速度都逐漸減慢，且都小于1%。

3.2.2 土地利用類型變化

為進一步分析東港市土地利用類型的具體變化情況，利用ArcGIS軟件中地理處理的相交工具繪制了土地利用轉(zhuǎn)移矩陣。

由表3可知，2000—2005年，東港市耕地面積減少了約65.94 km²，林地、水體和建設(shè)用地面積明顯增加。由于國家退耕還林政策的推行，減少的耕地向林地、水體和建設(shè)用地轉(zhuǎn)移。此時，漁業(yè)仍然在繁榮發(fā)展，因此這個時期主要還是黃海沿岸的建設(shè)用地在向水體轉(zhuǎn)移。

由表4可知，2005—2010年，東港市耕地和建設(shè)用地面積分別增加2.18 km2和48.65 km²。草莓作為東港市發(fā)展的重點產(chǎn)業(yè)，隨著草莓品種的優(yōu)化及草莓種植方法的成熟，這一時期草莓產(chǎn)業(yè)得到了繁榮發(fā)展，草莓大棚的數(shù)量劇增。加之東港市城區(qū)的發(fā)展和不斷擴張，部分耕地和水體向建設(shè)用地轉(zhuǎn)移。同時，受到2006年保護耕地政策的影響，部分林地向耕地轉(zhuǎn)移。

由表5可知，2010—2015年，遼寧草莓科學(xué)技術(shù)研究院在東港市正式成立，實現(xiàn)了科學(xué)化培育草莓，加快了優(yōu)質(zhì)草莓的大面積推廣。同時，在東港市政府出臺的鼓勵規(guī)模經(jīng)營、加強技術(shù)創(chuàng)新、產(chǎn)業(yè)政策扶持、品牌提升戰(zhàn)略等措施的實施下，“東港草莓”逐漸成為東港市的大規(guī)模特色產(chǎn)業(yè)。2010年第六次全國人口普查結(jié)果顯示，東港市城鎮(zhèn)化率為46.37%，而且越來越多的農(nóng)村人口向市區(qū)轉(zhuǎn)移，導(dǎo)致耕地和水體向建設(shè)用地轉(zhuǎn)移。在這一時期，東港市提出要進一步強化耕地和基本農(nóng)田保護，優(yōu)化基本農(nóng)田，提高耕地質(zhì)量，實行生態(tài)建設(shè)保護，因此出現(xiàn)了耕地向林地轉(zhuǎn)移、林地和水體向耕地轉(zhuǎn)移的現(xiàn)象。

由表6可知，2015—2020年，東港市依舊按照耕地和基本農(nóng)田保護任務(wù)的要求，確保實有耕地面積穩(wěn)定，基本農(nóng)田數(shù)量不減少。在此期間，仍有部分林地和水體向耕地轉(zhuǎn)移。2020年第七次全國人口普查結(jié)果顯示，東港市的城鎮(zhèn)化率為62.83%。2010—2020年，大量農(nóng)村人口向城市遷移，加之東港市草莓產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展，促使9.39 km²的耕地和9.85 km²的水域向建設(shè)用地轉(zhuǎn)移。比較2005—2010年、2010—2015年和2015—2020年這3個時間段建設(shè)用地面積的增加幅度，可以發(fā)現(xiàn)其呈遞減趨勢，推測有兩方面原因，一是城鎮(zhèn)化率較高，人口遷移的數(shù)量逐漸減少，城市擴張速度也逐漸變慢；二是東港市的草莓產(chǎn)業(yè)已具有較大規(guī)模，擴張速度較發(fā)展初期有所減緩。

4 結(jié)論

對2000—2020年東港市土地利用數(shù)量、土地利用動態(tài)度、土地利用變化等特征進行分析得到如下結(jié)論。

①總體來看，2000—2020年，東港市土地利用類型的變化速度不快。從單個類型來看，2005—2010年，建筑用地和草地面積增長速度較快；2010—2015年，水域面積增長速度最慢。

②2000—2020年，東港市建設(shè)用地面積呈增加趨勢，但近年來增長速度明顯放緩，反映出東港市城鎮(zhèn)化率已達到較高水平，未來城市發(fā)展應(yīng)聚焦于城市環(huán)境打造，建設(shè)生態(tài)宜居城市。

③2000—2020年，東港市耕地面積總體呈減少趨勢，但近年來耕地面積變小的速度明顯放緩。東港市應(yīng)嚴格守住耕地紅線，合理利用耕地資源，提高耕地質(zhì)量，嚴厲打擊濫用耕地行為。

參考文獻：

［1］苑韶峰，唐奕鈺，申屠楚寧.土地利用轉(zhuǎn)型時空演變及其生態(tài)環(huán)境效應(yīng)：基于長江經(jīng)濟帶127個地級市的實證研究［J］.經(jīng)濟地理，2019（9）：174-181．

［2］陳曦，常存，包安明，等.改革開放40年來新疆土地覆被變化的空間格局與特征［J］.干旱區(qū)地理，2020（1）：1-11.

［3］史培軍，宋長青，景貴飛.加強我國土地利用/覆蓋變化及其對生態(tài)環(huán)境安全影響的研究：從荷蘭“全球變化開放科學(xué)會議”看人地系統(tǒng)動力學(xué)研究的發(fā)展趨勢［J］.地球科學(xué)進展，2002（2）：161-168.

［4］魏璽，蔡湘文.基于遙感和GIS的朝陽縣土地利用變化分析［J］.遼寧農(nóng)業(yè)科學(xué)，2022（3）：36-40.

［5］齊麗，舒曉曉.東港市海岸帶承載力研究［J］.西部大開發(fā)（土地開發(fā)工程研究），2019（1）：52-57.