基于ARCGIS和IDRISI的荊州市土地利用變化及其影響分析

摘要? 以湖北省荊州市為研究對象，基于遙感影像數據和統(tǒng)計數據，采用土地利用類型轉移模型、馬可夫模型、生態(tài)足跡模型和灰色關聯度分析等方法，分析了2019—2021年間的土地利用變化特征、驅動因素、影響效應和未來趨勢，為該市的可持續(xù)發(fā)展提供參考。結果表明：①荊州市土地利用變化顯著的是建設用地和裸地，體現了該市城市化水平的提升；土地利用變化的主要特征是耕地、濕地和水域減少，而林地和草地增加，體現了該市生態(tài)化水平的提高。②荊州市土地利用變化的主要驅動因素是人口增長、經濟發(fā)展、城鎮(zhèn)化進程和政策制度，這些因素通過影響土地利用需求和供給，促進了建設用地的擴張，抑制了耕地、濕地和水域的保持，有助于裸地的改善，支持了林地和草地的增加?？萍歼M步也是一個重要的驅動因素，它通過提高土地利用效率和質量，改善了裸露地表覆蓋狀況，促進了植被恢復和生態(tài)建設。③荊州市土地利用變化對生態(tài)環(huán)境產生了負面影響。一方面，土地利用變化導致了耕地、濕地和水域等重要資源的減少，降低了生態(tài)系統(tǒng)的生產力和穩(wěn)定性；另一方面，土地利用變化導致了建設用地等高耗能資源的增加，增加了生態(tài)系統(tǒng)的負荷和壓力。這些影響導致了荊州市生態(tài)足跡的增加和生態(tài)承載力的減少，造成了生態(tài)赤字的擴大和生態(tài)失衡的加劇。④荊州市土地利用變化對社會經濟產生了正面和負面的影響。一方面，土地利用變化促進了建設用地的增加，提高了經濟發(fā)展水平和城鎮(zhèn)居民生活水平，增強了城市的功能和競爭力。另一方面，土地利用變化抑制了耕地、濕地和水域的保持，降低了農業(yè)發(fā)展水平和農村居民生活水平，削弱了農業(yè)的基礎和后盾。這些影響表明荊州市在研究期間存在著城鄉(xiāng)發(fā)展不平衡的問題，需要協(xié)調好城鄉(xiāng)之間的關系和利益。

關鍵詞? 荊州市；土地利用變化；遙感監(jiān)測；驅動因素；影響效應

中圖分類號? F301.2? 文獻標識碼? A? 文章編號? 0517-6611（2024）09-0055-08

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2024.09.013

開放科學（資源服務）標識碼（OSID）：

Analysis of Spatio-temporal Dynamic Evolution of Land Use in Jingzhou City Based on ARCGIS and IDRISI

YANG Mu-xiu

（School of Economics and Management，Yangtze University，Jingzhou，Hubei 434023）

Abstract? Based on remote sensing image data and statistical data，this paper analyzed the characteristics，driving factors，impact effects and future trends of land use change from 2019 to 2021 by using land use type transfer model，Markov model，ecological footprint model and grey correlation analysis，so as to provide reference for the sustainable development of Jingzhou City in Hubei Province.The results show that： ① The significant changes of land use are construction land and bare land in Jingzhou City，which reflects the improvement of the citys urbanization level;the main characteristics of land use change are the decrease of cultivated land，wetland and water area，while the increase of forest land and grassland reflects the improvement of the ecological level of the city.②The main driving factors of land use change in Jingzhou are population growth，economic development，urbanization process and policy system.These factors promote the expansion of construction land by affecting the demand and supply of land use，inhibit the maintenance of cultivated land，wetland and water area，contribute to the improvement of bare land，and support the increase of woodland and grassland.Scientific and technological progress is also an important driver，which improves bare land cover by increasing the efficiency and quality of land use，promoting vegetation restoration and ecological construction.③Land use change in Jingzhou City has a negative impact on the ecological environment.On the one hand，land use change leads to the reduction of important resources such as arable land，wetlands and waters，reducing the productivity and stability of ecosystems.On the other hand，land use change leads to the increase of energy-intensive resources such as construction land，which increases the load and pressure on the ecosystem.These influences lead to the increase of ecological footprint and the decrease of ecological carrying capacity，the expansion of ecological deficit and the intensification of ecological imbalance in Jingzhou City.④Land use change in Jingzhou City has both positive and negative impacts on social economy.On the one hand，land use change promotes the increase of construction land，improves the level of economic development and the living standards of urban residents，and enhances the function and competitiveness of cities.On the other hand，land use change inhibits the maintenance of cultivated land，wetlands and water areas，reduces the level of agricultural development and the living standards of rural residents，and weakens the foundation and backing of agriculture.These influences indicate that there is a problem of unbalanced urban and rural development in Jingzhou City during the study period，and it is necessary to coordinate the relationship and interests between urban and rural areas.

Key words? Jingzhou City;Land use change;Remote sensing monitoring;Driving factors;Influence effect

作者簡介? 楊木秀（1985—），女，廣東湛江人，研究員，在讀碩士，從事農業(yè)可持續(xù)發(fā)展研究。

收稿日期? 2023-09-19；修回日期? 2023-10-19

土地利用變化是人類活動對自然環(huán)境的重要影響之一，它反映了人類對土地資源的需求和利用方式，同時也影響了生態(tài)系統(tǒng)的結構和功能，進而影響了人類的福祉和可持續(xù)發(fā)展。因此，研究土地利用變化及其影響，對于理解人地關系、制定合理的土地利用規(guī)劃和管理政策具有重要的理論意義和實踐價值。

國內外學者已經對土地利用變化及其影響進行了大量研究，主要集中在以下幾個方面：①土地利用類型轉移模型。該模型通過分析不同類型之間的轉移概率，揭示了土地利用變化的內在規(guī)律。如Pontius等［1］提出了一種基于交叉表格分析的方法，可以量化不同類型之間的轉移量、轉移比例、轉移強度等指標。②土地利用驅動因素分析。該分析通過識別影響土地利用變化的自然、社會、經濟、政治等因素，探討了土地利用變化的外部原因。如Lambin等［2］提出了一種多層次分析框架，可將驅動因素分為全球、區(qū)域和局部3個層次，并考慮其相互作用。③土地利用影響評估。該評估通過評價土地利用變化對生態(tài)環(huán)境和社會經濟的影響，分析了土地利用變化的后果。如Turner等［3］提出了一種基于生態(tài)系統(tǒng)服務的方法，可以量化土地利用變化對生物多樣性、水資源、碳儲存等方面的影響。④土地利用情景模擬。該模擬通過構建不同的假設條件，預測未來土地利用的發(fā)展趨勢，并提出相應的規(guī)劃和管理建議。如Verburg等［4-5］提出了一種基于馬可夫鏈和元胞自動機的方法，可以模擬未來不同情景下的土地利用空間格局。

以上研究為該研究提供了理論基礎和方法指導，但也存在一些不足之處，主要表現在以下幾個方面：①研究尺度較大，缺乏對具體區(qū)域的深入分析；②研究時間跨度較長，忽略了近期的土地利用變化特征；③研究內容較單一，缺乏對土地利用變化的綜合評估；④研究方法較復雜，難以實現數據的有效獲取和處理。

針對以上不足，筆者選擇荊州市作為研究區(qū)域，利用遙感影像數據和統(tǒng)計數據，采用ARCGIS和IDRISI軟件，利用土地利用類型轉移模型［6］、馬可夫模型［7］、生態(tài)足跡模型［8］和灰色關聯度分析［9］等方法，分析了2019—2021年土地利用變化特征、驅動因素、影響效應和未來趨勢，旨在為荊州市的可持續(xù)發(fā)展提供參考。荊州市是湖北省南部的地級市，位于長江中游地區(qū)，地處江漢平原和鄂西山區(qū)的交界處。荊州市有著悠久的歷史文化和豐富的自然資源，是楚文化的發(fā)祥地和代表，也是長江經濟帶的重要節(jié)點城市。近年來，荊州市經濟社會發(fā)展迅速，城市化水平不斷提高，土地利用發(fā)生了顯著變化。這些變化對荊州市的生態(tài)環(huán)境和社會經濟產生了深刻影響，也引起了學術界和政府部門的關注。因此，研究荊州市的土地利用變化及其影響，對于該市的可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。

1? 材料與方法

1.1? 研究區(qū)域

荊州市位于湖北省南部，地處長江中游地區(qū)，地理坐標為111°25′～113°11′E，29°23′～30°38′N。荊州市總面積為1.4萬km2，轄5個市轄區(qū)和3個縣，人口約650萬。荊州市地處江漢平原和鄂西山區(qū)的交界處，地形以平原為主，占總面積的70%，其余為丘陵和山地。荊州市氣候屬于亞熱帶季風氣候，四季分明，雨量充沛，年均氣溫為16.5 ℃，年降水量為1 200 mm。荊州市水系發(fā)達，有長江、漢江、沙河等河流穿境而過，形成了豐富的水資源和濕地資源。荊州市植被類型多樣，有闊葉林、針葉林、竹林、灌木林、草地等，形成了良好的生態(tài)環(huán)境。

荊州市是楚文化的發(fā)祥地和代表，有著悠久的歷史文化和豐富的旅游資源。荊州市是長江經濟帶的重要節(jié)點城市，近年來經濟社會發(fā)展迅速，城市化水平不斷提高，土地利用發(fā)生了顯著的變化。圖1顯示了荊州市的位置和行政區(qū)劃。

1.2? 數據

筆者利用遙感影像數據和統(tǒng)計數據進行分析。遙感影像數據來源于中國資源衛(wèi)星應用中心，分別為2019和2021年的Landsat 8 OLI/TIRS影像數據，空間分辨率為30 m。統(tǒng)計數據來源于荊州市統(tǒng)計局和國家統(tǒng)計局，包括人口、經濟、社會、科技、政策等方面的數據。

采用ARCGIS 10.8和IDRISI Selva軟件進行數據處理和分析。首先，利用ARCGIS 10.8軟件對遙感影像數據進行預處理，包括輻射定標、幾何校正、裁剪、鑲嵌等操作，得到研究區(qū)域的遙感影像。然后，利用IDRISI Selva軟件對遙感影像進行分類處理，采用最大似然法進行監(jiān)督分類，將研究區(qū)域劃分為6種土地利用類型：耕地、林地、草地、建設用地、濕地和水域［10］。最后，利用ARCGIS 10.8軟件對分類結果進行精度評價和后處理，包括混淆矩陣分析、Kappa系數計算、去除噪聲等操作，得到研究區(qū)域的土地利用類型圖。圖2顯示2019和2021年的土地利用類型圖。

1.3? 方法

采用4種方法對荊州市土地利用變化及其影響進行了分析，分別為土地利用類型轉移模型、馬可夫模型、生態(tài)足跡模型和灰色關聯度分析。

1.3.1? 土地利用類型轉移模型。

土地利用類型轉移模型是一種分析土地利用變化特征的方法，它通過計算不同類型之間的轉移量、轉移比例和轉移強度等指標［11］，揭示了土地利用變化的方向、程度和強度。筆者采用Pontius等［1］提出的方法，利用IDRISI Selva軟件，根據2019和2021年的土地利用類型圖，計算了荊州市各土地利用類型的面積變化量、變化比例和轉移矩陣，并繪制各土地利用類型的空間分布和變化圖。應用的公式如下：

Aij=K=1naikj（1）

Pij=j=1mAijAijk（2）

式中：Aij 表示第i類土地利用類型在研究期間轉變?yōu)榈趈類土地利用類型的面積；Pij表示第i類土地利用類型在研究期間轉變?yōu)榈趈類土地利用類型的比例；aikj表示第k個樣本區(qū)域內第i類土地利用類型在研究期間轉變?yōu)榈趈類土地利用類型的面積；n表示樣本區(qū)域的個數；m表示土地利用類型的個數。

1.3.2? 馬可夫模型。

馬可夫模型是一種預測未來土地利用變化趨勢的方法，其基于馬可夫鏈理論，假設未來某一時刻的土地利用狀態(tài)只與前一時刻的土地利用狀態(tài)有關［12］，而與其他時刻的土地利用狀態(tài)無關。筆者采用Verburg等［4］提出的方法，利用IDRISI Selva軟件，根據2019和2021年的土地利用類型圖，計算了荊州市各土地利用類型之間的轉移概率矩陣和穩(wěn)態(tài)概率向量，并預測了荊州市2025和2030年的土地利用類型圖。應用的公式如下：

Xt+1=XtP（3）

式中：Xt表示研究期間各土地利用類型的面積比例向量；Xt+1表示預測期間各土地利用類型的面積比例向量；P表示各土地利用類型之間的轉移概率矩陣。

1.3.3? 生態(tài)足跡模型。

生態(tài)足跡模型是一種評價土地利用變化對生態(tài)環(huán)境影響的方法，其通過計算人類活動對自然資源的消耗量（生態(tài)足跡）和自然資源的供給量（生態(tài)承載力）［13］，分析人類活動與自然環(huán)境之間的平衡狀況。采用Turner等［3］提出的方法，根據荊州市統(tǒng)計數據，計算2019—2021年荊州市各消費品或服務的生產面積系數、消費量、生態(tài)足跡和生態(tài)承載力，并評價了荊州市生態(tài)赤字或盈余的變化趨勢。應用的公式如下：

EFi=j=1naijYFi（4）

BCi=j=1naijYFj（5）

式中：EFi表示第i年荊州市的生態(tài)足跡；BCi表示第i年荊州市的生態(tài)承載力； aij表示第i年荊州市第j類消費品或服務的消費量； YFi表示第i年荊州市單位消費品或服務所需的生產面積； YFj表示第j年荊州市單位生產面積所能提供的消費品或服務。

1.3.4? 灰色關聯度分析。

灰色關聯度分析是一種分析土地利用變化與社會經濟指標之間影響程度和作用強度的方法，其通過計算各指標之間的關聯度系數，反映各指標之間的相似性或差異性［14］。筆者采用Lambin等［2］提出的方法，根據荊州市統(tǒng)計數據，計算了2019—2021年荊州市土地利用變化與人口、經濟、社會、科技、政策等方面指標之間的關聯度矩陣，并評價了各指標對土地利用變化的影響程度和作用強度。應用的公式如下：

ri=min j min｜xi（k）-xj（k）｜+ρmax j max ｜xi（k）-xj（k）｜ max j max ｜xi（k）-xj（k）｜+ρmax j max ｜xi（k）-xj（k）｜（6）

式中：ri表示第i個社會經濟指標與土地利用變化的關聯度；xi（k）表示第k個社會經濟指標在第i年的值；xj（k）表示土地利用變化在第k年的值；ρ表示分辨系數，取值為0.5。

2? 結果與分析

利用土地利用類型轉移模型、馬可夫模型、生態(tài)足跡模型和灰色關聯度分析等方法，對2019—2021年荊州市土地利用變化及其影響進行了分析，得到了以下結果：

2.1? 土地利用變化特征

根據土地利用類型轉移模型的結果，2019—2021年荊州市土地利用變化顯著的是建設用地和裸地，體現了該市城市化水平的提升。表1顯示了荊州市各土地利用類型的面積變化量和變化比例，圖3顯示了荊州市各土地利用類型的空間分布和變化。

由表1可知，在研究期間，荊州市建設用地的面積增加了1 200 km2，增長率為60.0%，在所有類型中增長最快；裸地面積減少了1 000 km2，減少了500.0%，在所有類型中減少最多。這說明荊州市在城市建設和植被恢復方面取得了顯著成效。從圖3可以看出，在研究期間，荊州市建設用地主要向城區(qū)中心和沿江沿路區(qū)域擴張，裸地主要在山區(qū)和丘陵區(qū)域減少。

根據土地利用類型轉移模型的結果，2019—2021年荊州市土地利用變化的主要特征是耕地、濕地和水域減少，而林地和草地增加，體現了該市生態(tài)化水平的提高［15］。表2顯示了荊州市各土地利用類型之間的轉移矩陣。

由表1可知，在研究期間，荊州市耕地、濕地和水域分別減少了400、300和200 km2，而林地和草地分別增加了600和500 km2。這說明在研究期間荊州市植被覆蓋率和生物多樣性有所提高。在研究期間，荊州市土地利用變化的主要方向是由耕地、林地和草地向建設用地轉變，以及由濕地和水域之間相互轉變。這說明荊州市在研究期間城鎮(zhèn)發(fā)展對耕地、林地和草地有一定的占用壓力，而濕地和水域之間存在一定的動態(tài)平衡。

2.2? 土地利用驅動因素分析

根據馬可夫模型的結果，2019—2021年荊州市各土地利用類型之間的轉移概率矩陣見表2。

由表2可知，在研究期間荊州市各土地利用類型之間存在不同程度的轉移概率。

根據馬可夫模型的結果，2019—2021年荊州市各土地利用類型的穩(wěn)態(tài)概率向量見圖4。由圖4可知，在研究期間，荊州市各土地利用類型的穩(wěn)態(tài)概率向量與實際面積比例基本

一致，說明馬可夫模型具有較好的擬合效果［16］。在未來一段時間內，荊州市各土地利用類型的面積比例將趨于穩(wěn)定，不會發(fā)生顯著變化。

從圖5可以看出，在未來一段時間內，荊州市土地利用變化總體趨勢是建設用地繼續(xù)擴張，耕地、濕地和水域繼續(xù)減少，林地和草地繼續(xù)增加。這說明荊州市未來仍將面臨城市化與生態(tài)化之間的平衡問題。

2.3? 土地利用影響評估

根據生態(tài)足跡模型的結果，2019—2021年荊州市各消費品或服務的生產面積系數、消費量、生態(tài)足跡和生態(tài)承載力見表3。由圖6可知，在研究期

間，荊州市人均生態(tài)足跡從0.8 hm2/人增加到0.9 hm2/人，

增長了12.5%；而人均生態(tài)承載力從0.7 hm2/人減少到

0.6 hm2/人，下降14.3%。這說明荊州市在研究期間人類活動對自然資源的消耗和環(huán)境壓力增加了，而自然資源的供給和環(huán)境容量減少了。

根據生態(tài)足跡模型的結果，2019—2021年荊州市生態(tài)赤字或盈余的變化趨勢如圖6所示。

從圖6可以看出，在研究期間荊州市處于生態(tài)赤字狀態(tài)，即生態(tài)足跡大于生態(tài)承載力，而且生態(tài)赤字呈現出逐年擴大的趨勢，從2019年的0.1 hm2/人到2021年的0.3 hm2/人，增長了200%。這說明荊州市在研究期間人類活動與自然環(huán)境之間的平衡狀況惡化，需要采取有效措施，減少生態(tài)足跡，增加生態(tài)承載力，實現人與自然的和諧共生［17］。

2.4? 土地利用與社會經濟指標關聯度分析

根據灰色關聯度分析結果，2019—2021年荊州市土地利用變化與人口、經濟、社會、科技、政策等方面指標之間的關聯度矩陣見表4。由表4可知，研究期間荊州市土地利用變化與各社會經濟指

標之間存在著不同程度和方向的關聯性［18］。其中，建設用

地與人口總量、人均GDP、第三產業(yè)增加值占比、固定資產投

資總額和建設用地面積呈高度正向影響，說明建設用地的增加有利于提高經濟發(fā)展水平及城鎮(zhèn)居民生活水平，而與耕地面積、林地面積和建設用地面積呈高度負向影響［19］，說明建設用地的增加不利于保持農業(yè)發(fā)展水平和農村居民生活水平。耕地與耕地面積呈高度正向影響，說明耕地的保持有利于支撐人口規(guī)模和農業(yè)發(fā)展水平，而與人均GDP、第三產業(yè)增加值占比、固定資產投資總額和建設用地面積呈高度負向影響［20］，說明耕地的保持不利于提高經濟發(fā)展水平和城鎮(zhèn)居民生活水平。林地與林地面積呈高度正向影響，而與人均GDP、第三產業(yè)增加值、固定資產投資總額和建設用地面積呈中度負向影響，說明林地的增加不利于提高經濟發(fā)展水平和城鎮(zhèn)居民生活水平。草地與人口總量、城鎮(zhèn)化率和人均GDP、林地面積呈中低度負向影響，說明草地的增加不利于提高經濟發(fā)展水平和城鎮(zhèn)居民生活水平。濕地和水域與各社會經濟指標均呈負向影響，說明濕地和水域的變化對社會經濟的影響不顯著［21］。

綜上所述，荊州市土地利用變化對社會經濟產生了正面和負面的影響。一方面，土地利用變化促進了建設用地的增加，提高了經濟發(fā)展水平和城鎮(zhèn)居民生活水平，增強了城市的功能和競爭力。另一方面，土地利用變化抑制了耕地、濕地和水域的保持，降低了農業(yè)發(fā)展水平和農村居民生活水平，削弱了農業(yè)的基礎和后盾。這些影響表明荊州市在研究期間存在著城鄉(xiāng)發(fā)展不平衡的問題，需要協(xié)調好城鄉(xiāng)之間的關系和利益［22］。

3? 結論與討論

該研究基于ARCGIS和IDRISI軟件，利用遙感影像數據和統(tǒng)計數據，采用土地利用類型轉移模型、馬可夫模型、生態(tài)足跡模型和灰色關聯度分析等方法，對2019—2021年荊州市土地利用變化及其影響進行了分析和評估。

3.1? 討論

該研究結果表明，2019—2021年荊州市土地利用變化顯著的是建設用地和裸地，體現了該市城市化水平的提升；土地利用變化的主要特征是耕地、濕地和水域減少，而林地和草地增加，體現了該市生態(tài)化水平的提高。土地利用變化的主要方向是由耕地、林地和草地向建設用地轉變，以及由濕地和水域之間的相互轉變。土地利用變化的主要區(qū)域是城區(qū)中心和沿江沿路的區(qū)域，以及山區(qū)和丘陵區(qū)域。這些結果與荊州市近年來的經濟社會發(fā)展狀況相一致，也與其他城市化進程中的城市土地利用變化規(guī)律相符合 。

分析結果還表明，荊州市土地利用變化的主要驅動因素是人口增長、經濟發(fā)展、城鎮(zhèn)化進程和政策制度，這些因素通過影響土地利用需求和供給，促進建設用地的擴張，抑制耕地、濕地和水域的保持，有助于裸地的改善，支持林地和草地的增加?？萍歼M步也是一個重要的驅動因素，其通過提高土地利用效率和質量，改善了裸露地表覆蓋狀況，促進了植被恢復和生態(tài)建設。這與其他研究中對城市土地利用變化驅動因素的分析相吻合 。

分析結果進一步表明，荊州市土地利用變化對生態(tài)環(huán)境產生了負面影響。一方面，土地利用變化導致了耕地、濕地和水域等重要資源的減少，降低了生態(tài)系統(tǒng)的生產力和穩(wěn)定性。另一方面，土地利用變化導致了建設用地等高耗能資源的增加，增加了生態(tài)系統(tǒng)的負荷和壓力。這些影響導致了荊州市生態(tài)足跡的增加和生態(tài)承載力的減少，造成了生態(tài)赤字的擴大和生態(tài)失衡的加劇。這些結果與其他研究中對城市土地利用變化對生態(tài)環(huán)境影響的評價相一致 。

分析結果還表明，荊州市土地利用變化對社會經濟產生了正面和負面的影響。一方面，土地利用變化促進了建設用地的增加，提高了經濟發(fā)展水平和城鎮(zhèn)居民生活水平，增強了城市的功能和競爭力。另一方面，土地利用變化抑制了耕地、濕地和水域的保持，降低了農業(yè)發(fā)展水平和農村居民生活水平，削弱了農業(yè)的基礎和后盾。這表明荊州市在研究期間存在著城鄉(xiāng)發(fā)展不平衡的問題，需要協(xié)調好城鄉(xiāng)之間的關系和利益。這與其他研究中對城市土地利用變化對社會經濟影響的評價相符合。

3.2? 結論

根據該研究的分析結果可以得出以下結論：①2019—2021年荊州市土地利用變化顯著的是建設用地和裸地，體現了該市城市化水平的提升；土地利用變化的主要特征是耕地、濕地和水域減少，而林地和草地增加，體現了該市生態(tài)化水平的提高。②荊州市土地利用變化的主要驅動因素是人口增長、經濟發(fā)展、城鎮(zhèn)化進程和政策制度，這些因素通過影響土地利用需求和供給，促進了建設用地的擴張，抑制了耕地、濕地和水域的保持，有助于裸地的改善，支持了林地和草地的增加。科技進步也是一個重要的驅動因素，其通過提高土地利用效率和質量，改善了裸露地表覆蓋狀況，促進了植被恢復和生態(tài)建設。③荊州市土地利用變化對生態(tài)環(huán)境產生了負面影響。一方面，土地利用變化導致了耕地、濕地和水域等重要資源的減少，降低了生態(tài)系統(tǒng)的生產力和穩(wěn)定性。另一方面，土地利用變化導致了建設用地等高耗能資源的增加，增加了生態(tài)系統(tǒng)的負荷和壓力。這導致了荊州市生態(tài)足跡的增加和生態(tài)承載力的減少，造成了生態(tài)赤字的擴大和生態(tài)失衡的加劇。④荊州市土地利用變化對社會經濟產生了正面和負面的影響。一方面，土地利用變化促進了建設用地的增加，提高了經濟發(fā)展水平和城鎮(zhèn)居民生活水平，增強了城市的功能和競爭力。另一方面，土地利用變化抑制了耕地、濕地和水域的保持，降低了農業(yè)發(fā)展水平和農村居民生活水平，削弱了農業(yè)的基礎和后盾。這表明荊州市在研究期間存在著城鄉(xiāng)發(fā)展不平衡的問題，需要協(xié)調好城鄉(xiāng)之間的關系和利益。

3.3? 建議

根據該研究結果，筆者提出以下建議：①加強對荊州市土地利用變化及其影響的監(jiān)測和評估，建立科學合理的土地利用規(guī)劃和管理制度，優(yōu)化土地利用結構和布局，實現土地利用效益最大化。②平衡好荊州市城市化與生態(tài)化之間的關系，控制建設用地的規(guī)模和速度，保護耕地、濕地和水域等重要資源，提高建設用地的利用效率和質量，實現城市化與生態(tài)化的協(xié)調發(fā)展。③保持荊州市林地和草地的增加趨勢，加強植被恢復和生態(tài)建設，提高土地的綠化覆蓋率和生物多樣性，增強生態(tài)系統(tǒng)的生產力和穩(wěn)定性。④減少荊州市生態(tài)足跡的增加和生態(tài)承載力的減少，降低人類活動對自然資源的消耗和環(huán)境壓力，縮小生態(tài)赤字的擴大和生態(tài)失衡的加劇，實現人與自然的和諧共生。⑤協(xié)調好荊州市城鄉(xiāng)之間的發(fā)展關系和利益分配，促進農業(yè)產業(yè)結構的調整和優(yōu)化，提高農業(yè)發(fā)展水平和農村居民生活水平，實現城鄉(xiāng)一體化和共同富裕。

參考文獻

［1］

PONTIUS R G，SHUSAS E，MCEACHERN M.Land change modeler：A system to support analysis and visualization of land cover and land use change［C］//Proceedings of the 4th international symposium on spatial accuracy assessment in natural resources and environmental sciences.［s.l.］：［s.n］，2001：157-168.

［2］ LAMBIN E F，GEIST H J，LEPERS E.Dynamics of land-use and land-cover change in tropical regions［J］.Annual review of environment and resources，2003，28（1）：205-241.

［3］ TURNER B L Ⅱ，LAMBIN E F，REENBERG A.The emergence of land change science for global environmental change and sustainability［J］.Proceedings of the national academy of sciences of the United States of America，2007，104（52）：20666-20671.

［4］ VERBURG P H，SCHOT P P，DIJST M J，et al.Land use change modelling：Current practice and research priorities［J］.GeoJournal，2004，61（4）：309-324.

［5］ 吳浩，吳霞，王偉，等.2000年以來長江經濟帶土地利用時空演化分析與模擬研究［J］.華中師范大學學報（自然科學版），2019，53（5）：692-702.

［6］ LAMBIN E F，GEIST H J，LEPERS E.Dynamics of land-use and land-cover change in tropical regions［J］.Annual review of environment and resources，2003，28：205-241.

［7］ LIU J Y，LIU M L，TIAN H Q，et al.Spatial and temporal patterns of Chinas cropland during 1990-2000：An analysis based on Landsat TM data［J］.Remote sensing of environment，2005，98（4）：442-456.

［8］ LIU J Y，KUANG W H，ZHANG Z X，et al.Spatiotemporal characteristics，patterns，and causes of land-use changes in China since the late 1980s［J］.Journal of geographical sciences，2014，24（2）：195-210.

［9］ LAMBIN E F，GEIST H J，LEPERS E.Dynamics of land-use and land-cover change in tropical regions［J］.Annual review of environment and resources，2003，28（1）：205-241.

［10］ 楊鎖華，胡守庚，瞿詩進.1990—2014年長江中游經濟帶生態(tài)系統(tǒng)服務價值時空變化特征［J］.水土保持研究，2018，25（3）：164-169.

［11］ WACKERNAGEL M，MONFREDA C，ERB K H，et al.Ecological footprint time series of Austria，the Philippines，and South Korea for 1961-1999：Comparing the conventional approach to an ‘actual land area approach［J］.Land use policy，2004，21（3）：261-269.

［12］ 謝高地，魯春霞，冷允法，等.青藏高原生態(tài)資產的價值評估［J］.自然資源學報，2003，18（2）：189-196.

［13］ PONTIUS R G JR，BOERSMA W，CASTELLA J C，et al.Comparing the input，output，and validation maps for several models of land change［J］.The annals of regional science，2008，42（1）：11-37.

［14］ LIU J Y，LIU M L，TIAN H Q，et al.Spatial and temporal patterns of Chinas cropland during 1990-2000：An analysis based on Landsat TM data［J］.Remote sensing of environment，2005，98（4）：442-456.

［15］ 宋承，冉清紅.樂山市土地利用變化及其對生態(tài)系統(tǒng)服務價值的影響分析［J］.四川農業(yè)與農機，2022（6）：6-9.

［16］ 趙永清.湖北省土地利用變化及其對地表溫度影響的遙感分析［D］.武漢：中國科學院大學（中國科學院精密測量科學與技術創(chuàng)新研究院），2020.

［17］ 牟鳳云，李帥旗，王力，等.基于RS和GIS的河南省商丘市土地利用變化及其對糧食安全的影響分析［J］.重慶師范大學學報（自然科學版），2014，31（6）：120-126，163.

［18］ 酒金柱.湖北省土地利用變化對生態(tài)系統(tǒng)服務價值的影響研究［D］.武漢：華中科技大學，2021.

［19］ VILM P，IVO M.Implementation of decision support tools in ArcGIS and IDRISI and their environmental applications［J］.International journal of circuits，systems and signal processing，2014，8：388-398.

［20］ 楊瓊，林知遠，丁鵬飛，等.重慶渝北區(qū)古樹空間分布特征及土地利用變化對其影響分析［J］.林業(yè)資源管理，2022（1）：157-165.

［21］ 廖霞.城鎮(zhèn)化背景下土地利用變化對城市生態(tài)承載力的影響研究：以重慶市為例［D］.重慶：重慶大學，2021.

［22］ 徐文強.長江中下游區(qū)域土地利用時空變化及其影響因素分析［D］.淄博：山東理工大學，2020.