基于GIS技術(shù)的重慶市渝中區(qū)土地利用變化及其驅(qū)動(dòng)力分析

本文引用格式：.基于GIS技術(shù)的重慶市渝中區(qū)土地利用變化及其驅(qū)動(dòng)力分析［J」.藝術(shù)科技，2025，38（8)：58-60.

中圖分類號(hào)：F301.24

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1004-9436（2025）08-0058-03

在城市化浪潮中，城市發(fā)展與生態(tài)保護(hù)并非此消彼長(zhǎng)的關(guān)系，而是相互依存的共同體。城市土地作為承載一切建設(shè)活動(dòng)的空間載體和生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)供給的基礎(chǔ)，其分配格局直接決定了城市發(fā)展的形態(tài)、效率以及生態(tài)環(huán)境的基底與韌性。一方面，城市發(fā)展需要土地來(lái)支撐經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)、產(chǎn)業(yè)布局、交通網(wǎng)絡(luò)、住宅建設(shè)和公共設(shè)施的完善；另一方面，健康的生態(tài)系統(tǒng)需要充足且連通的空間來(lái)維持其維護(hù)生物多樣性、調(diào)節(jié)氣候、凈化環(huán)境、涵養(yǎng)水源等關(guān)鍵服務(wù)功能。然而，在有限的城市空間范圍內(nèi)，兩者之間天然存在對(duì)土地資源的競(jìng)爭(zhēng)。因此，準(zhǔn)確把握城市土地利用的變化趨勢(shì)及其驅(qū)動(dòng)因素，對(duì)于制定科學(xué)合理的城市綠地規(guī)劃與管理策略具有重要意義。

朱文謹(jǐn)?shù)热薣]針對(duì)核心區(qū)潮灘鹽沼區(qū)域，以1984—2021年的Landsat系列影像為數(shù)據(jù)來(lái)源，采用遙感和地理信息技術(shù)，結(jié)合多種分類方法，分析了近40年來(lái)鹽沼濕地前緣、濕地面積及研究區(qū)景觀的變化情況。潘明偉等人[2]以都勻市2010年和2020年2期遙感影像作為數(shù)據(jù)源，對(duì)2期土地利用數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，運(yùn)用地理探測(cè)器對(duì)其驅(qū)動(dòng)力因素進(jìn)行探討。朱詩(shī)柔等人[3]分析多級(jí)流域林地變化對(duì)碳儲(chǔ)量變化的影響，預(yù)測(cè)未來(lái)多級(jí)流域碳儲(chǔ)量變化趨勢(shì)，為從流域角度的地區(qū)林地可持續(xù)發(fā)展以及碳中和政策實(shí)施提供科學(xué)依據(jù)，以重慶市為研究區(qū)，運(yùn)用PLUS模型、景觀格局指數(shù)、生物量擴(kuò)展因子法、灰色關(guān)聯(lián)度等方法，分析2000—2030年多級(jí)流域尺度下重慶市林地與碳儲(chǔ)量的時(shí)空動(dòng)態(tài)變化，探究了自然情景發(fā)展下林地格局變化與碳儲(chǔ)量的關(guān)聯(lián)度。王浩釘?shù)热薣4]以重慶市中心城區(qū)濕地為研究對(duì)象，基于2010、2015和2020年這3年土地利用類型分類數(shù)據(jù)，運(yùn)用FRAGSTATS軟件計(jì)算其景觀格局指數(shù)，構(gòu)建分析濕地利用轉(zhuǎn)移矩陣，使用當(dāng)量因子法對(duì)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值進(jìn)行核算與評(píng)價(jià)，并分析其

內(nèi)在驅(qū)動(dòng)力。

重慶市渝中區(qū)作為重慶市的核心區(qū)域，土地資源的分配和環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展面臨著挑戰(zhàn)與機(jī)遇。在此背景下，運(yùn)用GIS技術(shù)，對(duì)渝中區(qū)土地利用變化進(jìn)行分析，有助于分析該區(qū)域土地資源類型的歷史演變規(guī)律，為未來(lái)的城市環(huán)境規(guī)劃與管理提供科學(xué)依據(jù)和決策支持。

本研究旨在運(yùn)用GIS技術(shù)，對(duì)重慶市渝中區(qū)過(guò)去8年城市發(fā)展過(guò)程中土地利用類型的變化進(jìn)行深人分析，探討其變化規(guī)律及背后的驅(qū)動(dòng)因素，為渝中區(qū)乃至其他城市的土地規(guī)劃與管理提供參考和借鑒。

1研究方法

1.1 研究區(qū)

本研究聚焦于深人探索城市綠地動(dòng)態(tài)變化，因此精心選取了重慶市渝中區(qū)作為實(shí)踐樣本。渝中區(qū)位于重慶市的心臟地帶，是重慶市的政治、經(jīng)濟(jì)、文化中心。

1.2數(shù)據(jù)來(lái)源與預(yù)處理

在深人研究重慶市渝中區(qū)土地利用演變的過(guò)程中，本研究精心選取了來(lái)自地理空間數(shù)據(jù)云平臺(tái)的2013年與2021年兩個(gè)關(guān)鍵時(shí)間節(jié)點(diǎn)的Landsat系列遙感數(shù)據(jù)影像作為核心數(shù)據(jù)源，對(duì)比兩個(gè)不同時(shí)期的影像數(shù)據(jù)。為了確保數(shù)據(jù)的代表性和分析的有效性，影像的獲取日期選在了每年的8月至12月，這一時(shí)段渝中區(qū)的植被普遍處于綠色狀態(tài)，其光譜信息尤為顯著、易于區(qū)分，為后續(xù)的綠地分類與變化監(jiān)測(cè)提供了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

數(shù)據(jù)預(yù)處理階段，本研究依托ENVI5.3軟件平臺(tái)，實(shí)施精細(xì)化處理，確保遙感數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和可用性。首先，利用SubsetDatafromROIs工具對(duì)兩期Landsat影像進(jìn)行精確的裁剪操作，減少數(shù)據(jù)處理工作量，提高工作效率，確保研究區(qū)域的影像數(shù)據(jù)在時(shí)間和空間上的一致性，為后續(xù)分析奠定基礎(chǔ)。

為了消除傳感器接收到的輻射能量與實(shí)際地表反射率之間的差異，研究采用了RadiometricCalibration工具對(duì)Landsat影像進(jìn)行了輻射定標(biāo)處理。確保遙感數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和可靠性，使不同時(shí)間、不同傳感器獲取的影像數(shù)據(jù)能夠在同一標(biāo)準(zhǔn)下進(jìn)行比較和分析。

為進(jìn)一步減少大氣和光照條件對(duì)研究結(jié)果的干擾，運(yùn)用FLAASHAtmosphericCorrection工具對(duì)影像進(jìn)行大氣校正。經(jīng)過(guò)一系列數(shù)據(jù)預(yù)處理流程，成功獲得高質(zhì)量、高準(zhǔn)確性的遙感影像數(shù)據(jù)，為后續(xù)的土地利用分類與時(shí)空變化分析提供了強(qiáng)有力支撐。

1.3研究區(qū)的監(jiān)督分類

本研究區(qū)域面積為 23.85km² ，以《土地利用現(xiàn)狀分類》為參考，將研究區(qū)域地物類型分為水體、建設(shè)用地、林草地3類。

在經(jīng)過(guò)預(yù)處理后，運(yùn)用NewRegionOfInterest，將研究區(qū)劃分為三部分，然后運(yùn)行MaximumLikelihoodClassification轉(zhuǎn)化分類成果，運(yùn)行Majority/MinorityAnslysis優(yōu)化分類結(jié)果。

1.4研究區(qū)土地利用變化

為更好地觀察土地變化趨勢(shì)，將2期不同的遙感影像數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比，建立地物類型轉(zhuǎn)移矩陣并且制作地物類型動(dòng)態(tài)變化圖，對(duì)地物類型變化進(jìn)行定量描述，全面觀察出各地物類型轉(zhuǎn)移去向。

基于監(jiān)督分類后的2個(gè)時(shí)期地物類型分布數(shù)據(jù)，使用Arcgis10.8在數(shù)據(jù)屬性表內(nèi)添加地物類型字段后，將數(shù)據(jù)柵格轉(zhuǎn)面為矢量數(shù)據(jù)進(jìn)行融合，由此運(yùn)用相交工具將2013一2021時(shí)間段數(shù)據(jù)進(jìn)行相交，添加雙精度字段計(jì)算出土地利用變化數(shù)據(jù)，轉(zhuǎn)Excel工具進(jìn)行導(dǎo)出，使用Excel對(duì)土地利用轉(zhuǎn)換矩陣進(jìn)行分析，結(jié)果詳見(jiàn)表1。此外，對(duì)相交過(guò)后的數(shù)據(jù)進(jìn)行文本字段添加，分別輸入轉(zhuǎn)出類型后，在該數(shù)據(jù)符號(hào)系統(tǒng)中進(jìn)行應(yīng)用調(diào)整便可制作出2013—2021重慶市渝中區(qū)的土地利用轉(zhuǎn)換圖，見(jiàn)圖1。

2結(jié)果

重慶市渝中區(qū)2013至2021年土地利用轉(zhuǎn)移矩陣揭示了顯著的土地利用變化。具體看來(lái)，主要表現(xiàn)在建設(shè)用地作為城市化進(jìn)程的核心驅(qū)動(dòng)力，其面積雖然從2013年的11.80平方千米減少至2021年的11.16平方千米，減少了0.64平方千米，但其中建設(shè)用地轉(zhuǎn)與水體有部分雙向轉(zhuǎn)換。建設(shè)用地的凈減少表明渝中區(qū)已進(jìn)入高度成熟的城市化階段，大規(guī)模向外擴(kuò)張基本停止。建設(shè)用地轉(zhuǎn)出為水體可能源于拆除老舊建筑、防洪排澇工程，生態(tài)修復(fù)項(xiàng)目等。這也直接反映了渝中區(qū)從“增量擴(kuò)張”向“存量?jī)?yōu)化”和“品質(zhì)提升”轉(zhuǎn)型，更加注重內(nèi)部空間結(jié)構(gòu)調(diào)整和環(huán)境改善。

與此同時(shí)，綠地作為城市生態(tài)環(huán)境重要組成，呈現(xiàn)增長(zhǎng)趨勢(shì)。從2013年的6.81平方千米增加至2021年的7.82平方千米，這表明在城市擴(kuò)張的同時(shí)，也注重了生態(tài)環(huán)境的保護(hù)和建設(shè)，體現(xiàn)了可持續(xù)發(fā)展理念。

然而，水體面積卻經(jīng)歷了縮減，從2013年的5.24平方千米減少到2021年的4.87平方千米，表明在城市快速發(fā)展的過(guò)程中，水體保護(hù)面臨一定挑戰(zhàn)，需引起重視并采取有效措施。

綜上所述，重慶市渝中區(qū)在過(guò)去八年中經(jīng)歷了顯著的土地利用變化，建設(shè)用地總量減少，綠地增加，水體保護(hù)需加強(qiáng)。未來(lái)，應(yīng)繼續(xù)優(yōu)化土地資源配置，促進(jìn)城市發(fā)展與生態(tài)保護(hù)相協(xié)調(diào)，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)。

開(kāi)發(fā)壓力也可能在局部擠占天然水體。

自然驅(qū)動(dòng)力是硬性約束，渝中區(qū)獨(dú)特的“半島 + 山地 + 兩江”地貌限制了城市擴(kuò)張的可能性，迫使城市向內(nèi)發(fā)展。地形、水文條件和生態(tài)功能需求影響了綠地布局、水體保護(hù)與修復(fù)工程的實(shí)施位置和方式。自然風(fēng)險(xiǎn)也促使采取工程和生態(tài)措施，導(dǎo)致土地利用轉(zhuǎn)換。

4結(jié)語(yǔ)

基于GIS技術(shù)的重慶市渝中區(qū)土地分類及土地利用分析，本文依據(jù)土地利用轉(zhuǎn)移矩陣數(shù)據(jù)，剖析了該區(qū)域自2013年至2021年間土地資源的演變軌跡及其與其他土地利用類型之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系。在這八年間，渝中區(qū)土地利用經(jīng)歷了一系列顯著變化。

建設(shè)用地呈現(xiàn)結(jié)構(gòu)性轉(zhuǎn)型，總量由 11.80km² 降至 11.16km² ，凈減少 0.64km² 。其與水體的雙向轉(zhuǎn)換證實(shí)區(qū)域城市化已進(jìn)入存量?jī)?yōu)化階段，發(fā)展模式由外延擴(kuò)張轉(zhuǎn)向空間重構(gòu)與品質(zhì)提升。而綠地系統(tǒng)顯著強(qiáng)化，面積從 6.81km² 增至 7.82km² ，凸顯生態(tài)建設(shè)與城市擴(kuò)張的協(xié)同推進(jìn)，符合可持續(xù)發(fā)展導(dǎo)向。但水體保護(hù)面臨持續(xù)壓力，面積由 5.24km² 縮減至 4.87km² ，反映快速城市化進(jìn)程中藍(lán)綠空間協(xié)調(diào)仍存挑戰(zhàn)。

綜上所述，本文基于GIS技術(shù)和土地利用轉(zhuǎn)移矩陣數(shù)據(jù)的重慶市渝中區(qū)土地分類及各類型的土地利用分析，刻畫(huà)了該地土地利用的演變軌跡，探討了其背后的驅(qū)動(dòng)機(jī)制與影響因素。這一成果對(duì)于城市發(fā)展與生態(tài)保護(hù)的和諧統(tǒng)一、推進(jìn)綠色低碳城市建設(shè)具有一定現(xiàn)實(shí)意義。未來(lái)應(yīng)繼續(xù)加強(qiáng)GIS技術(shù)在城市生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)與管理中的應(yīng)用，為構(gòu)建更加宜居、可持續(xù)的城市環(huán)境貢獻(xiàn)力量。

3驅(qū)動(dòng)力分析

重慶市渝中區(qū)2013—2021年土地利用變化的驅(qū)動(dòng)力反映了城市發(fā)展階段、政策導(dǎo)向、社會(huì)經(jīng)濟(jì)需求和環(huán)境約束等多重因素的相互作用。

政治驅(qū)動(dòng)力是方向引導(dǎo)，國(guó)家戰(zhàn)略和地方政策設(shè)定了“存量?jī)?yōu)化、生態(tài)優(yōu)先、品質(zhì)提升”的主基調(diào)，直接框定了土地利用變化中建設(shè)用地減量、綠地增量的方向，并遏制水體減少的趨勢(shì)。

經(jīng)濟(jì)驅(qū)動(dòng)力是現(xiàn)實(shí)選擇，在高度成熟、土地稀缺的核心區(qū)，經(jīng)濟(jì)效益最大化是土地利用的核心考量。產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級(jí)、土地價(jià)值提升驅(qū)動(dòng)了存量更新，而在更新過(guò)程中配套高品質(zhì)綠地和景觀水系是提升項(xiàng)目?jī)r(jià)值的重要手段。但同時(shí)，經(jīng)濟(jì)

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