王勇，于信芳，莊大方

(中國科學(xué)院地理科學(xué)與資源研究所資源環(huán)境信息系統(tǒng)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京100101)

近30年北京市高爾夫球場時(shí)空變化特征

王勇*，于信芳，莊大方

(中國科學(xué)院地理科學(xué)與資源研究所資源環(huán)境信息系統(tǒng)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京100101)

摘要：以北京市1986-2010年Landsat TM/ETM+遙感影像為基礎(chǔ)，通過數(shù)字化和影像解譯獲取北京市75個(gè)面積大于6 hm2的高爾夫球場數(shù)據(jù)，并利用土地利用/土地覆蓋數(shù)據(jù)和地理要素?cái)?shù)據(jù)(道路、行政區(qū)劃、水域等)，從時(shí)空角度研究近30年北京市高爾夫球場的時(shí)空變化特征。結(jié)果表明，1)1986年至2010年，北京市高爾夫球場經(jīng)歷了“初步建立、停滯發(fā)展、緩慢發(fā)展和迅速發(fā)展”的變化過程，其中1990-1999年期間高爾夫球場處于停滯發(fā)展期，2000-2005年出現(xiàn)緩慢發(fā)展，2005年之后迅速增長。2)并非所有高爾夫球場均呈面積增加趨勢，而是具有空間差異性。3) 高爾夫球場面積變化與土地利用/土地覆蓋類型變化高度相關(guān)，高爾夫球場變化趨勢和土地利用動態(tài)度的變化趨勢保持著一致性。4)北京市高爾夫球場主要沿著具有緊鄰中心城區(qū)、濱臨河湖、臨近快速交通線的優(yōu)勢空間區(qū)位分布，特別是“一環(huán)兩帶”地區(qū)。

關(guān)鍵詞：高爾夫球場；遙感影像；時(shí)空變化；北京；土地利用

DOI：10.11686/cyxb2014383http://cyxb.lzu.edu.cn

王勇，于信芳，莊大方. 近30年北京市高爾夫球場時(shí)空變化特征. 草業(yè)學(xué)報(bào), 2015, 24(8): 188-198.

Wang Y, Yu X F, Zhuang D F. Temporal and spatial characteristics of Beijing Golf Courses over the past 30 years. Acta Prataculturae Sinica, 2015, 24(8): 188-198.

收稿日期：2014-09-11；改回日期：2014-12-10

基金項(xiàng)目：國家高分辨率對地觀測系統(tǒng)重大專項(xiàng)項(xiàng)目(10-Y30B11-9001-14/16)和中國科學(xué)院戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專項(xiàng)(XDA05050102)資助。

作者簡介：王勇(1975-)，男，湖北隨州人，博士。E-mail：wangy@igsnrr.ac.cn

通訊作者*Corresponding author.

Temporal and spatial characteristics of Beijing Golf Courses over the past 30 years

WANG Yong*, YU Xin-Fang, ZHUANG Da-Fang

StateKeyLaboratoryofResourcesandEnvironmentalInformationSystems,InstituteofGeographicalSciencesandNaturalResourcesResearch,ChineseAcademyofSciences,Beijing100101,China

Abstract:Using Landsat TM/ETM+ images of Beijing from 1986 to 2010, 75 golf courses above 6 ha in area were digitized and analysed. Simultaneously land use/land cover data, geographic data (including roads, administrative division and water bodies) were also used to analyze the spatial and temporal changes of golf courses in Beijing over the past 30 years. The results show that: 1) During 1986 to 2010, the development of golf courses consisted of four categories- “preliminary establishment, stagnation, slow development and rapid development”. Very little development occurred between 1990 and 1999, while slow development occurred in the 2000-2005 period. After 2005 development was rapid. 2) It wasn’t a certain trend that the area of golf courses increased continuously in Beijing, but with spatial differences of golf courses. 3) There was a strong correlation between golf course area changes and land use/land cover. 4) Golf courses were mainly located along the “one ring and two belts”, adjacent to the inner city, the shore of Lake Kanawha and near the rapid traffic line in Beijing.

Key words:golf course; remote sensing images; temporal and spatial changes; Beijing; land use

迄今為止，全世界已有3萬多家球場分布在119個(gè)國家，約有0.57億高爾夫人口[1-2]。在經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展與高端運(yùn)動愛好者日益增多的雙重推動下，我國的高爾夫運(yùn)動經(jīng)歷了近30年的發(fā)展。據(jù)《朝向白皮書》統(tǒng)計(jì)，截至2012年底，我國已擁有18洞高爾夫球場587個(gè),遍及26個(gè)省(區(qū)、市)。北京是中華人民共和國的首都，由于其獨(dú)特的地位，自1986年建成第一個(gè)高爾夫球場以來，高爾夫產(chǎn)業(yè)得到迅猛的發(fā)展。截止2010年底，北京地區(qū)標(biāo)準(zhǔn)高爾夫球場已超過75家，而包括北京、河北、天津周邊以北京為主要目標(biāo)市場的球場大概接近100家[3]。高爾夫球場數(shù)量迅速增多與產(chǎn)業(yè)規(guī)模不斷擴(kuò)大的同時(shí)，高爾夫運(yùn)動的生態(tài)環(huán)境、社會效益也不斷接受著人們的質(zhì)詢。偏離高爾夫球場的本質(zhì)功能，盲目設(shè)計(jì)開發(fā)的現(xiàn)象普遍發(fā)生，為更好地把握高爾夫球場建設(shè)狀況，為經(jīng)濟(jì)建設(shè)和政策制定提供決策支持依據(jù)，及時(shí)記錄并追蹤高爾夫球場的分布、建設(shè)規(guī)模、用地性質(zhì)、空間變化等信息，具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

對于高爾夫球場相關(guān)研究，國內(nèi)外的學(xué)者分別針對高爾夫運(yùn)動的不同側(cè)面展開。國外對高爾夫研究起步較早，遍及高爾夫經(jīng)濟(jì)、產(chǎn)業(yè)、旅游、植被、生態(tài)環(huán)境等各個(gè)方面[4-6]。國內(nèi)對高爾夫球場的研究起步較晚，主要集中于產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)、產(chǎn)業(yè)規(guī)模、政策、景觀、生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值和生態(tài)環(huán)境效益等方面[7-14]?？v觀國內(nèi)外對高爾夫球場的研究，不難發(fā)現(xiàn)，盡管其研究內(nèi)容已遍及高爾夫球場的各個(gè)方面，但是研究過程中獲取信息的手段主要是統(tǒng)計(jì)調(diào)查和實(shí)地訪談，而依托于豐富的RS(remote rensing,遙感)數(shù)據(jù)，利用GIS(geographic information system，地理信息系統(tǒng))技術(shù)從時(shí)間序列的角度對高爾夫球場進(jìn)行比較研究的文獻(xiàn)國內(nèi)外鮮見。從現(xiàn)實(shí)情況來講，目前我國面臨高爾夫規(guī)劃和實(shí)際建設(shè)存在偏差、實(shí)際建筑面積統(tǒng)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)口徑不一致、大規(guī)模突發(fā)式建設(shè)、國土資源等部門實(shí)際建筑面積核實(shí)困難等情況，因此，采用RS/GIS技術(shù)研究高爾夫球場的時(shí)空變化，對于解決高爾夫球場現(xiàn)狀統(tǒng)計(jì)等問題，具有重要的參考價(jià)值。

本文擬采用成熟的空間信息技術(shù)，從時(shí)間和空間變化的角度出發(fā)，利用近30年多期的遙感數(shù)據(jù)和土地利用數(shù)據(jù)對北京市高爾夫球場進(jìn)行序列化的研究，把握高爾夫球場建設(shè)現(xiàn)狀，揭示其動態(tài)變化規(guī)律，為高爾夫球場用地變化情況的掌握提供輔助決策依據(jù)。

1材料與方法

1.1　數(shù)據(jù)源

本研究中，用到如下幾類數(shù)據(jù)：遙感影像數(shù)據(jù)、土地利用和土地覆蓋數(shù)據(jù)、地理要素?cái)?shù)據(jù)(道路、行政區(qū)劃、水域等)和社會經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)。遙感影像數(shù)據(jù)采用從USGS/NASA (http://earthexplorer.usgs.gov)獲取的涵蓋北京市域內(nèi)所有高爾夫球場的516景空間分辨率為30 m的Landsat TM/ETM+影像(表1)。

由于Landsat TM/ETM+影像可免費(fèi)下載，并且經(jīng)過了正射校正等數(shù)據(jù)預(yù)處理，所以用作高爾夫球場數(shù)據(jù)的基本數(shù)據(jù)源。這些數(shù)據(jù)源同時(shí)為高爾夫球場人工解譯和數(shù)據(jù)矢量化提供了大量的“備用”數(shù)據(jù)，不僅有效避免了ETM+遙感影像由于SLC-off (掃描行校正器故障) 造成的壞帶影響，而且通過交叉驗(yàn)證的方法提高了高爾夫球場數(shù)據(jù)的質(zhì)量。由于球場內(nèi)的湖泊、障礙區(qū)、草地、標(biāo)志樹等受季節(jié)等因素的影響較大，草皮、灌木、標(biāo)志樹等植被生長季在每年的5-10月間，從遙感影像上來看，這一時(shí)間段對高爾夫球場的識別率較高，因此盡量選擇5-10月間且成像效果較好的遙感影像58景，作為本研究的遙感數(shù)據(jù)源。

本研究中采用的非遙感數(shù)據(jù)包括：中國科學(xué)院資源環(huán)境數(shù)據(jù)中心提供的土地利用/土地覆蓋數(shù)據(jù)(2000,2005和2010年3期)、地理要素?cái)?shù)據(jù)(道路、行政區(qū)劃、水域等)，分辨率為30 m的DEM數(shù)據(jù)，以及從統(tǒng)計(jì)年鑒獲取的社會經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)。土地利用和土地覆蓋數(shù)據(jù)分為兩級，一級分為林地、草地、濕地、耕地、人工表面、其他類型共6類(forest, grassland, wetland, cropland, settlements, and other lands)；二級根據(jù)FAO LCCS的方法進(jìn)行定義，共38類(表2)。土地利用/土地覆蓋數(shù)據(jù)的總精度在95%以上，Kappa系數(shù)都在0.81以上，廣泛應(yīng)用于土地利用/土地覆蓋有關(guān)的研究中[15-21]。標(biāo)準(zhǔn)高爾夫球場一般由會館、發(fā)球臺、球道、果嶺、障礙區(qū)(如沙坑、草叢、小溪、池塘、灌木叢、濕地等)、標(biāo)志樹等幾個(gè)主要部分組成。根據(jù)表2，會館歸為人工表面一類，標(biāo)志樹歸為林地一類；池塘、小溪、沙坑、濕地等共同組成生態(tài)學(xué)意義上的濕地；灌木叢、草叢、球道等歸于草地一類。在高爾夫球場組成中，濕地和草地面積占到球場面積的95%以上[1,8-9]，因此，濕地和草地的變化可直接反映高爾夫球場的變化。

表1　本研究所選用的Landsat TM/ETM+遙感影像

1.2　研究方法

將Landsat TM/ETM+遙感影像在ENVI 4.8平臺下進(jìn)行幾何精糾正，并對符合要求的多景影像進(jìn)行拼接，形成北京全覆蓋服務(wù)無縫拼接影像。拼接影像盡量選擇同一時(shí)間，避免因掃描成像時(shí)間差異引起光譜差異。以1∶10000 地形圖為基礎(chǔ), 選取控制點(diǎn)將Landsat TM/ETM+多波段影像和全色波段影像進(jìn)行幾何校正，并將多波段影像和全色波段融合，影像校正結(jié)果精度平均誤差控制在0.5個(gè)像元以內(nèi)，最大誤差控制在1個(gè)像元以內(nèi)。由于高爾夫球場土地利用類型相互混雜，目前還沒有實(shí)用的、自動提取高爾夫球場邊界的算法，因此，本研究中采用人工目視解譯方法。在ArcGIS 10.2軟件下，采用公里網(wǎng)作為控制網(wǎng)，投影統(tǒng)一采用高斯-克呂格投影，完成人工判讀和數(shù)字化等過程。用融合后的遙感影像和1∶10000地形圖，采用屏幕數(shù)字化方式獲取高爾夫球場邊界矢量數(shù)據(jù)，精度控制在1個(gè)像元之內(nèi)。根據(jù)高爾夫球場在Landsat TM/ETM+影像上的特征，判別高爾夫球場的覆蓋區(qū)，解譯生成高爾夫球場分布圖斑。解譯生成的高爾夫球場分布經(jīng)過實(shí)地核查修正并參考Google earth高分影像進(jìn)行了驗(yàn)證。北京市高爾夫球場生成流程圖如圖1所示。

對經(jīng)過人工解譯、數(shù)據(jù)矢量化、幾何校正后的高爾夫球場數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，發(fā)現(xiàn)北京市域范圍內(nèi)面積大于6 hm2的高爾夫球場共計(jì)75個(gè)，占總高爾夫球場總面積的96.41%，基本上代表了北京市高爾夫球場分布現(xiàn)狀，因此，本研究僅考慮面積大于6 hm2的高爾夫球場(包括練習(xí)場)。生成后的矢量數(shù)據(jù)最終投影轉(zhuǎn)換為Albers正軸等積雙標(biāo)準(zhǔn)緯線割圓錐投影。運(yùn)用RS和GIS相結(jié)合技術(shù), 通過柵格-矢量數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換、屬性數(shù)據(jù)輸入、建立拓?fù)潢P(guān)系等程序，建立空間數(shù)據(jù)庫和屬性數(shù)據(jù)庫。基于空間數(shù)據(jù)庫和屬性數(shù)據(jù)庫，運(yùn)用空間分析方法、數(shù)量分析方法和相關(guān)性分析方法等研究高爾夫球場時(shí)空變化特征。

土地利用動態(tài)度定量地描述了土地利用/土地覆蓋的變化速度，對預(yù)測未來土地利用/土地覆蓋變化趨勢有積極的作用[15]。由于不同土地覆蓋類型的面積差異較大，為了便于不同土地覆蓋類型間轉(zhuǎn)換比較，本文采用土地利用動態(tài)度K和土地利用空間變化動態(tài)度LC來定量分析全市和高爾夫球場占用土地類型的變化。土地覆蓋轉(zhuǎn)移矩陣能清晰地表示土地覆蓋類型之間的相互轉(zhuǎn)化，土地覆蓋動態(tài)度和綜合土地利用動態(tài)度能夠較好地刻畫土地覆蓋類型變化情況[21-22]，分別表示為：

(1)

表2　土地利用和土地覆蓋分類系統(tǒng)

式中，K為研究時(shí)段內(nèi)某一土地利用類型動態(tài)度；Ua，Ub分別為研究期初及研究期末某一種土地利用類型的面積；T為研究時(shí)段長，當(dāng)T的時(shí)段定為年時(shí)，K的值就是該研究區(qū)域某種土地利用類型的年變化率。綜合土地利用動態(tài)度[23-26]：

(2)

圖1　北京市高爾夫球場生成流程Fig.1　The generation process of golf course in Beijing region

圖2　1986-2010 年北京市高爾夫球場面積變化Fig.2　The area variation of golf course in Beijing region during 1986-2010

式中，LUi為監(jiān)測起始時(shí)間第i類土地利用類型面積；ΔLUi-j為監(jiān)測時(shí)段內(nèi)第i類土地利用類型轉(zhuǎn)為非i類土地利用類型面積的絕對值；T為監(jiān)測時(shí)段長度。當(dāng)T的時(shí)段設(shè)定為年時(shí)，LC的值就是該研究區(qū)土地利用年變化率。

2結(jié)果與分析

2.1　北京市高爾夫球場變化總趨勢

北京市第一個(gè)高爾夫球場始建于1986年，根據(jù)影像解譯結(jié)果，北京市高爾夫球場1989年總面積為378.73hm2，1999年達(dá)到518.06hm2，2005年總面積為2578.21hm2，2010年總面積增為5747.81hm2，如圖2所示。

由圖可知，北京市高爾夫球場的面積經(jīng)歷了“初步建立、停滯發(fā)展、緩慢發(fā)展和迅速發(fā)展”過程。每個(gè)時(shí)期由于當(dāng)時(shí)的政策導(dǎo)向、社會經(jīng)濟(jì)條件和當(dāng)時(shí)發(fā)展生產(chǎn)力水平不同，增加的速率不同，這與王銀[27]研究結(jié)果基本一致。北京市高爾夫球場在不同時(shí)期的變化圖如圖3所示。

圖3　北京市高爾夫球場在不同時(shí)期的變化Fig.3　Changes of golf courses during different periods in Beijing region

具體而言，1986-1990年屬于初步建立階段，在政策支持和鼓勵(lì)投資下，這一階段有北京大寧高爾夫球場、北京國際高爾夫球場、北京高爾夫球場、北京廣濟(jì)堂高爾夫球場、北京鄉(xiāng)村高爾夫球場5家；1991-1998年屬于停滯發(fā)展階段，由于國家政策和北京市地方政策的限制，球場面積基本沒有增加；1999-2005年屬于緩慢發(fā)展階段，高爾夫球場面積逐年增加，每年新建成的球場在3~7家之間，面積平均年增長率為13.4%，累計(jì)增加達(dá)到2578.21hm2；2005年之后，高爾夫球場的面積呈快速上升趨勢，面積較前一階段猛增3169.61hm2(55.14%)，尤其是2006和2009年增加率明顯超過其他階段。

根據(jù)袁華瑩和韓烈保[1]、田至美[7]、王銀[27]的研究成果，大型高爾夫球場(18洞標(biāo)準(zhǔn)高爾夫球場)的面積一般為80hm2以上，小型高爾夫球場的面積一般在40hm2以下。在面積大于6hm2的高爾夫球場中，1986-1990年期間面積超過80hm2的高爾夫球場有2個(gè)；面積介于40~80hm2的高爾夫球場有1個(gè)，面積小于40hm2的高爾夫球場有2個(gè)；表明高爾夫球場建立初期整體規(guī)劃合理，國家和北京市政府是積極支持和鼓勵(lì)高爾夫產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。1999-2005年期間面積超過80hm2的高爾夫球場有11個(gè)；面積介于40~80hm2的高爾夫球場有12個(gè)，面積小于40hm2的高爾夫球場有5個(gè)，面積最小的只有7.53hm2；在面積大于80hm2的球場中，面積大約100hm2的有6個(gè)之多，面積最大的球場甚至超過300hm2，超過80hm2的高爾夫球場的總面積達(dá)到1307hm2，占本階段高爾夫球場總面積的比例達(dá)到60%； 而超過60hm2的高爾夫球場的面積和占本階段高爾夫球場總面積的比例接近89%，表明這一階段高爾夫球場的建設(shè)有追求大而全的趨勢，逐漸偏離高爾夫運(yùn)動大眾化、平民化的初衷，此外，還有破壞球場周邊生態(tài)平衡、影響生態(tài)環(huán)境、加劇城市土地供求矛盾的趨勢[2,9,28-29]，因此，為了遏制高爾夫球場的盲目建設(shè)，國務(wù)院和北京市人民政府在這個(gè)時(shí)期果斷叫停高爾夫球場的建設(shè)審批[30-31]。但是，由于經(jīng)濟(jì)驅(qū)動、歷史審批遺留和政策擦邊球等原因，高爾夫球場的建設(shè)熱情不減反增，在2006-2010年期間，新建了面積超過6hm2的高爾夫球場42個(gè)，大型、中型、小型的高爾夫球場各占1/3；其中，大型高爾夫球場總面積達(dá)到2095hm2(占66.07%)；中型高爾夫球場總面積為837hm2(占26.40%)；小型的高爾夫球場總面積為239hm2(占7.53%)，片面追求面積大的趨勢依然沒有改觀。需要中央政府和北京市政府采用有效的手段監(jiān)督高爾夫球場的建設(shè)規(guī)模，統(tǒng)籌規(guī)劃、合理布局、規(guī)范管理，引導(dǎo)其往良性、正確、向公眾球場的方向發(fā)展，本研究中采用的遙感影像作為可靠的數(shù)據(jù)源實(shí)現(xiàn)對高爾夫球場的有效監(jiān)控是一種較為理想的選擇。

2.2　北京市高爾夫球場空間變化差異

在北京16個(gè)區(qū)縣中，截至2010年底，只有東城區(qū)和西城區(qū)沒有高爾夫球場，其他的14個(gè)區(qū)縣都有高爾夫球場分布，其中個(gè)數(shù)最多的是朝陽區(qū)(15個(gè))和昌平區(qū)(14個(gè))，個(gè)數(shù)最少的有石景山區(qū)、門頭溝區(qū)和平谷區(qū)，只有1個(gè)高爾夫球場。北京市高爾夫球場區(qū)縣分布按個(gè)數(shù)比分布和按面積比分布分別如下圖4和圖5所示。這種差異性存在的主要原因有：本區(qū)域的經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平、本區(qū)域土地充裕程度、高爾夫球場建設(shè)的適應(yīng)性(植被、地形、離水源地的距離等)、消費(fèi)人群的分布、交通的便利性及相關(guān)旅游環(huán)境[1-2,4,7-8]。

圖4　北京市高爾夫球場區(qū)縣按個(gè)數(shù)比分布Fig.4　Distribution of golf courses sort by counts in Beijing different district

圖5　北京市高爾夫球場區(qū)縣按面積比分布Fig.5　Distribution of golf courses sort by area in Beijing different district

為進(jìn)一步深入探討北京市高爾夫球場空間變化規(guī)律，分別利用2000,2006和2010年3期的遙感影像對1999年之前、2000-2005年和2006-2010年3個(gè)階段的各高爾夫球場面積變化分析發(fā)現(xiàn)，并非所有高爾夫球場均呈面積增加趨勢，而是存在一定的差異性。根據(jù)高爾夫球場變化狀態(tài)，共分為球場建成后面積穩(wěn)定、面積增加、面積減少3類。對比2000和2006年高爾夫球場建設(shè)情況，發(fā)現(xiàn)在已建成的高爾夫球場中，面積穩(wěn)定的有9個(gè)，面積增加的有2個(gè)，這一階段新建成的高爾夫球場，占絕大多數(shù)，無論是面積還是個(gè)數(shù)都呈現(xiàn)快速增加的趨勢，面積的年增長率達(dá)到13.62%。對比2006和2010年高爾夫球場建設(shè)情況，在已建成的高爾夫球場中，面積增加的有11個(gè)，累積增加了754.23hm2；面積穩(wěn)定的有49個(gè)，占總面積的82.71%。2006-2011年新增高爾夫球場20個(gè)，新增面積2131.86hm2，面積的年增長率為6.71%，低于2000-2005年階段的13.62%。這一研究結(jié)果與國務(wù)院和北京市人民政府出臺相關(guān)的高爾夫球場管理政策緊密相關(guān)[30-31]。需要指出的是，由于國家基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)(例如修建高速公路)和當(dāng)時(shí)的土地利用政策的改變，有少量的高爾夫球場發(fā)生位置變化和面積減少的情況，例如北京龍熙溫泉高爾夫球場面積減少，北京大寧高爾夫球場部分邊界發(fā)生變化。綜上所述，2000年之后，北京市高爾夫球場變化趨勢整體上以面積增加為主，在已建成的高爾夫球場其變化具有差異性，建成后有的高爾夫球場面積未發(fā)生變化、有的面積出現(xiàn)減少，有的面積增加。差異性發(fā)生的根本原因是國務(wù)院和北京市人民政府關(guān)于高爾夫產(chǎn)業(yè)促進(jìn)和發(fā)展的政策導(dǎo)向以及高爾夫俱樂部管理者對利潤的追逐[8,10,14,27]。從2004 年國務(wù)院頒布的一號文件來看，國內(nèi)高爾夫事業(yè)在經(jīng)歷了近30年的萌芽、發(fā)展、擴(kuò)大的過程后，土地已成為其發(fā)展的制約因子，尤其是在人口密度大、經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)的地區(qū)[1]。

2.3　北京市高爾夫球場變化與土地利用類型變化的關(guān)系

根據(jù)公式(1)和(2)，利用3期的土地利用/土地覆蓋分類圖，我們計(jì)算了北京市和除東城區(qū)和西城區(qū)之外的其他14個(gè)區(qū)縣的土地利用/土地覆蓋土地利用動態(tài)度(K)和綜合土地利用動態(tài)度(Lc)，如下表3所示。

表3　土地利用/土地覆蓋動態(tài)度的區(qū)域差異

土地利用動態(tài)度和綜合土地利用動態(tài)度分別刻畫土地局部和整體土地利用/土地覆蓋變化速度。由表3可知，不同土地利用/土地覆蓋類型在不同區(qū)域和時(shí)段的變化速度是不同的。首先，從土地利用綜合動態(tài)度來看，各區(qū)縣有較大的區(qū)別。2000-2005年間，全市年變化率為1.05%，昌平區(qū)為2.26%，海淀區(qū)為2.93%，順義區(qū)為2.28%，最高的為朝陽區(qū)的3.7%，表明這些區(qū)域土地利用轉(zhuǎn)移較多。而豐臺區(qū)0.99%、懷柔區(qū)0.25、門頭溝區(qū)0.16%、延慶縣0.37%均小于北京市的變化速率，表明這些區(qū)域土地利用/土地覆蓋類型相對穩(wěn)定；在2005-2010年間，無論是全市還是各個(gè)區(qū)縣的年變化率都比2000-2005年小，最高的為朝陽區(qū)的1.77%，最低的為懷柔區(qū)的0.09%。其次，從土地利用動態(tài)度來看，同一土地利用/土地覆蓋類型變化率在不同區(qū)縣差別很大，不同的土地利用/土地覆蓋類型變化率在同一區(qū)縣也有較大的差別。在2000-2005年間，各個(gè)區(qū)縣的濕地和耕地都在減少，人工表面都在增加，除房山區(qū)和懷柔區(qū)外草地都有不同程度的增加。進(jìn)一步對比2000-2005年高爾夫球場建設(shè)前后土地利用/土地覆蓋類型，發(fā)現(xiàn)這一階段一部分高爾夫球場由耕地轉(zhuǎn)換成轉(zhuǎn)換而來，另一部分的高爾夫球場由草地、濕地、林地和部分人工表面重新規(guī)劃建設(shè)形成的。在這一階段，昌平區(qū)、朝陽區(qū)、房山區(qū)、順義區(qū)、通州區(qū)分別有14.19%，22.61%，19.68%，9.64%，12.35%的耕地轉(zhuǎn)換為草地，說明高爾夫球場的建設(shè)與土地利用/土地覆蓋有一定的相關(guān)關(guān)系。在2005-2010年間，各個(gè)土地利用類型呈現(xiàn)較為復(fù)雜的轉(zhuǎn)換關(guān)系。昌平區(qū)草地類型的土地利用動態(tài)度為9.68%最高，海淀區(qū)草地類型的土地利用動態(tài)度為-1.88%最低，表明昌平區(qū)的草地有較高的轉(zhuǎn)入，海淀區(qū)的草地有較高的轉(zhuǎn)出。石景山區(qū)耕地類型的土地利用動態(tài)度為6.00%最高，朝陽區(qū)耕地類型的土地利用動態(tài)度為-19.49%最低，表明石景山區(qū)和朝陽區(qū)的耕地分別有較高的轉(zhuǎn)入和轉(zhuǎn)出。對比這些區(qū)域高爾夫球場建設(shè)前后的土地利用/土地覆蓋類型，發(fā)現(xiàn)這些區(qū)域的高爾夫球場既有耕地、林地、濕地、人工表面和其他的土地利用類型轉(zhuǎn)化而來，也有一部分由林地、人工表面、濕地、草地重新規(guī)劃建設(shè)而來，轉(zhuǎn)換關(guān)系復(fù)雜，這一階段，昌平區(qū)、朝陽區(qū)、大興區(qū)、房山區(qū)、豐臺區(qū)、海淀區(qū)、延慶區(qū)分別有15.59%，4.98%，8.39%，34.94%，9.76%，11.70%，9.08%的草地由其他類型轉(zhuǎn)化而來，順義區(qū)、通州區(qū)、懷柔區(qū)、密云縣、石景山區(qū)保持著穩(wěn)定的互相轉(zhuǎn)換率，即轉(zhuǎn)入與轉(zhuǎn)出保持平衡，這一變化趨勢和土地利用動態(tài)度的變化趨勢保持著一致性。

2.4　北京市高爾夫球場分布與主要水系之間的關(guān)系

高爾夫球場不僅需要占用大量土地，而且需要大量的用水。水體在高爾夫球場建設(shè)中發(fā)揮著兩個(gè)重要的作用：一是景觀美化需要，二是為草坪等植被提供水源。用水成本是高爾夫球場日常運(yùn)營的主要成本之一，另外，自然水資源充足與否更是影響高爾夫球場發(fā)展的關(guān)鍵因素之一[32]，離水源距離的遠(yuǎn)近是高爾夫球場選址的一個(gè)十分重要的考量因素。圖6是2010年底北京市主要水系與周邊高爾夫球場分布現(xiàn)狀圖。

圖6　北京市主要水系與周邊高爾夫球場分布Fig.6　Distribution of major river systems and around golf courses in Beijing

結(jié)合北京市主要水源地的分布和高爾夫球場分布，進(jìn)行空間距離分析，研究發(fā)現(xiàn)，高爾夫球場與北京市主要水系的距離：1)在500 m以內(nèi)有30家，占球場總數(shù)的40%；2)在1000 m以內(nèi)的有40家，占球場總數(shù)的53.33%；3)在1500 m達(dá)到51家，占66.67%；4)在2000 m以內(nèi)多達(dá)61家，占81.33%；5)在2500 m以內(nèi)的有65家，占86.67%；6)本文研究的所有75家高爾夫球場均在3000 m之內(nèi)?？梢?，北京市高爾夫球場的分布與水源地的分布有著緊密的依存關(guān)系。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，北京市高爾夫球場主要沿著“兩帶”分布，所謂的“兩帶”，一條帶是永定河，沿著永定河兩岸分布的高爾夫球場達(dá)到14家；另一條帶是潮白河以及潮白河的支流溫榆河，沿著潮白河和溫榆河兩岸分布的高爾夫球場多達(dá)19家，面積達(dá)到1355.47 hm2。這“兩帶”沿岸分布的高爾夫球場超過的總數(shù)的1/3，這一研究結(jié)果與媒體統(tǒng)計(jì)結(jié)果一致[3]。

2.5　北京市高爾夫球場分布與交通可達(dá)性的關(guān)系

伴隨著城市化進(jìn)程的加快，城市郊區(qū)及城鄉(xiāng)邊緣帶成為高爾夫球場的主要分布區(qū)。高爾夫球場影響的不僅僅是城郊工農(nóng)業(yè)的土地利用，而且還影響到毗鄰地區(qū)住宅的發(fā)展。高爾夫球場的空間分布除了與土地利用類型和水源地分布有緊密的關(guān)系外，與交通可達(dá)性也有著非常重要的聯(lián)系。據(jù)對深圳市高爾夫球場交通可達(dá)性研究表明：距離城市中心15~30 km的空間區(qū)域內(nèi)高爾夫球場分布最為集中[33]，而北京市沿著京藏高速、京滬高速、京開高速、京沈高速和京石高速沿線，地鐵線沿線以及城市環(huán)線1 h車程之內(nèi)的高爾夫球場增長非常迅速。例如，2010年底中心城范圍內(nèi)9洞以上高爾夫球場由2007年初的15個(gè)左右增加到近30個(gè)，球洞數(shù)量翻番，各類練習(xí)場總數(shù)更是超過150個(gè)[34]，在嚴(yán)格的限制性政策影響下卻表現(xiàn)出驚人增速。結(jié)合北京市主要交通分布矢量圖(含高速公路、環(huán)城高速、地鐵、國道、省道、市區(qū)一級路)和高爾夫球場分布，進(jìn)行空間疊加分析，圖7是2010年底北京市主要交通沿線與周邊高爾夫球場分布現(xiàn)狀圖。

圖7　北京市主要交通沿線與周邊高爾夫球場分布現(xiàn)狀Fig.7　Distribution of golf courses along major traffic systems in Beijing

研究發(fā)現(xiàn)北京市的高爾夫球場的空間分布與交通可達(dá)性具有高度的相關(guān)性，具體為：沿三環(huán)分布的高爾夫球場有2家，占2.67%；沿四環(huán)及京開、京沈、京滬等高速公路分布的高爾夫球場有12家，占16%；沿五環(huán)及京藏、京石、京開、京沈、京滬等高速公路分布的高爾夫球場有26家，占34.67%；沿六環(huán)及京藏、京石、京開、京沈、京滬等高速公路分布的高爾夫球場有35家，占46.67%；沿著五環(huán)和六環(huán)及相連通高速公路分布的高爾夫球場達(dá)到61家，占總數(shù)的81.33%?？傮w來講，北京的高爾夫球場基本按照“一環(huán)”分布。所謂一環(huán)就是第一道綠化隔離帶，圍繞著五環(huán)周邊，從四環(huán)一直到六環(huán)周邊，這個(gè)環(huán)上有超過73家高爾夫球場分布，占總數(shù)的97.33%，即絕大部分高爾夫球場沿著“一環(huán)”分布，這一研究結(jié)果與媒體統(tǒng)計(jì)結(jié)果一致[3]?？梢?，在土地資源允許的條件下，高爾夫球場沿著城市中心的外圍、臨近具有快速交通線的區(qū)位優(yōu)勢分布。高爾夫球場占據(jù)了大量緊鄰中心城區(qū)、濱臨河湖、臨近快速交通線的優(yōu)勢空間區(qū)位，2011年8月，國家發(fā)改委發(fā)布的《關(guān)于開展全國高爾夫球場綜合清理整治工作的通知》有效遏制了高爾夫球場的高速增長，但其在城市邊緣區(qū)已基本完成空間布局。

3結(jié)論與討論

基于豐富的遙感影像數(shù)據(jù)源，結(jié)合土地利用/土地覆蓋數(shù)據(jù)和地理要素?cái)?shù)據(jù)(道路、行政區(qū)劃、水域等)，利用地理信息系統(tǒng)空間疊加分析、緩沖區(qū)分析和距離分析等功能，可從時(shí)空角度分析北京市高爾夫球場時(shí)空變化特征，總結(jié)球場時(shí)空變化規(guī)律。

1)北京市高爾夫球場發(fā)展階段區(qū)分明顯。北京市高爾夫球場經(jīng)歷了“初步建立、停滯發(fā)展、緩慢發(fā)展和迅速發(fā)展”的發(fā)展歷程，球場建設(shè)面積由1980s末期的378.73 hm2緩慢增長為1999年的518.06 hm2，由2005年的2578.21 hm2迅速增長為2010年的5747.81 hm2。每個(gè)階段的發(fā)展速度與當(dāng)時(shí)的政策導(dǎo)向、社會經(jīng)濟(jì)條件、生產(chǎn)力發(fā)展水平、居民的消費(fèi)娛樂習(xí)慣等因素緊密相關(guān)，利用空間信息分析方法得出的結(jié)論與王銀[27]采用的調(diào)查統(tǒng)計(jì)方法研究結(jié)果是一致的。

2)北京市高爾夫球場分布在不同階段具有顯著的空間差異性。北京市高爾夫球場在1986-1999年、2000-2005年和2006-2010年3個(gè)階段的面積變化具有空間差異性，并非所有高爾夫球場均呈面積增加趨勢。這種差異性是由高爾夫球場周邊的經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平、基于行政區(qū)劃的土地充裕程度、高爾夫球場建設(shè)的適應(yīng)性(植被、地形、離水源地的距離等)、消費(fèi)人群的分布、交通的便利性及相關(guān)旅游環(huán)境決定的[1-2,4,7-8]。

3)高爾夫球場變化與土地利用/土地覆蓋類型變化高度相關(guān)。不同土地利用/土地覆蓋類型在不同區(qū)域和時(shí)段的變化速度是不同的，高爾夫球場變化趨勢和土地利用動態(tài)度的變化趨勢保持著一致性，通過計(jì)算土地利用動態(tài)度，來迅速把握土地利用/土地覆蓋變化速度，進(jìn)而把握高爾夫球場變化情況，這為解決高爾夫球場的變化監(jiān)控問題提供了一種科學(xué)的、快捷的途徑。

4)北京市高爾夫球場在空間布局上主要位于區(qū)位優(yōu)勢明顯的地域。主要沿著“一環(huán)兩帶”分布，沿著具有緊鄰中心城區(qū)、濱臨河湖、臨近快速交通線的優(yōu)勢空間區(qū)位分布，這種布局與高爾夫運(yùn)動特點(diǎn)、高爾夫球場水源需求量和交通可達(dá)性等因素有著非常重要的聯(lián)系。利用空間信息技術(shù)分析得出的沿“一環(huán)兩帶”分布研究結(jié)果與相關(guān)統(tǒng)計(jì)結(jié)果一致[3]。

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