張科

摘 ? ?要：將四川省夾江縣作為研究區(qū)，分別采用2004年和2017年2期遙感影像作為分類基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，利用土地利用程度指數(shù)等方法對(duì)研究區(qū)土地利用變化情況進(jìn)行分析。結(jié)果表明，2004 ～2017 年，夾江縣的土地利用結(jié)構(gòu)發(fā)生了較大的變化。減少土地利用類型為林地和耕地，增加的土地利用類型為建設(shè)用地，水域面積基本保持不變。在眾多土地利用變化因素中起主要作用的有自然因素的坡度以及社會(huì)因素的中心城鎮(zhèn)影響、交通通達(dá)度，而人口與政策因素同樣起到重要作用。

關(guān)鍵詞：土地利用變化;驅(qū)動(dòng)力;夾江縣

土地利用覆被變化可以直接或間接地導(dǎo)致生態(tài)環(huán)境的變化，對(duì)土地利用覆被變化動(dòng)態(tài)及其所引起的生態(tài)環(huán)境效應(yīng)進(jìn)行研究是近年來(lái)研究的熱點(diǎn)課題[1]。隨著社會(huì)的不斷發(fā)展，人類對(duì)土地的利用強(qiáng)度不斷增大，人地矛盾日益突出。分析土地利用時(shí)空格局的變化規(guī)律，有助于揭示當(dāng)?shù)赝恋乩弥写嬖诘膯?wèn)題，在此基礎(chǔ)上研究土地利用變化的驅(qū)動(dòng)力，可為土地利用方式的調(diào)控，制定合理的土地開(kāi)發(fā)策略提供輔助決策。

1 ? 研究區(qū)概況

夾江縣位于中國(guó)四川省西南部，是中國(guó)西部瓷都，隸屬于四川省樂(lè)山市。夾江縣總面積749km2?？?cè)丝?5萬(wàn)人（2006年）。全縣轄11個(gè)鎮(zhèn)、11個(gè)鄉(xiāng)。地處四川盆地西緣，峨眉山東北麓。海拔總體趨勢(shì)由西北向東南逐漸降低。其地貌類型豐富，山地、丘陵、平壩兼?zhèn)洌髡?/3。研究區(qū)內(nèi)主要水系為青衣江位于中部，另一水系金牛河分布在東北隅。多年年平均降水量為1349.6mm，多年年平均溫度17℃。研究區(qū)內(nèi)交通便利，主要鐵路有成昆鐵路，而公路體系主要由成樂(lè)高速公路、國(guó)道305以及省道103形成便捷的公路網(wǎng)。東漢雙楊府君闕、千佛巖摩崖造像為省級(jí)文物保護(hù)單位。境內(nèi)氣候溫和，雨量豐富，土地肥沃，物產(chǎn)豐富，尤以陶瓷墻地磚生產(chǎn)為西部諸省之冠，被譽(yù)為“西部瓷都”。

2 ? 數(shù)據(jù)來(lái)源和研究方法

2.1 ? 數(shù)據(jù)來(lái)源

本研究選用來(lái)自地理空間數(shù)據(jù)云2004年6月22日的影像和2017年6月26日的影像，衛(wèi)星過(guò)境時(shí)天氣晴朗，云量少，數(shù)據(jù)質(zhì)量高，可視性良好。利用ENVI軟件中多光譜波段基于支持向量機(jī)分類法提取土地利用類型圖在，在利用91衛(wèi)圖提供的2004年和2017年夾江縣高清影像作為參考圖像。

2.2 ? 研究方法

2.2.1 分類方法。土地利用動(dòng)態(tài)研究中遙感影像是主要的數(shù)據(jù)來(lái)源，分類方法的選擇直接影響分類結(jié)果的精度。目前，遙感影像的分類方法主要有非監(jiān)督分類、監(jiān)督分類以及專家分類等，然而這些方法中非監(jiān)督分類和監(jiān)督分類分類精度不高，而專家分類方法相對(duì)復(fù)雜。支持向量機(jī)分類器（Support Vector Machine， SVM），產(chǎn)生于20世紀(jì)90年代[2]，運(yùn)用統(tǒng)計(jì)學(xué)的基本原理，在進(jìn)行一定量的機(jī)器學(xué)習(xí)后， 尋求最小的結(jié)構(gòu)化風(fēng)險(xiǎn)，從而實(shí)現(xiàn)運(yùn)用最小的成本，實(shí)現(xiàn)最優(yōu)的特征值提取[3]。

2.2.2 ?土地利用程度綜合指數(shù)。采用土地利用程度綜合模型計(jì)算夾江縣土地利用程度指數(shù)。該方法是參照劉紀(jì)元先生提出的土地利用程度分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，再根據(jù)土地利用分類標(biāo)準(zhǔn)，將建設(shè)用地設(shè)定為一級(jí)，將耕地設(shè)定為二級(jí)，林地和水域設(shè)定為三級(jí)，其他土地設(shè)定為四級(jí)。

其中土地利用程度綜合指數(shù)表示為M，Li 表示第 i 級(jí)土地利用程度分級(jí)指數(shù)，根據(jù)土地利用分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行每種地類分級(jí)的確定，Ci 表示第 i 級(jí)土地利用類型所占研究區(qū)土地總面積的百分比。M 的取值范圍為[100，400]，取值越接近400表示土地利用綜合程度越高，反之取值越接近100則表示土地利用綜合程度越低。

3 ? 夾江縣土地利用特征分析

3.1 ? 土地利用面積變化分析

用2004年、2017年土地利用數(shù)據(jù)，借助ArcGis統(tǒng)計(jì)分析，得出夾江縣2個(gè)時(shí)期的土地利用類型面積見(jiàn)表1。

由表1可知，2004～2017年夾江縣土地利用總體結(jié)構(gòu)以耕地為主，面積比例在50%左右，其次是林地，建設(shè)用地、水域和其他用地所占的百分比較小。說(shuō)明夾江縣是農(nóng)業(yè)用地占主導(dǎo)地位，符合夾江縣區(qū)域經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展實(shí)際情況。10年來(lái)，夾江縣的耕地和林地等用地減少較為明顯，耕地面積減少15.74km2，林地面積減少22.26 km2。建設(shè)用地增長(zhǎng)較為明顯，增長(zhǎng)幅度達(dá)到5.35%，說(shuō)明夾江縣人口壓力增大，在經(jīng)濟(jì)利益驅(qū)動(dòng)下，使得人們加大了對(duì)耕地、林地以及園地等農(nóng)業(yè)用地的利用度，導(dǎo)致該區(qū)域糧食生產(chǎn)量降低，生態(tài)環(huán)境在一定程度上遭到破壞。2004～2017 年水域和其他用地面積變化不大。

3.2 ? 土地利用程度分析

采用土地利用程度綜合指數(shù)公式進(jìn)行計(jì)算，獲得夾江縣土地利用程度綜合指數(shù)如圖 3所示。夾江縣土地利用程度目前處于中等水平，土地利用強(qiáng)度較大，平均值達(dá)230.28，且升高的趨勢(shì)比較明顯，2004年為 226.14，而至2017年提高到 235.36，提高了9.22。表明夾江縣在13年之間，土地利用一直在發(fā)展變化，并且伴隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和城市化進(jìn)程的提高，伴隨著城市用地面積的擴(kuò)大帶來(lái)建設(shè)用地的增加，導(dǎo)致土地利用程度不斷加深。

4 ? 驅(qū)動(dòng)力影響分析

4.1 ? 坡度因素

在地形因素中，土地利用方式的影響最穩(wěn)定而直接的因素是坡度，對(duì)于耕地本身，坡度會(huì)通過(guò)水土流失、土壤侵蝕等現(xiàn)象影響和限制著耕地分布的區(qū)域。首先在GIS 中利用坡度模塊將 DEM轉(zhuǎn)化為連續(xù)坡度圖，在此基礎(chǔ)上根據(jù)本研究需要，參考《四川省農(nóng)用地分等定級(jí)評(píng)價(jià)規(guī)程》將坡度進(jìn)行5級(jí)分類，1 級(jí)為<2°，2 級(jí)為2～8°，3 級(jí)為8～15°，4 級(jí)為15～25°，5 級(jí)為>25°，見(jiàn)圖 4。

4.2 ?中心城鎮(zhèn)因素

中心城鎮(zhèn)作為城市的政治、經(jīng)濟(jì)和文化等核心區(qū)域，在整個(gè)城市的發(fā)展演變過(guò)程中起著決定性作用。經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，帶來(lái)城市人口的迅速增長(zhǎng)，要求提供更多的發(fā)展空間來(lái)滿足居住和基礎(chǔ)設(shè)施配套建設(shè)需求。因此，城市的發(fā)展普遍都是圍繞著已有的中心城區(qū)逐漸向外圍延伸，推動(dòng)著已有城市按圈層模式向郊外逐步發(fā)展，塑造出不同的用地類型分布在城市中心遠(yuǎn)近不同位置的格局。

4.3 ?道路通達(dá)度因素

作為城市脈絡(luò)，交通條件對(duì)城市的發(fā)展有著不可或缺的作用，交通帶領(lǐng)城市“走出去”，同時(shí)也帶領(lǐng)城市“引進(jìn)來(lái)”，為城市內(nèi)外的人和物的交流提供保障，同時(shí)道路通達(dá)程度會(huì)刺激和帶動(dòng)四周土地的開(kāi)發(fā)和利用，所以交通也是影響土地利用變化不可或缺因素。

4.4 ? 人口及政策因素

人口因素是人類社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展最直接的因素，同時(shí)也是影響土地利用或地表覆被變化最為直觀的因素之一。人口的增長(zhǎng)必然會(huì)帶來(lái)對(duì)吃、穿、住、行等行為活動(dòng)增加，也帶來(lái)生產(chǎn)和生活用品需求的不斷增加。而糧食的產(chǎn)出來(lái)源于對(duì)耕地的種植，住房建設(shè)需要土地提供承載的基礎(chǔ)。所以，人口的增加對(duì)土地不斷地提出新索取，導(dǎo)致土地利用的方式和格局發(fā)生著不斷變化。

在具有區(qū)域性特征的社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式體系內(nèi)，政府所頒布的法律、法規(guī)和制定的規(guī)章制度對(duì)區(qū)域內(nèi)的土地利用方式會(huì)產(chǎn)生較大的效用。

5 ? 結(jié)論與討論

通過(guò)利用軟件模型等手段得到了夾江縣2004年、2017年的土地利用結(jié)構(gòu)圖。在通過(guò)土地利用動(dòng)態(tài)變化研究，發(fā)現(xiàn)2004～2017年，夾江縣的土地利用結(jié)構(gòu)發(fā)生了較大的變化。夾江縣土地利用變化受到坡度、行政中心、交通和人口及政策等多重因素影響。

（收稿：2019-09-10）

參考文獻(xiàn)：

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[3]吳健生，馮喆，高陽(yáng)，等.CLUE-S 模型應(yīng)用進(jìn)展與改進(jìn)研究[J].地理科學(xué)進(jìn)展，2012，31（1）：3-10.