薛貝，葛晨，任敏敏

2000—2015年西安市域土地利用時(shí)空變化分析

薛貝1，葛晨2，任敏敏1

（1.武警工程大學(xué) 信息工程學(xué)院，陜西 西安 710016；2.西安市勘察測(cè)繪院西咸新區(qū)分院，陜西 西安 710000）

受經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展和城市化進(jìn)程加快的影響，西安市區(qū)域土地利用變化劇烈。因此，研究西安市不同區(qū)域土地利用變化特征及其空間分布，對(duì)未來(lái)區(qū)域土地利用優(yōu)化管理和城市化空間布局具有重要意義?；诓煌h區(qū)區(qū)域研究西安市的土地利用變化，分析了2000—2015年土地利用變化主要類(lèi)型、變化的劇烈程度以及其空間分布特征。結(jié)果表明，西安市主要的土地利用方式是耕地、林地和建設(shè)用地，近15年，研究區(qū)草地和建設(shè)用地面積迅速增加，耕地面積明顯減小；2010—2015年西安市各區(qū)域的綜合土地利用動(dòng)態(tài)度呈增大趨勢(shì)，土地利用動(dòng)態(tài)變化劇烈。

土地利用；土地類(lèi)型；時(shí)空變化；動(dòng)態(tài)變化

1 引言

隨著區(qū)域城市化的發(fā)展，土地利用類(lèi)型的變化是必然存在的，且是一個(gè)不可逆的發(fā)展過(guò)程[1]。伴隨著西部大開(kāi)發(fā)戰(zhàn)略的強(qiáng)力實(shí)施，城市化進(jìn)程發(fā)展更加快速，而由此產(chǎn)生的區(qū)域耕地、林地等面積的減少以保障城鄉(xiāng)建設(shè)用地面積迅速增加的現(xiàn)象日益明顯[2]。本文結(jié)合RS和GIS技術(shù)，以西安市各區(qū)縣土地利用類(lèi)型為研究對(duì)象，對(duì)比分析2000—2015年西安市各區(qū)縣土地利用數(shù)量變化及空間分布特征，以期為西安市城市化進(jìn)程中土地利用結(jié)構(gòu)的優(yōu)化調(diào)整及區(qū)域土地利用的可持續(xù)發(fā)展提供有益的參考和依據(jù)。

2 研究區(qū)概況與研究方法

2.1 研究區(qū)概況

西安市位于西部地區(qū)渭河流域中部關(guān)中盆地，是陜西省的省會(huì)城市，也是西北地區(qū)最大的城市，北臨渭河，南依秦嶺，西與寶雞相鄰，東與渭南相接。本文以西安市主城六區(qū)（含蓮湖、新城、雁塔、未央、灞橋、碑林）、長(zhǎng)安區(qū)、鄠邑區(qū)、臨潼區(qū)、高陵區(qū)、閻良區(qū)、周至縣和藍(lán)田縣8個(gè)區(qū)域?yàn)檠芯繀^(qū)域。

2.2 數(shù)據(jù)來(lái)源及數(shù)據(jù)處理

本研究數(shù)據(jù)源分別為30 m空間分辨率的Landsat遙感影像數(shù)據(jù)，對(duì)影像數(shù)據(jù)處理，結(jié)合同年Google Earth影像等參考數(shù)據(jù)，解譯遙感影像數(shù)據(jù)得到2000年、2005年、2010年、2015年四期土地利用數(shù)據(jù)。采用軟件隨機(jī)采集樣點(diǎn)的方法，驗(yàn)證得到Kappa系數(shù)和分類(lèi)結(jié)果精度均在85%以上，分類(lèi)結(jié)果較好，可以滿足研究需要。

2.3 研究方法

土地利用變化研究?jī)?nèi)容主要包括土地利用數(shù)量變化和時(shí)空分布變化[4]，文章從土地利用變化的數(shù)量和方向分析研究西安市市域范圍內(nèi)8個(gè)不同區(qū)域的土地利用的動(dòng)態(tài)時(shí)空變化過(guò)程。

2.3.1 土地利用變化速度

土地利用動(dòng)態(tài)度定量地描述了在一定時(shí)段內(nèi)土地利用的變化速度[5]，可分為單一土地利用動(dòng)態(tài)度和綜合土地利用類(lèi)型動(dòng)態(tài)度。單一的土地利用動(dòng)態(tài)度反映了人類(lèi)活動(dòng)對(duì)某一類(lèi)土地利用類(lèi)型變化的影響大小，綜合土地利用度是反映人類(lèi)活動(dòng)對(duì)土地利用變化的綜合影響。

2.3.2 土地利用轉(zhuǎn)移方向

土地利用轉(zhuǎn)移矩陣能夠反映土地利用變化的結(jié)構(gòu)特征和各類(lèi)型之間的轉(zhuǎn)移方向[6]。

3 結(jié)果與分析

3.1 西安市土地利用變化的總體特征

借助GIS軟件統(tǒng)計(jì)分析西安市2000—2015年土地利用類(lèi)型數(shù)據(jù)，得到數(shù)量變化，如表1所示。由表1可以看出，西安市主要土地利用方式以耕地、林地、建設(shè)用地為主，其中，林地分布最廣泛，占西安市市域總面積的40%左右。近15年，西安市林地面積從4 832.54 km2增加到4 845.59 km2，占總面積的47.99%，建設(shè)用地處于明顯擴(kuò)張狀態(tài)，變化最為顯著。隨著區(qū)域經(jīng)濟(jì)的快速、西部大開(kāi)發(fā)戰(zhàn)略的實(shí)施等，西安市耕地面積迅速減小，建設(shè)用地及草地面積大幅度增加，但不同的區(qū)域變化幅度差異明顯。

2000—2005年，西安市各區(qū)域耕地和建設(shè)用地整體變化趨勢(shì)相反，其中，城六區(qū)及長(zhǎng)安區(qū)面積變化最為顯著。而隨著退耕還林政策的實(shí)施，西安市的總體林地面積增加13.04 km2，其中，周至縣林地變化幅度最大。

2005—2010年，總體而言，西安市的耕地面積減少117.23 km2，林地面積增加12.34 km2，其中，城六區(qū)耕地面積減少78.94 km2，建設(shè)用地面積增加69.22 km2；長(zhǎng)安區(qū)耕地面積減少12.59 km2，建設(shè)用地面積增加12.40 km2；高陵區(qū)建設(shè)用地面積增加6.59 km2；鄠邑區(qū)建設(shè)用地和草地面積增加分別為2.32 km2和1.81 km2；閻良區(qū)土地利用變化主要表現(xiàn)為耕地轉(zhuǎn)化為建設(shè)用地；臨潼區(qū)耕地主要轉(zhuǎn)化為林地和建設(shè)用地；藍(lán)田耕地和草地面積分別減少4.10 km2和 0.06 km2；周至建設(shè)用地面積增加1.99 km2，主要來(lái)源于耕地面積減少2.57 km2。

表1 西安市土地利用變化

時(shí)間類(lèi)型耕地林地草地水域建設(shè)用地未利用地 2000面積/km24 234.424 832.54242.5666.08645.0177.10 比例/（%）41.9347.862.400.656.390.76 2005面積/km24 105.344 845.58247.6257.10762.3379.73 比例/（%）40.6647.992.450.577.550.79 2010面積/km23 988.114 857.92254.8755.20863.0278.59 比例/（%）39.5048.112.520.558.550.78 2015面積/km23 836.064 845.59306.5974.48947.4587.54 比例/（%）37.9947.993.040.749.380.87

2010—2015年，西安市耕地面積變化變化幅度最大，在不同的區(qū)域中，耕地面積變化較為劇烈的有城六區(qū)、長(zhǎng)安區(qū)和藍(lán)田縣，建設(shè)用地城六區(qū)增加面積達(dá)45.07 km2；周至和藍(lán)田林地面積變化差異較大，分別為﹣30.84 km2和 15.95 km2。

3.2 西安市土地利用動(dòng)態(tài)變化分析

2000—2005年，單一土地利用度最大的是水域和建設(shè)用地，其中，閻良區(qū)和高陵區(qū)的水域面積減小速率最大，變化最為顯著，長(zhǎng)安區(qū)和高陵區(qū)建設(shè)用地面積變化速率最大；2005—2010年，西安市除周至縣外其他區(qū)域的耕地面積分別減小，城六區(qū)變化最為明顯；2010—2015年，周至縣的草地土地利用動(dòng)態(tài)度達(dá)0.56，城六區(qū)的水域土地利用動(dòng)態(tài)度為0.84。

在2000—2005年，高陵區(qū)和閻良區(qū)的土地利用動(dòng)態(tài)變化最為劇烈，周至縣的土地利用變化最為緩慢；2005—2010年，西安市土地利用變化最為劇烈的是城六區(qū)、高陵區(qū)和鄠邑區(qū)。2010—1015年，周至縣的綜合土地利用度最大為1.18%，城六區(qū)的綜合土地利用度為0.34%。

3.3 西安市土地利用變化的空間分析

分析2000—2005年土地利用類(lèi)型轉(zhuǎn)移矩陣可知，耕地轉(zhuǎn)化為建設(shè)用地117.26 km2，轉(zhuǎn)化為林地14.55 km2，水域轉(zhuǎn)化為林地14.74 km2；2005—2010年，耕地面積減小 117.23 km2，變化最為明顯；2010—2015年，耕地、林地和草地這三大類(lèi)用地之間的轉(zhuǎn)化最為劇烈，以林地轉(zhuǎn)為草地的變化最為顯著，水域面積的增加主要來(lái)源于耕地、林地的轉(zhuǎn)化。對(duì)比分析三期土地利用變化轉(zhuǎn)移矩陣，西安市不同類(lèi)型的土地利用總體變化趨勢(shì)上，草地和建設(shè)用地一直呈現(xiàn)擴(kuò)張趨勢(shì)，耕地面積明顯減少。

4 結(jié)論

本文借助RS和GIS軟件，解譯四期遙感影像得到不同時(shí)期土地利用類(lèi)型數(shù)據(jù)，分析論述了西安市2000—2015年間的土地利用時(shí)空變化，得到以下3點(diǎn)結(jié)論：①西安市2000—2015年主要土地利用方式呈現(xiàn)出以耕地、林地、建設(shè)用地為主的趨勢(shì)，其中，林地分布最為廣泛，占西安市市域總面積的40%左右。②總體上，西安市不同土地利用類(lèi)型面積變化趨勢(shì)為耕地面積迅速減小，建設(shè)用地及草地面積的大幅度增加。③2000—2005年，城六區(qū)及長(zhǎng)安區(qū)建設(shè)用地面積變化最為顯著，單一土地利用度最大是建設(shè)用地和水域；2005—2010年，西安市的耕地和建設(shè)用地面積變化最為顯著，土地利用變化最為劇烈的是城六區(qū)、高陵區(qū)和鄠邑區(qū)；2010—2015年，西安市各區(qū)域建設(shè)用地?cái)U(kuò)張明顯。

近15年來(lái)，西安市不同區(qū)域土地利用類(lèi)型變化差異較大，為更合理地統(tǒng)籌利用土地資源，處理好西安市地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展與土地利用之間的矛盾，應(yīng)因地制宜，根據(jù)不同區(qū)域的土地利用變化特征，適度開(kāi)發(fā)，加強(qiáng)土地利用的規(guī)劃和管理。

［1］陶文芳，張仁慧，常慶瑞，等.西安市土地覆被時(shí)空變化及驅(qū)動(dòng)因子研究［J］.干旱地區(qū)農(nóng)業(yè)研究，2010，28（2）：231-236.

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F301.24

A

10.15913/j.cnki.kjycx.2020.08.063

2095－6835（2020）08－0142－02

薛貝（1991—），女，陜西藍(lán)田人，碩士，主要研究方向?yàn)镚IS與土地利用變化研究。

〔編輯：王霞〕