江苏沿海地区土地利用动态特征分析

江苏沿海地区土地利用动态特征分析
作者:黄晴 张芳怡
来源:《江苏科技信息》 2018年第30期
    摘要:文章以Landsat遥感影像数据为基础,基于土地利用转移流、土地利用活跃度等土地利用变化测度指标,对江苏沿海地区1990、2010年土地利用动态特征进行了分析。研究结果表明:(1)江苏沿海地区土地利用转移流集中于耕地转为建设用地,占区域土地利用转移流总量的34.72%,连云港和南通的土地利用转移流更为集中,而盐城土地利用转移流较为均衡;(2)从土地利用活跃度来看,江苏沿海地区各土地利用类型活跃度的顺序为未利用地>建设用地>水域>林地>滩涂湿地>耕地;(3)受到沿海岸段类型和开发利用方式的影响,江苏沿海三市各土地利用类型活跃度差异较为明显。
    关键词:土地利用;转移流;活跃度;江苏沿海地区
    中图分类号:F301 文献标识码:A
    0 引言
    2016年6月,江苏省委、省政府引发实施《关于新一轮支持沿海发展的若干意见》中,提出为进一步
贯彻“一带一路”、长江经济带建设等国家重大战略,推动沿海地区加快建成我国东部地区重要的经济增长极和辐射带动能力强的新亚欧大陆桥东方桥头堡[1]。江苏沿海地区地处我国沿海、长江和陇新线三大生产力布局主轴线的交汇区域,是国家重大发展战略的叠加区域,也是受到人类活动影响较大的土地利用变化剧烈区[2]。在国家重大发展战略驱动下,江苏沿海地区人类对区域生态系统的开发利用强度持续增加,对该区域的生态环境造成巨大的压力[2-3]。因此,本文通过分析江苏沿海地区土地利用变化过程,揭示其土地利用变化规律及动态特征,为区域土地利用结构调整和优化提供支撑。
    1 数据与方法
    1.1 研究区概况
沈达人    本文将江苏沿海地区界定为覆盖连云港、盐城、南通市三市行政区划全部范围,其中连云港包括连云区、赣榆县、东海县、灌云县、灌南县,盐城包括亭湖区、盐都区、响水县、滨海县、阜宁县、射阳县、建湖县、东台市、大丰市,南通包括崇川区、港闸区、通州区、海安县、如东县、启东区、如皋市、海门市,共涉及24个县(区)市。
    江苏沿海地区受季风气候控制,处于暖温带与北亚热带的过渡地带,为湿润季风区。年平均气温13~15 ℃,年日照总量2 100~2 650 h,全年太阳总辐射量达110~126 kcal/cm2,年降雨量850~1 080
mm[3]。江苏沿海属平原海岸,地势开阔,地形平坦,土壤分类单元与地理景观单元基本一致,海堤以外潮间带内分布着滨海盐土类,堤内老垦区主要分布着潮土类(包括灰潮土、盐化潮土、棕潮土、盐化棕潮土4个亚类)[5]。
    1.2 数据来源
    土地利用与土地覆被数据时间为1990、2010年。数据来源于TM遥感影像(www.gscloud/)的解译。TM数据主要选取成像时间在5—9月份的影像,此阶段为植被主要的生长、收获季节,能比较准确地解译植被的分布。TM影像解译分类标准主要参考中国科学院“国家资源环境遥感宏观调查与动态研究”项目采用的土地资源分类体系[6],并结合沿海地区的特殊性,将土地利用类型划分为耕地、林地、建设用地、水域、滩涂湿地、未利用地6种类型。滩涂湿地作为江苏沿海地区的一种典型土地利用类型,为突出呈现其变化过程,将其从水域中划分出来,单独列为一类。由于滩涂湿地边界的动态性,国内外学者对其内涵及范围的界定不尽相同[7]。考虑到土地利用变化分析的一致性,本文在划定滩涂湿地边界时,参考全国第二次土地调查关于滩涂湿地的划定,以零米等深线为向海一侧界限(见图1)。
   
    1.3 研究方法
    1.3.1 土地利用转移流
    土地利用转移流是指土地利用类型中参与土地利用变化的总量,包括转入流和转出流,可以用来反映土地利用变化的矢量属性[8]。将不同年份的土地利用数据进行叠加分析,可以统计出不同时段内区域各土地利用类型变化的数量,包括土地利用新增部分和减少部分,分别用土地利用转入流和土地利用转出流来表示。
    1.3.2 土地利用活跃度
    本文运用土地利用活跃度这一指标来表征土地利用系统动态特征[9],具体分为土地利用类型活跃度和区域土地利用综合活跃度。土地利用类型活跃度是指一定时期内某一土地利用类型转移流(即转入流和转出流之和)占该土地利用类型期初面积的比例,用于区域不同土地利用类型的比较,识别活跃土地利用类型;区域土地利用综合活跃度是指一定时期内区域土地利用转移总量占区域土地总面积的比例,用于不同区域之间比较,识别“热点”区域。计算公式如下:
   
    式中:LFi,LIi,LOi分别表示第i 种土地利用类型转移流、转入流、转出流;LACi是第i 种土地利用类型活跃度;LAC 是区域土地利用综合活跃度;LAi是第i种土地利用类型面积;t0,t1分别表示土地利用变化期初和期末;n 表示土地利用类型的分类数。
    2 结果分析
什么是形而上    2.1 土地利用转移流分析
    江苏沿海地区在各种土地利用类型的相互转移过程中,耕地、建设用地、水域、滩涂湿地4种土地利用类型居于土地利用转移关系的主导地位,上述地类相互转化共构成9种土地利用转移关系,转移流累计贡献率占土地利用转移流总量的92.46%(见表1)。
   
   
    同时,本文运用复杂网络[10]对提取的土地利用转移矩阵进行直观描述,该网络类型属于有向加权网络,其中网络节点表示为土地利用类型,网络连线表示为不同地类之间相互转化的矢量属性,连线粗细表示为土地利用转移流的数量属性。如图2所示,江苏沿海地区1990—2010年土地利用转移流集中于耕地转建设用地,占区域土地利用转移流总量的34.72%,其次是滩涂湿地、耕地转为水域,分别占区域土地利用转移流总量的13.01%和12.50%。从江苏沿海三市来看,连云港、盐城和南通3个城市由于自然社会经济条件的差异,区域土地利用转移关系存在一定的差异。如图3所示,连云港市和南通市土地利用转移流集中于耕地转建设用地,分别占区域土地利用转移流总量的46.92%,46.24%,
而盐城市土地利用转移流均衡分布于耕地转建设用地、滩涂湿地转水域,分别占区域土地利用转移流总量的23.75%和19.25%。
    2.2 土地利用活跃度分析
    从江苏沿海地区整体来看,耕地转移流对区域土地利用转移流的贡献率最大,达到34.36%;其次是建设用地和水域,对区域土地利用转移流的贡献率分别为27.02%和21.07%,各土地利用类型对区域土地利用转移流的贡献率的顺序为耕地>建设用地>水域>滩涂湿地>未利用地>林地(见图4)。
   
   
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中餐宴会摆台主题设计    根据前文土地利用活跃度的计算公式,得到江苏沿海地区及三市1990、2020年土地利用活跃度,如表2所示。1990、2010年江苏沿海地区未利用地活跃度最大,达到208.62%;其次是建设用地和水域,土地利用活跃度分别为162.18%和113.83%;耕地活跃度最小仅为9.53%,各土地利用类型活跃度的顺序为未利用地>建设用地>水域>林地>滩涂湿地>耕地,未利用地活跃度大,这与未利用地面积基数较小有关,但也反映出未利用地变化较为剧烈,主要是从滩涂湿地转为未利用地,这从侧面反映
出江苏沿海地区滩涂围垦活动强度较大。
    从江苏沿海三市来看,连云港市土地利用综合活跃度最高,其中滩涂湿地和未利用地活跃度明显低于江苏沿海地区平均水平,其他土地利用类型活跃度均接近于江苏沿海地区平均水平,这是因为连云港沿海区域基本上为侵蚀型岸段类型,滩涂湿地与未利用地的面积很小,变化面积也很少;盐城市土地利用综合活跃度最接近于江苏沿海地区平均水平,水域和滩涂湿地活跃度最大,均高于江苏沿海地区平均水平,这是由于盐城沿海区域基本为淤涨型岸段,滩涂围垦开发活动较为剧烈;南通市土地利用综合活跃度最低,但未利用地活跃度远远超出江苏沿海地区平均水平,这是因为1990年未来用地面积很小,而建设用地活跃度为整个江苏沿海地区最高,其他土地利用类型活跃度均明显低于江苏沿海地区水平。
    3 结语
    本文考虑到土地利用变化的矢量属性,引入土地利用转移流这一概念对江苏沿海地区土地利用变化的动态特征进行分析。江苏沿海地区土地利用类型以耕地为主,同时拥有丰富的滩涂资源,沿海开发战略的实施,大量滩涂湿地转变为耕地、建设用地、水域等,成为土地供给的重要来源。江苏沿海地区各土地利用类型活跃度差异明显,未利用地最高,其次为建设用地,耕地最低。由于沿海岸段类型和开发利用方式的差异性,江苏沿海三市土地利用类型活跃度呈现出不同的特征。盐城市滩涂湿地、
水域的土地利用活跃度整个江苏沿海地区最高,这是因为盐城市为淤涨型岸段,滩涂湿地主要分布于此,滩涂湿地围垦开发过程中,大量滩涂湿地转为水域、未利用地、耕地。通过对比连云港、盐城、南通的土地利用转移关系,可以发现连云港市土地利用变化更多受到建设用地快速扩张的影响,盐城市土地利用变化受到建设用地快速扩张以及沿海滩涂围垦开发为耕地、养殖水面等农业用地的双重影响,而南通与连云港更为相似,耕地转为建设用地均这一转移路径具有主导作用,但仍受到滩涂围垦开发为建设用地、养殖水面等一定程度的影响。
熊芳芳
    参考文献
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    [4]王鹏,徐国华.江苏省沿海滩涂生态环境面临的主要问题与对策[J].水利规划与设计,2009(4):15-20.
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    [9]武鹏飞,宫辉力,周德民.基于复杂网络的官厅水库流域土地利用/覆被变化[J].地理学报,2012(1):113-121.
    (责任编辑王雪芬)

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