大庆市土地利用_土地覆盖变化及驱动机制研究_

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1、大庆市土地利用/土地覆盖变化及驱动机制研究 35 映。土地资源分布重心是根据人口地理学中常见的人口分布重心原理求得 的，其方法为：把一个大区域分为若干个小区，在大比例尺地图上根据居民 点的分布及地形特点确定每个小区几何中心或旗县所在地的地理坐标，然后 再乘以该小区该项土地资源的面积，最后把乘积累加后除以全区域该项土地 资源总面积。重心坐标一般以地图经纬度表示。 第 t 年某种土地资源分布重心坐标(经纬度)计算方法为： = = n i ti n i tit CXCX i 11 / )( = = n i ti n i tit CYCY i 11 / )( 式中 Xt、Yt分别表示第 t 年某种土地

2、资源分布重心的经纬度坐标；Cti 表示第 i 个小区域该种土地资源的面积；Xi和 Yi分别表示第 i 个小区域的几 何中心（或旗县）的经纬度坐标，n 表示研究区内小区域的总个数。 通过比较研究期初和研究期末各种土地利用覆盖类型的分布重心，就 可以了解研究时段内土地利用覆盖类型的空间变化特征。 3.2 区域区域 LUCC 变化特征分析 变化特征分析 土地利用变化是一个相当复杂的过程，同时受自然和人文两个方面要素 的影响。其中，自然环境要求是土地利用变化的基础背景，在某种程度上具 有控制作用；而社会、经济、技术和政策等人文因素是土地利用变化的诱导 因素，在一定程度上起着决定性作用。对土地利用时空格

3、局分析，是区域尺 度土地利用变化监测、驱动力分析乃至预测的基本前提。基于以上的几种模 型，将 ENVI 获得的 LUCC 数据带入模型，得到能够反映区域 LUCC 变化特 征的数据。 3.2.1 土地利用现状分析土地利用现状分析 土地利用现状是长期以来人类依据土地自然特征和社会需要对土地进 行改革、培育使用的结果，或者说是土地利用过程中当前的稳定状态。土地 利用现状既受土地自然属性的限制，又受人类开发利用、需求目的的影响， 吉林大学硕士学位论文 36 在不同的区域有着不同的类型和结构，它反映了每个地区不同的土地自然特 点、社会经济发展水平及其土地开发利用技术水准。区域土地利用变化包括 土地利用

4、类型的面积变化、空间变化和质量变化。面积变化首先反映在不同 类型的总量变化上，通过分析土地利用类型的总量变化，可了解土地利用变 化总的态势和土地利用结构的变化。 由表 3-1，总体上看，大庆市土地利用结构组成以耕地、牧草地为主。 1979、1990、2001 年农牧用地占总土地面积的比例分别为 77.26%，65.15%， 69.06%。 2001 年大庆市耕地面积 2042.16km2，占总土地面积的 39.96%，牧草地 面积 1486.97km2 ，占总土地面积的 29.10%，水域面积 431.96km2，占总土地 面积的 8.45%，建设用地 400.86km2，占总土地面积的 7.

5、84%，未利用地 733.34km2，占总土地面积的 14.35%。与 1990 年相比（表 3-1、表 3-4） ，11 年期间耕地面积净增 285.1km2， 年增长率 1.48%， 牧草地面积减少 85.39km2， 平均每年递减 0.49%，水域面积减少 51.54km2，年递减率 0.96%，建设用地 增加 105.82km2，年增长率 3.26%，未利用地减少 258.56km2，平均每年递减 2.37%。1979 年到 1990 年期间，耕地增加 314.61km2，平均年增长 1.98%， 牧草地减少 933.37km2，平均每年以 3.10%的速度减少，水域面积增加 78.9

6、4km2，年均增长 1.63%，建设用地增加 149.98km2，年均增长 8.62%，未 利用地增加 398.98km2，年均增加 5.61%。 表表 3-1 研究区土地用类型统计表（研究区土地用类型统计表（km2） Table3-1 The statistics of land use types of research area 年份 1979 百分比 1990 百分比 2001 百分比 耕地 1442.45 28.23% 1757.06 34.38% 2042.16 39.96% 牧草地 2505.76 49.03% 1572.39 30.77% 1486.97 29.10% 水域 4

7、04.31 7.91% 483.25 9.46% 431.96 8.45% 居 民 点 及 建设用地 145.06 2.84% 295.04 5.77% 400.86 7.84% 未利用地 592.92 11.60% 991.9 19.41% 733.34 14.35% 大庆市土地利用/土地覆盖变化及驱动机制研究 37 表表 3-2 研究区研究区 1990 年分区土地利用类型统计表（年分区土地利用类型统计表（km2） Table3-2 The statistics of land use types of four sections in research area in1990 大同区 让胡

8、路区红岗区 龙凤区 萨尔图区 总计 耕地 1110.57 396.82 84.26 129.16 35.92 1756.73 牧草地 373.23 542.01 307.56 83.05 266.12 1571.97 水域 300.85 39.45 31.44 38.35 70.29 480.38 居 民 点 及 建设用地 81.78 57.76 56.04 44.19 55.14 294.91 未利用地 481.55 112 180.35 156.68 60.49 991.07 表表 3-3 研究区研究区 2001 年分区土地利用类型统计表（年分区土地利用类型统计表（km2） Table3-

9、3 The statistics of land use types of four sections in research area in2001 大同 让胡路 红岗 龙凤 萨尔图 总计 耕地 1236.92 482.05 172.44 75.69 73.74 2040.84 牧草地 339.62 435.78 254.28 171.5 281.88 1483.06 水域 219.09 34.45 34.33 34.36 76.27 398.50 居 民 点 及 建设用地 86.18 119.11 41.38 100.49 51.16 398.32 未利用地 466.14 35.73 15

10、6.68 68.62 4.09 731.26 表表 3-4 单一土地利用动态度单一土地利用动态度 Table3-4 Land use rate of single land type i 地 类 K1i (1979-2001) K2i (1979-1990) K3i (1990-2001) 1 耕地 -1.89 -1.98 -1.48 2 牧草地 +1.85 +3.10 +0.49 3 水域 -0.31 -1.63 +0.96 4 居 民 点 及 建设用地 -8.02 -8.62 -3.26 5 未利用地 -1.08 -5.61 +2.37 注：表中数值代表土地类型面积变化的年平均速度，正负号

11、表示减少、增加。 吉林大学硕士学位论文 38 0 500 1000 1500 2000 2500 3000 197919902001 年份 面积 年份 面积 耕地 牧草地 水域 建设用地 未利用地 图图 3-1 土地类型数量变化曲线图土地类型数量变化曲线图 Table 3-1 Map of land types change 由单一土地利用动态度表 3-4，K110、K130、K140、K150，可以 看出大庆市 1979-2001 年土地利用变化的整体趋势是：耕地、水域、居民点 及建设用地和未利用地都表现出增加的态势。 但具体变化过程却不相同， K21 0、K310，K240、K340，说明

12、耕地、居民点及建设用地一直呈现“涨 势” ， 朝着规模增大的方向发展， 年变化率为分别为 1.89%、 8.02%； K230 、 K330 ，K250、 K350，表明水域和未利用地表现为先增加后减少的趋 势，但最终还是表现为增加；K220、K230，表明牧草地则持续减少，由 表 3-1，22 年共减少了 1018.79km2，年递减率为 1.85%，其中 1979-1990 年 期间年递减率为 3.10%，90 年以后递减速度下降为 0.49%。图 3-1 更能体现 出各种土地利用类型增减的变化趋势。从单一土地利用动态度 K1i、K2i、K3i 的对比中不难看出大庆市土地利用在 80 年代

13、的变化是十分剧烈的，90 年代 以后土地利用类型数量递增和递减的速率都有所下降。 表表 3-5 综合土地利用动态度综合土地利用动态度 1990-2001 Table3-5 Land use rates of whole area from 1990 to2001 分区 LU(i-j) LU LC 大同区 601.99 4705.28 1.16 红岗区 287.04 1321.54 1.97 龙凤区 211.74 904.94 2.13 让胡路区 415.5 2301.56 1.64 萨尔图区 177.94 978.28 1.65 大庆市土地利用/土地覆盖变化及驱动机制研究 39 由表 3-5

14、综合土地利用动态度可以看出，五个区的土地利用类型变化面 积的绝对量 LU(i-j)以大同区和让胡路区居多，转换面积分别为 601.99km2、 415.5km2，但是从变化速度来看，红岗区 1.97%和龙凤区 2.13%比其他区变 化快。这主要是因为进入 90 年代以后，虽然油田继续保持高产稳产，但是 随着产业结构的调整， 城市建设和农牧业也迅速发展， 市政建设、 土地整治、 耕地开垦以及退耕还牧等活动加快了土地利用速度。例如，1988 年 8 月，党 中央、国务院出台“火炬计划” ，开发区热迅速在全国各地蔓延，1990 年大 庆市出台了大庆高新区总体规划 ，将龙凤区 32km2的土地划为开发

15、区。 而位于南部的大同区，由于油井分布较少，其土地利用转换速度相对较慢， 但是随着全市人口的增长，对粮食的需求日益增长，引发了耕地资源不足， 在这种情况下，本区耕地数量迅猛增加。 3.2.2 土地利用程度变化分析土地利用程度变化分析 由土地利用程度变化模型公式计算得出的结果见表 3-6，从表中可以看 出 1990、2001 年五个区的土地利用程度综合指数介于 200 到 300 之间，这 说明了本区土地利用类型以农牧用地为主，土地利用程度变化量 Lb-a 为龙 凤区让胡路区萨尔图区红岗区大同区0，整体趋势表现为研究区 土地利用正处于发展时期，但是发展利用的空间都不大，经过一段时间以后 各个区的土地利用结构都要进行科学合理的调整以适应不断增加的用地需 求。尤其是萨尔图区，2001 年该区的未利用土地面积只有 4km2(表 3-3） ，土 地后备资源严重缺乏，另外人口密度高达 445.61 人/km2，工业分布密集，更 需要合理利用、节约利用土地资源。由图 3-2，土地利用程度综合指数曲线 L2001L1990L1979，说明了大庆市的草地面积不断减少，耕地、建设用地比 重增加。