新時(shí)期土地利用變化監(jiān)測(cè)工作的改進(jìn)建議

韓穎新

土地利用是一個(gè)動(dòng)態(tài)變化的過(guò)程，土地利用變化監(jiān)測(cè)能直觀、快速且準(zhǔn)確地幫助監(jiān)測(cè)工作人員了解和掌握土地利用的變化情況和發(fā)展趨勢(shì)，可以為決策者提供重要的理論依據(jù)，能夠及時(shí)制止違法用地行為。其與傳統(tǒng)的土地利用監(jiān)測(cè)相比，可以大大節(jié)省監(jiān)測(cè)時(shí)間，節(jié)約成本且具有準(zhǔn)確度高、經(jīng)濟(jì)性強(qiáng)以及時(shí)效性強(qiáng)等顯著性特點(diǎn)。

一、實(shí)例概況與方法

1.實(shí)例概況

本論文研究對(duì)象為某市，某市位于某省中西部。某市是其省政治、經(jīng)濟(jì)和文化發(fā)展中心，北緯36°40′06″，東經(jīng)117°01′13″，面積大約為8177.21m2，常住人口總數(shù)為723.31萬(wàn)人，年生產(chǎn)總值67824.41億元，城市發(fā)展速度呈積極向上態(tài)勢(shì)。

新時(shí)期，隨著國(guó)家宏觀政策的不斷實(shí)施，某市經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度明顯增快，通過(guò)遙感手段開(kāi)展和實(shí)施土地利用變化監(jiān)測(cè)工作，從中獲取本地區(qū)的土地利用的實(shí)際情況，在此基礎(chǔ)上再對(duì)該地區(qū)的土地作出合理的規(guī)劃和利用，這對(duì)于本市整個(gè)區(qū)域內(nèi)經(jīng)濟(jì)圈的建設(shè)具有極其重要的現(xiàn)實(shí)意義。

2.研究方法

土地利用變化監(jiān)測(cè)主要包括圖像差分、圖像比值、植被指數(shù)、回歸分析、主成分分析、分類后比較等方法，文章所選擇的方法為后兩種，在對(duì)本市不同時(shí)期土地利用情況分析和研究的同時(shí)，得出實(shí)際的土地利用變化情況，在此基礎(chǔ)上再對(duì)其定性和定量分析。針對(duì)目前的遙感影像數(shù)據(jù)，大部分監(jiān)測(cè)人員會(huì)采用分類后比較方法，該方法最大的優(yōu)勢(shì)就是可以將兩個(gè)及兩個(gè)以上不同地區(qū)在相同時(shí)期下遙感分類圖像進(jìn)行分類和監(jiān)督，通過(guò)對(duì)比實(shí)現(xiàn)對(duì)土地利用變化的監(jiān)測(cè)。

二、數(shù)據(jù)來(lái)源及技術(shù)路線

1.數(shù)據(jù)來(lái)源

文章所采用的數(shù)據(jù)全部來(lái)源于中國(guó)科學(xué)院數(shù)據(jù)庫(kù)，從中分別選擇了1999、2009、2019年一日中云量最少的LardsatTM7影像。另外，該市的Acrgis土地利用矢量圖由首都師范大學(xué)資源環(huán)境和GPS某市重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室提供，文章將使用到的軟件分別有ENVI（遙感圖像處理軟件）和Esir公司的Acrgis（計(jì)算機(jī)制圖軟件）。

2.技術(shù)路線

（1）下載和安裝遙感圖像軟件，并于ENVI5.0環(huán)境下完成輻射校正和幾何校正工作，根據(jù)該市的矢量底圖分析不同年份的遙感影像。

（2）將分析后的遙感影像利用PAC進(jìn)行裁剪和拼接，查看不同時(shí)期下遙感影像的相關(guān)性，廣泛搜集相關(guān)的數(shù)據(jù)信息，最終確定不同時(shí)期下土地利用變化情況；

（3）對(duì)三個(gè)不同時(shí)期的遙感影響進(jìn)行監(jiān)督分類，劃分各種分類比例，嚴(yán)格根據(jù)《土地利用現(xiàn)狀分類國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)》，將分類結(jié)果定義為以下5個(gè)類別，即：水體、建筑用地、農(nóng)業(yè)用地、濃密植被和稀疏植被用地。

（4）對(duì)分類后的結(jié)果運(yùn)用主成分分析和分類后比較相結(jié)合方法，得出土地利用變化情況，進(jìn)而對(duì)土地進(jìn)行監(jiān)測(cè)工作，提出針對(duì)性的解決措施。

三、土地利用變化情況分析

市區(qū)范圍內(nèi)的土地利用呈帶狀分布，且土地資源比較均衡，這與其城市在近些年來(lái)出臺(tái)的關(guān)于城鎮(zhèn)發(fā)展的政策是密不可分的。另外，城區(qū)大部分是建設(shè)在水系較為發(fā)達(dá)的平原地區(qū)和山隙之間的平緩地區(qū)，依山傍水既有利于城市人口用水，又有利于農(nóng)業(yè)灌溉和工業(yè)補(bǔ)給用水，總的來(lái)說(shuō)，某市土地利用分布比較合理。

1.土地利用變化動(dòng)態(tài)分析

通過(guò)利用遙感圖像處理軟件，對(duì)遙感影像進(jìn)行分類，得出比例為1∶250000該市不同時(shí)期的土地利用分布情況（如圖1所示）。

圖1 某市1999、2009、2019年土地利用現(xiàn)狀圖

從圖1中可以明確看出，1999年～2009年的該市的水體變化并不明顯，但到了2019年，我們可以發(fā)現(xiàn)，該市的水體增加了將近1/3。這主要是因?yàn)?，在該市?jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展的利好背景下，當(dāng)?shù)鼐用褚呀?jīng)逐漸認(rèn)識(shí)到了水資源的可貴性和重要性。隨之，政府部門(mén)也出臺(tái)了一系列的政策性文件，對(duì)該市的河道、大型水庫(kù)進(jìn)行了改擴(kuò)建。另外，還有數(shù)據(jù)顯示，2009年某市雨水較多，使得原本干涸的河流在得到雨水滋潤(rùn)的情況下重新煥發(fā)了生機(jī)活力，進(jìn)而使得該市的水體覆蓋率得到了明顯的提高。

2.土地利用變化動(dòng)態(tài)預(yù)測(cè)

目前，動(dòng)態(tài)土地監(jiān)測(cè)法成為了新時(shí)期下土地利用監(jiān)測(cè)的重要手段之一，它反映的是某一時(shí)段內(nèi)土地利用的變化情況，計(jì)算公式如下：

式中，K表示土地利用動(dòng)態(tài)程度；Ua和Ub表示研究階段和研究過(guò)程中土地利用情況；T為研究時(shí)期的時(shí)間長(zhǎng)度，如果以年為基本單位，K就表示研究區(qū)域內(nèi)土地利用年變化情況。

根據(jù)這一公式還可以得出1999～2009年以及2009～2019年這兩個(gè)時(shí)段內(nèi)某市土地利用動(dòng)態(tài)（年變化情況）如表1所示。

表1 1999～2009年及2009～2019年某市土地利用類型動(dòng)態(tài)度

從表1得出：水體、建筑用地全部為正數(shù)；農(nóng)業(yè)用地、植被濃度、稀疏植被全部為負(fù)數(shù)，這就可以說(shuō)明農(nóng)業(yè)用地、植被濃度、稀疏植被面積逐漸減少，水體、建筑用地的面積是逐年呈上升的趨勢(shì)。

某市屬于溫帶大陸性季風(fēng)氣候，降水較多，蒸發(fā)較快，根據(jù)以上分析可以推斷出某市水體覆蓋率增加的可能性依然十分明顯，建筑用地持續(xù)增加；農(nóng)業(yè)用地會(huì)有減少的風(fēng)險(xiǎn)，應(yīng)當(dāng)加大土地資源利用效率，保護(hù)農(nóng)業(yè)用地。另外，植被濃度和稀疏植被在未來(lái)時(shí)期內(nèi)還會(huì)有上升和增加的趨勢(shì)。

四、改進(jìn)建議

土地利用變化監(jiān)測(cè)工作對(duì)本地區(qū)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展具有深遠(yuǎn)的意義和影響，但是由于其沒(méi)有統(tǒng)一的監(jiān)測(cè)標(biāo)準(zhǔn)，面對(duì)這一問(wèn)題，土地監(jiān)測(cè)工作者應(yīng)當(dāng)結(jié)合本地的實(shí)際情況選擇合適的監(jiān)測(cè)方法。時(shí)下，隨著遙感技術(shù)的不斷完善與發(fā)展，未來(lái)將會(huì)有更多新的技術(shù)和新的方法幫助土地利用監(jiān)測(cè)工作者獲取更高的分辨率影像，這樣才能制定出更加合理的土地利用規(guī)劃戰(zhàn)略，進(jìn)而形成良好和可持續(xù)發(fā)展的生存環(huán)境。

為了使本市土地監(jiān)測(cè)的準(zhǔn)確度更高，下一步工作還可以借助分辨率較高的國(guó)產(chǎn)衛(wèi)星ZY全色和多光譜等方法，對(duì)本市土地利用比較集中的地方做出一些更加細(xì)致的分析與研究。

目前，對(duì)于土地利用變化分布不均勻、分布尺度等問(wèn)題界定依然處于摸索和探究階段，根據(jù)被研究對(duì)象區(qū)域內(nèi)的土地利用的實(shí)際情況進(jìn)行合理的尺度界定顯得尤為重要。

五、結(jié)語(yǔ)

綜上所述，通過(guò)本次研究發(fā)現(xiàn)，某市總體土地利用情況比較合理，不同類型土地規(guī)劃也比較合理，整體變化不明顯。但在新時(shí)期下，某市仍需不斷優(yōu)化建設(shè)用地，加大基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)力度，并能做好建設(shè)用地和農(nóng)業(yè)用地之間引導(dǎo)工作，合理安排土地資源結(jié)構(gòu)和布局，充分展現(xiàn)土地資源在市場(chǎng)體系中的基礎(chǔ)性作用，引導(dǎo)土地利用向著高效型和創(chuàng)新型的方向轉(zhuǎn)變，進(jìn)而構(gòu)建出科學(xué)的土地利用新機(jī)制。