信息熵在土地利用結(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)變化研究中的應(yīng)用
——以重慶市北碚區(qū)為例

?廖漣漪 ，廖和平 ，楊 偉 ?

（1. 西南大學(xué)地理科學(xué)學(xué)院，重慶 400715；2. 西南大學(xué)國(guó)土資源研究所，重慶 400715；3. 重慶工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院地質(zhì)與測(cè)繪工程學(xué)院，重慶 400037）

信息熵在土地利用結(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)變化研究中的應(yīng)用
——以重慶市北碚區(qū)為例

廖漣漪1,?2，廖和平1,?2，楊 偉3

（1. 西南大學(xué)地理科學(xué)學(xué)院，重慶 400715；2. 西南大學(xué)國(guó)土資源研究所，重慶 400715；3. 重慶工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院地質(zhì)與測(cè)繪工程學(xué)院，重慶 400037）

基于轉(zhuǎn)移流和信息熵理論，以北碚區(qū)為例，分析了2005～2015年重慶市北碚區(qū)土地利用的轉(zhuǎn)移流和土地利用結(jié)構(gòu)信息熵動(dòng)態(tài)變化，對(duì)近11 a來(lái)土地的各個(gè)利用類型的增減變化和影響熵值大小的因素進(jìn)行了討論。結(jié)果表明：（1）研究期內(nèi)北碚區(qū)建設(shè)用地持續(xù)增加，耕地不斷減少，其他地類有增有減。（2）單一土地利用動(dòng)態(tài)度差異較大，城鎮(zhèn)村及工礦用地6.6%、交通運(yùn)輸用地6.6%，維持較高占比，耕地11 a內(nèi)呈緩慢下降趨勢(shì)，動(dòng)態(tài)度變化不明顯。（3）由于居民點(diǎn)及工礦用地和交通用地的增加，耕地和其他土地的減少使得北碚區(qū)土地利用結(jié)構(gòu)均衡度和信息熵均呈現(xiàn)波動(dòng)式上升事態(tài)，優(yōu)勢(shì)度呈現(xiàn)波動(dòng)式下降事態(tài)。并提出合理利用北碚區(qū)土地資源的建議。

轉(zhuǎn)移流；信息熵；土地利用結(jié)構(gòu)；重慶

熵的概念源自熱物理學(xué)，信息熵理論可以用來(lái)刻畫(huà)復(fù)雜系統(tǒng)內(nèi)部的變動(dòng)趨勢(shì)，隨著信息熵研究領(lǐng)域的不斷擴(kuò)大，信息熵理論被引入到土地利用結(jié)構(gòu)的研究中用來(lái)測(cè)度土地結(jié)構(gòu)演變的動(dòng)態(tài)性和有序性[1-5]。我國(guó)學(xué)者應(yīng)用信息熵理論對(duì)不同的區(qū)域的土地利用結(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)變化進(jìn)行了研究，如劉筱非等[2]對(duì)重慶市江北區(qū)的土地利用結(jié)構(gòu)進(jìn)行了研究與分析，認(rèn)為土地利用類型的變化可用信息熵的動(dòng)態(tài)演變來(lái)直接反映。周子英等[3-6]研究了長(zhǎng)沙市土地利用結(jié)構(gòu)信息熵時(shí)空變化規(guī)律，從時(shí)間角度分析了長(zhǎng)沙市的土地利用結(jié)構(gòu)時(shí)間分異情況，從空間的角度分析并研究了長(zhǎng)沙市各個(gè)子區(qū)域的熵值變化。

研究以重慶市北碚區(qū)為例，通過(guò)2005～2015年11 a的時(shí)間尺度對(duì)北碚區(qū)土地利用時(shí)空動(dòng)態(tài)特征進(jìn)行分析，引入信息熵理論來(lái)研究北碚區(qū)2005～2015年土地利用結(jié)構(gòu)變化的趨勢(shì)和演變?cè)騕7-8]。通過(guò)其熵值的變化來(lái)反映和分析北碚區(qū)這11 a來(lái)的演化規(guī)律和空間格局，對(duì)其信息熵變化的驅(qū)動(dòng)因素進(jìn)行分析，將信息熵的社會(huì)經(jīng)濟(jì)影響因子與其相關(guān)程度進(jìn)行比較，以期為該區(qū)充分合理的進(jìn)行土地利用的結(jié)構(gòu)布局提供科學(xué)決策依據(jù)，為相似地區(qū)的土地利用結(jié)構(gòu)優(yōu)化和可持續(xù)利用提供參考。

1 研究區(qū)域與方法

1.1 區(qū)域概況

北碚區(qū)地處重慶市主城區(qū)西北部，區(qū)域坐標(biāo)位于東經(jīng) 106°18′～106°56′，北緯 29°39′～30°03′，東接渝北區(qū)，南連沙坪壩區(qū)，西界璧山區(qū)，北鄰合川區(qū)，面積為755 km2。全區(qū)下轄3個(gè)街道，12個(gè)鎮(zhèn)，背靠縉云山，嘉陵江環(huán)城而過(guò)。北碚區(qū)農(nóng)用地、建設(shè)用地和未利用地面積分別占全區(qū)面積的66.95%、22.39%和10.66%。農(nóng)用地所占比重較大，人均建設(shè)用地所占比重相對(duì)較小，全區(qū)空間分布差異十分顯著。

1.2 數(shù)據(jù)來(lái)源

社會(huì)經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)來(lái)源于《重慶市統(tǒng)計(jì)年鑒》（2006～2016年）和《北碚區(qū)統(tǒng)計(jì)年鑒》（2006～2016年）。土地利用數(shù)據(jù)來(lái)源于北碚區(qū)2005～2015年土地利用變更調(diào)查資料。根據(jù)北碚區(qū)的實(shí)際情況并結(jié)合國(guó)土資源部2001年頒布《全國(guó)土地分類（試行）》文件，為了全面反應(yīng)土地利用結(jié)構(gòu)的動(dòng)態(tài)變化情況，筆者參照有關(guān)研究，對(duì)2005～2015年的北碚區(qū)變更數(shù)據(jù)進(jìn)行整理分類，按照《土地利用現(xiàn)狀調(diào)查技術(shù)規(guī)程》中的土地利用分類系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行轉(zhuǎn)換，將土地利用的類型分為耕地、園地、林地、草地、城鎮(zhèn)村及工礦用地、交通運(yùn)輸用地、水域及水利設(shè)施用地和其他土地等8個(gè)大類。

1.3 研究方法

1.3.1 土地利用轉(zhuǎn)移流 引入動(dòng)態(tài)物質(zhì)變化中“流”的概念，一定的時(shí)間段內(nèi)，將由某種地類轉(zhuǎn)換為另一種地類的情況叫做“土地利用轉(zhuǎn)移流”，用來(lái)表示土地利用用途變化的矢量屬性。在不同的土地利用的類型當(dāng)中，由其他地類轉(zhuǎn)換為該地類的變化量稱為“轉(zhuǎn)入流”，由該種地類轉(zhuǎn)為其他地類的變化量稱之為“轉(zhuǎn)出流”[9]。轉(zhuǎn)入流與轉(zhuǎn)出流之和為該地類的“土地利用轉(zhuǎn)移流”，表示該地類中所有涉及土地利用變化的總量。轉(zhuǎn)入流與轉(zhuǎn)出流之差為土地轉(zhuǎn)移流凈值[10]。當(dāng)差值為正時(shí)，表示該地類凈流入；反之，當(dāng)其值為負(fù)時(shí)，表示該土地利用類型凈流出，公式如下。

式中：Lf為土地利用轉(zhuǎn)移流；Lout為轉(zhuǎn)出流；Lin為轉(zhuǎn)入流；Lnf為土地轉(zhuǎn)移流凈值。

1.3.2 單一土地利用動(dòng)態(tài)度 基于土地利用轉(zhuǎn)移流的視角，對(duì)單一的土地利用變化的動(dòng)態(tài)度進(jìn)行分析，來(lái)更好的研究土地利用結(jié)構(gòu)的變化程度。單一土地利用動(dòng)態(tài)度是表示一定時(shí)間內(nèi)，在研究區(qū)域中的某種土地利用類型數(shù)量變化的情況，可通過(guò)土地轉(zhuǎn)移流凈值占研究初期該土地利用類型面積的比例來(lái)表示[11]。公式如下：

式中：Ki為單一土地利用動(dòng)態(tài)度；Lnf為土地轉(zhuǎn)移流凈值；Ai0為土地利用類型初期面積；T為土地利用變化時(shí)間段。

1.3.3 土地利用結(jié)構(gòu)信息熵 假設(shè)1個(gè)區(qū)域的用地面積為S，根據(jù)其不同的功能可將其劃分為n個(gè)職能類型，各個(gè)職能類型的地類面積分別為S1，S2，…，Sn，則有 。依照Shannon信息熵的概念可以構(gòu)造出區(qū)域的土地利用結(jié)構(gòu)信息熵[12-13]，公式如下。

式中：H為土地利用結(jié)構(gòu)信息熵，表明區(qū)域土地利用的均衡程度，熵值越低，呈現(xiàn)出不同職能的土地利用類型數(shù)越少，各職能類型的面積相差越大，土地分布越不均衡；Pi為區(qū)域中各職能類型面積占區(qū)域用地總面積的比例。當(dāng)各職能地類的面積相等時(shí)，即P1=P2=…=PN=1/N時(shí)，熵值最大，表明該區(qū)域的土地利用呈現(xiàn)均衡狀態(tài)[11-12]。但這種均衡的狀態(tài)在現(xiàn)實(shí)當(dāng)中很難實(shí)現(xiàn)，事實(shí)上，土地資源產(chǎn)出量可以滿足社會(huì)的需求，能夠達(dá)到預(yù)期效益即可認(rèn)為是較為合理的土地利用結(jié)構(gòu)。

1.3.4 土地利用結(jié)構(gòu)的均衡度和優(yōu)勢(shì)度 為了縮小不同發(fā)展時(shí)段的土地職能數(shù)的差異，使土地利用結(jié)構(gòu)的信息熵的更具有直觀性和可比性，可以定義區(qū)域土地利用結(jié)構(gòu)的均衡度，即實(shí)際熵值與最大熵值（即lnN）之比[14]，公式見(jiàn)（5）。

式中可知，均衡度J的變化區(qū)間為（0,1]，當(dāng)J=0時(shí)，區(qū)域土地利用結(jié)構(gòu)屬于最不均衡的狀態(tài)，而J=1時(shí)，區(qū)域土地利用結(jié)構(gòu)達(dá)到最平衡狀態(tài)，即均衡度越大，區(qū)域的土地利用均質(zhì)性就越強(qiáng)。相應(yīng)的，引入優(yōu)勢(shì)度的表達(dá)式，見(jiàn)公式（6）。

式（6）中：I為優(yōu)勢(shì)度，優(yōu)勢(shì)度反映了區(qū)域內(nèi)一種或多種土地利用類型支配該區(qū)域土地利用結(jié)構(gòu)的程度，與均衡度的意義相反。

2 結(jié)果與分析

2.1 土地系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特征分析

2.1.1 北碚區(qū)土地利用轉(zhuǎn)移流凈值變化特征 由圖1可知，2005～2015年，北碚區(qū)耕地減少4 569.45 hm2，占總面積比例由35.30%降為29.22%；城鎮(zhèn)村工礦用地持續(xù)增長(zhǎng)，增長(zhǎng)值高達(dá)6 613.68 hm2，占總面積比例由10.81%增為19.61%；草地和水域變化量不大，占總面積比例未發(fā)生變化；園地增加1 773.67 hm2，由5.39%增加為7.75%；林地增加1 442.98 hm2，由之前的27.81%增加到29.73%；未利用地減少6 328.09 hm2，由14.74%降為6.32%；交通運(yùn)輸用地增加了977.02 hm2，由1.48%增加為2.78%。11 a以來(lái)，除建設(shè)用地持續(xù)增加外，其他地類有增有減。2005～2010年主要表現(xiàn)為林地、園地大幅增加，其他土地大幅減少；2010～2015年土地利用轉(zhuǎn)移流的凈值變化主要表現(xiàn)為耕地大幅度減少、城鎮(zhèn)村工礦用地大幅度增加。

圖1 北碚區(qū)不同時(shí)期土地轉(zhuǎn)移量?jī)糁?/p>

2.1.2 北碚區(qū)土地利用動(dòng)態(tài)度變化特征 由圖2可知，2005～2015年，單一土地利用動(dòng)態(tài)度差異較大，其中，城鎮(zhèn)村及工礦用地6.6%、交通運(yùn)輸用地6.6%、其他土地-5.30%，園地4.06%，草地0.37%，林地0.63%，耕地-1.61%；5 a尺度上，各地類土地利用動(dòng)態(tài)度的差異較大，根據(jù)不同時(shí)期的土地利用類型動(dòng)態(tài)度，可以將其劃分成兩個(gè)階段，第一階段是2005～2010年，第二階段是2010～2015年。耕地的土地利用動(dòng)態(tài)度在第二階段稍低于第一階段，且均為負(fù)值，即耕地11 a內(nèi)呈緩慢下降趨勢(shì)，動(dòng)態(tài)度變化不明顯。2005～2010年園地呈快速增長(zhǎng)趨勢(shì)，土地利用動(dòng)態(tài)度達(dá)到5.5%，2010～2015年開(kāi)始緩慢減少，土地利用動(dòng)態(tài)度呈現(xiàn)負(fù)值。城鎮(zhèn)村及工礦用地和交通運(yùn)輸用地的動(dòng)態(tài)度較高，兩個(gè)階段相差不大，變化率為正值，說(shuō)明11 a內(nèi)北碚區(qū)城鎮(zhèn)化水平大幅度提高，城鎮(zhèn)發(fā)展較快，交通設(shè)施不斷完善。其他土地兩個(gè)階段土地利用動(dòng)態(tài)度均為負(fù)值，在2005～2010年其他土地快速減少，動(dòng)態(tài)度高達(dá)-16.36%，說(shuō)明土地利用率不斷提高。

圖2 不同時(shí)期各土地利用類型動(dòng)態(tài)度

2.2 北碚區(qū)土地利用結(jié)構(gòu)時(shí)序變化分析

2.2.1 信息熵與均衡度均呈持續(xù)增長(zhǎng)勢(shì)態(tài) 由表1可知，近11 a來(lái)，北碚區(qū)土地利用結(jié)構(gòu)信息熵由2005年的1.614 1 Nat增長(zhǎng)到2016年的1.663 1 Nat。根據(jù)2005～2015年土地變更數(shù)據(jù)，研究期內(nèi)北碚區(qū)土地職能總數(shù)維持不變，土地利用結(jié)構(gòu)變化直接導(dǎo)致信息熵的變化，其主要變化的趨勢(shì)是各職能地類逐漸趨于平衡。北碚區(qū)土地利用結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢(shì)度由2005年的0.223 8降低到了2015年的0.200 2，說(shuō)明主導(dǎo)北碚區(qū)土地利用結(jié)構(gòu)的土地類型相對(duì)增加，從側(cè)面說(shuō)明各職能地趨衡態(tài)勢(shì)。

2.2.2 北碚區(qū)土地利用結(jié)構(gòu)信息熵變化趨勢(shì)分析 北碚區(qū)土地利用信息熵總體呈持續(xù)增長(zhǎng)趨勢(shì)，可劃分為3個(gè)階段。第1階段：2005～2011年的快速增長(zhǎng)階段，信息熵由2005年底的1.614 1 Nat快速增長(zhǎng)到2011年的1.656 2 Nat，年均增長(zhǎng)0.70%，這一階段也是北碚區(qū)社會(huì)經(jīng)濟(jì)迅速發(fā)展時(shí)期，經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展使得北碚區(qū)土地利用結(jié)構(gòu)由差異化向均衡化方向發(fā)展；第二階段：2012～2015年的高熵值呈緩慢增長(zhǎng)勢(shì)態(tài)，信息熵在1.65～1.67區(qū)間內(nèi)維持著較高信息熵水平的緩慢增長(zhǎng)，年均增長(zhǎng)0.17%；北碚區(qū)土地利用結(jié)構(gòu)的內(nèi)部變化引起了信息熵的變化，具體如下。

（1）基礎(chǔ)配套設(shè)用地的大幅增加，居民點(diǎn)及工礦用地和交通用地在研究期內(nèi)分別以高速增加，11 a內(nèi)分別增長(zhǎng)了76.72%、161.39%，工業(yè)化和城鎮(zhèn)化率的提高是建設(shè)用地持續(xù)增長(zhǎng)的直接原因。

（2）農(nóng)業(yè)內(nèi)部結(jié)構(gòu)調(diào)整，林地和園地增長(zhǎng)較快，園地增量為17 km2，林地的增加量為14 km2；而耕地呈逐漸減少態(tài)勢(shì)；

（3）其他土地被大量地開(kāi)墾和利用，從2005年的11 078 km2快速減少到2015年的4 750 hm2，11 a凈減少了6 328 km2。

研究期內(nèi)，北碚區(qū)土地利用結(jié)構(gòu)信息熵的變化情況反映了北碚區(qū)處在產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)不斷升級(jí)改造和城市擴(kuò)張、農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整的過(guò)程中，農(nóng)用地向非農(nóng)用地轉(zhuǎn)化不斷加快，土地生態(tài)系統(tǒng)的平衡度逐年降低。北碚區(qū)農(nóng)用地大幅度減少的趨勢(shì)，表明北碚區(qū)的土地利用結(jié)構(gòu)有待提升，土地開(kāi)發(fā)利用程度還有待加強(qiáng)。

3 土地利用結(jié)構(gòu)信息熵變化影響因素分析

3.1 土地利用變化對(duì)信息熵的影響

信息熵的變化直接受土地利用變化的影響，可以通過(guò)信息熵的結(jié)果對(duì)土地利用系統(tǒng)的均衡性和有序性進(jìn)行分析研究[15-16]，對(duì)2005～2015年北碚區(qū)土地利用類型與信息熵進(jìn)行相關(guān)性分析（表2）。

表1 北碚區(qū)2005～2015年土地利用結(jié)構(gòu)及其信息熵

表2 2005～2015年北碚區(qū)土地利用結(jié)構(gòu)與信息熵的相關(guān)性

在顯著性水平P<0.05時(shí)，園地、林地及草地與信息熵呈正相關(guān)，其中園地相關(guān)系數(shù)最高為0.856；在顯著性水平P<0.01時(shí)，耕地和其他土地信息熵呈負(fù)相關(guān)，其中耕地相關(guān)系數(shù)最高，達(dá)到了-0.965，城鎮(zhèn)村及工礦用地和交通運(yùn)輸用地與信息熵呈正相關(guān)，其中交通運(yùn)輸用地的相關(guān)系數(shù)最大，為0.991。由土地利用結(jié)構(gòu)變化與信息熵變化相關(guān)性分析可知，信息熵的變化直接受土地利用變化的影響。研究期內(nèi)北碚區(qū)土地職能總數(shù)維持不變，2005～2015年，城鎮(zhèn)村及工礦用地和交通運(yùn)輸用地占比不斷上升，耕地與其他土地持續(xù)下降，各職能地類逐漸趨于平衡，信息熵作為衡量各職能地類的均衡度，因而信息熵值呈逐漸增長(zhǎng)趨勢(shì)。

3.2 社會(huì)經(jīng)濟(jì)對(duì)信息熵的影響

對(duì)北碚區(qū)2005～2015年三大產(chǎn)業(yè)及地區(qū)生產(chǎn)總值（GDP）與信息熵進(jìn)行相關(guān)性分析，結(jié)果見(jiàn)表3。

表3所示，在顯著性水平P<0.01時(shí)，北碚區(qū)第一、第二產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)值與信息熵均呈正相關(guān)，其中第一產(chǎn)業(yè)與信息熵的相關(guān)系數(shù)為0.957，略高于第二產(chǎn)業(yè)；第三產(chǎn)業(yè)綜合的相關(guān)系數(shù)與信息熵的相關(guān)程度不高，但在第三產(chǎn)業(yè)中，房地產(chǎn)業(yè)、批發(fā)零售業(yè)與信息熵的相關(guān)性遠(yuǎn)高于其他行業(yè)。通過(guò)分析表明，第一產(chǎn)業(yè)在北碚區(qū)的生產(chǎn)總值中仍然占據(jù)著相當(dāng)大的比重，隨著農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整和經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型，由第一產(chǎn)業(yè)用地逐步向第二、三產(chǎn)業(yè)用地轉(zhuǎn)移，為第二、第三產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供空間的支持，有效促進(jìn)了二、三產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，進(jìn)而有效促進(jìn)了地區(qū)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)，優(yōu)化北碚區(qū)的土地利用結(jié)構(gòu)。

表3 2005～2015北碚區(qū)經(jīng)濟(jì)與土地利用結(jié)構(gòu)信息熵相關(guān)性

由分析可知第一、第二產(chǎn)業(yè)與信息熵呈高度正相關(guān)，即第一、第二產(chǎn)業(yè)的變化對(duì)信息熵影響較大。由于第二產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值呈飛速增長(zhǎng)勢(shì)態(tài)，第二產(chǎn)業(yè)的增長(zhǎng)需要用地的支持，從而間接影響城鎮(zhèn)村及工礦用地和交通運(yùn)輸用地占比上升。在土地利用結(jié)構(gòu)與產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)變遷過(guò)程中，由于農(nóng)業(yè)本身的弱質(zhì)性等原因，導(dǎo)致北碚區(qū)第一產(chǎn)業(yè)土地利用結(jié)構(gòu)與產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)匹配程度均呈現(xiàn)緩慢的下降趨勢(shì)，因而土地利用結(jié)構(gòu)逐漸呈現(xiàn)趨于平衡，信息熵值也逐漸增大。

3.3 人口因素對(duì)信息熵的影響

由于城市化水平不斷提高，人口數(shù)出現(xiàn)巨大變化，導(dǎo)致了土地利用方式的變化、不同程度的加速了土地利用系統(tǒng)的演變，因此，人口的變化也在一定程度上對(duì)土地利用結(jié)構(gòu)的信息熵值改變產(chǎn)生影響（表4）。北碚區(qū)作為都市功能拓展區(qū)，是新增城市人口的重要集聚區(qū)域，因此，參照2005～2015年的統(tǒng)計(jì)年鑒數(shù)據(jù)，對(duì)信息熵與人口數(shù)量的進(jìn)行相關(guān)性分析，在顯著水平P<0.05的情況下，總?cè)丝跀?shù)與信息熵總?cè)丝谠隽颗c城鎮(zhèn)人口增量均呈負(fù)相關(guān)，其中總?cè)丝跀?shù)相關(guān)系數(shù)最高為-0.863，城鎮(zhèn)人口數(shù)與信息熵呈高度相關(guān)，其相關(guān)系數(shù)為0.940，說(shuō)明北碚區(qū)城鎮(zhèn)人口數(shù)增加一定程度上促使總?cè)丝诰幼∮玫睾蜕钣玫卦黾?，即城?zhèn)建設(shè)用地增加，從而使得土地利用結(jié)構(gòu)更加均衡，信息熵持續(xù)增長(zhǎng)。

表4 2005～2015北碚區(qū)人口與土地利用結(jié)構(gòu)信息熵相關(guān)性

4 結(jié)論與討論

利用轉(zhuǎn)移流與信息熵理論對(duì)北碚區(qū)土地利用系統(tǒng)進(jìn)行動(dòng)態(tài)分析，得到結(jié)論如下。

第一，研究期內(nèi)，北碚區(qū)建設(shè)用地持續(xù)增加，耕地不斷減少，其他地類有增有減。11 a尺度間，耕地減少4 569.45 hm2，占總面積比例下降了6.08%；城鎮(zhèn)村工礦用地持續(xù)增長(zhǎng)，增長(zhǎng)值高達(dá)6 613.68 hm2，占總面積的比例增加了8.8%。

第二，研究期內(nèi)，單一土地利用動(dòng)態(tài)度差異較大，城鎮(zhèn)村及工礦用地6.6%、交通運(yùn)輸用地6.6%，維持較高占比；耕地11 a內(nèi)呈緩慢下降趨勢(shì)，動(dòng)態(tài)度變化不明顯。說(shuō)明北碚區(qū)城鎮(zhèn)化水平大幅度提高，城鎮(zhèn)發(fā)展較快，交通設(shè)施不斷完善。在2005～2010年其他土地快速減少，動(dòng)態(tài)度高達(dá)-16.36%，說(shuō)明北碚區(qū)的土地利用率不斷提高。

第三，北碚區(qū)土地利用結(jié)構(gòu)均衡度和信息熵均呈現(xiàn)波動(dòng)式上升事態(tài)，因而優(yōu)勢(shì)度呈現(xiàn)波動(dòng)式下降事態(tài)。其直接原因是由于居民點(diǎn)及工礦用地和交通用地的增加，耕地和其他土地的減少；經(jīng)濟(jì)方面是由于二、三產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，促使地類向更加均衡化方向發(fā)展。

針對(duì)北碚區(qū)土地利用變化特征，提出以下建議。

第一，平衡土地資源利用與生態(tài)保護(hù)。隨著城市化進(jìn)程的加速，城鎮(zhèn)用地不斷的提高，致使耕地逐漸向其他地類轉(zhuǎn)換現(xiàn)象明顯。如不能控制耕地快速流逝勢(shì)頭，將對(duì)區(qū)域的糧食安全產(chǎn)生一定影響，而水域和未利用地等面積的擠壓，又會(huì)一定程度的影響區(qū)域的生態(tài)平衡。因此，要保證糧食安全和生態(tài)平衡的前提下合理利用北碚區(qū)的土地資源，努力探索資源保護(hù)與經(jīng)濟(jì)發(fā)展、生態(tài)平衡的關(guān)系，不斷提高土地資源確?？茖W(xué)發(fā)展的能力。

第二，合理統(tǒng)籌土地利用類型?！笆濉逼陂g北碚區(qū)將進(jìn)一步成為產(chǎn)業(yè)發(fā)展、城市建設(shè)和人口聚集的重要區(qū)域。同時(shí)，作為兩江新區(qū)布局的高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)園，北碚將成為重慶高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)和戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)快速聚集發(fā)展的重點(diǎn)區(qū)域。隨著重慶市輕軌六號(hào)線、渝廣高速公路等一大批基礎(chǔ)設(shè)施項(xiàng)的建設(shè)和投入使用，北碚已融入重慶市主城區(qū)的快速發(fā)展的軌道，區(qū)位優(yōu)勢(shì)明顯提升。面對(duì)北碚區(qū)建設(shè)用地的需求與日俱增，規(guī)模不斷擴(kuò)大。農(nóng)用地不斷減少，土地質(zhì)量和土地景觀價(jià)值不斷下降的實(shí)際，北碚區(qū)要在土地利用功能分區(qū)和空間布局的基礎(chǔ)上，著力做好各類用地的統(tǒng)籌，解決土地供需矛盾，實(shí)現(xiàn)土地資源要素的空間均衡，提高土地利用效率，促進(jìn)城鄉(xiāng)統(tǒng)籌發(fā)展。

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The?Application?of?Information?Entropy?in?Dynamic?Change?of?Land?Use?Structure?—A?Case?Study?of?Beibei?District,?Chongqing?City

LIAO Lian-yi1，LIAO He-ping1,2，YANG Wei3
（1. School of Geographical Sciences, Southwest University, Chongqing 400715, PRC; 2. Institute of Land Resources,Southwest University, Chongqing 400715, PRC; 3. Chongqing Vocational Institute of Engineering,Geology and Geometory Engineering School, Chongqing 400037, PRC）

Based on the theory of transfer flow and the information entropy, this research take Beibei district as an example and analyze the dynamic change of the transfer flow and the structure information entropy in the using of Beibei district land during 2005-2015, and we discuss the changes in the use of land of each type and the factors that affect the entropy size for nearly 11 years .The results are as follows : (1) During the study period, the current construction land is increasing continuously, the cultivated land is decreasing, other types increases and decreases. (2) A large difference showed in the dynamic degree of unitary land use, the proportion of the dynamic degree in urban and industrial land is 6.6%, the same situation occurs in the transport land, maintaining a high proportion, arable land showed a slow downward trend in this 11 years, and the dynamic change is not pronounced. (3) Due to the increase of land of residential areas, industrial and traffic land, the decrease of cultivated land and other land makes the degree of land use structure balance and the information entropy fluctuate upward trend, while the dominance shows fluctuating decline situation. Some suggestions of rational use of land resources in Beibei district were put forward at last.

transfer flow; information entropy; land use structure; Chongqing

F301.24

A

1006-060X（2017）11-0043-07

10.16498/j.cnki.hnnykx.2017.011.012

2017-08-08

重慶市教育委員會(huì)人文社科類重點(diǎn)項(xiàng)目（16SKGH250）；重慶市教育委員會(huì)科技項(xiàng)目（KJ1603202）

廖漣漪（1992-），女，重慶市人，碩士研究生，主要從事土地利用規(guī)劃方向的研究。

廖和平

（責(zé)任編輯：肖彥資）