基于地理國(guó)情監(jiān)測(cè)的小城鎮(zhèn)格局變化監(jiān)測(cè)分析

陳鈴鳳

（福建省測(cè)繪產(chǎn)品質(zhì)量檢測(cè)中心 福建福州 350003）

1 引言

近年來，我國(guó)小城鎮(zhèn)建設(shè)取得了較快的發(fā)展，小城鎮(zhèn)數(shù)量陸續(xù)增多，規(guī)模逐漸擴(kuò)大。隨著基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)加快，城鎮(zhèn)功能逐步配套完善，小城鎮(zhèn)的吸引力和輻射能力也不斷增強(qiáng)。為加強(qiáng)小城鎮(zhèn)建設(shè)監(jiān)管、確保小城鎮(zhèn)建設(shè)可持續(xù)發(fā)展，本文以連江縣琯頭鎮(zhèn)為例，利用地理國(guó)情監(jiān)測(cè)成果，結(jié)合基礎(chǔ)地理信息成果資料、中高分辨率影像數(shù)據(jù)和相關(guān)專題數(shù)據(jù)，基于土地利用轉(zhuǎn)移矩陣、土地動(dòng)態(tài)度模型開展小城鎮(zhèn)建設(shè)格局的變化監(jiān)測(cè)研究。研究成果可為全面掌握小城鎮(zhèn)的地理國(guó)情信息，為相關(guān)專業(yè)部門的監(jiān)測(cè)提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，為政府決策提供參考依據(jù)。

琯頭鎮(zhèn)地處閩江口北岸，位于瑯岐、馬尾、連江三個(gè)縣（區(qū)）中心地帶，是通往省會(huì)福州的東大門。該鎮(zhèn)交通便捷，區(qū)位優(yōu)勢(shì)明顯，是國(guó)務(wù)院批準(zhǔn)的省級(jí)對(duì)臺(tái)貿(mào)易點(diǎn)和中國(guó)小城鎮(zhèn)建設(shè)試點(diǎn)鎮(zhèn)。

本文選取了2011 年和2016 年兩個(gè)監(jiān)測(cè)時(shí)段的變化數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)測(cè)分析。對(duì)2011 年的基礎(chǔ)性地理國(guó)情監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)采集、2011 年與2016 年城鎮(zhèn)建成區(qū)提取、空間格局變化監(jiān)測(cè)分析這幾部分進(jìn)行探討。

2 2011 年基礎(chǔ)性地理國(guó)情監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)采集

采用內(nèi)業(yè)采集的方式，充分利用解譯樣本，根據(jù)《地理國(guó)情普查內(nèi)容與指標(biāo)》和《地理國(guó)情普查數(shù)據(jù)規(guī)定和采集要求》等技術(shù)規(guī)定文件，以2016 年基礎(chǔ)性地理國(guó)情監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，結(jié)合2011 年的正射影像、專題數(shù)據(jù)等資料，對(duì)地表覆蓋、水域和交通要素的變化區(qū)域進(jìn)行影像判讀、數(shù)據(jù)采集等處理，對(duì)地表覆蓋一級(jí)類（耕地、園地、林地、草地、房屋建筑區(qū)、鐵路與道路、構(gòu)筑物、人工堆掘地、荒漠與裸露地表、水域、水域和交通要素進(jìn)行空間位置和屬性信息更新。技術(shù)路線如圖1。

圖1 2011 年國(guó)情監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)生產(chǎn)技術(shù)流程圖

3 城鎮(zhèn)建成區(qū)邊界提取

建成區(qū)為“城市建成區(qū)”的簡(jiǎn)稱，指市行政區(qū)范圍內(nèi)經(jīng)過征收的土地和實(shí)際建設(shè)發(fā)展起來的非農(nóng)業(yè)生產(chǎn)建設(shè)地段，它包括市區(qū)集中連片的部分以及分散在近郊區(qū)與城市有著密切聯(lián)系并且具有基本完善的市政公用設(shè)施的城市建設(shè)用地。按照建成區(qū)的定義，采用先宏觀再精細(xì)的流程提取建成區(qū)，按照“行政界線”限定、“城市景觀特征”符合的原則，分別從2011 年和2016 年的遙感影像上解譯提取2011 年、2016 年兩期的城鎮(zhèn)建成區(qū)邊界。

4 小城鎮(zhèn)格局變化監(jiān)測(cè)分析

基于2011 年和2016 年的基礎(chǔ)性地理國(guó)情監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，對(duì)地表覆蓋、水域和交通要素、建成區(qū)邊界進(jìn)行基本統(tǒng)計(jì)，進(jìn)而地表覆蓋、城鎮(zhèn)建設(shè)、基礎(chǔ)設(shè)施、生態(tài)環(huán)境等方面監(jiān)測(cè)小城鎮(zhèn)空間格局變化。采用土地利用分析方法（土地利用轉(zhuǎn)移矩陣、土地利用動(dòng)態(tài)度、土地利用耗減度、土地利用開發(fā)度）分析鎮(zhèn)域范圍的土地利用情況。

圖2 小城鎮(zhèn)格局變化監(jiān)測(cè)內(nèi)容

5 連江縣琯頭鎮(zhèn)格局變化監(jiān)測(cè)成果

5.1 地表覆蓋格局變化分析

2011 年和2016 年地表覆蓋地類變更面積統(tǒng)計(jì)如圖3 和表1 所示。從圖3 可知，2011-2016 年，耕地、林地減少面積明顯大于新增面積，水域的凈面積減少較少，園地、人工堆掘地、構(gòu)筑物、房屋建筑（區(qū)）的新增面積明顯大于減少面積，鐵路與道路的凈面積增加不多。從表1 可知，2016 年地表覆蓋地類中的人工堆掘地、草地、園地的增加面積較多，分別為1.437 平方千米、1.127 平方千米、0.920 平方千米。具體來源構(gòu)成如下：

表1 2011 年和2016 年地表覆蓋地類變更面積統(tǒng)計(jì)表 單位：平方千米

圖3 2011-2016 年地表覆蓋地類變化表

（1）2016 年人工堆掘地增加的主要來源為2011年的耕地、林地和草地，分別占人工堆掘地增加量的30.898%、34.447%、16.562%。

（2）2016 年草地增加的主要來源為2011 年的耕地、林地，分別占草地增加量的41.881%、32.209%。

（3）2016 年園地增加的主要來源為2011 年的耕地、林地，分別園地增加量的81.522%、11.739%。

由此可見，耕地、林地等非建設(shè)類用地轉(zhuǎn)出，而人工堆掘地、構(gòu)筑物、房屋建筑（區(qū)）等建設(shè)類用地增加，表明琯頭鎮(zhèn)在城鎮(zhèn)化建設(shè)進(jìn)程中城鎮(zhèn)化擴(kuò)張使用了大量的非建設(shè)類用地。人工堆掘地（包括在建工地） 是城鎮(zhèn)建設(shè)過程中土地利用結(jié)構(gòu)變化的過渡地類。園地面積的增長(zhǎng)說明該地區(qū)種植產(chǎn)業(yè)在這些年得到了一定的推廣。

5.2 地表覆蓋動(dòng)態(tài)變化分析

在地表覆蓋地類轉(zhuǎn)換分析的基礎(chǔ)上，利用單一土地利用類型動(dòng)態(tài)度、土地利用耗減度和土地利用開發(fā)度這3 個(gè)指數(shù)的計(jì)算模型，對(duì)地表覆蓋在2011-2016 年間的變化速度進(jìn)行度量分析。

由圖4 和表2 可得，2011-2016 年的地表覆蓋動(dòng)態(tài)變化情況為：人工堆掘地的耗減度和開發(fā)度動(dòng)態(tài)度均最大；耕地、林地、水域的動(dòng)態(tài)度呈負(fù)增長(zhǎng)。園地的開發(fā)度僅次于人工堆掘地，且明顯大于耗減度，動(dòng)態(tài)度增長(zhǎng)也僅次于人工堆掘地；構(gòu)筑物、道路、房屋建筑（區(qū)）的開發(fā)度也遠(yuǎn)大于耗減度。草地、荒漠與裸露地耗減度和開發(fā)度相差不大，動(dòng)態(tài)度較小。

表2 2011-2016 年地表覆蓋動(dòng)態(tài)度表 單位：%

圖4 2011-2016 年地表覆蓋地類動(dòng)態(tài)變化圖

由此可以看出，在城鎮(zhèn)建設(shè)過程中，人工堆掘地表現(xiàn)最為活躍，且構(gòu)筑物、房屋建筑（區(qū)）、道路等建設(shè)類用地處于增長(zhǎng)趨勢(shì)，說明土地開發(fā)建設(shè)活動(dòng)較多，土地建設(shè)項(xiàng)目正在推進(jìn)中或已完成。

5.3 建成區(qū)格局變化分析

5.3.1 建成區(qū)空間變化分析

表3 可以看出，2011-2016 年建成區(qū)面積增加0.365 平方千米。將新增建成區(qū)與2011 年地表覆蓋數(shù)據(jù)進(jìn)行空間疊加，統(tǒng)計(jì)得出新增建成區(qū)地表覆蓋各地類來源的面積，主要為耕地、草地、構(gòu)筑物，總占比約為67.845%，說明城鎮(zhèn)建設(shè)使用了耕地以及鎮(zhèn)域中空置的土地。

表3 新增建成區(qū)的地表覆蓋地類來源

5.3.2 建成區(qū)擴(kuò)張方位特征分析

為了分析城鎮(zhèn)用地?cái)U(kuò)展的空間分異，通常是比較城市用地?cái)U(kuò)展速度在不同空間方位上的差異。以2011 年城鎮(zhèn)建成區(qū)幾何中心為原點(diǎn)，東西向?yàn)闄M軸，南北向?yàn)榭v軸，將建成區(qū)劃分為四個(gè)象限八個(gè)方位，并與不同時(shí)期的城鎮(zhèn)建成區(qū)疊加，得出各個(gè)方位新增的建成區(qū)；并計(jì)算各個(gè)方位的建成區(qū)擴(kuò)展面積，如表4。

從表4 和圖5 可知，西南方向的擴(kuò)張面積最多，為0.082 平方千米；其次是東北方向，擴(kuò)張面積為0.075 平方千米。西北方向的擴(kuò)張面積最少，僅為0.016 平方千米。

表4 2011-2016 年城鎮(zhèn)建成區(qū)各方向用地?cái)U(kuò)展空間分異 單位：平方千米

圖5 2011-2016 年城鎮(zhèn)建成區(qū)各方向擴(kuò)張示意圖

西南方向?yàn)楝g頭中央大道建設(shè)方向，琯頭鎮(zhèn)東南面靠海，東南方向已是建筑飽和狀態(tài)，是成熟的鎮(zhèn)區(qū)。東北面鎮(zhèn)區(qū)內(nèi)的空余土地讓城鎮(zhèn)的建設(shè)有了發(fā)展的余地，西面有深杭鐵路、G15 沈海高速通過，交通便利，路網(wǎng)發(fā)達(dá)，且有大片平坦的土地可以擴(kuò)張。從建成區(qū)的現(xiàn)狀和擴(kuò)張方向可以看出，琯頭鎮(zhèn)建成區(qū)建設(shè)呈現(xiàn)出以琯頭中央大道為界，東南部以居住區(qū)為主，西北部為企事業(yè)單位駐地的趨勢(shì)發(fā)展。

6 結(jié)束語

本文基于地理國(guó)情監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，結(jié)合高分辨率遙感影像，運(yùn)用土地利用轉(zhuǎn)移矩陣和土地利用動(dòng)態(tài)度等方法，以福建省連江縣琯頭鎮(zhèn)為例，研究了小城鎮(zhèn)土地利用格局變化特征，全面掌握了該鎮(zhèn)的地理國(guó)情信息和土地利用變化規(guī)律，為該鎮(zhèn)合理而有效利用土地、促進(jìn)土地資源的可持續(xù)發(fā)展以及推進(jìn)城市化進(jìn)程奠定了數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，為政府決策提供決策依據(jù)，對(duì)開展類似項(xiàng)目具有參考價(jià)值，值得借鑒。