基于“三生空間”的貴陽市土地利用轉(zhuǎn)型研究

陳其 魏媛

摘 要：為探討貴陽市土地利用轉(zhuǎn)型的特征與方向，該研究基于“三生空間”視角，運用ArcGIS軟件對貴陽市2010年、2015年、2020年3期的遙感數(shù)據(jù)進行定量分析，探討貴陽市2010—2020年土地利用轉(zhuǎn)型的特征。結(jié)果顯示：2010—2020年貴陽市土地利用變化呈現(xiàn)出生活用地增加、生產(chǎn)用地和生態(tài)用地減少的特點，主要表現(xiàn)為生產(chǎn)用地和生態(tài)用地之間的相互轉(zhuǎn)移，以及生產(chǎn)用地和生態(tài)用地向生活用地轉(zhuǎn)移。

關(guān)鍵詞：三生空間;土地利用轉(zhuǎn)型;ArcGIS空間分析技術(shù);貴陽市

中圖分類號 F293.2;P208 文獻標識碼 A 文章編號 1007-7731（2022）09-0130-04

Research on Land Use Transformation of Guiyang City Based on Sansheng Space

CHEN Qi1? ?WEI Yuan2

（1School of Public Administration， Guizhou University of Finance and Economics， Guiyang 550025，China;2School of Management Science and Engineering， Guizhou University of Finance and Economics， Guiyang 550025， China）

Abstract： To explore the characteristics and direction of land use transition in Guiyang. Based on the perspective of Sansheng space， this study uses ArcGIS software to quantitatively analyze the remote sensing data of Guiyang City in 2010， 2015， and 2020， and derive the characteristics of Guiyang City′s land use transition from 2010 to 2020. The results show： 2010—2020 The land use change in Guiyang City in 2004 showed the characteristics of increased living land and decreased production land and ecological land， which were mainly manifested in the mutual transfer between production land and ecological land， and the transfer of production land and ecological land to living land.

Key words： Sansheng space; Land use transformation; ArcGIS spatial analysis technology; Guiyang City

土地利用變化的概念起源于森林變化，由英國學者格蘭杰在研究以林業(yè)為主的國家土地利用時提出[1]。龍花樓等學者于2000年左右將土地利用轉(zhuǎn)型的概念引入中國，經(jīng)國內(nèi)學者不斷創(chuàng)新發(fā)展，土地利用轉(zhuǎn)型引起研究熱潮[2]。隨著經(jīng)濟發(fā)展，截至2021初，我國城鎮(zhèn)化率已達60%，土地利用結(jié)構(gòu)不合理、環(huán)境污染等問題日益突出，不同用地之間相互爭奪使用空間，造成城市空間功能紊亂。本研究以貴陽市為研究對象，基于“三生空間”視角，利用土地利用轉(zhuǎn)移矩陣對貴陽市不同時期的土地利用數(shù)據(jù)進行分析，得出貴陽市近10年土地利用轉(zhuǎn)型的特征，為貴陽市未來的土地利用規(guī)劃提供參考，改善土地利用狀況，實現(xiàn)經(jīng)濟發(fā)展與生態(tài)保護的雙贏。

1 資料與方法

1.1 研究區(qū)概況 貴陽市位于西南腹地，屬于貴州中部地區(qū)（106°27′E、26°44′N），海拔較高，基本在1100m左右（圖1）。地處云貴高原的東部，林地資源豐富，降水充足，屬于濕潤性氣候地區(qū)，水土資源組合較為平衡。林地及耕地面積占土地面積的70%以上，森林覆蓋率達到39.19%。貴陽市人口約497萬人，城鎮(zhèn)化率高達76.13%。經(jīng)濟水平的提高與城鎮(zhèn)人口的持續(xù)增加將會繼續(xù)加大對土地的需求，推動貴陽市土地利用格局進一步轉(zhuǎn)型。

1.2 數(shù)據(jù)來源 貴陽市3期的土地利用現(xiàn)狀數(shù)據(jù)來源于中國科學院資源環(huán)境科學與數(shù)據(jù)中心，并依據(jù)楊清可等[6]對“三生空間”的土地利用進行分類。

1.3 研究方法 土地利用轉(zhuǎn)移矩陣是馬爾科夫模型在土地利用變化方面的應用。它不僅可以定量地表明不同土地利用類型之間的轉(zhuǎn)化情況，還可以揭示不同土地利用類型間的轉(zhuǎn)移速率，是研究土地利用變化的重要方法。其表達式為：

[SijS11? ? ?S12? …? S1nS21? ? ?S22? …? S2n…? ? ?…? ? …? …Sn1? ? ?Sn2? …? Snn]

式中：S表示土地面積;n表示土地利用的類型數(shù);i表示研究初期的土地利用類型;j表示研究期末的土地利用類型。

2 結(jié)果與分析

2.1 貴陽市2010—2020年土地利用變化情況 基于“三生空間”視角，由圖2可知，2010—2020年貴陽市生產(chǎn)空間面積呈先增加再減少的趨勢，2010—2015年增加了35km2，2015—2020年期間減少了80km2，總面積減少了45km2;生態(tài)空間面積持續(xù)減少，10年間一共減少了117km2;只有生活空間面積持續(xù)增加，10年間共增加了163km2。綜上可以看出，隨著經(jīng)濟水平的提高和城鎮(zhèn)人口的增加，貴陽市土地利用整體呈現(xiàn)出以犧牲生產(chǎn)空間和生態(tài)空間的面積來增加生活空間用地面積的趨勢。

從2級分類來看（圖3、表1）：（1）2010—2015年農(nóng)業(yè)生產(chǎn)用地減少了88km2，林地生態(tài)用地減少了43km2，草地生態(tài)用地減少了38km2;工礦生產(chǎn)用地增加了123km2，農(nóng)村生活用地增加了9km2，城鎮(zhèn)生活用地增加了38km2;水域和其他生態(tài)用地面積基本保持不變。在這期間，由于社會經(jīng)濟快速發(fā)展，貴陽市城鎮(zhèn)化進程加快，導致犧牲農(nóng)業(yè)生產(chǎn)用地和生態(tài)用地來增加工礦生產(chǎn)用地和生活用地的面積，以促進經(jīng)濟的發(fā)展。（2）2015—2020年期間，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)用地減少了130km2，草地生態(tài)用地減少了118km2，農(nóng)村生活用地減少了22km2;工礦生產(chǎn)用地、林地、水域及城鎮(zhèn)生活用地分別增加了50、49、32、138km2，其他生態(tài)用地面積基本保持不變。在這期間，由于生態(tài)問題逐漸受到國家重視，林地、水域及其他生態(tài)用地面積逐漸增加;但由于發(fā)展的需要，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)用地和草地生態(tài)用地面積均有減少，轉(zhuǎn)而促進了工礦生產(chǎn)用地和城鎮(zhèn)生活用地面積的增加。

2.2 土地利用轉(zhuǎn)移矩陣分析 運用ArcGIS軟件對貴陽市不同時期的土地利用進行轉(zhuǎn)移矩陣分析（表2、3）。

2.2.1 生產(chǎn)用地 2010—2015年貴陽市生產(chǎn)用地總體呈增加趨勢，其中農(nóng)業(yè)生產(chǎn)用地減少了88km2，主要向工礦生產(chǎn)用地和城鎮(zhèn)生活用地轉(zhuǎn)移，轉(zhuǎn)移率分別為70.45%和20.45%。工礦生產(chǎn)用地增長了123km2，增長量主要來源于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)用地、草地生態(tài)用地和林地生態(tài)用地，增長貢獻率分別為50.4%、24.39%和23.57%。2015—2020年貴陽市生產(chǎn)用地總體呈減少趨勢，其中農(nóng)業(yè)生產(chǎn)用地減少了130km2，只有1065km2保持不變，減少量主要轉(zhuǎn)移給了林地生態(tài)用地和草地生態(tài)用地，轉(zhuǎn)移率分別為58.82%和28.27%;增加量也主要來源于林地生態(tài)用地和草地生態(tài)用地，其貢獻率分別為63.92%和30.31%。工礦生產(chǎn)用地增加了50km2，其中只有72km2保持不變，減少量主要轉(zhuǎn)移給了林地生態(tài)用地、城鎮(zhèn)生活用地和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)用地，轉(zhuǎn)移率分別為28.45%、29.31%和26.72%;增加量主要來源于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)用地、林地生態(tài)用地和草地生態(tài)用地，貢獻率分別為43.03%、26.06%和24.85%。

2.2.2 生態(tài)用地 2010—2015年貴陽市生態(tài)用地呈減少趨勢，其中草地生態(tài)用地減少了38km2，主要向工礦生產(chǎn)用地轉(zhuǎn)移，轉(zhuǎn)移率76.92%。林地生態(tài)用地減少了43km2，也主要向工礦生產(chǎn)用地轉(zhuǎn)移，轉(zhuǎn)移率67.44%。其他生態(tài)用地基本保持不變。2015—2020年貴陽市生態(tài)用地呈持續(xù)減少趨勢，草地生態(tài)用地減少了118km2，只有668km2保持不變，減少量主要轉(zhuǎn)移給了林地生態(tài)用地和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)用地，轉(zhuǎn)移率分別為44.31%和43.78%;增加量也主要來源于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)用地和林地生產(chǎn)用地，貢獻率分別為54.23%和40.28%。林地生態(tài)用地增加了49km2，其中有2754km2保持不變，減少量主要轉(zhuǎn)移給了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)用地和草地生態(tài)用地，轉(zhuǎn)移率分別為64.39%和23.71%;增加量也主要來源于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)用地和草地生產(chǎn)用地，貢獻率分別為63.49%和29.54%。水域生態(tài)用地增加了32km2，其中47km2保持不變，減少量主要轉(zhuǎn)移給了林地生態(tài)用地和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)用地，轉(zhuǎn)移率為48.89%和33.33%。其他生態(tài)用地面積基本保持不變。

2.2.3 生活用地 2010—2015年貴陽市生活用地總體呈增加趨勢，農(nóng)村生活用地增加了9km2，變化幅度不大;城鎮(zhèn)生活用地增加了38km2，增加量主要來源于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)用地、草地生態(tài)用地和林地生態(tài)用地，貢獻率分別為47.37%、23.68%和23.68%。2015—2020年貴陽市生活用地總體呈加速增長趨勢，但農(nóng)村生活用地減少了22km2，主要向城鎮(zhèn)生活用地、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)用地和林地生態(tài)用地轉(zhuǎn)移，轉(zhuǎn)移率分別為35.85%、20.75%和18.87%;增加量主要來源于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)用地和草地生態(tài)用地，貢獻率分別為36.67%、26.67%。城鎮(zhèn)生活用地增加了138km2，其中89km2保持不變，減少量主要向林地和草地轉(zhuǎn)移，轉(zhuǎn)移率分別為38.71%和22.58%;增加量主要來源于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)用地、林地生態(tài)用地、工礦生產(chǎn)用地和草地生態(tài)用地，貢獻率分別為30.77%、21.89%、19.53%、16.57%。

綜上，2010—2020年貴陽市土地利用變化呈現(xiàn)出生活用地增加、生產(chǎn)用地和生態(tài)用地減少的特點，主要表現(xiàn)為生產(chǎn)用地和生態(tài)用地之間的相互轉(zhuǎn)移，以及生產(chǎn)用地和生態(tài)用地向生活用地轉(zhuǎn)移。

3 結(jié)論與討論

本研究運用ArcGIS軟件，基于“三生空間”視角，對2010—2020年貴陽市的土地利用轉(zhuǎn)型進行分析，結(jié)果表明：（1）2010—2015年，貴陽市土地利用整體呈現(xiàn)出生產(chǎn)用地與生活用地增加、生態(tài)用地減少的特點。在這期間，隨著經(jīng)濟水平的提高與城鎮(zhèn)人口的持續(xù)增加，貴陽市的發(fā)展呈現(xiàn)出以犧牲生態(tài)用地來促進城鎮(zhèn)化和工業(yè)化發(fā)展的特點。（2）2015—2020年，貴陽市土地利用整體呈現(xiàn)出生產(chǎn)用地和生態(tài)用地小幅度減少而生活用地大幅增加的特點。在這期間，隨著城市化不斷深入，同時對生態(tài)環(huán)境的保護意識也逐漸增強，所以生態(tài)用地雖持續(xù)減少，但幅度已經(jīng)得到控制，生活用地持續(xù)增加，且幅度較大。因此，作為全國生態(tài)文明十佳城市的貴陽，在未來的土地利用規(guī)劃中需要注重對生態(tài)環(huán)境的保護，要保護好農(nóng)業(yè)生產(chǎn)用地，嚴格控制生態(tài)用地的數(shù)量，科學合理布局農(nóng)村生活用地和城鎮(zhèn)建設用地，并以生態(tài)文明建設為重點，對生產(chǎn)、生態(tài)、生活用地進行系統(tǒng)的規(guī)劃建設，促進土地利用與生態(tài)環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展。

參考文獻

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（責編：徐世紅）