土地利用/覆被變化及人文驅(qū)動(dòng)機(jī)制研究

劉曼晴+阿旺白姆

摘 要：文章基于1999年和2009年拉薩地區(qū)landsat5 TM衛(wèi)星影像對(duì)拉薩地區(qū)進(jìn)行了地物類型解譯分類，并結(jié)合拉薩地區(qū)1999年至2009年的人文、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、以及相關(guān)政策等對(duì)拉薩地區(qū)進(jìn)行了土地利用/覆被變化的人文驅(qū)動(dòng)力分析。因此文章從分析結(jié)果可以看出：拉薩地區(qū)1999年-2009年間變化最大的是林地，變化最小的是耕地；拉薩地區(qū)仍有大量的未利用土地，這些土地都大部分分布在山地里，可以通過植樹造林的方式對(duì)這些未利用地進(jìn)行開發(fā)改造；主要影響拉薩地區(qū)土地利用變化的有人口因素、經(jīng)濟(jì)因素、城市化建設(shè)因素、以及其他因素，也反映出拉薩地區(qū)土地利用/覆被變化情況，主要是往城市外圍、河流兩岸發(fā)展；在退耕還林政策的號(hào)召下，拉薩地區(qū)林地覆蓋大面積增加，以每年60%的速度增加。通過這次對(duì)拉薩地區(qū)的土地利用/覆被變化及人文驅(qū)動(dòng)力研究，希望能為未來拉薩的城市發(fā)展提供建設(shè)性的意見。

關(guān)鍵詞：拉薩；土地利用/覆被變化；人文驅(qū)動(dòng)力；遙感解譯

中圖分類號(hào)：F293.2 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：2095-2945（2017）31-0177-03

1 概述

從人類的誕生起，人類就開始改變身邊的環(huán)境，隨著科學(xué)技術(shù)爆炸式的發(fā)展以及人文、經(jīng)濟(jì)等幾何式增長(zhǎng)，人類在發(fā)展中，土地承載著一切活動(dòng)，其根本原因是人類在生產(chǎn)、生活、生存所需物質(zhì)的基礎(chǔ)[1]。在1996年由 IGBP（國際地圈生物圈計(jì)劃）與IHDP（全球變化人文計(jì)劃）一起聯(lián)合創(chuàng)議的LUCC（土地利用/覆被變化）研究對(duì)不相同尺度的土地利用、覆被變化、相關(guān)驅(qū)動(dòng)力，因此產(chǎn)生對(duì)地球環(huán)境生態(tài)系統(tǒng)的影響進(jìn)行了深入研究[2-6]。

2 材料和方法

2.1 數(shù)據(jù)

根據(jù)研究的需要來考慮數(shù)據(jù)的可用性，1999年的影像選擇的是地理空間數(shù)據(jù)云上下載的1999年1月1日條代號(hào)為138/039的一級(jí)產(chǎn)品，2009年的影像選擇的是地理空間2009年11月11日條代號(hào)為137/039的一級(jí)產(chǎn)品。在知網(wǎng)上收集了拉薩地區(qū)1999年～2009年這十年間的29項(xiàng)人文、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)數(shù)據(jù)包括每年的戶籍人口數(shù)、第三產(chǎn)業(yè)占國內(nèi)生產(chǎn)總值的比重、外商投資工業(yè)企業(yè)數(shù)、住宅商品房銷售額、當(dāng)年房屋竣工面積、建成區(qū)綠化的覆蓋率、人均公園綠地面積、公路里程、年末實(shí)有道路面積、貨運(yùn)量、城市居民人均可支配收入、農(nóng)民人均純收入、城鎮(zhèn)居民人均消費(fèi)性支出、農(nóng)民人均生活消費(fèi)支出、居民加工肉禽消費(fèi)指數(shù)、蔬菜產(chǎn)量、糧食產(chǎn)量、水產(chǎn)品產(chǎn)量、科研、技術(shù)服務(wù)和地質(zhì)勘查業(yè)從業(yè)人員數(shù)等。

2.2 數(shù)據(jù)處理方法

遙感圖像進(jìn)行預(yù)處理，包括幾何校正、大氣校正和剪切；分類方法為最大似然估計(jì)法并利用轉(zhuǎn)移矩陣進(jìn)行精度評(píng)價(jià)；利用主成分分析方法進(jìn)行驅(qū)動(dòng)力分析。

3 結(jié)果分析

3.1 分類結(jié)果精度評(píng)價(jià)

在1999年和2009年TM影像上提取測(cè)試樣本，選取測(cè)試樣本的數(shù)量（像元的個(gè)數(shù)）1999年為2460個(gè)，在此中城鄉(xiāng)建設(shè)用地957個(gè)、水域258個(gè)、耕地691個(gè)、林地217個(gè)、草地170個(gè)、灘涂65個(gè)和裸地102個(gè)；2009年測(cè)試樣本數(shù)量2627個(gè)，其中城鄉(xiāng)建設(shè)用地1037個(gè)、水域241個(gè)、耕地781個(gè)、林地133個(gè)、草地204個(gè)、灘涂96個(gè)和裸地135個(gè)。由表1和表2可知，1999年和2009年的分類總體精度都大于90%，Kappa系數(shù)都大于0.85，這說明分類結(jié)果滿足研究需要，分類結(jié)果如圖1所示。

3.2 土地利用數(shù)量變化分析

結(jié)合表3和圖1可知：

（1）在城市化進(jìn)程中，城鄉(xiāng)建設(shè)用地急劇擴(kuò)張，主要變化方向一是沿河流向拉薩河兩岸的灘涂以及更遠(yuǎn)的平原上，這和拉薩城市化建設(shè)的關(guān)系密切；二是向西部的堆龍德慶縣、東部的達(dá)孜縣、南部的貢嘎縣方向擴(kuò)展；三是沿原來的輪廓往外部擴(kuò)展。經(jīng)過城市化的發(fā)展，老城區(qū)人口壓力得到緩解，城市綠化效果逐漸顯現(xiàn)，綠化水平提高。

（2）在退耕還林政策的號(hào)召下，大量的耕地轉(zhuǎn)換為了林地，但是與此同時(shí)拉薩地區(qū)人民在未利用的土地上進(jìn)行辛勤地開墾，使得耕地面積仍在增加，耕地所占比例從1999年的5.191%上升為2009年的5.583%，模式上從以前的自產(chǎn)自消的離散型分布逐漸變?yōu)榉N植基地型的集中化分布。受到恢復(fù)建設(shè)“生態(tài)拉薩”的規(guī)劃與退耕還林、植樹造林的政策影響，除耕地部分轉(zhuǎn)化為林地外，其他林地主要由裸地轉(zhuǎn)化而來，林地比例從1999年的1.8%增長(zhǎng)到2009年的14.2%，反映了拉薩地區(qū)整體的生態(tài)環(huán)境得到的改善。

3.3 拉薩地區(qū)土地利用/覆被變化人文驅(qū)動(dòng)機(jī)制分析

3.3.1 驅(qū)動(dòng)因子選擇

本文選取了29個(gè)指標(biāo)進(jìn)行因子分析，剔除相關(guān)性高的因子后，最終選擇人文、社會(huì)、經(jīng)濟(jì)等16個(gè)指標(biāo)，其主成分得分矩陣如表4所示。

同時(shí)兩個(gè)主成分之間并沒有相關(guān)性，所以得出主成分綜合模型：

F=0.066X1+0.086X3+0.070X5+0.070X6+0.060X8+0.068X9+0.023X11+0.051X14+0.064X15+0.068X17+0.067X18+0.081X20+0.064X23+0.060X24+0.076X28+0.082X29

使用綜合模型可以算出1999年-2009年每年土地利用/覆被變化的驅(qū)動(dòng)力綜合因子得分表（表5）進(jìn)行分析，得出以下結(jié)論：1999年-2009年影響拉薩地區(qū)土地利用/覆被變化的驅(qū)動(dòng)力得分總體上呈上升趨勢(shì)，1999年-2006年驅(qū)動(dòng)力的得分都小于0，而在2007年之后，綜合驅(qū)動(dòng)力都大于0。通過以上分析，本文選擇13個(gè)因子，分為人口因素、經(jīng)濟(jì)因素、發(fā)展環(huán)境因素和技術(shù)因素（表4）作為研究區(qū)土地利用變化驅(qū)動(dòng)力分析的切入點(diǎn)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)力分析。

3.3.2 驅(qū)動(dòng)力分析

直接影響拉薩地區(qū)土地利用/覆被變化最根本的是經(jīng)濟(jì)因素，拉薩地區(qū)耕地面積從1999年的48.8394平方千米增長(zhǎng)到2009年的52.7391平方千米。固定資產(chǎn)投資總額從1999年的34.7827億元增加到了2009年的136.11億元，住宅商品房銷售額從1999年的1.3202億元增加到了2009年的14.1億元。土地一直就是固定資產(chǎn)的核心構(gòu)成部分，只有在土地支持的情況下才會(huì)進(jìn)行住宅的興建，土地轉(zhuǎn)化成住宅可以提高土地利用的強(qiáng)度，但同時(shí)住宅的興建會(huì)帶來對(duì)耕地發(fā)展的壓榨。endprint

人口的增長(zhǎng)是影響拉薩地區(qū)土地利用/覆被變化的驅(qū)動(dòng)因子中非常特殊的。拉薩地區(qū)具有人口密集、數(shù)量增長(zhǎng)快、流動(dòng)性大等的特征。1999年拉薩地區(qū)人口為1354人/平方公里，到了2009年增長(zhǎng)到了1551人平/方公里。人口的機(jī)械增長(zhǎng)是拉薩地區(qū)人口增漲的主要原因，人口自然增長(zhǎng)率在1999年～2009年從4.7%增長(zhǎng)到21.97%。同時(shí)人口遷入和外來流動(dòng)人口增長(zhǎng)迅速，也使拉薩地區(qū)人口數(shù)量不斷擴(kuò)大。人口增加會(huì)導(dǎo)致人口對(duì)各項(xiàng)基礎(chǔ)設(shè)施需求也增加，從而促進(jìn)其他土地轉(zhuǎn)換為城市建設(shè)用地，給耕地發(fā)展帶來巨大的壓力。拉薩地區(qū)城市建設(shè)公用設(shè)施固定資產(chǎn)投資從1999年的1.05億元增長(zhǎng)到2009年的4.21億元，增長(zhǎng)了4倍，其中2006年和2007年甚至達(dá)到了6.15億元和7.70億元。因此1999～2009年間，拉薩地區(qū)每年年底實(shí)有鋪裝道路面積由132萬平方米增加到292萬平方米，增長(zhǎng)了2.2倍。技術(shù)因素主要表現(xiàn)在科學(xué)技術(shù)的發(fā)展帶動(dòng)了拉薩地區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展和城市建設(shè)等，拉薩地區(qū)從事科研、技術(shù)服務(wù)以及地質(zhì)勘查業(yè)從業(yè)的人員數(shù)量從1999年的0.17萬人增長(zhǎng)到2009年的0.62萬人。在“退耕還林”的政策背景以及拉薩市生態(tài)文明體制改革的影響下，拉薩的林地面積實(shí)現(xiàn)大幅度的增長(zhǎng)，從1700.46公頃增長(zhǎng)到13453.02公頃。從而受到價(jià)值觀改變的影響，拉薩地區(qū)從以前的農(nóng)業(yè)及旅游服務(wù)業(yè)為主的拉薩人民開始往制造業(yè)發(fā)展以謀求更多資源。

4 結(jié)束語

本文以拉薩地區(qū)為例，利用1999年和2009年遙感影像解譯數(shù)據(jù)，結(jié)合研究時(shí)段內(nèi)拉薩地區(qū)的社會(huì)經(jīng)濟(jì)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，分析結(jié)果表明：（1）通過最大似然法分類方法獲得了拉薩地區(qū)1999年和2009年的土地利用覆被圖，分類精度和Kappa系數(shù)最高和最低分別達(dá)到92.0822%和0.8576 （2009年）。（2）林地是1999年-2009年間拉薩地區(qū)土地利用幅度變化最大的，其次是水域和城鄉(xiāng)建設(shè)用地，變化沒有出現(xiàn)太大的是耕地及未利用土地。林地面積1999年至2009年增加了11752公頃，水域增加了215公頃，城鄉(xiāng)建設(shè)用地增加4698公頃。（3）從單個(gè)的土地利用變化動(dòng)態(tài)度方面來看，耕地和未利用地的變化最慢，只有0.8%和-1.6%。減少量最大的是未利用地，但由于拉薩地區(qū)未利用土地基數(shù)巨大，所以年變化率只有-1.6%。（4）拉薩土地利用變化是多因子綜合作用的結(jié)果。

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