四川省縣級(jí)以上城市發(fā)展變化監(jiān)測(cè)與分析

謝兵 劉慧娟 代永發(fā)

摘 要：本文運(yùn)用RS與GIS相結(jié)合的方法，利用2006-2009年、2011-2014年兩期高分辨率遙感影像及相關(guān)專業(yè)資料，開(kāi)展四川省縣級(jí)以上城市發(fā)展變化監(jiān)測(cè)，研究全省城市發(fā)展、土地利用、空間布局、地域差異等特征。研究結(jié)果表明：城市發(fā)展主要以外部擴(kuò)展為主，地域差異顯著；四川省縣級(jí)以上城市發(fā)展建設(shè)過(guò)程中比較重視生態(tài)環(huán)境以及公共服務(wù)設(shè)施建設(shè)，合理利用空閑土地，重視城市綠化的趨勢(shì)良好。

關(guān)鍵詞：城市發(fā)展；變化監(jiān)測(cè)；土地利用；動(dòng)態(tài)分析

0 引言

四川省地域遼闊、人口眾多、地表變化頻繁，在經(jīng)濟(jì)發(fā)展的轉(zhuǎn)型期，全省經(jīng)濟(jì)建設(shè)高速發(fā)展，地理省情復(fù)雜。建立完整、統(tǒng)一和綜合的地理省情監(jiān)測(cè)體系，開(kāi)展地理省情監(jiān)測(cè)工作不僅具有深遠(yuǎn)的意義，而且具有重要性、必要性和緊迫性。通過(guò)開(kāi)展四川省縣級(jí)以上城市發(fā)展變化監(jiān)測(cè)，調(diào)查全省土地利用與覆蓋、城市布局和發(fā)展變化等基本狀況，通過(guò)統(tǒng)計(jì)分析其空間范圍、分布特征、地域差異等，形成反映各類地理環(huán)境要素的分布與關(guān)系，及其發(fā)展變化規(guī)律的監(jiān)測(cè)成果，從地理空間的角度提供客觀的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)。

1 監(jiān)測(cè)區(qū)概況與數(shù)據(jù)源情況

1.1 監(jiān)測(cè)區(qū)域概況

四川省位于中國(guó)西南腹地，東經(jīng)97°21'-108° 31'，北緯26°03'-34°19'之間，地處長(zhǎng)江上游，東西最大跨度1075km，南北最大跨度921km。四川歷史悠久、風(fēng)光秀麗、物產(chǎn)豐富，享有“天府之國(guó)”美譽(yù)。四川東鄰重慶市，南接云南省、貴州省，西銜西藏自治區(qū)，北連青海省、甘肅省、陜西省；東部丘陵較多，西部山地較多。四川省內(nèi)河網(wǎng)密布，水系發(fā)達(dá)，岷江、沱江、雅礱江、嘉陵江縱貫四川。四川人口稠密，氣候宜人，經(jīng)濟(jì)發(fā)展較快，交通干線密集。

1.2 數(shù)據(jù)源情況

本文選取的數(shù)據(jù)源包括遙感影像、基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)、地理國(guó)情普查成果數(shù)據(jù)和專業(yè)資料數(shù)據(jù)等。其中，遙感影像資料包括：2006-2009年、2011-2014年兩期分辨率優(yōu)于1米高分遙感影像（三州地區(qū)優(yōu)于2.5米）?；A(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)包括：1∶10000 DLG數(shù)據(jù)，生產(chǎn)時(shí)間為2006-2011年；1∶50000 DLG數(shù)據(jù)，現(xiàn)勢(shì)性為2003年、2008年。地理國(guó)情普查成果數(shù)據(jù)主要包括：正射影像成果、地表覆蓋和地理國(guó)情要素?cái)?shù)據(jù)成果、解譯樣本數(shù)據(jù)、外業(yè)調(diào)繪數(shù)據(jù)。專業(yè)資料包括：規(guī)劃、國(guó)土等部門關(guān)于土地類型及城區(qū)范圍的專題數(shù)據(jù)，民政、交通等部門的專題數(shù)據(jù)和四川省統(tǒng)計(jì)年鑒等。

2 監(jiān)測(cè)與分析方法

（1）監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)提取

城市發(fā)展變化監(jiān)測(cè)分類體系參考《GB50137-2011 城市用地分類與規(guī)劃建設(shè)用地標(biāo)準(zhǔn)》確定，包括已建成區(qū)6個(gè)一級(jí)類，在此基礎(chǔ)上細(xì)分了4個(gè)二級(jí)類，監(jiān)測(cè)內(nèi)容及定義詳見(jiàn)表1。

利用第一期遙感影像，結(jié)合參考資料，通過(guò)人工目視解譯的方式獲取全省城市主城區(qū)和已建成區(qū)范圍，并根據(jù)分類體系進(jìn)行分類提取，作為監(jiān)測(cè)本底數(shù)據(jù)庫(kù)。

利用第一期本底數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，疊加第二期影像數(shù)據(jù)，結(jié)合參考資料，通過(guò)增量更新技術(shù)提取一期到二期的城市用地變化監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)。

（2）監(jiān)測(cè)分析方法

根據(jù)兩期城市采集的數(shù)據(jù)成果，統(tǒng)計(jì)全省地級(jí)市主城區(qū)及縣級(jí)已建成區(qū)的城區(qū)擴(kuò)張面積、擴(kuò)展面積占比等指標(biāo)，統(tǒng)計(jì)各城市已建成區(qū)面積變化量、居住、公共管理與公共服務(wù)用地建筑區(qū)（群）變化量，綠地變化量、城市公共設(shè)施用地變化量、水域及水利設(shè)施用地變化量、變化率及各地類間的轉(zhuǎn)換信息，分析城市發(fā)展變化監(jiān)測(cè)時(shí)間段內(nèi)城市地類轉(zhuǎn)換的主要類別，各地類的分布特征、地域差異等信息。

3 監(jiān)測(cè)結(jié)果與分析

3.1 四川省縣級(jí)以上城市發(fā)展變化總體分析

（1）城市擴(kuò)展面積變化特征分析

本文利用兩期遙感影像，在GIS空間分析技術(shù)支持下，提取了四川省縣級(jí)以上城市兩個(gè)監(jiān)測(cè)時(shí)相已建成區(qū)范圍及各用地類型分類數(shù)據(jù)，對(duì)各種地類的面積、變化量、變化率等進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，結(jié)果見(jiàn)表2。

從表2可看出，2006-2014年間，四川省縣級(jí)以上城市已建成區(qū)擴(kuò)展面積變化率為52.55%，其中占比最大的為居住、公共管理與公共服務(wù)用地建筑區(qū)，占總擴(kuò)展面積的44.41%，其次是其他地類，主要包括施工區(qū)、空地等，可見(jiàn)建筑區(qū)及施工區(qū)的擴(kuò)展是城市發(fā)展的主要推動(dòng)力。

根據(jù)建設(shè)部《城市用地分類與規(guī)劃建設(shè)用地標(biāo)準(zhǔn)》，居住用地25%-40%，公共管理與公共服務(wù)用地5%-8%，道路與交通設(shè)施用地10%-25%，綠地10%-15%，這四類用地綜合占比為50%-88%。通過(guò)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)分析發(fā)現(xiàn)，城市綠地占比雖有所增加，但仍低于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)；2014年，城市公共設(shè)施用地占比達(dá)到8.47%，相比國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)仍處于較低水平，需要進(jìn)一步加強(qiáng)土地資源管理、注重土地利用結(jié)構(gòu)調(diào)整與布局優(yōu)化。

（2）單一土地利用動(dòng)態(tài)度分析

由圖1可知，四川省縣級(jí)以上城市已建成區(qū)范圍內(nèi)，城市綠地的增加速度最快，年變化率達(dá)到21.29%；其次是城市公共設(shè)施用地；增加最慢的地類為水域及水利附屬設(shè)施用地。

（3）雙向土地利用動(dòng)態(tài)度分析

從表中可以看出，其他地類變化最為活躍，轉(zhuǎn)出率最高，轉(zhuǎn)入率位居第二；轉(zhuǎn)入率最高的是城市綠地，轉(zhuǎn)入率較高的是城市公共設(shè)施用地、建筑區(qū)，分別為轉(zhuǎn)出率的12.36、5.06倍。

3.2 四川省縣級(jí)以上城市用地類型變化分析

（1）原城區(qū)用地類型的轉(zhuǎn)換分析

本文通過(guò)對(duì)比兩期分類數(shù)據(jù)，分析原城區(qū)范圍內(nèi)的土地轉(zhuǎn)換情況。數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)結(jié)果顯示，監(jiān)測(cè)時(shí)段四川省縣級(jí)以上城市在原城區(qū)范圍內(nèi)建筑區(qū)、城市綠地、城市公共設(shè)施用地分別增加105.470 km2、26.624 km2、28.084 km2，而其他地類減少159.819 km2，占上述三類用地面積增加的99.78%，是三類用地面積增加的主要來(lái)源，其他地類主要包括在建工地、空地和草地等。建筑區(qū)增加的面積最為突出，占全省建成區(qū)總轉(zhuǎn)換地類面積的54.33%。城市綠地和城市公共基礎(chǔ)設(shè)施用地增加面積相對(duì)較小。

由圖2可知，原城區(qū)范圍內(nèi)除其他地類外各城市用地類型面積變化總體不大，建筑區(qū)、城市綠地、城市公共設(shè)施用地、水域及水利設(shè)施和其他地類保持不變的面積占一期各地類面積比分別為91.44%、87.36%、95.54%、97.03%、56.78%，由此可見(jiàn)，除其他地類變化較大外，各城市用地類型面積變化均較小。

（2）擴(kuò)展區(qū)域用地類型情況分析

為進(jìn)一步研究四川省縣級(jí)以上城市城區(qū)擴(kuò)展對(duì)土地利用的影響，本文對(duì)擴(kuò)張主要占地類型情況進(jìn)行了分析，得到擴(kuò)展區(qū)域內(nèi)各地類轉(zhuǎn)換圖，如下圖所示：

監(jiān)測(cè)時(shí)段四川省縣級(jí)以上城市城區(qū)擴(kuò)展主要占地類型包括耕地、村鎮(zhèn)居民點(diǎn)及其他建筑用地和林地，其中以使用耕地為主，面積達(dá)到486.4217 km2，占全省城區(qū)總擴(kuò)展面積的47.48%；使用村鎮(zhèn)居民點(diǎn)及其他建筑用地和林地面積分別為155.6426 km2、169.0105 km2，分別占全省城區(qū)總擴(kuò)展面積的16.5%、15.19%。全省城區(qū)擴(kuò)展利用綠地、道路及附屬設(shè)施用地、水域用地較少，僅占全省城區(qū)擴(kuò)展面積的0.80%、3.17%、6.65%。

全省城區(qū)擴(kuò)展占用地類主要轉(zhuǎn)化為建筑區(qū)（群）和在建工地、空地和草地等其他地類，面積分別為349.9901 km2、496.6881 km2，分別占全省擴(kuò)展總面積的34.17%，48.49%。

3.3 城市發(fā)展變化的地域差異分析

（1）四川省21市州城市發(fā)展用地類型對(duì)比分析

為了直觀的對(duì)比21個(gè)地級(jí)以上城市間的地域差異，對(duì)兩監(jiān)測(cè)時(shí)相間已建成區(qū)變化量、變化率用柱狀圖疊加折線圖表示。

由圖4可知，面積變化量與變化率之間存在一定的相關(guān)性，但不是正相關(guān)關(guān)系。面積變化量最大的成都市，由于基期面積較大，故變化率并不是全省最大的，而巴中市已建成區(qū)面積擴(kuò)展量17.314 km2，排全省16，變化率卻居全省第2。

如圖所示，建筑區(qū)占比最大的是涼山州61.82%，最小的為巴中市35.59%；城市綠地占比最大的是成都市6.40%，最小的為甘孜州僅0.8%；公共設(shè)施用地占比最大的是廣安市10.08%，最小的為瀘州市6.02%；水域及水利設(shè)施占比最大的是樂(lè)山市21.47%，占比最小的成都市為2.86%；其他地類占比最大的遂寧市44.42%，最小的雅安市為21.36%。與國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)（GB 50137-2011）對(duì)比發(fā)現(xiàn)，城市綠地和公共設(shè)施用地兩地類占比均小于規(guī)劃結(jié)構(gòu)比重，其他地類占比相對(duì)較大，遂寧市、巴中市尤為明顯，建成區(qū)內(nèi)空閑地平均占建成區(qū)面積的20%以上，未來(lái)城市規(guī)劃建設(shè)需注意調(diào)控土地利用，合理安排土地投放的數(shù)量和節(jié)奏，改善建設(shè)用地結(jié)構(gòu)、布局，挖掘用地潛力，提高土地配置和利用效率。

（2）用地類型轉(zhuǎn)換區(qū)域差異分析

成都市地類轉(zhuǎn)換總面積為166.167 km2，占基期已建成區(qū)面積的24.56%，占全省21個(gè)市州地類轉(zhuǎn)換總面積的48.72%；德陽(yáng)市、綿陽(yáng)市、南充市轉(zhuǎn)換面積相對(duì)較大，均在15 km2以上，對(duì)應(yīng)的地類面積占基期已建成區(qū)面積比分別為20.03%、19.77%、16.56%。這些城市或由于靠近成渝，受到成渝經(jīng)濟(jì)圈、成都平原城市群等重大戰(zhàn)略的輻射帶動(dòng)，發(fā)展較好。廣元市、遂寧市、資陽(yáng)市和雅安市由于基期已建成區(qū)面積較小，地類轉(zhuǎn)換面積占比相對(duì)較高，均在15%以上。樂(lè)山市由于基期已建成區(qū)面積較大，地類轉(zhuǎn)換面積占比相對(duì)較小，僅為10.27%。攀枝花市地類轉(zhuǎn)換面積占比4.60%，在21個(gè)市州中占比最低。

（3）擴(kuò)展占地類型區(qū)域差異分析

成都市各區(qū)縣擴(kuò)展面積最為突出，占全省擴(kuò)展總面積的40.16%。各市州擴(kuò)展過(guò)程中，主要用地類型為耕地、林地、村鎮(zhèn)居民點(diǎn)及其他建筑用地，而綠地、道路及附屬設(shè)施用地面積均較小。其中15個(gè)市州耕地面積占擴(kuò)展區(qū)域比例均在40%以上，內(nèi)江市、德陽(yáng)市高于60%，攀枝花最少，僅為13.88%；其次為林地和村鎮(zhèn)居民點(diǎn)及其他建筑用地，二者占比最大的均為攀枝花市，可能與自身地形等原因有關(guān)；甘孜州、阿壩州均屬于川西高原地區(qū)，城市發(fā)展緩慢，城區(qū)擴(kuò)展面積較小，加之草原植被覆蓋率較高，因此擴(kuò)展區(qū)域主要用地類型為施工區(qū)、草地及其他用地類型，分別占擴(kuò)展區(qū)域面積比為51.07%、27.48%。廣元、樂(lè)山等市，由于市域內(nèi)水域面積較大，因此城區(qū)擴(kuò)展使用水域用地占比較大。

4 結(jié)束語(yǔ)

本文利用2006-2009年、2011-2014年兩期高分辨率遙感影像及相關(guān)專業(yè)資料，開(kāi)展四川省縣級(jí)以上城市發(fā)展變化監(jiān)測(cè)與分析，研究表明：

（1）四川省縣級(jí)以上城市發(fā)展建設(shè)過(guò)程中比較重視生態(tài)環(huán)境及公共服務(wù)設(shè)施建設(shè)，合理利用空閑土地，重視城市綠化的趨勢(shì)良好。

（2）截止2014年，四川省縣級(jí)以上城市的城市綠地、城市公共設(shè)施用占比仍低于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，需要進(jìn)一步加強(qiáng)土地資源管理、注重土地利用結(jié)構(gòu)調(diào)整與布局優(yōu)化。

（3）城市發(fā)展主要以外部擴(kuò)展為主，原城區(qū)內(nèi)部各用地類型間轉(zhuǎn)換并不劇烈，擴(kuò)展區(qū)域占地類型中耕地最多，其次為林地、村鎮(zhèn)居民點(diǎn)及其他建筑用地。

（4）城市發(fā)展的地域差異顯著。建議未來(lái)城市規(guī)劃建設(shè)需注意調(diào)控土地利用，合理安排土地投放的數(shù)量和節(jié)奏，改善建設(shè)用地結(jié)構(gòu)、布局，挖掘用地潛力，提高土地配置和利用效率。

參考文獻(xiàn)

[1] 鄭明輝，王海云，李燦，等.基于地理國(guó)情監(jiān)測(cè)的清遠(yuǎn)縣開(kāi)發(fā)區(qū)土地利用時(shí)空演變分析[J].地理信息世界，2015，22（5）：27-32.

[2] GB 50137 - 2011，城市用地分類與規(guī)劃建設(shè)用地標(biāo)準(zhǔn)[S].

[3] 康紅梅.城市基礎(chǔ)設(shè)施與城市空間演化的互饋研究[D].哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學(xué)，2012.

[4] 劉艷芳，劉海江，劉殿鋒，等.區(qū)域城鎮(zhèn)化發(fā)展水平監(jiān)測(cè)與評(píng)價(jià)[J].地理信息世界，2015，22（5）：14-20.

作者簡(jiǎn)介：

謝兵（1968-）；男；重慶大足區(qū)人；工程師；大學(xué)?？疲恢饕獜墓こ虦y(cè)量、地理信息數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)等工作；單位：四川省第一測(cè)繪工程院。