陳凌偉,潘元良瑞

(唐山師范學(xué)院，河北 唐山 063000)

土地壓力即土地資源使用壓力，是指人類在對(duì)土地資源的開(kāi)發(fā)過(guò)程中，土地利用結(jié)構(gòu)對(duì)當(dāng)?shù)氐募Z食生產(chǎn)、經(jīng)濟(jì)發(fā)展及生態(tài)環(huán)境造成的負(fù)面影響[1-2]。目前，學(xué)界對(duì)土地壓力提出的評(píng)估方法，大多是以土地利用中的一方面數(shù)據(jù)為標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行評(píng)估。該方法類似于數(shù)學(xué)方法中的定量評(píng)估法，以標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)為定量，對(duì)不同時(shí)期不同地類對(duì)土地造成的壓力進(jìn)行分析。在糧食生產(chǎn)壓力方面，目前國(guó)內(nèi)學(xué)者常用的研究方法有修正耕地壓力指數(shù)模型[3-4]、耕地壓力指數(shù)模型[5-7]、最小人均耕地面積模型[6]、灰色GM(1,1)模型[8]、工具變量回歸方法[5]、核密度估計(jì)方法等[3]。耕地壓力評(píng)估是土地可持續(xù)利用研究的重要組成部分，學(xué)術(shù)界出于不同視角、不同價(jià)值開(kāi)展了大量有代表性意義的研究。尤其在生態(tài)建設(shè)壓力方面，目前國(guó)內(nèi)學(xué)者運(yùn)用的方法有“壓力-狀態(tài)-響應(yīng)”(P-S-R)型、生態(tài)足跡模型、生態(tài)位模型等。從糧食生產(chǎn)，經(jīng)濟(jì)發(fā)展，生態(tài)保護(hù)三方面綜合壓力來(lái)看，國(guó)內(nèi)學(xué)術(shù)界的研究并不是很多，大多數(shù)學(xué)者采用權(quán)重系數(shù)的確定方法，從土地利用總體規(guī)劃的角度來(lái)進(jìn)行探討。

在國(guó)家提出建設(shè)雄安新區(qū)后，保定市政府做出了土地利用相關(guān)政策的調(diào)整，而對(duì)于政策的執(zhí)行情況需要觀察政策執(zhí)行前后的土地利用狀況，故本研究基于定量評(píng)估方法,以《保定市土地利用總體規(guī)劃（2006-2020）調(diào)整方案（2018）》中各地類規(guī)劃數(shù)據(jù)為標(biāo)準(zhǔn)，以保定市2013、2015及2017年各縣區(qū)的土地利用現(xiàn)狀為基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，對(duì)不同區(qū)縣的土地分壓力進(jìn)行測(cè)算，將歷年壓力值進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和空間分布分析，進(jìn)而評(píng)估當(dāng)?shù)氐耐恋乩米兓巴恋乩谜邎?zhí)行情況，以對(duì)后期的發(fā)展及政策制定提供一定的科學(xué)依據(jù)。

1 數(shù)據(jù)與方法

1.1 數(shù)據(jù)與方法

本研究選取2013年9月15日、2015年5月25日、2017年10月15日3個(gè)時(shí)期30m分辨率的Landsat8遙感影像作為基礎(chǔ)的數(shù)據(jù)源。耕地、建設(shè)用地和生態(tài)用地的規(guī)劃面積等數(shù)據(jù)主要來(lái)源于保定市規(guī)劃局發(fā)布的《保定市土地利用總體規(guī)劃（2006-2020）調(diào)整方案（2018）》與各區(qū)縣官網(wǎng)發(fā)布的地方土地利用總體規(guī)劃2018年調(diào)整方案，其中將園地、林地、草地和濕地統(tǒng)一歸為生態(tài)用地。

1.2 土地利用遙感分類

研究運(yùn)用ENVI5.3軟件分別對(duì)保定市三期Landsat8 OLI遙感影像進(jìn)行預(yù)處理，所有數(shù)據(jù)的坐標(biāo)參考系統(tǒng)均使用WGS_1984_UTM_Zone_50N。最后將配準(zhǔn)好的具有不同特征同一地區(qū)的遙感影像數(shù)據(jù)進(jìn)行圖像融合，得到經(jīng)過(guò)預(yù)處理后的精確遙感圖像數(shù)據(jù)。采用的分類方法為非監(jiān)督與監(jiān)督分類相結(jié)合的方法，得出初步的影像分類結(jié)果，對(duì)分類結(jié)果進(jìn)行分類疊加及分類重編碼等處理后，得出最終的分類圖及各類用地的面積。利用ENVI5.3軟件對(duì)分類結(jié)果從總體分類精度和Kappa系數(shù)兩方面進(jìn)行精度驗(yàn)證后，本次遙感影像分類的結(jié)果質(zhì)量較高，可以滿足后續(xù)研究需要。

2 保定市2013-2017年土地利用壓力狀態(tài)與分析

2.1 土地壓力狀態(tài)計(jì)算模型與空間分布圖生成

研究定義糧食生產(chǎn)壓力即耕地壓力，經(jīng)濟(jì)發(fā)展壓力即建設(shè)用地壓力，生態(tài)建設(shè)壓力可理解為園、林、草地及水體對(duì)土地產(chǎn)生的壓力。通過(guò)對(duì)保定市各區(qū)縣土地利用現(xiàn)狀與保定市土地利用總體規(guī)劃中對(duì)各種地類的需求面積之間的定量對(duì)比，計(jì)算保定市歷年的糧食生產(chǎn)壓力、經(jīng)濟(jì)發(fā)展壓力和生態(tài)建設(shè)壓力，根據(jù)三方面土地壓力指標(biāo)在社會(huì)發(fā)展中占有的權(quán)重，計(jì)算出歷年土地綜合壓力，計(jì)算公式如表1，并對(duì)土地壓力空間分布結(jié)果進(jìn)行歸一化處理。

表1 土地壓力計(jì)算公式表

當(dāng)Cp，Dp，Ep>1時(shí)，表示當(dāng)?shù)噩F(xiàn)有的耕地用地、建設(shè)用地、生態(tài)用地面積高于規(guī)劃面積，即滿足規(guī)劃的要求；當(dāng)Cp，Dp，Ep<1時(shí)，代表當(dāng)?shù)丶Z食用地、建設(shè)用地、生態(tài)用地面積未達(dá)到規(guī)劃面積，糧食用地、建設(shè)用地、生態(tài)用地需要擴(kuò)大。根據(jù)土地壓力計(jì)算公式表計(jì)算得出保定市2013年、2015年、2017年保定市的糧食生產(chǎn)壓力、經(jīng)濟(jì)發(fā)展壓力和生態(tài)建設(shè)壓力，并根據(jù)三方面土地壓力指標(biāo)在社會(huì)發(fā)展中占有的權(quán)重，計(jì)算出歷年土地綜合壓力。

在ArcGIS10.2中，將研究得到的各類土地壓力指標(biāo)導(dǎo)入到各個(gè)點(diǎn)數(shù)據(jù)的屬性表中，為了更好地體現(xiàn)土地壓力在空間上的連續(xù)分布情況，根據(jù)各類土地壓力的壓力值生成克里金插值圖如圖1。

2.2 保定市土地壓力動(dòng)態(tài)變化分析

耕地壓力方面，保定市各區(qū)縣糧食生產(chǎn)壓力變化幅度不大，隨著各種政策的落實(shí)，各區(qū)縣的糧食生產(chǎn)所占有的土地都在向規(guī)劃所需數(shù)據(jù)靠近。保定市受地形影響東南部平原地區(qū)糧食生產(chǎn)壓力比較大，西北山區(qū)糧食生產(chǎn)壓力相對(duì)較小，但西北山區(qū)地勢(shì)平緩地區(qū)糧食生產(chǎn)壓力較高，糧食生產(chǎn)壓力以各區(qū)縣為中心向四周逐漸升高。自2013年起，保定市大多區(qū)縣的糧食生產(chǎn)用地的面積并不滿足當(dāng)?shù)赝恋乩靡?guī)劃所需的面積，但隨著政府的重視與政策的改善，保定市各區(qū)縣糧食生產(chǎn)用地所占面積已經(jīng)趨近于保定市各縣區(qū)規(guī)劃數(shù)據(jù)；糧食生產(chǎn)壓力高的區(qū)縣，也在逐漸減少糧食生產(chǎn)用地，同樣已經(jīng)趨近于規(guī)劃數(shù)據(jù)。其中，國(guó)家對(duì)于雄安新區(qū)的劃定，對(duì)雄安新區(qū)的糧食生產(chǎn)壓力有很大改善，自2013年起，雄安新區(qū)的糧食生產(chǎn)壓力在逐漸降低趨近于規(guī)劃所需。

經(jīng)濟(jì)發(fā)展壓力方面，保定市經(jīng)濟(jì)發(fā)展壓力，主要集中在東南部平原地區(qū)，向西北逐漸降低。各區(qū)縣以區(qū)縣中心壓力最高，向四周逐漸降低。2013年保定市各區(qū)縣經(jīng)濟(jì)發(fā)展壓力較低，自2013年起，根據(jù)各區(qū)縣經(jīng)濟(jì)發(fā)展的落實(shí)，經(jīng)濟(jì)發(fā)展壓力有所上升，2015年和2017年，保定市除部分區(qū)縣大部分區(qū)縣完成了規(guī)劃所需甚至超過(guò)了規(guī)劃所需，但在設(shè)立雄安新區(qū)和社會(huì)經(jīng)濟(jì)加速發(fā)展的背景下，區(qū)域整體土地經(jīng)濟(jì)發(fā)展壓力正在逐漸上升，緩解土地利用的經(jīng)濟(jì)發(fā)展壓力問(wèn)題刻不容緩。由于地勢(shì)原因，西北地區(qū)以阜平縣、淶源縣等貧困縣為主經(jīng)濟(jì)發(fā)展壓力較低。

圖2 2013—2017年保定市土地壓力分布圖

生態(tài)建設(shè)壓力方面，保定市生態(tài)建設(shè)給土地帶來(lái)的壓力相對(duì)較大，主要集中在西北部山區(qū)，且主要以園地和林地為主，由西北向東南逐漸遞減。東南部地區(qū)生態(tài)建設(shè)主要集中在公園綠地等，生態(tài)建設(shè)壓力較低。自2013年起，隨著人口增長(zhǎng)與經(jīng)濟(jì)發(fā)展，生態(tài)建設(shè)用地逐漸減少，至2017年一部分區(qū)縣生態(tài)建設(shè)用地已經(jīng)不能滿足規(guī)劃所需的生態(tài)建設(shè)用地。

綜合壓力方面，保定市歷年土地綜合壓力變化呈上升趨勢(shì)，2013-2015年西部山區(qū)土地綜合壓力受生態(tài)建設(shè)影響上升明顯，東南部受經(jīng)濟(jì)發(fā)展與糧食生產(chǎn)影響略微有下降趨勢(shì)。2015-2017年由于雄安新區(qū)的發(fā)展，東南地區(qū)綜合壓力略有上升，其他地區(qū)變化幅度不大。

受三類土地分壓力及相關(guān)土地政策頒布實(shí)施的影響，在2013-2015年，保定市土地綜合壓力自西北部地區(qū)向東南部地區(qū)逐漸遞減，在2015-2017年，由于雄安新區(qū)的發(fā)展，東南部土地綜合壓力較其他地區(qū)略有上升，其他地區(qū)變化不大，但綜合來(lái)看，保定市土地綜合壓力總體較大，土地綜合壓力問(wèn)題亟待解決。土地綜合壓力的緩解依賴于對(duì)其糧食生產(chǎn)壓力、經(jīng)濟(jì)發(fā)展壓力、生態(tài)建設(shè)土地壓力的合理緩解措施的有效落實(shí)，積極保持各類土地壓力的動(dòng)態(tài)平衡對(duì)緩解土地綜合壓力至關(guān)重要。

3 結(jié)論

研究評(píng)估了保定市歷年各區(qū)縣土地利用情況，并依據(jù)各區(qū)縣土地利用規(guī)劃中對(duì)土地利用面積的要求，分析了保定市歷年各區(qū)縣各壓力的空間分布情況和動(dòng)態(tài)變化。結(jié)果表明：2013年-2015年間，保定市糧食生產(chǎn)壓力空間分布與指數(shù)變化幅度較小，經(jīng)濟(jì)發(fā)展壓力變化幅度較大，東南部地區(qū)上升迅速，西北部山區(qū)的生態(tài)建設(shè)壓力上升迅速，最終導(dǎo)致綜合壓力在西部地區(qū)呈現(xiàn)出明顯上升的趨勢(shì)；2015年-2017年間，糧食生產(chǎn)壓力向東部平原地區(qū)傾斜，經(jīng)濟(jì)發(fā)展壓力變化幅度較小，生態(tài)建設(shè)壓力變化幅度不大，但呈現(xiàn)出明顯的西北山區(qū)高、東南地區(qū)低的勢(shì)態(tài)，故綜合壓力在東部地區(qū)呈現(xiàn)出明顯上升的趨勢(shì)。

研究客觀反映了保定市各區(qū)縣在土地利用中遇到的問(wèn)題：隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展和政策的調(diào)整，部分地區(qū)生態(tài)建設(shè)壓力與糧食生產(chǎn)壓力過(guò)低，規(guī)劃末期應(yīng)更加注重生態(tài)環(huán)境問(wèn)題，對(duì)各區(qū)縣土地利用結(jié)構(gòu)的優(yōu)化，加強(qiáng)對(duì)土地利用動(dòng)態(tài)變化的監(jiān)測(cè)，注重土地利用相關(guān)法律法規(guī)的發(fā)布與執(zhí)行，在確保糧食安全戰(zhàn)略的前提下，促進(jìn)各縣區(qū)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的可持續(xù)性，生態(tài)建設(shè)的良性循環(huán)。