基于主成份分析法对城郊结合地区土地利用变化驱动力的研究

高晶晶，廖汉雄，刘芳，宋沛之

摘 要：中国作为人口大国，人均可利用土地资源少，能否合理利用有限的土地资源，关系到国家的生存和经济的发展。基于上述研究背景，本研究依据南岸区2009-2016年统计年鉴数据和2006年-2016年遥感影像，采用主成份分析法对南岸区土地利用方式的变化进行研究，研究结果表明土地利用方式的变化主要和人口增长、城镇化进程、经济发展、和国家政策有关。本次研究可为南岸区及类似的城郊结合地区未来土地开发利用提供参考。

关键词：土地利用；主成份分析法；驱动力机制；南岸区

我国在20世纪90年代中后期引进国外的土地利用可持续评价，一度成为研究的热点问题。[1]未来区域土地利用变化驱动力研究有助于加深人们对土地利用变化的原因、内部机制和基本过程的理解，最终实现对其未来变化发展趋势的预测和调控。[2]LUCC既是全球变化的重要组成部分和主要原因，同时能够反映出自然格局、过程和人类社会之间最直接的相互作用关系，因此成为人口-資源-环境可持续发展的基本问题。[3]本次研究采用了土地利用动态度模型和主成份分析法，结合了南岸区2009-2016年统计年鉴数据和2006年-2016年遥感影像，对南岸区土地利用变化进行了定性和定量的研究，最终得出了南岸区土地利用变化的主要驱动力。

一、研究区概况

南岸区位于长江南岸，是西部第一大城市重庆市主城区组成部分，地处亚热带季风气候区，热量丰富，雨量充沛，年平均气温18.5℃，降雨量1097.8毫米。

二、数据与研究方法

（一）数据的来源与研究方法

对重庆市南岸区2009-2016年土地变更调查数据进行对比和分析并结合遥感影像对南岸区土地利用变化进行研究。

（二）土地利用动态度模型

单一土地利用动态度表达式为：K=100%*[（Ub-Ua）/Ua]*1/T式中，K为研究时段内某一土地利用类型动态度；Ua，Ub分别为研究初期及 研究末期某一土地利用类型的数量；T为研究时段长，当T的时段设定为年时，K的值就是该研究区某种土地利用类型年变化率。根据数据计算可得：K1=-3.87%，K2=-3.13%，K3=-0.47%，K4=0，K5=3.48%，K6=7.5%，K7=-0.58%，K8=-7.81%（K1耕地年变化率，K2为园地年变化率，K3为林地年变化率，K4为草地年变化率，K5为城镇村及工矿用地年变化率，K6为交通运输用地年变化率，K7为水域及水利设施用地年变化率，K8为其他土地年变化率。）

（三）主成份分析法

本文运用主成份分析的方法分析南岸区2000-2016年土地利用变化的驱动力，所采取的主成份分析软件为SPSS16.0。

土地利用变化的影响因素主要有自然因素和社会因素。自然因素对土地利用变化的影响较小，而社会因素占主要地位。结合重庆市统计年鉴，选取了12个影响因子，分别是：总人口（X1）、非农业人口（X2）、第一产业产值（X3）、第二产业产值（X4）、第三产业产值（X5）、工业增加值（X6）、地区生产总值（X7）、林业总产值（X8）、牧业总产值（X9）、农业总产值（X10）、渔业总产值（X11）、人口自然增长率（X12）。

将统计年鉴所得数据导入SPSS软件中，得到：主成份载荷矩阵，见表2。

三、驱动力分析

（一）土地利用变化特征

通过对2009-2016年主要地类数据的计算分析，得到南岸区土地利用变化有如下几个特点：

1.农用地减少，建设用地增加。从2009年到2016年间，农用地占比从48.6%减少到39.7%，面积减少了3.5万亩，而建设用地占比从50.6%上升到57.8%，面积增加了4.1万亩。

2.城镇村及工矿用地和交通运输用地增加多，耕地和其他土地减少较多。

3.各土地利用类型年变化率有起有伏，但大体相当。

（二）南岸区土地利用变化驱动力分析

1.人口增长

根据重庆市统计年鉴，南岸区人口由2000年的42.69万人增加到了2016年的69.95万人。人口激增导致资源的短缺，造成了土地利用的压力。要满足人们的衣食住行等基本要求，就已经对土地造成了很大的压力，带来了很多问题。

2.城市化进程

世界经济发展的经验表面，当一个地区的年人均GDP达到1000～5000美元时，往往是产业结构剧烈变化、利益格局大幅调整的敏感时期。根据南岸区统计年鉴知道南岸区2016年地区生产总值相比2009年增加了1.48倍。这说明了南岸区经济进入了快速发展阶段，而这个阶段的明显表现就是产业结构的变化和土地利用类型的变化。

3.国家政策

国家政策直接影响着土地利用类型，引导这土地利用变化的方向。20世纪90年代后，重庆市被设立为我国西南地区唯一的直辖市，为南岸区的发展创造了良好的机遇。

（三）南岸区土地利用存在的问题

1.用地结构不合理农业区划不到位，城市公共设施和公用建设的发展不能满足人民日常生活的需求。

2.土地利用效率低没有对土地利用类型进行专门的规划，导致土地利用类型的分布散乱。集约化率低，农业生产效率低。

四、结论

土地利用变化的主要驱动力为气候、经济、人口因素。人口尤其是非农业人口的增长，推动了土地利用的转变。所以政府在今后应该制定合适的人口政策，控制人口数量，推动经济的可持续发展。

参考文献：

[1]陈百明，张凤荣.我国土地利用研究的发展态势与重点领域，[J].地理研究，2011.

[2]邵景安，李阳兵，魏朝富，谢德体.区域土地利用变化驱动力研究前景展望.[J].地球科学进展，2007.

[3]何英彬，姚艳敏，唐华俊，陈佑启，陈仲新，杨鹏，于士凯.土地利用/覆盖变化驱动力机制研究新进展[J].中国农学通报，2013，29（02）：190-195.