长三角地区土地利用变化时空特征分析

陈公太

[摘 要] 土地利用/覆被变化是全球变化研究的重要领域，本文以长三角地区为例，从数量和结构两方面综合分析2000—2015年长三角地区土地利用/覆被变化情况，为长三角地区未来发展提供参考依据。

[关键词] 土地利用;覆被变化;时空演变;长三角地区

[中图分类号] F301 [文献标识码] A [文章编号] 1674-7909（2020）19-116-2

长三角地区是我国经济发展最快、人口最为密集的地区之一，在全国占有举足轻重的地位。土地利用/覆被变化是全球变化研究的重要领域。在城市化持续发展的过程中，人类活动对长三角地区的土地利用/覆被情况产生了巨大的影响，探究长三角地区的土地利用/覆被变化情况对维持长三角地区健康有序发展具有重要的意义[1]。

1 研究区概况

1.1 地理位置

长三角地区位于我国东部地区，长江入海口，地跨三省一市共41个地级市，具体范围在北纬35°20′～27°02′、东经114°25′～121°57′。2019年，国务院发表《长江三角洲区域一体化发展纲要》将长三角城市群范围正式划定为苏浙皖沪三省一市的全部区域，包含41个城市，面积为35.90万km2[2]。

1.2 自然环境

长三角地区气候类型主要属于亚热带季风气候，季风显著，全年雨热同期。长三角地区年均气温在15～18 ℃，呈现从南向北逐渐降低的趋势。全年降水量在700～1 750 mm，受东亚季风影响，降水多集中在夏季6—7月，夏季降水量约占全年总降水量的50%，易发生暴雨;冬季降水量约占年降水量的10%。

1.3 社会经济

长三角地区自然条件优越，是我国经济发展最快的地区之一，拥有1个超大城市、1个特大城市及13个大城市，吸引着国内外大量投资，对于我国经济社会发展产生了举足轻重的作用。截至2015年，长三角地区生产总值达到14.96万亿元，对2015年国内生产总值的贡献率高达21.81%，地区常住人口2.21亿人，占全国人口总数的16.07%，地区城市化率达到68%。

2 数据来源和研究方法

2.1 数据来源

研究所采用的2000—2015年长三角地区土地利用现状数据来源于中国科学院资源环境科学数据中心（http：//www.resdc.cn），精度为30 m×30 m。考虑研究区域限制，为使土地利用覆被数据更适用于本研究的需求，通过ArcGIS中的重采样工具将获取的原始数据进行重采样，形成长三角地区250 m×250 m土地利用覆被数据，并统一将投影坐标设置为WGS_1984[3]。

基于2000年和2015年长三角地区2期土地利用/覆被数据，根据长三角地区实际情况，参考长三角地区相关研究的土地利用分类体系，将长三角地区土地利用/覆被数据分为水田、旱地、林地、草地、水体、湿地、建设用地和裸地共8种土地利用类型[4]。

2.2 研究方法

2.2.1 土地利用变化幅度。土地利用变化幅度是指在特定研究周期内，研究区各地类的面积变化幅度。通过研究区内各地类面积的变化情况，来表征研究区土地利用变化情况及总的变化趋势。计算公式如下：

[Ui=（Uib-Uia）Uia×100%]                    （1）

式（1）中，Ui是第i类土地利用类型的变化幅度，Uia和Uib是指i类土地利用类型在某一地区初期和末期的面积。

2.2.2 土地利用转移概率。土地利用转移矩阵能反映研究周期内，研究区各类土地利用类型相互转化的面积变化，表征不同土地利用类型之间的空间转化情况[5]。具体计算公式如下：

[Cij=ijnUijUi×100%]                     （2）

式（2）中，Cij是研究周期内土地利用类型i转变成土地利用类型j的概率;n为转化的土地利用类型的总数;Uij代表了土地利用类型i转变成土地利用类型j的总面积;Ui是土地利用类型i的面积。

3 结果与分析

3.1 土地利用变化幅度分析

2000—2015年长三角地区不同土地利用覆被类型发生了显著变化。其中，建设用地面积增幅最大，面积由31 319.08 km2增长至41 969.11 km2，增长幅度达34%;水田和旱地面积减少最多，分别减少8 212.81 km2和1 726.61 km2，变化幅度分别为7.02%和2.60%;林地面积减少924.4 km2，但由于长三角地区林地面积占比高，林地面积减少幅度仅为0.91%;水体面积不断增加，增加970.5 km2，增幅为4.57%;湿地面积减少814.45 km2，下降幅度达16.17%;草地面积和裸地面积呈增加趋势，草地面积增加31.16 km2，增幅仅为0.26%，裸地面积增加28.44 km2，但由于裸地面积基数较低，裸地面积增长幅度较高，达到44.99%。

3.2 土地利用转移概率分析

土地利用转移矩阵能更加直观地反映研究区内不同土地利用类型之间的相互转换情况，能表征不同土地利用类型之间空间转化的面积大小。本文基于2000—2015年长三角地区分类后的土地利用数据，通过ArcGIS平台中的空间分析工具，计算土地利用转移矩阵。

2000—2015年，长三角地区不同土地利用覆被类型转化率最低的为建设用地，有98.41%的建设用地未发生变化，但2015年建设用地面积有26.56%由其他地类转化而来，其中水田有7 487.58 km2转化为建设用地，占2015年建设用地的18.70%。

林地在长三角地区占比较大，15年间有97.73%的林地面积未发生转变。2000—2015年林地转出面积为2 303.11 km2，主要转化为水田和建设用地;1 77.96 km2其他地类转化为林地，主要为水田、旱地和草地。

長三角地区草地总面积变化较小，但内部转化较为剧烈。2000—2015年，草地转出639.30 km2，主要转化为林地、水体和建设用地;转入面积为672.84 km2，主要由林地、湿地和水体转入。

水体面积增加较多，15年间转出833.22 km2，转入1 802.23 km2，主要由水田和湿地转入，草地、旱地和林地也有少部分转为水体。

湿地以转出为主，主要转出类型为水体、建设用地、草地和水田，总转出面积为1 048.05 km2。

4 结语

本文基于2000—2015年长三角地区土地利用覆被数据，运用Arcgis平台对长三角地区15年间土地利用变化进行分析。研究发现，长三角地区土地利用/覆被类型发生较大变化，其中建设用地和农林地面积变化最大，建设用地面积大量增加，水田和旱地面积大量减少，这说明城市化快速发展对耕地、林地等农林用地进行了较大面积的侵占。

在土地利用/覆被类型的相互转化过程中，以农用地的大量转出及建设用地的大量转入为主，虽然在转化过程中仍有其他地类的相互转化，但是分析其最主要的转化类型为建设用地。

参考文献

[1]李学梅，李忠峰.土地利用/覆盖变化研究进展及其意义[J].安徽农业科学，2008（6）：2462-2464.

[2]包玉斌，李婷，柳辉，等.基于InVEST模型的陕北黄土高原水源涵养功能时空变化[J].地理研究，2016（4）：664-676.

[3]曹青，张鹏林，李维庆，等.土地利用变化分析及时空动态模拟[J].应用科学学报，2017（3）：337-345.

[4]谭永忠，赵越，曹宇，等.中国区域生态用地分类的研究进展[J].中国土地科学，2016（9）：28-36.

[5]许小亮，李鑫，肖长江，等.基于CLUE-S模型的不同情景下区域土地利用布局优化[J].生态学报，2016（17）：5401-5410.