基于混合分类法的土地利用分类与安全等级评价

2017-09-08 20:42谢红杰
科技创新与应用 2017年24期

谢红杰

摘 要:土地资源是人们赖以生存和生产的重要资源,对于人们的生活和发展具有非常重要的影响。随着地球人口数量的不断增加,人类研究能力发展水平的不断提高,对于生态环境尤其是土地资源的研究,产生了越来越高的关注和重视。各国学者都在着力于加强对土地资源的研究,力求实现对土地利用情况进行明确的分类,了解不同土地的安全等级。文章就围绕基于混合分类法的土地利用分类与安全等级评价展开研究。

关键词:混合分类法;土地利用分类;安全等级评价

中图分类号:F293.2 文献标志码:A 文章编号:2095-2945(2017)24-0171-02

前言

近年来,土地利用情况逐渐退化,不但对人们的居住环境造成一定影响,而且还在一定程度上限制了经济发展。加强对土地资源的研究,实现对土地利用情况进行明确的分类,了解不同土地的安全等级,不但能够为土地资源的合理利用,提供充足的理论依据,还能为土地资源的保护和改善指明方向,进而推动生态环境和经济水平和可持续发展。

1 基于混合分类法的土地利用分类

1.1 层次分类法

依据层次分类法,可将土地利用划分为7个类别:其一是草地,指的就是自然草地植被覆盖范围在10%~30%之间的土地;其二是水域,指的就是地标区域的水体,水域类土地通常包括水库、池塘以及江、河、湖等;其三是裸地,指的就是植被覆盖率在10%以下的土地,通常包括沙漠、没有种植农作物的耕地和砂地等;其四是冰川,即地表遍布积雪或永久性冰川的土地;其五是耕地,指的就是能够进行耕种或园艺的土地;其六是林地,指的就是植被覆盖率在30%以上的土地,林地通常包括常绿林、落叶林等;其七是城乡用地,这类土地是人们居住的主要区域,常用于建筑、工业、交通等[1]。

1.2 链式分类法

链式分类法就是借助卫星传感器进行勘测土地利用情况,根据不同的卫星影像,对土地利用情况进行分类,这种分类方法具有非常显著的高效性和科学性。这种分类方法的原理,是依据相邻两幅卫星影像间存在重叠影像。但相邻影像间的差别较小,可以利用重叠区的分类结果进行分类,能够大幅降低分类时间和成本[2]。

链式分类法大致可分为两种。其一是横轨链式分类,也就是以东西方向为基准,对影像进行分类处理,在一组链式分类中,能够对相邻1~5幅影像进行分析,而且随着链长度的不断增加,分类精度会逐渐降低,通常情况下,横轨链式分类会沿着自西向东的顺序进行分类。

其二还是竖轨链式分类,竖轨链式分类的分类原理和流程,与横轨链式分类大致相同,而且通常情况下,竖轨分类图像中的叠影面积较小,分类精度更高、更明显。竖轨链式分类多自北向南进行,而且链长度越短,分类精度越高[3]。

2 土地安全等级评价

本文主要从地形、土壤、土地覆盖三个方面,对土地安全等级进行分析和评价。

2.1 地形准则层

土地的地形因素,对于其水土流失情况具有非常重要的影响,对于生态环境的发展、维持生态环境的稳定,同样起到直接影响。通常情况下,可将土地地形划分为海拔、坡向、坡度三个方面。从土地海拔情况来看,通常会选择某一海拔高度为基准值,并设定每固定高度为等级差距,逐级递增或递减,并为每个等级赋予一定的标准化值和编码,有助于进行后续的评价的比较[4]。

从土地坡向情况来看。坡度能够为地表径流、土地腐蚀及覆盖,提供一定的参考依据。从当前的土地研究情况来看,通常将土地坡度等级划分为以下几种:其一,当土地坡度小于三度,则该地区属于平地,通常情况下,平地的土壤安全性较高,基本不会出现水土流失和土壤侵蚀问题;其二,当土地坡度在3~7度之间,則该地区属于缓坡,这类土地的土壤流失度角度;其三,当土地坡度在7~15度之间,则该地区属于斜坡,这类土地比较容易出现水土流失问题,需要采取有效措施防止土壤侵蚀程度加剧;其四,当土地坡度在15~25度之间,这类土地属于陡坡地,这类土地的地表蒸发和土壤干裂问题严重,在缺少植被覆盖的情况下,极易出现水土流失情况;其五,当土地坡度大于25度,这类土地属于险坡地形,这类地形的水土流失情况非常严重,如不尽快恢复植被和水土,将会出现侵蚀和滚落情况[5]。

从坡向情况来看,坡向同样是研究土地地形的主要因素之一。不同的坡向在坡热量、温度、湿度等方面都存在比较明显的差异,而且土地坡向对于土地利用结构也具有比较明显的影响,在促进区域生态环境建设、丰富区域生态功能等方面,具有积极的促进意义。除此之外,坡向对于土地环境的气候、土地利用、侵蚀情况和水分分布,也起到直接影响,进而影响到土地在农业生产中的效果。通常情况下,在分析土地坡向时,会采用45度的间距等分,对研究区域的坡度进行划分[6]。

2.2 土壤基底准则层

土壤基底情况大致可分为两个方面进行研究。其一是抗侵蚀水平。土壤侵蚀情况不但取决于土地周围的外部环境,还会受到土壤自身抵抗性的影响。常用的土壤抗侵蚀能力的测定方法有5种,分别是K值法、模型法、仪器法、小区法以及试验法。其中K值法就是对土壤进行理化性研究,该方法得出的结论也最为真实、精准,但是该方法的不足之处在于,测定时间较长、计算成本较高;而模型法所得出的结论更为全面、详细,但是不足之处在于参数较多、不断计算流程繁杂,而且数据准确性难以保障。以当前的测定结果来看,粗骨土、栗钙土、盐化沼泽土的抗侵蚀能力更强,而泥炭土、腐泥沼泽土、草甸沼泽土等土壤类型的抗侵蚀能力偏低。

其二是土壤酸碱度。土壤酸碱度指的就是,土壤溶液发生酸碱反应的程度,通常用pH值来表示,当pH为7时,说明土壤为中性,以此为基准,pH值高出越多,说明土壤碱性程度越强;pH值低出越多,说明土壤的酸性程度越强,当pH值稳定在6.0至7.5时,土壤酸碱度适宜植物生长及正常发育,超出这一范围则说明,土壤出现过酸或过碱问题,对于植物生产会产生负面影响[7]。endprint

2.3 土地覆盖情况分级

从土地覆盖的情况来看,当前的土地类型大致可以分为七类,分别是裸地、耕地、城乡用地、草地、林地以及冰川和水域。在此过程中,植被归一化指数可以作为衡量各种土地植被参数的常用指标,植被归一化指数指的就是,植物生长情况和空间范围内的植物分布情况。在生态系统中,土地覆盖情况对于土地功能、生物生产量、土地安全水平等因素,具有非常重要的直接影响。从各种土地类型的实际利用现状来看,分别统计其土地覆盖情况可以发现,森林和草地的土地覆盖情况更好,随后是优质林地、草地和耕地,再其次是高原草地和植被覆盖率角度的草地,而裸地、水域等类型土地的覆盖指数最低。

2.4 土地安全等级评价

结合以上几点因素,可将土地生态安全等级,划分为如下5个级别。其一是不敏感级别。这类土地普遍具有比较完善的植被,其坡度有利于土地保持水土,坡向有利于植被生長,土地不容易被侵蚀;其二是轻度敏感级别。在这类土地区域中,具有比较高的植被覆盖程度,其坡度比较有利于土地保持水土,坡向比较有利于植被生长,土地受侵蚀的可能性较低;其三是中度敏感级别。这类土地的地形与生态条件,能够进行植被种植,但是需要加以引导,以避免出现水土流失问题;其四是高度敏感级别。这类土地的生态环境较差,坡度、坡向、水土情况都不利于作物生长,而且比较容易出现土壤侵蚀问题;其五是极度敏感级别。在这类土地中,不但难以进行耕种,而且土壤侵蚀问题严重,需要加大水土维护力度,并采取植被恢复工作。

3 结束语

本研究基于混合分类法,对土地利用分类情况加以研究。并从土地类型、土壤基底、土地覆盖情况三个方面,对土地安全等级加以评价,将土地安全标准明确的划分为五个等级。从理论角度来看,希望本研究能为我国学术界在土地资源方面的研究,作出微薄的贡献;从实践角度来看,希望本研究能够促进我国土地资源的保护和优化,进而推动我国可持续发展战略的推进。

参考文献:

[1]文博,朱高立,夏敏,等.基于景观安全格局理论的宜兴市生态用地分类保护研究[J].生态学报,2017,11(07):1-11.

[2]于海洋,张飞,王娟.博尔塔拉蒙古自治州近20年土地生态安全评价与趋势分析[J].安全与环境学报,2017,02(07):760-767.

[3]严超,张安明,石仁蓉,等.基于土地生态安全的黔江区土地利用结构优化[J].水土保持研究,2017,03(07):270-276.

[4]韩冬锐,徐新良,李静,等.长江三角洲城市群热环境安全格局及土地利用变化影响研究[J].地球信息科学学报,2017,01(07):39-49.

[5]姚安林,周立国,汪龙,等.天然气长输管道地区等级升级管理与风险评价[J].天然气工业,2017,01(07):124-130.

[6]罗景峰.乡村土地旅游化流转风险评价研究——以福建省泉州市为例[J].福建农林大学学报(哲学社会科学版),2017,01(07):71-76.

[7]王成新,余向勇,于雷.新型城镇化背景下的土地集约利用评价——以湖北省宜昌市为例[J].开发研究,2017,02(07):17-20+173-174+21-22.endprint