基于遥感影像的东港市土地利用变化分析
作者: 许豆豆
摘 要:为有效了解辽宁省东港市土地的利用情况及变化情况,对东港市2000年、2005年、2010年、2015年、2020年5个时间点和4个时间段的土地利用变化情况进行分析。结果表明:2000—2020年东港市土地利用类型的变化速度不快,其中2005—2010年建筑用地和草地面积的增长速度较快,2010—2015年水域面积的增长速度最慢;2000—2020年,东港市耕地面积总体呈减少趋势,但近年来耕地面积减少的速度明显放缓。由此建议,东港市应继续提高耕地质量,聚焦城市宜居环境打造,协调经济与生态和谐发展。
关键词:土地利用类型;转移矩阵;东港市
中图分类号:X826 文献标志码:A 文章编号:1674-7909(2023)19-142-3
0 引言
土地作为最基本的一种自然资源,是全球环境变化和可持续发展研究的重要对象[1-2],同时对保障人们的生活起着不可忽视的作用。土地利用变化作为全球变化中的一种,现已成为众多学者研究的热点问题之一。土地利用变化不仅客观地描述了人类改变地球表面特征空间格局的活动,而且再现了地球表面景观的时空动态变化过程[3]。同时,土地利用效率、土地利用变化趋势及其变化的原因为土地资源管理和区域经济发展规划提供了基础和数据支撑。目前,已有众多学者研究了我国各省、市域层面上的土地利用变化情况,但对于县域的研究仍然较少[4]。
辽宁省东港市是丹东市管辖的一个县级市,以发展种植业和渔业为主。为了更好地协调多产业发展,提高土地利用效率,需要对东港市的土地利用变化类型进行分析。因此,笔者以东港市为研究对象,利用ArcGIS软件对东港市2000年、2005年、2010年、2015年、2020年的土地利用遥感影像数据进行分析,以期为优化东港市土地利用总体规划提供参考。
1 研究区概况
辽宁省东港市位于中国海域最东北端,有“海角”之称,地理坐标为东经123°22′~124°22′、北纬39°45′~40°15′。东港市下辖前阳镇、长安镇、十字街镇等25个乡镇[5],全境东西长83 km,南北宽38 km,陆域面积2 445 km2,海域面积3 500 km2;境内江岸线(边境线)23.85 km,海岸线93.9 km,同时拥有7.07万hm2的浅海、2.42万hm2的滩涂。东港市地貌类型多样,地势南低北高,分布呈阶梯状,南部是退海平原区,北部是低山丘陵区,中部是低丘坡岗区,沿海系潮间带滩涂区。
2 数据来源与研究方法
2.1 数据来源
土地利用数据来自地理空间数据云,DEM数据分辨率为30 m。按照土地利用分类标准,将东港市的土地类型分为耕地、林地、草地、湿地、水体、建设用地及未利用地7种类型。
2.2 研究方法
2.2.1 土地利用动态度分析
2.2.2 土地利用矩阵分析
土地利用矩阵可以定量表示各种土地利用类型之间的转化关系,通过建立土地利用矩阵,可以更直观地了解土地利用类型的变化趋势,为土地利用和规划预测提供数据支撑。土地利用转移矩阵不仅能够反映不同年份的土地利用类型的结构,还可以反映在这期间不同类型土地的转化情况,其表达形式为
3 结果与分析
3.1 东港市土地利用现状分析
由表1可知,2020年,耕地和林地是东港市的主要土地利用类型,分别占该市土地总面积的62.43%和16.48%,其中耕地主要分布在中部地区,少部分分布在林区周围;林地主要分布在西北部的黑沟镇、东北部长安镇的低山丘陵地区及大鹿岛的北部。建设用地面积为223.14 km2,沿南部黄海海岸线分布,同时在中部耕地和北部山区也有零星分布。水域面积为148.94 km2,主要为西部的大洋河流域和中部的湖泊。草地主要分布在林区附近。
3.2 东港市土地利用变化分析
3.2.1 土地利用变化动态度
由表2可知,2005—2010年,东港市土地利用类型的变化过程最剧烈,其中草地和建筑用地面积增长速度最快,分别达到8.58%和6.21%,而且建筑用地面积从2000—2020年每5年的土地类型动态度都为正值,说明建筑用地面积持续增长,增长速度在2005—2010年达到最快,之后减慢。2010—2015年,水域面积减少速度最快(6.49%)。耕地、林地面积变化速度较慢。
从综合土地利用动态度来看,2000—2020年,东港市土地类型变化速度不快,且每个时间段的变化速度都逐渐减慢,且都小于1%。
3.2.2 土地利用类型变化
为进一步分析东港市土地利用类型的具体变化情况,利用ArcGIS软件中地理处理的相交工具绘制了土地利用转移矩阵。
由表3可知,2000—2005年,东港市耕地面积减少了约65.94 km2,林地、水体和建设用地面积明显增加。由于国家退耕还林政策的推行,减少的耕地向林地、水体和建设用地转移。此时,渔业仍然在繁荣发展,因此这个时期主要还是黄海沿岸的建设用地在向水体转移。
由表4可知,2005—2010年,东港市耕地和建设用地面积分别增加2.18 km2和48.65 km2。草莓作为东港市发展的重点产业,随着草莓品种的优化及草莓种植方法的成熟,这一时期草莓产业得到了繁荣发展,草莓大棚的数量剧增。加之东港市城区的发展和不断扩张,部分耕地和水体向建设用地转移。同时,受到2006年保护耕地政策的影响,部分林地向耕地转移。
由表5可知,2010—2015年,辽宁草莓科学技术研究院在东港市正式成立,实现了科学化培育草莓,加快了优质草莓的大面积推广。同时,在东港市政府出台的鼓励规模经营、加强技术创新、产业政策扶持、品牌提升战略等措施的实施下,“东港草莓”逐渐成为东港市的大规模特色产业。2010年第六次全国人口普查结果显示,东港市城镇化率为46.37%,而且越来越多的农村人口向市区转移,导致耕地和水体向建设用地转移。在这一时期,东港市提出要进一步强化耕地和基本农田保护,优化基本农田,提高耕地质量,实行生态建设保护,因此出现了耕地向林地转移、林地和水体向耕地转移的现象。
由表6可知,2015—2020年,东港市依旧按照耕地和基本农田保护任务的要求,确保实有耕地面积稳定,基本农田数量不减少。在此期间,仍有部分林地和水体向耕地转移。2020年第七次全国人口普查结果显示,东港市的城镇化率为62.83%。2010—2020年,大量农村人口向城市迁移,加之东港市草莓产业的蓬勃发展,促使9.39 km2的耕地和9.85 km2的水域向建设用地转移。比较2005—2010年、2010—2015年和2015—2020年这3个时间段建设用地面积的增加幅度,可以发现其呈递减趋势,推测有两方面原因,一是城镇化率较高,人口迁移的数量逐渐减少,城市扩张速度也逐渐变慢;二是东港市的草莓产业已具有较大规模,扩张速度较发展初期有所减缓。
4 结论
对2000—2020年东港市土地利用数量、土地利用动态度、土地利用变化等特征进行分析得到如下结论。
①总体来看,2000—2020年,东港市土地利用类型的变化速度不快。从单个类型来看,2005—2010年,建筑用地和草地面积增长速度较快;2010—2015年,水域面积增长速度最慢。
②2000—2020年,东港市建设用地面积呈增加趋势,但近年来增长速度明显放缓,反映出东港市城镇化率已达到较高水平,未来城市发展应聚焦于城市环境打造,建设生态宜居城市。
③2000—2020年,东港市耕地面积总体呈减少趋势,但近年来耕地面积变小的速度明显放缓。东港市应严格守住耕地红线,合理利用耕地资源,提高耕地质量,严厉打击滥用耕地行为。
参考文献:
[1]苑韶峰,唐奕钰,申屠楚宁.土地利用转型时空演变及其生态环境效应:基于长江经济带127个地级市的实证研究[J].经济地理,2019(9):174-181.
[2]陈曦,常存,包安明,等.改革开放40年来新疆土地覆被变化的空间格局与特征[J].干旱区地理,2020(1):1-11.
[3]史培军,宋长青,景贵飞.加强我国土地利用/覆盖变化及其对生态环境安全影响的研究:从荷兰“全球变化开放科学会议”看人地系统动力学研究的发展趋势[J].地球科学进展,2002(2):161-168.
[4]魏玺,蔡湘文.基于遥感和GIS的朝阳县土地利用变化分析[J].辽宁农业科学,2022(3):36-40.
[5]齐丽,舒晓晓.东港市海岸带承载力研究[J].西部大开发(土地开发工程研究),2019(1):52-57.