赣南苏区可利用土地资源空间分布特征分析
2014-04-04张起明伍恒赟
张起明,胡 梅,伍恒赟,罗 勇
(江西省环境监测中心站,江西 南昌330039)
0 引言
土地资源是由地球表面一定范围立体空间的气候、地貌、地质、土壤、水文、生物等自然要素组成,同时又时刻受到社会经济条件影响的一个复杂的自然、经济综合体[1],是人类赖以生存和发展的最基本的自然资源。可利用土地资源是指可被作为人口集聚、产业布局和城镇发展的后备适宜建设用地,由后备适宜建设用地的数量、质量、集中规模三个要素构成,具体通过人均可利用土地资源或可利用土地资源总量来反映[2],是用以评价一个地区剩余或潜在可利用土地资源对未来人口集聚、工业化和城镇化发展的承载能力[3]。可利用土地资源的数量和空间分布对国民经济建设是否具有发展后劲、发展潜力具有重要的影响[4]。
赣南苏区土地资源数量及环境条件相对于江西省其他设区市是优越的,但随着近年来社会经济的发展,在本区域的土地资源利用方面凸显了影响经济社会发展和人地和谐发展的问题,如土地资源利用不合理、人均耕地面积减少、土地资源污染等[5]。因此,研究赣南苏区可利用土地资源数量、质量、空间分布和利用现状及存在的问题,对正确履行中央关于《支持赣南等原中央苏区振兴发展的若干意见》,协调土地利用开发与环境资源保护之间的关系,实现土地资源的持续利用和环境的可持续发展就显得尤为重要[6]。
本文拟将结合江西省DEM数据特征,根据江西省级主体功能区划分技术规程,按照适宜建设用地的评价标准,提取赣南苏区适宜建设用地的数量分布并结合2011年江西生态遥感解译土地利用数据,对现存的可利用土地资源的数量和空间分布进行综合分析,为土地资源规划与利用和生态环境保护提供参考依据。
1 研究区概况
赣南苏区以赣州所辖地区为主,位于江西省南部,是江西省面积最大、人口最多的地级市。赣州地理位置优越,位于华南、华中、华东三大地理分区交界之地,东接福建三明和龙岩,南至西南临广东梅州、河源和韶关,西靠湖南郴州,北连江西吉安、抚州,处于东南沿海地区向中部内地延伸的过渡地带是中国东南沿海地区向中部内地延伸的过渡地带和内地通向东南沿海的重要通道之一。
赣南等原中央苏区在中国革命史上具有特殊重要的地位。新中国成立特别是改革开放以来,赣南等原中央苏区发生了翻天覆地的变化,但由于种种原因,经济社会发展明显滞后,与全国的差距仍在拉大[7]。为支持赣南等原中央苏区振兴发展,2012年7月,国务院发布了关于《支持赣南等原中央苏区振兴发展的若干意见》,意见围绕经济发展保障和改善苏区民生,在农林业、工矿业、交通运输业和城乡基础设施建设发展等方面都提出了新的要求,在此过程中,势必会引起赣南地区土地资源利用结构和生态环境的变化,文章将从赣南苏区可利用土地资源数量和空间分布等方面展开研究。
2 数据与方法
2.1 DEM数据
SRTM(Shuttle Radar Topography Mission,即航天飞机雷达地形测绘使命)是由美国航空航天局、美国国家图像测绘局、德国和意大利航天机构共同合作完成,2000年2月11日至22日,通过装载于“奋进号”航天飞机的干涉成像雷达近11 d的全球性作业,得到了全球表面从N60°至S56°间陆地地表80%面积和95%以上人类居住区的三维雷达数据,然后对雷达数据进行处理,生成数字高程模型[8]。这一数字地形数据是迄今为止现势性最好、分辨率最高、精度最好的全球性数字地形数据;SRTM数据的广泛覆盖性和数学基础的统一性使得其高程数据在涉及地形分析的诸多领域有非常广泛的应用前景,对陆地表层过程研究有重要的促进作用[9]。SRTM数据由网站http:// srtm.csi.cgiar.org/SELECTION/.inputCoord.asp下载覆盖于江西省范围的数据,结合赣南苏区矢量边界,在ArcGIS软件的支持下拼接并剪切得到赣南苏区的DEM图,并利用ArcMap的空间分析模块提取坡度图和坡向图。
2.2 适宜建设用地提取
适宜建设用地指标可用于评价某一地区可用于建设用地的后备土地资源数量和分布状况,是对土地资源能否支撑今后该地区大规模工业化进行的评价。在ArcGIS软件中通过内插1∶50 000等高线生成数字高程模型(DEM),并按照<100 m、100~200 m、200~500 m、500~1 000 m、>1 000 m标准把高程分为5个等级,按照<3°、3°~8°、8°~15°、15°~25°、>25°标准把坡度分为5个等级(图1),将DEM、坡度图与江西省土地利用数据进行空间叠加分析,利用ERDAS9.2空间建模模块编辑出适宜建设用地范围(Suit-Building-Area)的提取公式(1):
图1 赣南苏区海拔高度和坡度空间分布图
2.3 土地利用数据
2011年江西省土地利用数据源于美国Landsat-5所获取的无云TM遥感影像,通过对影像进行几何精校正、拼接和平移拉伸后,在不影响土地判读的前提下,利用ArcGIS软件workstation工作平台进行人机交互目视解译所得,并裁切出赣南苏区土地利用数据。
根据中国华中地区(湖南、湖北、江西)陆地卫星TM假彩色数据土地资源信息提取标志,结合江西省情,将土地按用途分为6个一级类和19个二级类。其中在一级分类上,主要分为耕地、林地、牧草地、水域、己有建设用地和未利用土地;二级分类分为水田、旱地、有林地、灌木地、疏林地、其他林地、高覆盖草地、中覆盖草地、低覆盖草地、河渠、湖泊、水库坑塘、滩地、城镇用地、农村居民点、其他建设用地、盐碱地、沼泽地、裸土地、裸岩石地(图2)。
图2 2011年赣南苏区土地利用类型分布图
2.4 可利用土地资源数量计算方法
根据江西省级主体功能区划分技术规程要求,首先利用已提取的赣南苏区适宜建设用地面积与2011年赣南苏区土地利用数据叠加,求出在适宜建设用地范围内已有的建设用地面积、耕地面积,优质林草地面积和沼泽地面积,然后用已提取出的适宜建设面积减去上述面积之和即为可利用土地资源,公式表达如(2),再利用空间分析工具与该区县界叠加计算出各县(市、区)的可利用土地资源和人均可利用土地资源数量(3)。
3 结果与讨论
3.1 适宜建设用地空间分布及其内部的土地利用结构
根据式(1)提取出赣南苏区适宜建设用地总面积26 197.7 km2和适宜建设用地分布范围(图3)。对适宜建设用地范围内的土地利用现状结构的分析表明:耕地面积8 326.9 km2,集中分布在南康市、信丰县、兴国县、于都县和瑞金市等区;林地面积15 320.9 km2,该区属于低山丘陵地带,林区在赣南各县均有广泛分布;草地面积306.4 km2,不是该地区典型植被群,分布稀少且分散;水域湿地面积710.1 km2;己有建设用地面积1 451.0 km2,主要分布在各县城镇地区(图4);未利用土地面积为82.4 km2,包括沼泽地、裸土地和裸岩石地,该区分布较少。
图3 赣南苏区适宜建设用地范围
3.2 可利用土地资源数量评价
根据式(2)和式(3)分别计算赣南苏区各县(市、区)的可利用土地资源(图5)和人均可利用土地资源(图6)。结果表明:赣南苏区可利用土地资源总量为5 845.02 km2,占土地总面积的14.9%,属于江西省比较丰富的地区,但各县(市、区)的可利用土地资源空间分布相对不均;根据省级主体功能区划,对赣南苏区人均剩余的适宜建设用地进行丰度分级可分为:丰富区、较丰富区、中等区和较贫乏区、无贫乏区域。
图4 赣南苏区适宜建设用地范围内耕地、林地和已建设用地分布图
图5 赣南苏区可用土地资源总量分级
丰富区:人均可利用土地资源高于0.1 hm2/人,仅有寻乌县属于丰富区;该类地区以山地丘陵为主,DEM均在300 m以上,总体坡度较大、人口比较稀少且经济发展相对滞后,人均可利用土地资源丰富。
图6 赣南苏区人均可利用土地资源数量
较丰富区:人均可利用土地资源量为0.05~0.1 hm2/人;赣南苏区大部分县域属于较丰富区,主要包括赣县、龙南县、全南县、石城县、信丰县等11个县区,这些地区主要分布在赣江中上游低山丘陵区。
中等区:人均可利用土地资源量为0.03~0.05 hm2/人;包括南康市、瑞金市、大余县、上犹县和崇义县等5个县市,这些地区主要位于章、贡江流域或经济发展较快县区,交通比较便利。
较贫乏区:人均可利用土地资源量为0.01~0.03 hm2/人;仅有赣州市章贡区属于较贫乏区,该区属于江西省范围内的副省域中等城市,经济发展较好,有矿产资源或地区区位优势,人口比较密集,土地资源开发比较显著,土地资源利用集约程度高,同时行政范围相对较小,人均可利用土地资源较少,属于较贫乏区。
4 结论
本文根据江西省适宜建设用地的评价标准,计算出赣南苏区可利用土地资源的数量和空间分布,并按照省级主体功能区划分技术规程,结合人口统计数据对赣南苏区18个县(市、区)分别进行可利用土地资源总量和人均可利用土地土地资源分级,得出贫乏、较贫乏、中等、较丰富、丰富五个等级,这对县域进行可利用土地资源开发和环境保护提供了基础。
赣南苏区可利用土地资源总量较丰富,这为该地区经济和社会的可持续发展提供了十分可观的后备土地资源,但是,区域之间可利用土地资源总量和人均可利用土地资源空间分布不均,表现在:地势相对平坦、交通便利、人口较密集和资源丰富的地区,土地的开发利用程度高,可利用土地资源相对较少,如赣州市章贡区的人均可利用土地资源仅为0.01 hm2/人,属于较贫乏区,人地矛盾比较突出,应积极发展集约高效的土地利用模式;相反在寻乌县人均可利用土地资源高达0.17 hm2/人,两者相差17倍。后备可利用地资源充足,拥有较大发展潜力,赣南苏区应从全局出发积极进行政策引导、提供经济支持,鼓励该类地区积极发掘自身优势加快经济发展,在不破坏当地环境的前提下,加快城镇化和工业化进程,合理开发利用土地资源。
[1] 徐中春,谢永生,王恒俊.中国土地资源评价研究新进展[J].中国农学通报,2008,24(3):379-381.
[2] 徐 勇,汤 青,樊 杰,等.主体功能区划可利用土地资源指标项及其算法[J].地理研究,2010,29 (7):1223-1230.
[3] 郭 峰.基于GIS技术的辽宁省可利用土地资源研究[D].大连:辽宁师范大学,2008.
[4] 李 昀,郝伟姣,张晓明,等.土地发展潜力的评估分析[J].江西科学,2013,31(2):199-203.
[5] 谢颂华,喻荣岗,马 良,等.基于GIS和GPS的南方红壤侵蚀区土地资源评价[J].水土保持通报,2004,24(1):22-25.
[6] 吕晓剑,冯长春,郭怀成.武汉汉阳湖区土地资源评价研究[J].地理科学,2005,25(6):742-745.
[7] 国务院关于支持赣南等原中央苏区振兴发展的若干意见[J].老区建设,2012,(13):27-36.
[8] Rabus B,Eineder M,Roth A,et al.The shuttle radar topography mission-a new class of digital elevation models acquired by spaceborne radar[J].ISPRS Journal of Photogrammetry and Remote Sending,2003,57 (4):241-262.
[9] 王虎贤,安放舟,胡先林,等.基于SRTM-3数据的阜康市土地利用垂直分异研究[J].城市勘测,2008,(2):63-66.