基于RS/GIS松花坝水源区土地利用类型的变化

陈 伟，王克勤

(西南林业大学 环境科学与工程学院，云南 昆明 650224)

基于RS/GIS松花坝水源区土地利用类型的变化

陈 伟，王克勤

(西南林业大学 环境科学与工程学院，云南 昆明 650224)

摘要：以1991、2014年遥感影像、盘龙区电子版地形图、昆明市盘龙区行政区划图为数据源，运用ERDAS软件进行监督分类，分出两期土地利用类型，用GIS软件计算出每期每个地类所占面积，计算分析得知：23年里林地、水域面积在增加，草地、耕地、裸地和居民用地在逐渐减少。主要占地类型为草地、耕地和林地三种类型。通过与地形图叠加分析在2000~2200m范围内的占地面积最大。从结果分析得知：土地利用的变化与社会的发展、政府政策、人口数量的增加和流失有很大关系。

关键词：土地利用；松花坝水源区；高程

1引言

在人类赖以生存的地球上，土地是人类赖以生存和发展的最基本的自然资源[1]，土地的变化随着开发利用的不同而发生着改变，对地球生态圈的结构和机能产生了深远的影响，不间断地对陆地生态系统、水生生态系统、大气环境之间的相互作用产生影响，甚至可能导致一些濒危生物的绝种[2]。土地利用是人类以生活、生产为目的，进行的长期性或周期性的经济活动，受诸如自然条件、社会条件、经济条件和技术等其他条件共同决定[3]。它是一个把土地的自然生态系统变为人工生态系统的过程，是自然、经济、社会诸因素综合作用的复杂过程[4]。在现代科学技术的发展过程中，运用RS与GIS相结合在研究特定区域的土地利用类型的变化逐渐成为主流[5]。昆明市松花坝水源是昆明人民主要的引用水源地，其水库上游土地利用的变化直接会对水质的好坏产生影响，本研究以松花坝水源区为研究对象结合RS、GIS分析土地利用的变化。

2研究区概况

松花坝水源区位于昆明市主城区东北部，地理位置在东经102°42′30″~102°56′28″，北纬25°07′45″~25°26′57″。主要支流有牧羊河和冷水河及30余处泉眼，多年平均径流量为8900万km3。地处云贵高原的山岳河谷地带，冬季受干暖西风影响，夏季受印度洋西南季风控制，气候特点夏秋温热，冬春干凉，属北亚热带和暖温带混合型气候，多年平均气温13.8℃。一年中最热月在7月，均温为21.5℃，极端最高气温34℃，最冷月在1月，均温为7.4℃，极端最低气温为-14.9℃。多年平均≥10℃活动积温4091℃，年日照时数为1800h，无霜期234d。

3资料收集与研究方法

3.1　资料来源

研究区卫星遥感影像数据分别是1991年LANDSAT TM遥感影像和2014年LANDAT OIL遥感影像，昆明市盘龙区行政区划图，研究区地形图。

3.2　研究方法

首先把1991、2014两年的遥感卫星数字影像，用ERDAS软件进行辐射矫正、几何校正。其次运用昆明市盘龙区行政区划图创建AOI文件，剪辑出松花坝水源区研究区域，采取监督分类的方法进行土地利用类型的分类。最后运用GIS软件对各种地类的面积进行计算。再与地形图叠加分析，计算出不同高程面积。

4结果分析

4.1　分类结果

在松花坝水源区土地利用类型分类中参考了全国《土地利用类型分类标准》，同时结合前人[6]的对此区域的研究,从而确定出本研究区域类别数量为6类：林地、耕地、草地、水域、居民用地、裸地。1991年和2014年的土地利用统计如表1所示。

表1　松花坝水源区土地利用变化　km2

从表1中可以看出松花坝水源区内的主要土地利用类型为草地、耕地和林地三种类型，居民用地、裸地和水域占地面积分别逐渐降低。在1991年和2014年的23年间耕地、草地、居民用地和裸地的面积都在减少，其中减少最多的是居民用地42.88km2；林地和水域的面积在增加，增加比例最大的是林地达到85.7km2。

4.2　高程占地面积

运用研究区域地形图与监督分类出的土地利用类型图叠加分析，可以计算出不同高程面积比例，研究区域流域地形的平均高程为2200m，最大高程2820m，最小高程是1940m。根据研究区域的地形地貌类型，将高程划分为5个等级：1940~2000m、2000~2200m、2200~2400m、2400~2600m、>2600m(表2)。

表2　松花坝水源区不同高程面积和百分比

5结论与讨论

通过对研究区域的1991年和2014年两年的土地利用类型的提取分析，从1991年到2014年间，居民用地面积的减少主要是由于随着社会的发展，农村青年人前往城市工作，部分村民迁往城市居住，多出来的土地被居民用来种植诸如樱桃、杨梅等经济林，这也是造成林业增加的原因。耕地面积在减少，这主要是跟农村人口比例失衡有关，大量年轻人进入城市发展，留下老少留守农村，无主要劳动力耕种田地。林地面积的增加主要是研究区域地处昆明市松花坝饮用水源地上游，政府实行植树造林政策，保护水源地。草地在23年间的减少主要是由于植树造林的要求，一部分草地退草还林。水域面积的增加与昆明市常住人口的增加有关，在过去的23年里昆明人口增加了近千万，为满足这些人口的饮水问题，就需要扩建松花坝水库，同时为满足耕地的灌溉用水，大力推进蓄水工程的发展，修建水窖、蓄水池等蓄水工程。在1991年不能够利用的裸地，随着科学技术的发展，运用新技术让不能够利用的裸地得到运用，同时人们环保意识的逐渐加强，也是合理利用裸地一大因素。在本研究中与李慧[7]在她的研究中所得到的结果是类似的，松花坝水源区的耕地随着社会的发展林地、水域逐渐增加，草地、居民用地耕地呈逐渐减小的趋势。在松花坝水源区不同高程面积分析中可以看出大部分面积都集中在2400m以下，其中面积最大的是2000~2200m范围，达到269.72km2占到44.03%。

对松花坝水域区分析土地利用类型在23年间发生很大变化，为了更好地保护水源地，还需要加强土地利用的合理规划，在海拔高的区域应该考虑退耕退草还林，充分利用裸地，大力保护林业资源，居民用地的减少不仅间接地暴露出农村人口的流失，而且也暴露出很多社会问题。土地利用的变化与地区人口、经济和资源有着密切的关系，与可持续发展息息相关，充分研究土地利用具有很重要的科学价值。

参考文献：

[1]刘纪远.中国资源环境遥感宏观调查与动态研究[M].北京:中国科学技术出版社,1996.

[2]KreuterU,HrrisH,MatlockM,et al.Change in ecosystem service value in the San Antonioarea, Texas[J].Eeol Eeon,2001(39):333～346.

[3]张惠远,赵昕奕,蔡运龙等.喀斯特山区土地利用变化的人类驱动力机制研究[J].地理研究,1999,18(2):136～142.

[4]刘红艳.基于3S技术的青岛市水土流失重点防治区研究[D].济南：山东师范大学,2009.

[5]董静波.土地利用/土地覆盖变化与生态系统服务价值变化研究——以湖北省姊归县为例[D].武汉：华中师范大学,2009.

[6]董铭,史正涛.松花坝水源保护区土地利用/土地覆被变化研究[J].云南师范大学学报,2011,31(2):72～78.

[7]李慧,杨具瑞.松花坝土地利用/覆被变化的遥感监测分析[J].价值工程,2012,31(31):73～74.

中图分类号：S152.7

文献标识码：A

文章编号：1674-9944(2015)04-0175-02