拉萨-泽当城镇圈1985—2010年土地利用变化的基本特征及空间格局分析

雍城

（河海大学公共管理学院，江苏南京210098）

拉萨-泽当城镇圈1985—2010年土地利用变化的基本特征及空间格局分析

雍城

（河海大学公共管理学院，江苏南京210098）

拉萨-泽当城镇圈是西藏实现跨越式发展和维护地区生态安全的核心区域，其土地利用/覆盖变化对区域土地资源合理利用和生态环境保护有着重要的意义。基于1985，2000，2010年3期Landsat TM/ETM数据，获取拉萨-泽当城镇圈土地利用数据，对其土地利用/覆盖变化的基本特征和空间格局进行研究。结果表明，1985—2010年建设用地、林地持续增加，耕地、水域、未利用地先减后增，草地持续减少，变化中、高速区由雅鲁藏布江和拉萨河沿岸向周边县域扩展；1985—2000，2000—2010年这2段时期主要以草地、水域和未利用地类转化为建设用地、耕地和林地为主。

土地利用变化；空间格局；拉萨-泽当城镇圈

土地利用/土地覆盖（LUCC）是国际地圈生物圈计划（IGBP）与国际全球环境变化人文因素计划（IHDP）研究全球环境变化的核心领域，亦是土地可持续利用的重要内容[1-6]。LUCC研究计划的根本出发点和基本目标是：通过对人类活动—土地利用/覆盖变化—全球环境反馈之间的耦合关系，寻求土地利用/覆盖的驱动因子，预测土地利用/覆盖变化趋势，从而评估生态环境的变化[7-9]。

目前，土地利用/覆盖主要分为2个层面：全球和区域[10]。土地利用/覆盖变化影响着区域环境变化并最终以逐步累积的方式影响着全球环境变化[11-12]。因此，对于区域土地利用/覆盖的研究，特别是一些“热点地区”、“关键地区”和“脆弱地区”逐渐成为研究关注的焦点问题[12]，并成为新兴领域土地变化科学（Land Change Science，LCS）研究的热点[8-9，13-14]。

21世纪初，随着地区工业化、城镇化的加快和西部大开发战略的实施，土地利用/覆盖发生了重大变化，城镇建设用地、农牧业生产用地和生态用地结构进行了调整。目前，我国学者对城市边缘地区[15]、沿海地区[16-17]等热点地区以及黄土地区[18-20]、干旱地区[21-22]、喀斯特地区[10]等生态脆弱地区[23-24]的土地利用/土地覆盖变化的速率、幅度、空间结构以及驱动力因素等进行了大量研究，但鲜有对西藏社会经济较发达地区的土地利用/覆盖变化过程的研究。

本研究以西藏自治区拉萨-泽当城镇圈为研究区域，该区域是在国家“十一五”纲要提出的全国主体功能区规划布局基础上提出的，担负着带动西藏自治区经济增长的责任，是全区城镇化建设的核心地区，也是生态脆弱地区。利用1985，2000，2010年遥感数据影像，基于Erdas和ArcGIS软件平台，采用人机交互解译的方式，获取3期研究区的土地利用情况，应用单一土地利用动态度、综合土地利用动态度和土地利用转移矩阵等模型，分析其25 a间土地利用/覆盖变化的基本特征和空间格局。

1 研究区域概况

研究区主要位于西藏中南部的核心地区，包括拉萨市的1个区5个县，山南地区的3个县，总面积188.43万hm2，占全区总面积的12.83%。研究区主要为藏南的高原河谷区，海拔在3 500～4 000 m，由于降水稀少、气候干燥，土壤侵蚀脆弱性很高，山区的土壤保持、水源涵养功能十分重要，可利用土地资源比例较低，但由于人口不多，人均可利用土地资源较丰富。

2 数据与方法

2.1 数据来源

拉萨-泽当城镇圈的土地数据主要来源于1985，2000，2010年3期的Landsat TM/ETM数据，分辨率为30 m，应用Erdas平台分别对3个时段影像数据采用近红外、红光与绿光波段进行标准假彩色合成，将单幅影像拼接后以1985年TM数据作为基准对MSS数据进行几何校正，然后在ArcGIS平台上，通过人机交互的方式，根据影像的色调、纹理等特征，并结合野外调查的数据，对图像进行解译，并对图像查错修改，空间分割和合并、面积平差计算，形成拉萨-泽当城镇圈土地利用数据库。

将研究区土地利用类型进行归并处理，共分为6种类型进行统计分析，这6种类型分别为耕地、林地、草地、水域、建设用地、未利用地。依据20世纪80年代末期其他遥感数据为信息源，对1985年数据解译成果进行验证，共选取验证点107个，解译精度为90.6%；通过考察126个野外验证点，对2000年数据解译成果进行验证，解译精度达到91.5%；同样通过考察120个野外验证点，对2010年解译数据进行验证，其解译精度为94.3%。

2.2 土地利用变化速度

2.2.1 单一土地利用变化动态度单一土地利用动态度是表示不同土地利用类型在一定时期内土地利用的变化速度和幅度的指标[25]。

式中，K表示研究区域某一时段内某一土地利用类型变化速率；Si，Sj表示监测开始和结束时某一土地利用类型的面积；T为研究时段，当T的时段设为年时，K的值就是研究区域某一土地利用类型的年变化率。

2.2.2 综合土地利用变化动态度其用来定量地研究区域某时段的土地利用变化速率[26]，是可预测未来土地变化趋势的指标。

式中，L表示研究区域某一时段内土地利用变化速率；ΔSi－j表示监测开始至结束时段内第i类土地利用类型的土地转化为其他类型土地面积总和；T为研究时段，当T的时段设为年时，L的值就是研究区域土地利用年变化率。

2.2.3 土地利用转移矩阵土地利用转移矩阵是土地利用类型间相互转化的数量和方向定量研究的主要方法，它能够具体地反映土地利用变化的结构特征和各类型间的转移方向，从而更好地揭示土地利用格局的时空演化过程。土地利用转移矩阵的数学表达式为：

式中，Sij为研究期内第i类土地向第j类土地转化的面积；i为监测期初时土地类型；j为监测期末土地利用类型；n为土地利用类型数量。利用土地利用转移矩阵分析1985—2010年研究区各类土地利用类型的转移方向和数量。

3 结果与分析

3.1 土地利用/覆盖动态度变化

3.1.1 研究区单一土地利用动态度从图1、表1可以看出，1985—2000年，单一土地利用动态度最大的是建设用地，达到1.58%，其他用地变化均不足1%。2000—2010年，单一土地利用动态度最大的则变为林地，达到16.26%，其次是耕地，达到3.02%，草地为-2.10%。

3.1.2 研究区综合土地利用动态度1985—2000年，综合研究区土地利用动态度为0.56%，土地利用变化速度较慢。2000—2010年，综合土地利用动态度上升到23.87%（表1）。

为了研究土地利用动态变化的空间特征，将采用500m×500m的网格作为统计单元，计算1985—2010年拉萨-泽当城镇圈的土地利用变化动态度，并且形成2期土地利用综合动态度的空间分布格局。

1985—2000年城镇圈的土地利用综合动态度介于0～13.33%。中速区主要集中在城关区拉萨河沿岸和乃东县、扎囊县、贡嘎县的雅鲁藏布江沿岸。低速区大部分仍分布在城关区、乃东县、扎囊县和贡嘎县，少部分零星分布在曲水县和达孜县拉萨河沿岸。

2000—2010年，城镇圈内土地利用综合度介于0～46.2%。高速区分布在城关区的中南部，城关区、曲水县和堆龙德庆县交汇处，达孜县西部，贡嘎县中东部和乃东县泽当镇。中速区大部分位于研究区中部和东北部。低速区分布于达孜县东部、墨竹工卡县西南部、曲水县和堆龙德庆县西部地区。

表1 1985—2010年拉萨-泽当城镇圈不同土地利用类型的变化

3.2 土地利用空间变化和转移方向

1985—2010年拉萨-泽当城镇圈西藏土地利用转移方向变化表现为以下特点（表2，3）。

3.2.1 耕地变化特征研究区耕地主要分布在拉萨河和雅鲁藏布江沿岸的河谷地区。前15 a中耕地空间变化以不变为主，仅在城关区有401.86 hm2转化为其他地类土地，其中有66.65%转为建设用地。后10 a新增耕地主要来源于草地，其次来源于未利用土地和林地；耕地减少3.38万hm2，主要流向草地、林地。

3.2.2 建设用地变化特征1985—2000年新增建设用地1 291.69 hm2的79.26%由草地转变而来。2000—2010年新增建设用地3 385.84 hm2，主要来源于乡镇周边的耕地，占新增面积的58.4%，其次是草地，占23.48%，其余由林地、水域和未利用土地转化而来；建设用地减少3 035.94 hm2，主要流向耕地，其次是草地和林地，剩余来自水域和未利用土地。

3.2.3 林地变化特征前15 a其他地类转化为林地的面积有7 808.94 hm2，新增林地64.62%由水域转化而来，其次是草地和未利用土地，同时期林地转换为其他地类的面积仅有0.02 hm2。后10 a中，其他地类转化为林地面积有27.54万hm2，其中89.57%由草地转化而来，其次是未利用土地和耕地，林地转化为其他地类的面积有7.27万hm2，主要流向草地，其次是未利用地、耕地和水域。

3.2.4 草地变化特征2000年前研究区内草地几乎没有变化，有0.29 hm2其他地类转化为草地，草地转化为其他地类的面积为2 925.53 hm2，主要流向林地、建设用地。2000年之后，有15.67万hm2其他地类转化为草地，主要由未利用地、林地和耕地转化而来，其中，未利用地所占比例最高。草地转为其他地类的面积为43.92万hm2，林地和未利用地是草地的主要流向。

3.2.5 水域和未利用地特征水域用地变化分布在拉萨河和雅鲁藏布江2条水系上。2000年前，水域变化以转向林地为主，有5 046.18 hm2水域变为林地。2000年后，有2.44万hm2其他地类转为水域，主要来源于草地和未利用土地。水域转为其他地类面积为1.16万hm2，主要流向耕地和草地。

1985—2000年，未利用土地变化面积小且分布散乱，以未利用土地向林地转变为主。2000年之后，其他地类转为未利用地面积15.29万hm2，退化的林地和草地是未利用地的主要来源，而未利用土地转为其他土地面积9.99万hm2。

表2 1985—2000年拉萨-泽当城镇圈土地利用类型转移矩阵hm2

表3 2000—2010年拉萨-泽当城镇圈土地利用类型转移矩阵hm2

4 结论

土地利用是研究全球环境变化的核心问题之一，本研究从土地利用结构、变化动态度、转移方向等方面，对拉萨-泽当城镇圈土地利用进行定量分析，并在此基础上研究拉萨-泽当城镇圈土地利用变化的空间格局与时空特征。结果表明，近25 a来，拉萨-泽当城镇圈土地利用变化速度逐步加快，特别是近10 a来，各类用地增减变化明显，随着社会、经济发展和生态保护工程的开展，研究区建设用地、耕地和生态用地的增加，中、高速区由拉萨河和雅鲁藏布江沿岸向周边县域扩展。1985—2000，2000—2010年这2段时期主要以草地、水域和未利用地类转化为建设用地、耕地和林地为主。区域内农用地和建设用地向各县重点城镇聚集，生态用地则向外围扩散。

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Analysis on the Basic Characteristics and Spatial Patterns of Land Use Changes in Lhasa-Tsedang Town Circle from 1985 to 2010

YONGCheng
（College ofPublic Administration，Hohai University，Nanjing210098，China）

Lhasa-Tsedang town circle is the core area of achieving leapfrog development and maintenance of ecological safety.It has an important significance in land use/land cover change on regional land rational use of resources and environmental protection. Based on the data obtained from Lhasa-Tsedang land use data from 1985,2000 and 2010 three Landsat TM/ETMdatabases,its land use/land cover spatial pattern and basic characteristics were studied.The results showed that for years from 1985 to 2010,construction land,forest land continued to increase.As for arable land,waters and unused land,they decreased first and then increased.Grassland continued to shrink.The high-speed zone and mid-speed zone extended from the Yalu Tsangpo River area and the Lhasa River area to the surrounding counties.In both periods,land use was mainly based on changing grassland,waters and unused land into construction land,arable land and forest land.

land use change;spatial pattern;Lhasa-Tsedangtown circle

F301.24

A

1002-2481（2016）04-0536-05

10.3969/j.issn.1002-2481.2016.04.29

2015-12-21

雍城（1990-），男，江苏常州人，在读硕士，研究方向：土地利用规划与管理。