基于遥感影像的赣州市主城区土地利用动态变化分析

查得利 张远 杨倩

（江西理工大学建筑与测绘工程学院 江西赣州 341000）

1 引言

土地利用变化反映了土地利用目的与利用方式在驱动因素作用下产生改变的特点［1-2］。城市化进程导致耕地减少、植被破坏、水土流失等，引起城市土地利用变化。监测城市土地利用的动态变化情况，便于从宏观上把握城市土地利用的变化规律，对城市空间的科学规划具有一定的借鉴意义。本文以赣州市主城区为研究对象，分析其自1987年以来近30年的土地利用动态变化情况，总结变化规律，以便为城市土地资源的集约利用提供依据，减缓人地资源矛盾。

2 研究区域及方法

2.1 研究区概况

以赣州市主城区为研究区，该区地处江西省南部，赣州市中偏西北部，位于 25°40′16″～25°58′56″N、114°46′44″～115°03′40″E 之间。 东、南、北与赣县接壤，西与南康区、赣州经济技术开发区毗邻，总面积375.52km2。下辖水东镇、水南镇、水西镇、沙石镇、沙河镇和赣江街道、解放街道、南外街道、东外街道。2016年底，户籍总人口495024人，其中城镇人口450915人，占总人口数的91.09%。

2.2 数据来源

本文使用的遥感影像数据源信息如表1所示。

2.3 研究方法

本文技术路线如图1所示：首先进行几何校正、图像增强、影像裁剪等预处理；然后利用支持向量机分类方法对影像信息进行提取，得到各研究时段土地利用分类图［3］；最后对不同时期土地利用分类图不同土地利用类型面积进行提取，分析各时期土地利用动态变化情况［4-6］。

表1 研究区遥感影像信息表

图1 本文技术路线图

3 研究结果分析

3.1 各研究时段土地利用分类图分析

通过预处理及信息提取，得到各研究时段土地利用分类图。

图2 1987年赣州市主城区土地利用分类图

图3 1995年赣州市主城区土地利用分类图

图4 2003年赣州市主城区土地利用分类图

图5 2013年赣州市主城区土地利用分类图

图6 2017年赣州市主城区土地利用分类图

由上图可知，赣州市主城区建筑用地面积增幅变动较大，城市发展在河套老城区的基础上向西南、西北方向扩展。首先向西南方向扩张，发展密度较集中，特别是章贡区的成立，成为城市政治、经济、文化中心，促进城市发展，导致建筑用地需求量激增，植被、水体等面积减少。在西北方向的扩张与经济技术开发区的建立密不可分，工业厂房、住宅、道路等开发建设，导致植被、水体等土地利用结构发生变动，建筑用地面积增长。

3.2 土地利用结构变化情况分析

运用ENVI对各种利用类型的土地面积进行统计，得到各时期不同土地利用类型的面积以及不同年份前后增减变化情况，如表2所示。

由表2可知，赣州市主城区建筑用地的面积自1987年以来在不断增加，呈现稳步上升态势，而植被、水体的面积逐年减少，这从侧面表明城市空间规模扩大，城市建筑用地面积增长，对土地需求量加大而导致植被、水体面积的减少，建筑用地与植被、水体间的面积增减此消彼长的事实。其中建筑用地面积增长110.83km2。本文将农用地、林地及城市绿化地都划分成植被类，其面积减少114.20km2。水体面积整体以较小趋势减少，减少量为6.5km2。其它类主要为未利用的裸地或者荒地，虽然2003年至2013年面积减少1.61km2，但在总体上仍然是上升的，近30年增长9.06km2。

表2 各时期不同利用类别土地的面积及扩展情况(km2)

3.3 土地利用转移变化情况分析

通过ENVI分类后处理，得到土地利用转移矩阵，见表3。

表3 各研究时段土地利用面积转移矩阵(km2)

由表3可知，主要的土地转移形式为建筑用地转移为植被、植被转移为建筑用地、水体转移为建筑用地，各研究时段，转移面积分别为5.37km2、27.40km2、4.76km2；22.43km2、40.70km2、10.31km2；22.17km2、57.83km2、16.58km2；11.98km2、30.77km2、15.33km2。从总体上来说，植被、水体、建筑用地之间的转移明显，说明地类的转移是相对的，一方面随着城市发展，城市空间规模扩大，为解决城市建筑用地需求量增长这一现实，其它利用类型的土地面积减少，转移成建筑用地。另一方面，为合理优化城市空间布局，增强土地资源的集约利用，美化城市环境，城市开发活动使得地表覆盖情况发生变化，各种土地利用结构之间发生转移。

3.4 土地利用速度变化情况分析

以各土地利用类型面积为基础计算其速度变化情况，表达公式为：

其中，K表示某时间段内某土地利用类型动态度；Uib表示某土地利用类型在研究末期的面积；Uia表示某土地利用类型在研究初期的面积；△T表示研究时段长。结果见表4。

表4 赣州市主城区各研究时段土地利用变化率

由表4可知，1987-2017年，建筑用地以年均19.12%的变化率增加，而各研究时段内变化率降低则反映城市扩展空间受到限制，部分土地利用结构变动，植被、水体转移成建筑用地，自1995年以来，水体变动差异逐年减弱，递减变化率越来越小，表明在城市发展中注重生态保护。其它类以年均18.08%的变化率增加，反映城市开发活动中，原始土地覆被被破坏，使得裸地、未利用地等增加，可以作为城市扩展的储备资源。

4 结束语

自1987年以来，赣州市主城区近30年土地利用动态变化特征明显，主要表现为：

(1)赣州市主城区建筑用地面积增加110.83km2；植被面积减少114.20km2；水体面积减少6.5km2；裸地等其它类型则从1.67km2增长到10.73km2，增加9.06km2。

(2)赣州市主城区主要土地转移形式为建筑用地→植被、植被→建筑用地、水体→建筑用地，城市发展促使建筑用地需求量增加，直接导致土地利用结构转移变化。

(3)赣州市主城区建筑用地增长速度变化率逐年降低，裸地、未利用地增长变动较快，说明城市发展空间受阻，植被、水体减幅降低的情况下，城市开发活动带来土地利用结构的改变，成为城市发展后备空间。

(4)赣州市主城区城市扩展空间差异特征显著，2003年以后主要向西南、西北扩张。工业用地和住宅用地是城市建筑用地的主要表现形式。必须要科学规划城市发展政策，保证植被、水体的合理面积，与赣州市山水园林城市的城市定位相符。

基于以上结论，经济发展和城市化建设是土地利用类型转移变化的主要原因，在人地资源矛盾日益严重的形势下，赣州市主城区应科学规划城市发展方针，促进土地资源的集约利用［7-9］，例如优化土地利用结构，控制各种地类供应量，加强土地法制管理，提高土地增产增收效益，合理利用闲置土地。