2004~2017年夹江县土地利用变化驱动因素分析

张科

摘    要：将四川省夹江县作为研究区，分别采用2004年和2017年2期遥感影像作为分类基础数据，利用土地利用程度指数等方法对研究区土地利用变化情况进行分析。结果表明，2004 ～2017 年，夹江县的土地利用结构发生了较大的变化。减少土地利用类型为林地和耕地，增加的土地利用类型为建设用地，水域面积基本保持不变。在众多土地利用变化因素中起主要作用的有自然因素的坡度以及社会因素的中心城镇影响、交通通达度，而人口与政策因素同样起到重要作用。

关键词：土地利用变化;驱动力;夹江县

土地利用覆被变化可以直接或间接地导致生态环境的变化，对土地利用覆被变化动态及其所引起的生态环境效应进行研究是近年来研究的热点课题[1]。随着社会的不断发展，人类对土地的利用强度不断增大，人地矛盾日益突出。分析土地利用时空格局的变化规律，有助于揭示当地土地利用中存在的问题，在此基础上研究土地利用变化的驱动力，可为土地利用方式的调控，制定合理的土地开发策略提供辅助决策。

1   研究区概况

夹江县位于中国四川省西南部，是中国西部瓷都，隶属于四川省乐山市。夹江县总面积749km2。总人口35万人（2006年）。全县辖11个镇、11个乡。地处四川盆地西缘，峨眉山东北麓。海拔总体趋势由西北向东南逐渐降低。其地貌类型丰富，山地、丘陵、平坝兼备，各占1/3。研究區内主要水系为青衣江位于中部，另一水系金牛河分布在东北隅。多年年平均降水量为1349.6mm，多年年平均温度17℃。研究区内交通便利，主要铁路有成昆铁路，而公路体系主要由成乐高速公路、国道305以及省道103形成便捷的公路网。东汉双杨府君阙、千佛岩摩崖造像为省级文物保护单位。境内气候温和，雨量丰富，土地肥沃，物产丰富，尤以陶瓷墙地砖生产为西部诸省之冠，被誉为“西部瓷都”。

2   数据来源和研究方法

2.1   数据来源

本研究选用来自地理空间数据云2004年6月22日的影像和2017年6月26日的影像，卫星过境时天气晴朗，云量少，数据质量高，可视性良好。利用ENVI软件中多光谱波段基于支持向量机分类法提取土地利用类型图在，在利用91卫图提供的2004年和2017年夹江县高清影像作为参考图像。

2.2   研究方法

2.2.1 分类方法。土地利用动态研究中遥感影像是主要的数据来源，分类方法的选择直接影响分类结果的精度。目前，遥感影像的分类方法主要有非监督分类、监督分类以及专家分类等，然而这些方法中非监督分类和监督分类分类精度不高，而专家分类方法相对复杂。支持向量机分类器（Support Vector Machine， SVM），产生于20世纪90年代[2]，运用统计学的基本原理，在进行一定量的机器学习后， 寻求最小的结构化风险，从而实现运用最小的成本，实现最优的特征值提取[3]。

2.2.2  土地利用程度综合指数。采用土地利用程度综合模型计算夹江县土地利用程度指数。该方法是参照刘纪元先生提出的土地利用程度分级标准，再根据土地利用分类标准，将建设用地设定为一级，将耕地设定为二级，林地和水域设定为三级，其他土地设定为四级。

其中土地利用程度综合指数表示为M，Li 表示第 i 级土地利用程度分级指数，根据土地利用分级标准进行每种地类分级的确定，Ci 表示第 i 级土地利用类型所占研究区土地总面积的百分比。M 的取值范围为[100，400]，取值越接近400表示土地利用综合程度越高，反之取值越接近100则表示土地利用综合程度越低。

3   夹江县土地利用特征分析

3.1   土地利用面积变化分析

用2004年、2017年土地利用数据，借助ArcGis统计分析，得出夹江县2个时期的土地利用类型面积见表1。

由表1可知，2004～2017年夹江县土地利用总体结构以耕地为主，面积比例在50%左右，其次是林地，建设用地、水域和其他用地所占的百分比较小。说明夹江县是农业用地占主导地位，符合夹江县区域经济和社会发展实际情况。10年来，夹江县的耕地和林地等用地减少较为明显，耕地面积减少15.74km2，林地面积减少22.26 km2。建设用地增长较为明显，增长幅度达到5.35%，说明夹江县人口压力增大，在经济利益驱动下，使得人们加大了对耕地、林地以及园地等农业用地的利用度，导致该区域粮食生产量降低，生态环境在一定程度上遭到破坏。2004～2017 年水域和其他用地面积变化不大。

3.2   土地利用程度分析

采用土地利用程度综合指数公式进行计算，获得夹江县土地利用程度综合指数如图 3所示。夹江县土地利用程度目前处于中等水平，土地利用强度较大，平均值达230.28，且升高的趋势比较明显，2004年为 226.14，而至2017年提高到 235.36，提高了9.22。表明夹江县在13年之间，土地利用一直在发展变化，并且伴随着社会经济的发展和城市化进程的提高，伴随着城市用地面积的扩大带来建设用地的增加，导致土地利用程度不断加深。

4   驱动力影响分析

4.1   坡度因素

在地形因素中，土地利用方式的影响最稳定而直接的因素是坡度，对于耕地本身，坡度会通过水土流失、土壤侵蚀等现象影响和限制着耕地分布的区域。首先在GIS 中利用坡度模块将 DEM转化为连续坡度图，在此基础上根据本研究需要，参考《四川省农用地分等定级评价规程》将坡度进行5级分类，1 级为<2°，2 级为2～8°，3 级为8～15°，4 级为15～25°，5 级为>25°，见图 4。

4.2  中心城镇因素

中心城镇作为城市的政治、经济和文化等核心区域，在整个城市的发展演变过程中起着决定性作用。经济的发展，带来城市人口的迅速增长，要求提供更多的发展空间来满足居住和基础设施配套建设需求。因此，城市的发展普遍都是围绕着已有的中心城区逐渐向外围延伸，推动着已有城市按圈层模式向郊外逐步发展，塑造出不同的用地类型分布在城市中心远近不同位置的格局。

4.3  道路通达度因素

作为城市脉络，交通条件对城市的发展有着不可或缺的作用，交通带领城市“走出去”，同时也带领城市“引进来”，为城市内外的人和物的交流提供保障，同时道路通达程度会刺激和带动四周土地的开发和利用，所以交通也是影响土地利用变化不可或缺因素。

4.4   人口及政策因素

人口因素是人类社会经济发展最直接的因素，同时也是影响土地利用或地表覆被变化最为直观的因素之一。人口的增长必然会带来对吃、穿、住、行等行为活动增加，也带来生产和生活用品需求的不断增加。而粮食的产出来源于对耕地的种植，住房建设需要土地提供承载的基础。所以，人口的增加对土地不断地提出新索取，导致土地利用的方式和格局发生着不断变化。

在具有区域性特征的社会经济发展方式体系内，政府所颁布的法律、法规和制定的规章制度对区域内的土地利用方式会产生较大的效用。

5   結论与讨论

通过利用软件模型等手段得到了夹江县2004年、2017年的土地利用结构图。在通过土地利用动态变化研究，发现2004～2017年，夹江县的土地利用结构发生了较大的变化。夹江县土地利用变化受到坡度、行政中心、交通和人口及政策等多重因素影响。

（收稿：2019-09-10）

参考文献：

[1]邢容容，马安青，张小伟，等.基于CA-MARKOV模型的青岛市土地利用变化动态模拟[J].水土保持研究，2014，21（6）：111-114.

[2]赵小汎，陈文波，代力民. Markov 和灰色模型在土地利用预测中的应用[J].水土保持研究，2007，14（2）：19-21.

[3]吴健生，冯喆，高阳，等.CLUE-S 模型应用进展与改进研究[J].地理科学进展，2012，31（1）：3-10.