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重庆市武隆区土地利用变化及驱动力分析

2020-10-21黄霞许文婷

科学导报·学术 2020年15期
关键词:驱动力土地利用主成分分析

黄霞 许文婷

摘 要:该文选取重庆市武隆区作为研究对象,以其近八年的社会基础数据与土地变更数据作为基础,对武隆区近八年来的土地利用变化进行分析,并且确认其土地利用变化的驱动力因子,从而找出影响其土地利用变化的主要的影响因素。

关键词:土地利用、驱动力、主成分分析

土地利用变化研究是揭示区域环境变化的重要途径,是国际地圈生物圈(IGBP)和国际全球环境变化人文因素(IHDP)的重要内容[1][2],已成为当前各国学术界的研究热点。其研究内容从全球气候变化效应,扩展到不同空间尺度的土地变化过程及其驱动机制、生态环境效应等。[3]基于现有的武隆区社会基础数据以及土地变更数据,对其进行的相关研究,可以为武隆区的合理利用土地提供有效的科学依据。

1.研究范围与研究方法

1.1研究区概况

武隆区属重庆市辖区,位于重庆市东南部,北纬29°02'~29°40',东经107°14'~108°05',年均气温为17.4℃,年均降水量1 094.4 mm。截止2017年全区有26个乡镇、186个行政村。2017年实现地区生产总值(GDP)1604925万元,按可比价计算,较上年增长7.7%。

1.2研究数据来源

本文数据来源于重庆市国土资源和房屋管理局官网上的土地变更调查20010—2017年数据、武隆区统计年鉴、和中科院《土地利用现状分类》分类。

1.3研究方法

1.3.1系统分析法

武隆区土地利用变化的各个驱动因子对其土地利用变化的影响作用并不是独立的,而是众多因子相互影响、互为因果,因此,应将其土地利用变化与社会经济等各种影响因素综合起来研究,将其纳入整个社会经济发展系统中来,进而寻找其土地利用变化的途径,并探索其规律性。[4]

1.3.2主成分分析法

在用统计分析方法研究多变量的课题时,变量个数太多就会增加课题的复杂性。主成分分析是对于原先提出的所有变量,将重复的变量(关系紧密的变量)删去多余,建立尽可能少的新变量。

2.土地利用变化过程分析

2.1土地利用变化幅度

根据2010—2017年土地利用变化情况,武隆区面积占比比较大的是耕地和林地。在2010-2017年期间耕地减少了4.29平方千米,林地减少了1.55平方千米,草地也减少了0.21平方千米;而水域、建设用地和未利用地都增加了。

2.2土地利用变化速度

土地利用动态度可以用来表示土地利用变化的速度,其公式为:LC=[ΔLU i-j / LU i] / T×100%。式中,LU i为监测起始时间第i类土地利用类型面积;ΔLU i-j为监测时段内第i类土地利用类型转为非i类(j类,j=1……n)土地利用类型面积的绝对值;T为监测时段长度。当T的时段设定为年时,LC就是该研究区域土地利用的年变化率。对武隆区2011年-2017年的数据进行处理可以看出在2010年-21017年间武隆区的土地利用年变化率中,在这八年间,耕地面积一定幅度减少,林地和草地也有一定数量的减少。而建设用地相比大幅增长,与城市建设离不开关系。

3.武隆区土地利用变化驱动力分析

短期内自然原因并不是导致武隆区土地利用变化的主要影响因素,不属于近年来的主要驱动力。

根据主成分分析法的思路,遵循科学性、可行性等原则,兼顾区域的实际情况,本研究选择武隆区2010-2017年的系列资料作为基础数据,从中选取个人文驱动力因子进行主成分分析,即X1—非农业人口数(万人),X2—地区生产总值(万原),X3—农业生产总值(万元),X4—第三产业总产值(万元),X5—工業总产值(万元),X6—粮食总产量(吨),X7—城市化率(%),X8—建成区面积(平方千米)这个因子分别代表人口增长、经济发展和城镇化等影响土地利用的变化社会经济因素,选2010-2017年的数据表为分析样本。由于政治政策因素难以量化,只能引用能间接反应该影响因素的指标,本文对此不作定量化的讨论。[5][6]从主成分载荷矩阵可知,对与武隆区而言,各个因子对于武隆区的土地利用强度都具有驱动作用。由主成分贡献表可知,建成区面积以及城市化率贡献率最高,粮食总产量次之,第三产业总产值贡献率也居于前列。因此,武隆区土地利用变化的主要因素是城市化水平、农业发展和经济增长。

4.土地利用变化驱动因子分析

4.1城市化水平

城市化对农用地面积变化的影响突出地表现在对耕地占用上,从而导致城市建成区面积的进一步扩大。在2010年到2017年期间,武隆区的建成区面积增加了17000000平方米,耕地面积减少了4288800平方米。基本上是城市化扩张导致的耕地征收,从而影响了耕地面积。

4.2农业发展

武隆区2010年的粮食总产量仅为171691吨,而在2017年增加了11633吨达到了183324吨。与此同时,武隆区的耕地面积直到2016年都是在逐年减少。所以看出,虽然耕地面积减少了,但是农业产值却增加了,说明农业现代化的发展对于土地利用是一个正向的推动。农业现代化发展越好,就将有更多的土地来为城市化建设。

4.3经济增长

2010-2017年 期间,武隆区地区生产总值(GDP)一共增长了880770万元,年均增长110096.3万元。而建设用地的面积截止到2017年为33.99平方千米,相比2010年增加了5.08平方千米。综上可以看出,经济增长对于土地利用变化是正向的,经济发展了,才能让一片土地产出更高的效益,但是同时也要注意对于土地的过度开发。在保持经济的同时,合理利用土地。

5.结论

1.本文通过重庆市武隆区2011-2017年相关数据,对该区域进行了土地利用现状的研究与分析。从土地利用变化幅度而言,武隆区土地利用变化最为明显的趋势是耕地面积减少,建设用地增加,林地有一定程度的减少,但是未利用地有大幅度增加。

2.对于武隆区土地利用变化的定性分析显示,对于该区域土地利用变化影响较大的是城市化水平、农业发展以及经济发展。对这三个因子进行定量分析,发现城市化水平发展的速度是大于耕地面积减少的速度的;农业化发展对于优化土地利用也是起一个正向的作用,农业化发展了,才能有更多的耕地可以投入到经济建设当中,能让土地利用变化更趋向一个动态的变化;而经济发展对于土地利用变化也是正向的,经济的发展离不开产业的兴起以及城市的建设,经济发展了,土地的利用就会更加效益最大化。

参考文献

[1] 刘彦随,陈百明.中国可持续发展问题与土地利用/覆被变化研究【J】.地理研究,2002,21(3):324-330

[2] Tuner II B L,Meyer W B,and Skole D L,Global Land-use/Land-cover change:towards an integrated study 【J】,Ambio,1994,23(1):9-15

[3] 罗娅,杨胜天,刘晓燕,刘昌明,宋文龙,董国涛,赵海根,娄和震.黄河河口镇—潼关区间1998-2010年土地利用变化特征[J].地理学报,2014,69(01):42-53.

[4] 游小敏. 资兴市土地利用变化及其驱动力研究[D].中南林业科技大学,2007

[5] 杨朝现,陈荣蓉,谢德体.重庆市不同经济区土地利用变化及其驱动力差异性分析[J].中国农学通报,2005(02):291-295+299.

[6] 杨朝现. 重庆市不同经济区土地利用变化的人类驱动力研究[D].西南农业大学,2003.

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