基于土地利用现状变化的湿地公园保护影响分析

□杭州市规划和自然资源调查监测中心 孙建华

湿地公园是指以保护湿地生态系统、合理利用湿地资源、开展湿地宣传教育和科学研究为目的，按照有关规定予以保护和管理的特定区域。杭州西溪国家湿地公园是集城市湿地、农耕湿地、文化湿地于一体的国家级湿地公园，位于杭州市区西部城区之中，面积10.38 平方千米，四周为城市主干道环绕，即紫金港路、天目山路、五常大道、绕城公路和文二西路，道路外围皆为建筑群，也是杭州主要旅游区之一。湿地的监测和保护是一项重要工作。一般情况下，湿地监测包括湿地面积、类型、地貌和景观等特征监测，湿地气象、水文、大气、水质、基质等非生物环境监测，湿地生物多样性监测以及湿地生态旅游监测等内容，这类监测由相关部门按照观测频度的要求正常开展。2021 年湿地管理部门开展了西溪湿地的土地利用现状调查，本文将以湿地范围内的耕地和建设用地为对象，利用此次土地利用现状成果、以及所掌握的“二调”“三调”和历年变更调查成果，探索开展2009 年至2021 年各空间要素变化的指标分析与湿地空间保护的影响评估。

一、数据与分析方法

（一）数据来源与处理

1.数据来源

第二次土地利用调查数据（以下简称“二调”）；2009 年至2017年的土地利用现状变更调查数据；第三次全国国土调查（标准时点2019 年12 月31 日，以下简称“三调”）数据；2021 年无人机航摄0.1米分辨率正射影像数据。

2.数据处理

（1）利用调查成果提取耕地和建设用地图斑信息。利用GIS 技术，依据土地利用现状分类国家标准分别提取“二调”“三调”以及年度变更调查的耕地和建设用地二类、三类的图斑，11 个年度内的土地利用现状图斑。然后以“三调”数据为底板，分别与“二调”及各年度变更调查数据叠加比对分析，提取耕地和建设用地的二类、三类变化图斑信息。

（2）利用影像判读提取耕地和建设用地图斑数据。按照“三调”分类要求，利用GIS 平台，通过人工影像判读从2021 年无人机航摄0.1米分辨率正射影像数据中勾绘耕地和建设用地图斑，制作耕地和建设用地现状一张图。然后与“三调”数据进行叠加比对，重叠图斑若出现图斑范围线位置精度重叠误差超过0.5 米的采用“三调”图斑，地类有差异的，现场调查取证，以现状为准。

（二）分析方法

1.土地利用动态度的方法

为了更好地评估湿地的保护状态，最直观的方法是利用数据计算出某一段时间内地类图斑的变化趋势和变化速度，本文引入土地利用动态度的概念，即指某区域一定时间范围内某种土地利用类型的数量变化情况，来真实反映区域土地利用类型的变化剧烈程度。土地利用动态度计算公式：

式中：Ks 为某段时间内某种土地利用类型的年变化率，当Ks 值大于0 时，代表该时间段内该种土地利用类型程增加趋势，否则是减少趋势。

Ua、Ub 分别为某土地利用类型在某段时间期初及期末的数量，单位为公顷。T 为分析时段，T 值单位为年。Ks 值就是该研究区某种土地利用类型的年变化率。

以某一年度的地类图斑面积为基数与下一个年度的地类面积进行比对计算，并逐年类推，计算出各相邻年份的土地利用动态度，依此分析动态度变化趋势。

2.耕地的流出和流入

耕地的流向是影响湿地生态的重要要素，分析方法是以“三调”数据为参考，与2018 年的变更调查比较，计算耕地流出的数量以及去向，耕地流入的数量以及来源，从而反映耕地的区域变化。

耕地流出图斑统计计算=2018年耕地图斑-（2018 年耕地图斑∩三调耕地图斑）；耕地流入图斑统计计算=三调耕地图斑-（2018 年耕地图斑∩三调耕地图斑）。

二、结果与影响分析

（一）地类总体变化分析

从湿地公园范围内土地调查各阶段的成果上看，影响湿地生态的地类主要有5 类（按土地分类标准），即耕地、城镇村及工矿用地、交通运输用地、水域及水利设施用地、林地。在湿地公园范围内的耕地主要是指种植类的旱地，如菜地和豆类种植地；城镇村及工矿用地是指休闲、游赏、园务管理、科研服务、码头等建设用房用地；交通运输用地是指范围内满足与湿地相关的休闲、娱乐、游赏、园务管理、科研服务等建立的道路交通网络和交通设施用地；水域及水利设施用地主要是指水面、水塘、沼泽地以及综合考虑区域防洪及其它水利要求的设施用地，如坡坎、水闸等；林地是指生长乔木、竹类、灌木的地类，也包括绿化林地。为了更明确地分析湿地公园的地类生态情况，将这5类地类重新归类为3 大类，即耕地、建设用地和湿地。建设用地包含城镇村及工矿用地和交通运输用地，湿地包含水域及水利设施用地和林地。按照5 类地类从土地利用现状调查数据库中提取2009 年（二调）到2019 年（三调）西溪湿地范围内面积逐年进行统计，并且按照3 大类计算土地利用动态度（见表），然后根据动态度绘制3 大类的地类动态度变化图（图1）。

通过逐年土地利用动态度的曲线变化分析，可得出以下分析结果。

一是从耕地动态度进行分析，2018 年以前西溪湿地的耕地动态度曲线变化趋势平缓，基本上均为负值，且在-1～0 之间，说明在西溪湿地内活动的人主要是原居住农民，保留原农耕状态。2018 年到2019 年耕地的动态度曲线急剧下降（-91.33%），农村农民活动大幅减少，湿地保护力度加大。

二是从建设用地动态度进行分析，2018 年以前建设用地动态度曲线变化趋势平缓，但曲线在在0 线以上，小于3%，说明这期间农民建房一直在发生，湿地在逐年受到建设的侵蚀。2018 年到2019 年耕地的动态度曲线大幅下降（-21.52%），大量农村建筑拆除，恢复为湿地。

2009-2018年西溪湿地土地利用现状地类统计（面积单位：公顷）

▲图1 地类动态度变化图

三是从湿地动态度进行分析，2018 年以前动态度曲线变化趋势相对平缓，曲线在在0 线上下浮动，均在±3%以内，湿地面积基本保持稳定，有轻微侵蚀。2018 年到2019 年湿地的动态度曲线大幅上升（42.66%），湿地面积大幅增加，主要归因于退耕还湿。

四是从湿地保护影响的动态度指标进行分析，分析认为动态度在±3%范围内波动湿地生态变化相对稳定，是可接受的范畴；耕地或建设用地动态度大于+3%，以及湿地动态度小于-3%，湿地生态受到影响，应该加以重视，采取措施加以维护；耕地或建设用地动态度曲线呈上升趋势，并与湿地动态度曲线相交，说明湿地生态环境趋差，认为曲线交汇点可以作为湿地生态影响的指标点，要加大湿地保护力度。

为了理解动态度的指标影响，本文提取了2009 年、2018 年、2019年的地类影像图斑进行比对分析（图2），棕色图斑为建设用地，黄色图斑为耕地，蓝色（含绿色图斑）为湿地，其中蓝色图斑为水域，绿色图斑为林地，图中直观看出2009 年至2018 年图斑变化较少，有大量建设用地和耕地，2018 年至2019 年图斑变化较大，耕地大量减少，湿地图斑大幅增加，这就是动态度变化的直观反映。

（二）耕地流出和流入变化分析

为了更全面地反映湿地生态的影响状态，需要进一步深化地类的流向分析，重点是耕地的流向分析。采用2018 年土地变更调查数据和2019 年“三调”数据进行比对分析。

1. 耕地流出分析

采用2018 年土地变更调查数据和2019 年“三调”数据进行比对分析。首先是在2018 年耕地图斑中套合“三调”的地类图斑分离出耕地变化的图斑，即耕地流出图斑统计计算=2018 年耕地图斑-（2018 年耕地图斑∩三调耕地图斑），然后将变化的图斑在三调数据中提取地类属性，经统计，耕地流出249.83 公顷，变更为建设用地15.01 公顷（占比6%），其中城镇村及工矿用地7.78公顷和交通运输用地7.23 公顷。湿地234.82 公顷（占比94%），湿地中含林地209.78 公顷（占比84%）和水域25.04 公顷（占比10%）。从2021 年无人机航摄0.1 米分辨率正射影像判读，城镇村及工矿用地主要是旅游设施建设、商业服务和公共管理用房。

耕地流向结果表明，湿地生态功能较强的用地大幅增加，可以看出西溪湿地生态建设取得积极成效。同时湿地公园的管理和旅游服务等配套设施不断强化，总体符合国家城市湿地公园管理办法要求。

2. 耕地流入分析

以2019 年“三调”耕地图斑套合2018 年耕地图斑分离出新增耕地图斑，即耕地流入图斑统计计算=三调耕地图斑-（2018 年耕地图斑∩三调耕地图斑），再从2018 年地类中提取新增图斑属性，经统计耕地流入6.92 公顷，其中由城镇村及工矿用地（建设用地）流入4.63公顷（占比67%），由湿地流入2.3公顷（占比33%），含水域及水利设施用地流入1.98 公顷（28%）和林地流入0.32（5%）。因此总体上来说，湿地范围内新增耕地得到控制，主要集中在西溪湿地西部边缘，生态保护较好。

三、结语

人类活动是湿地公园生态环境影响的重要因素之一，耕地和建设用地的变化是人类活动的直观体现。因此，地类变化能够反映湿地生态环境状况。本文尝试利用自然资源部门的土地利用现状调查数据对湿地公园生态环境影响进行分析，特别是应用地类变化的动态度曲线来描述影响的程度和趋势，分析结果在特定角度上反映湿地生态影响的实际状况，具有一定的实际意义。下一步，如果进一步细化分析地类，同时纳入湿地生物、水质、基质等数据开展统一分析，将使得分析成果更全面，利用价值也将进一步提高。

▲图2 2009、2018、2019年西溪湿地土地利用分布图