长株潭城市群融合地区土地利用转型及优化建议研究
——以暮云镇为例
2022-06-07湖南工商大学袁梦翟晓秀付海芬
湖南工商大学 袁梦,翟晓秀,付海芬
土地利用转型研究是土地利用/覆被变化(LUCC)综合研究的新途径。其概念是指在经济社会变化和革新驱动下,一段时间内与区域经济社会发展阶段相对应的土地利用形态的转变过程。这一概念最早由英国利兹大学的学者Grainger于1986年首次提出,自从被引入中国后,引起了国内学者的广泛关注,主要应用到城乡发展、区域经济与生态环境的综合研究中。在现有研究的基础上,我们通过研究暮云片区的土地利用变化以及其生态环境效应来分析长株潭融城地区的土地利用变化,进而扩展区域一体化发展对融城地区土地利用转型的影响。
长株潭城市群位于长江中游,是长江中游城市群的重要组成部分。暮云片区是长株潭城市群的一个重要规划区,北至万家丽路、南与湘潭交界、东至天心区行政边界、西至湘江,总用地面积约43.10平方千米,城镇建设用地面积为21.92平方千米,规划范围内控制居住容量人口在32.85万人以内。
一、数据来源与处理方法
(一)数据来源与处理
暮云片区2010年、2015年、2020年的土地利用数据来源于中国科学院资源环境科学数据中心(http://www.resdc.cn),空间分辨率为30mx30m。该数据基于美国陆地卫星Landsat TM影像,通过人工目视解释生成。其土地利用分类系统为2级,包括6个一级土地利用类型和25个二级土地利用类型。
文章采用的土地利用基础数据是从土地利用覆被角度出发,基于自然属性视角进行分类。国土空间系统是人类社会经济要素与土地自然要素相互作用、相互影响形成的复杂多功能系统从社会经济要素出发,我们提出了以土地利用的主导功能(生活、生产、生态,简称“三生”)为依据划分的国土三生空间分类体系。为此,考虑到国土空间的多功能性和生态用地的分类方案的提出,本文根据中国科学院土地利用分类系统和《第二次全国土地利用调查分类(GB/T210-2007)》,基于“三生”与土地利用主导功能的视角,通过归并基础数据中各用地类型,建立暮云片区国土三生空间分类体系。(表1)
表1 国土空间分类系统和土地利用分类体系
(二)土地利用转移矩阵
土地利用转移矩阵来源于系统分析中对系统状态与状态转移的定量描述。它可以反应同一地区不同时期各用地类型覆盖面积之间相互转化的动态过程。表现形式如下:
式中:S为土地利用面积;i、j分别为研究期初末的土地利用功能类型;n为土地利用功能类型数量。
二、结果与分析
(一)土地利用功能面积变化分析
根据图1可以看出,暮云三个时期中“三生”土地利用面积中,生产用地的面积最大,尤以农业生产用地为主,呈片状覆盖在研究区西部,其次为生态用地、生活用地,呈块状分散在研究区其他区域。2010-2020年期间,暮云土地利用功能总体变化趋势表现为:生产用地和生活用地面积持续增加,生态用地面积总体减少。
图1 暮云镇历年土地利用情况
按二级地类分,2010-2020年期间。暮云各土地利用功能类型的面积变化呈现“三减四增”态势,农业生产用地、林地生态系统、草地生态系统用地面积减少,工矿生产用地、城镇生活用地、水域生态用地、农村生活用地面积增加(表2)。具体来说,随着长株潭融城发展,暮云国土空间格局相应出现了变化,人们对于城镇生活用地、工矿生产用地的需求不断扩大,城镇化得到了进一步发展。具体来看,2010-2015年期间,在暮云土地利用面积变化表中,减少的主要为农业生产用地,净变化量为-1.7397,主要增加的为工矿生产用地,净增加为2.4768。同样的在2015-2020期间,农业生产用地和工矿生产用地的净变化量分别为-2.4057和3.2562,说明暮云在城镇化道路中,日益增长的工矿建设用地主要来源于农业生产用地,主要为耕地。
表2 不同时期暮云土地利用功能类型面积及其变化
(二)土地利用功能转型分析
为了探讨暮云镇各土地利用功能类型间的相互转换规律,基于3个时期土地利用现状图,利用ArcGIS10.3空间分析功能分别获取了研究区2010-2015年、2015-2020年土地利用转移矩阵(表3、表4),明确了2个时期不同土地利用功能转型的转化方向和面积大小。
表3 2010-2015年暮云土地利用转移矩阵/
表4 2015-2020年暮云土地利用转移矩阵/
2010-2015年期间,暮云镇林地生态用地面积减少量最大,达4.2596平方千米,其中主要转化为城镇生活用地和农村生活用地;再观增加量,城镇生活用地面积增加量最大,达5.0556平方千米,该用地主要由林业、工矿生态用地和农业生产用地转化而来。由上可知,随着经济和城市的不断发展,越来越多的各类型生态用地被用于城镇的建设与发展,部分用于农村生活和工农业生产。2015-2020年期间,暮云镇农业生产用地面积减少量最大,达6.31412平方千米,其中,主要转化为城镇生活用地和农村生活用地;再观增加量,城镇生活用地面积增加量最大,达5.92123平方千米,该用地主要由农业生产用地和工矿生态用地转化而来。与上阶段相比较,面积减少量最大的是由林地生态用地转向农业生产用地,可见随着经济的进一步发展和城市化进程的不断推进,除林地生态用地外,更多的土地被用作城镇建设与发展,与上阶段相似,各类型的生态用地均有不同程度的减少,而归还于生态用地的仍旧是寥寥无几。
三、结论与讨论
利用遥感和地理信息系统技术,结合国内外相关研究,对暮云片区2010-2020年基于“三生”的土地利用转型与生态环境效应进行分析。结果表明:2010-2020年,暮云片区基于“三生空间”的土地利用转型主要表现为生产生活用地的增加、生态用地的减少。按照二级地类来看,林地生态用地是主要的转出用地类型,工矿生产用地、农村生活用地和城镇生活用地是主要的转入用地类型。
本文基于2010年、2015年、2020年3期遥感影像解译获取土地利用变化数据,借助地理信息系统技术而进行分析,但由于数据源的空间分辨率为30mx30m,且研究单元尺度过小,因此存在精度问题。同时文本缺乏对土地利用功能转型的影响机制分析。