基于卫片执法数据的土地利用变化分析——以惠州市惠阳区为例

刘欢，贾建刚

研究论文

基于卫片执法数据的土地利用变化分析——以惠州市惠阳区为例

刘欢1*，贾建刚2

1. 惠州市惠阳区自然资源局，惠州 516000；2. 惠州市惠阳区自然资源局，惠州 516000

土地卫片执法数据能够真实反映给定区域的土地利用变化情况，可以为区域土地资源优化配置和土地管理提供基础依据。近些年来，随着我国卫片执法政策的陆续出台和落实，使得针对某一地区的长时间序列数据集更可获得。文章基于惠州市惠阳区2017—2021年的土地卫片执法数据，分析了该区域的土地利用变化。研究表明：惠阳区2017—2021年间土地利用面积大幅增加，尤其是交通运输用地、工矿仓储用地面积占比不断升高，每年仍有一定数量耕地被占用，淡水街道、秋长街道、新圩镇和镇隆镇等临深镇街的交通运输用地和工矿仓储用地具有明显区位意义，土地利用空间分布临深聚集效应显著。论文建议当地政府应加强土地利用类型优化布局、均衡发展和耕地保护工作。

卫片执法；土地利用；惠阳区

1 引言

土地卫片执法[1]是自然资源部借助卫星遥感影像开展全国陆域内土地监测的系统性工作。该工作通过对比前后不同时相的遥感影像资料，提取确定发生变化的矢量图斑，并通过系统下发，由县(区)级自然资源系统工作人员对变化图斑的实际情况进行核实，从而最终判定该图斑对应用地的合法性(详见图1)。卫片执法工作从2000年开始，2010年实现全国960万 km2陆域的全覆盖，最开始是采用年度卫片工作模式，结合年度土地变更调查成果开展执法工作，2019年开始采用“季度+年度”的工作模式[2]，2021年开始采用“月度”卫片工作模式[3]，实现了时效性和执法强度的大幅提升；同时，自然资源部制定严密卫片图斑合法性判定规则[4]，卫片执法趋势更加精准和严格。正因为这种全覆盖、时效性强、精准性的特点，国家卫片图斑能真实体现一个地区一定周期内土地利用情况，其数据具有权威性和科学性。

当前，通过土地卫片执法数据(以下简称“卫片数据”)研究土地利用情况的文献数量较少[5-6]。土地卫片执法可宏观、公正、精准地反映特定区域的土地利用状况，由于卫片数据是对两个时刻土地变化的反映，所以其能反映土地违法的态势，为土地资源管理尤其是耕地资源保护提供精准、公正的动态监测手段，有效遏制土地违法行为，保护耕地和其他土地资源，提高土地执法效能[7]。本文通过纵向分析、横向分析以及区位分析的方法，对惠阳区土地利用情况进行分析，为区域土地利用管理提供决策依据。

2 研究区概括

惠阳区位于粤港澳大湾区东南部，居东江中下游南岸，地处珠三角经济区(详见图1)，东经114°13′～114°37′，北纬22°47′～23°06′，全区面积为915.6 km2，区内平原丘陵交错，矮山浅谷广布，山势为东低西高，最高海拔1003.5 m，最低为11.0 m。西靠深圳、东莞，东部毗邻惠东县，南临大亚湾经济开发区，北接惠州市中心城区，具有明显地理区位优势，历史以来，经济均较活跃，土地价值高，发展潜力大，但也存在抢建违建多等问题，其中临深片区尤为突出。

图1 惠阳区行政区划

3 数据来源与研究方法

3.1 数据来源

文章选取惠阳区2017—2021期间自然资源部下发的卫片作为基础数据。为使数据更能真实体现惠阳区近5年土地利用状况，作者删减了用地性质为其他用地的图斑，包括实地未变化、临时用地、设施农用地等未发生实质建设行为的图斑类型，保留了合法用地和违法用地图斑，即真实发生了建设行为的图斑类型。

3.2 研究方法

3.2.1 统计分析

统计分析指借助统计方法与分析对象相关的知识，对对象进行科学地综合分析研究，以此对分析对象作出科学合理的评判[8]。土地占用往往伴随着耕地的占用，通过纵向统计当地2017— 2021年土地卫片执法数据总数、卫片数据面积和每年耕地面积占用量，分析3者之间的变化关系以及产生变化的原因；通过横向统计每年卫片数据中各用地类型占比情况，分析该类型占比较大的原因。

3.2.2 土地利用分类

根据广东省自然资源在线巡查系统卫片上报用地类型设置，结合惠阳区2017—2021年卫片数据特征，本研究按照住宅用地、交通运输用地、工矿仓储用地、公共管理和公共服务用地、商服用地和其他用地6类进行统计分析。

3.2.3 区位分析

为了讨论惠阳区临深聚集效应，本文采用区位指数定量分析结合卫片数据地理区位分布特征分析的方法来进行分析。

①区位指数。利用区位指数分析土地的区位意义可反映某一地区各种地类相对于高层次区域空间的相对聚集程度[9-10]，其计算公式如下。

其中，为区位指数，d为区域内第种地类的面积，D为高层次区域内第种地类的面积。如果>1，说明该类地类在范围内具有区位意义。需要删掉图片格式。

②采用最简单矢量数据叠加方式，体现卫片数据区位分布信息[11]，提炼近5年当地土地利用变化区位分布特征。本文通过展示2017—2021年的卫片数据5年间的分布情况，进一步对土地利用情况从地理位置上进行分析。

4 结果与分析

4.1 纵向分析

通过图3与表1可知，2017—2021年惠阳区卫片数据用地面积和卫片数据宗数呈快速上升趋势，其中2019—2020年增长趋势更为明显，2017—2018年和2020—2021年有一定下降趋势，分析原因可知：一是从2018年的土地卫片执法开始，广东省严格卫片数据上报标准，探索严格化、精准化卫片数据上报标准，卫片数据多次退回修改，进而推动违法用地整改工作；二是2019年2月《粤港澳大湾区发展规划纲要》出台，2020年4月深圳市十四五规划明确加快都市圈建设工作，多条重点项目道路开始动工建设。另外，年耕地面积占用量总体变化较为平缓，只有2019年呈下降趋势，结合表1可知，耕地占用面积占卫片数据面积的比例在5年内由15.98%下降至10%左右，2018年为最大值20.08%，总体呈下降趋势，分析原因是由于近年来耕地保护工作愈加严格，国家出台多个耕地保护执法专项，当地政府相关部门在建设项目选址工作中严格落实耕地保护制度，将耕地占用量降到最低限度，近5年来耕地占用面积变化平稳。

图2 土地卫片执法工作流程

4.2 横向分析

通过近5年土地卫片图斑各类用地占地面积比例(图4)可知，住宅用地图斑占比呈下降趋势，交通运输用地、工矿仓储用地两类图斑占比呈上升趋势，商服用地、公共管理与公共服务用地图斑占比不大，仅2017年比例较高。分析原因如下。

图3 惠阳区2017—2021土地卫片图斑变化情况

表1 惠阳区2017—2021年卫片数据统计

第一，住宅用地主要为农村宅基地建设用地。随着经济社会发展，农民群众收入持续增长，惠阳区作为临深城镇，经济活跃，流动人口多，村民较富庶，除了改善居住条件、提高生活质量的需要，还有土地潜力价值的驱动，自建房出租、土地出租等，导致大量旧宅翻新或新建房屋。但是，2018年后卫片上报开始实施分割图斑，对于住宅用地仅是上报房屋部分，以往都是整个图斑按照住宅用地上报，这对于住宅用地面积比例有一定影响，直接导致了上报的住宅用地面积下降进而导致占比下降。同时，近年来开展的大棚房、违建别墅、农村乱占耕地建房问题等执法专项，打击了农村违法占地建住宅的问题，当地政府“两违”整治工作取得一定成效，这是住宅用地面积占比呈下降趋势的主要原因。

第二，交通运输用地主要为公路用地。2018年以来多条高速公路开工建设，比如河惠莞高速公路、丛莞高速公路、广汕高速公路和深汕西高速公路，均是国家省重点项目，占地面积大。为积极对接深圳都市圈建设，惠州市也出台丰字交通建设规划，深惠城际、深莞惠红色干线、新清大道和惠州市四环路等均开工建设。惠阳区自身基础道路建设近年来也在大力推进中，东华大道、云新大道和白云路等20多条市政道路均已开工建设，这是交通运输用地面积比重大，并逐年攀升的主要原因。

第三，工矿仓储用地主要是工棚等仓储用地、厂房等工业用地和采矿用地。近年来，惠阳区坚持产业立区，高质量打造“智造高地活力惠阳”，加快推进三和象岭片区、新圩梅龙湖智能制造产业新城和新圩金融科技城等一批产业平台建设，积极引进优质产业项目，保障工业项目供地，同时，作为临深片区，承担了深圳部分产业转移，厂区、厂房和小作坊等建设较多。大量项目建设也会导致临时用地工棚、仓储工棚建设较多。惠阳区总共有12家石场，石场经营、绿色矿山建设等也是导致工矿用地面积攀升的一个原因。

第四，商服用地主要是酒店、餐饮等商业用途占用土地，公共管理和公共服务用地主要是教育用地、公园与绿地等，该类图斑占比不大，仅2017年比例较高，主要原因是2017年广东省还未出台详细卫片图斑判定规则，各用地类型判定不够规范。存在一定比例的原因是近年来乡村振兴建设，乡村餐饮、村级文化活动场所、村委会办公楼等建设较多，教育用地中，为提升教育水平，完善教育设施，惠阳区打造教育强镇，操场新建、改扩建较多。

4.3 区位分析

卫片数据反映城市建设行为的发生，建设行为则意味着城市的发展，结合各地类在城市内的区位指数和几年的卫片数据的分布则可以反映出城市的发展情况以及发展重心走向。

图4 惠阳区2017—2021土地卫片用地类型占比情况

4.3.1 区位指数

表2为根据2017—2021年卫片数据，利用区位指数公式统计计算得到惠阳区卫片数据主要地类区位指数。由表2可见，淡水街道、良井镇、平潭镇、秋长街道、沙田镇和新圩镇的交通运输用地具有区位意义，其中淡水街道、秋长街道和新圩镇的交通运输用地面积占比均超过20%，且这3个镇街都属于惠阳区的中心镇街并毗邻深圳，交通运输较为频繁和发达；对商服用地而言，新圩镇、永湖镇和镇隆镇具有较强的区位意义且区位指数均超过了1.4，其中永湖镇、镇隆镇靠近惠州市的中心城区，新圩镇靠近深圳，商业活动较为发达；公共管理与公共服务用地主要是淡水街道、三和街道和沙田镇具有区位意义，其中沙田镇区位指数高达3.14，具有较强的区位意义；住宅用地的区位意义体现在淡水街道、秋长街道、三和街道和沙田镇，尤其是秋长街道的区位指数达到了1.4，主要是因为这些街道均为惠阳区中心镇街，具有较多人口，同时农村住宅翻新、新建的行为较多，直接导致了其他土地的占用；其他用地则主要是在淡水街道、平潭镇和镇隆镇具有区位意义，淡水街道和平潭镇区位指数分别达到了1.8和1.6，尚待进一步对土地进行开发；工矿仓储用地，在平潭镇、三和街道、新圩镇、永湖镇和镇隆镇的区位意义较强，其中新圩镇、永湖镇和镇隆镇区位指数较高，拥有较多的工矿企业，且新圩镇和镇隆镇靠近深圳和东莞的地理位置使他们的区位指数接近1.4，工厂经营活动也较多。

4.3.2 卫片宗数

通过惠阳区2017—2021各镇街历年卫片宗数统计(详见图5)可知，从整体上看，各镇街卫片宗数在2017—2019年有所下降、2019—2021年有所上升，综上可知主要是由于土地卫片执法的政策变动而导致；新圩镇、镇隆镇和秋长街道在2017—2018年和2019—2021年两个时间段内都呈现大幅度增长的趋势，主要是由于新圩镇、秋长街道临深的地理位置影响，城市建设项目多、土地价值潜力大、违法用地行为多，同时镇隆镇毗邻东莞，作为荔枝之乡，经济发展较好，此外，淡水街道虽然在2019—2021年间有所减少，但卫片宗数仍然数量较多，可以看出，作为惠阳区的中心镇街，也有较好的经济发展，同时结合5年间各年卫片数据分布图(图6)看，卫片主要分布于新圩镇、镇隆镇、秋长街道、淡水街道和三和街道，这些镇街均为惠阳区中心镇街同时毗邻深圳，反映出惠阳区的发展重心正向深圳方向靠近，具有较强临深聚集效应；而沙田镇、良井镇、永湖镇和平潭镇在2017—2018年和2019—2021年间均有下降趋势且卫片宗数较少，同时相较地理位置优势较少、发展主要以农业为主、缺乏项目支撑以及土地利用相对缓慢的情况。

表2 惠阳区2017—2021年卫片数据主要地类区位指数

图5 惠阳区2017—2021年各镇街历年卫片宗数统计

图6 惠阳区2017—2021年土地卫片图斑区位分布

5 结论与建议

5.1 从土地卫片执法数据角度，结合图表的表现形式，对数据采取纵向、横向以及区位分析的方法可以了解惠阳区近年的城市发展状况以及土地利用变化情况。

5.2 惠阳区近5年土地利用面积大幅增加，尤其是交通运输用地、工矿仓储用地面积占比不断升高，当地政府在不断发展的同时，应注意节约利用土地资源、优化布局用地类型和违法用地管控。

5.3 惠阳区2017—2021这5年土地卫片数据图斑耕地面积虽没有明显上升趋势，同时与卫片数据面积的占比有一定的下降趋势，但每年仍有耕地被占用，需要进一步强化耕地保护主体责任意识，继续用最严格的耕地保护制度落实好耕地保护工作，采用多种措施加强耕地保护，确保耕地数量不减少、质量不降低。

5.4 利用惠阳区2017—2021这5年土地卫片数据对惠阳区的土地利用进行了区位分析，其中由于地理位置的影响，临深镇街的交通运输用地以及工矿仓储用地具有明显的区位意义，同时总体卫片数据多分布在临深镇街范围内，其分布存在明显的临深聚集效应，体现了土地利用强度分布不均衡，当地政府应注重均衡、协调可持续发展。

[1] 王宁娜, 杨如军, 李双青，等. 国产高分辨率卫星影像在省级国土监察中的应用研究[J]. 测绘与空间地理信息, 2018, 41 (4): 80-83, 89.

Wang N N, Yang R J, Li S, et al. Application of Chinese high- resolution remote sensing satellite image in land supervision[J]. Geomatics & Spatial Information Technology, 2018, 41(4): 80-83, 89.

[2] 中华人民共和国自然资源部. 自然资源部办公厅关于开展2020年卫片执法工作的通知. http://gi.mnr.gov.cn/202002/t20200226_ 2499850.html.

[3] 中华人民共和国自然资源部. 自然资源部办公厅关于开展2021年卫片执法工作的通知. http://gi.mnr.gov.cn/202103/ t20210326_ 2618374.html.

[4] 中华人民共和国自然资源部. 自然资源部办公厅关于印发《土地卫片执法图斑合法性判定规则》的通知. http://gi.mnr.gov.cn/202112/ t20211210_2711078.html.

[5] 白海江. 卫片数据视角下的土地利用研究——以日喀则市为例[J]. 西藏科技, 2020(7): 19-20,38.

Bai H J. Land use research from the perspective of satellite image data—a case study of Xigaze city[J]. Tibet Science and Technology, 2020(7): 19-20,38.

[6] 徐馨裔, 刘志有, 董露, 等. 国土空间规划视角下产业结构与土地利用结构相互关系研究——以新疆乌鲁木齐市为例[J]. 生态经济, 2020, 36(4): 69-74.

Xu X Y, Liu Z Y, Dong L, et al. Research on the mutual relationship between industrial structure and land utilization structure from the perspective of national land space planning—taking Urumqi of Xinjiang as an example[J]. Ecological Economy, 2020, 36(4): 69-74.

[7] 包卫兵, 徐培华. 年度土地卫片执法检查中的问题与建议[J]. 国土资源, 2013 (3): 54-55.

Bao W B, Xu P H. Problems and suggestions in the annual land satellite image law enforcement inspection[J]. Land Resources, 2013 (3): 54-55.

[8] 岳秋丽, 严士清, 罗黎, 等. 基于遥感和统计分析的土地利用变化研究[J]. 河南理工大学学报, 2010, 29(2): 201-205.

Yue Q L, Yan S Q, Luo L, et al. Land use change based on RS and statistic analysis[J]. Journal of Henan University of Technology, 2010, 29(2): 201-205.

[9] 刘桃菊, 蔡海生, 邵建英, 等. 鄱阳湖区的土地利用结构定量分析[J]. 江西农业大学学报, 2003(6):934-938.

Liu T J, Cai H S, Shao J Y, et al. Quantitative analysis of land use structure in Poyang Lake area[J]. Acta Agriculturae Universitatis Jiangxiensis, 2003(6):934-938.

[10] 陈国平, 赵俊三, 李红波, 等. 滇中城市群土地利用空间结构差异性分析[J]. 河南理工大学学报(自然科学版), 2017, 36 (2) : 68-74.

Chen G P, Zhao J S, Li H B, et al. Analysis on the difference of land use spatial structure of urban agglomeration in Central Yunnan [J]. Journal of Henan University of Technology (natural science edition), 2017, 36(2): 68-74.

[11] 王馨艺, 王静文. 海淀区中关村海淀园中心区：北京城市商业用地布局的区位分析[J]. 北京规划建设, 2022 (1): 143-146.

Wang X Y, Wang J W. Central area of Haidian Park, Zhongguancun, Haidian District: Location analysis of urban commercial land layout in Beijing[J]. Beijing Planning and Construction, 2022 (1): 143-146.

Analysis of Land Use Change Based on Satellite Law Enforcement Data: Taking Huiyang District, Huizhou as An Example

LIU Huan1*, JIA Jiangang2

1. Natural Resources Bureau of Huiyang District, Huizhou 516000, China; 2. Natural Resources Bureau of Huiyang District, Huizhou 516000, China

the data of law enforcement of land satellite images can reflect the change of land use in a given region, and provide a basis for the optimal allocation of land resources and land management. In recent years, with the coming out and implementation of our country's satellite law enforcement policy, it makes the long-time sequence data set more available for a certain area. Based on the 2017-2021 data from Huiyang District, Huizhou, the paper analyzed land use change in the region. The study shows that in Huiyang District, land use in the 2021 has increased significantly from 2017 to 2017, with the proportion of land used for transportation, industrial and mining storage increasing. A certain amount of arable land is still occupied every year, the transportation land and industrial and mining storage land near Shenzhen Street, such as Danshui Street, Qiuchang Street, Xinwei, Meizhou Street and Zhenlong town, have obvious regional significance, and the spatial distribution of land use has obvious effect of gathering near depth. The paper suggests that the local government should strengthen the land use type optimization layout, the balanced development and the cultivated land protection work.

satellite law enforcement; land use; Huiyang District

刘欢,贾建刚. 基于卫片执法数据的土地利用变化分析——以惠州市惠阳区为例[J]. 农业大数据学报, 2023,5(1):108-115.

LIU Huan, JIA Jiangang.Analysis of land use change based on satellite law enforcement data: Taking Huiyang District, Huizhou as an example[J].Journal of Agricultural Big Data,2023,5(1):108-115.

10.19788/j.issn.2096-6369.230119

2022-06-21

第一作者刘欢，女，研究方向：遥感应用；E-mail:493154391@qq.com。通信作者刘欢，女，研究方向：遥感应用；E-mail:493154391@qq.com。