基于GIS与历史地图的1930年代江西清江盆地区域土地利用格局分析

万智巍,张成浩,张 智,孟丽红

(1.赣南师范大学 地理与环境工程学院,江西 赣州 341000; 2.豫章师范学院 生态与环境学院,南昌 330103)

0 引言

地理信息系统(GIS)技术的发展和历史地图的数字化使得对历史地理环境的研究变得更加容易和精确[1-3]。江西省鄱阳湖流域的清江盆地地区是我国重要的商品粮主产区之一,其土地利用格局的演变对了解该地区的历史发展和农业生产具有重要意义[4-5]。清江盆地位于江西省中部,毗邻赣江流域和鄱阳湖平原,周边地区包括宜春市、新余市、吉安市等地级市所属区县,盆地地势相对平坦,地形起伏较小,盆地内水系有袁水及其支流,形成了一定的河谷地貌,周围多山地和丘陵地带。清江盆地属于亚热带季风气候区,四季分明,夏季炎热潮湿,冬季相对较冷,年平均气温在17℃左右,降水充沛,年降水量约1300～1600 mm。清江盆地土地肥沃,水资源丰富,适宜农业发展,种植业发达,主要农作物包括水稻、油菜等。盆地内还有一定的林业资源,森林覆盖率较高。

土地利用类型的分类和定义会根据具体的研究目的和地区的特点而有所不同,通常将土地利用类型进行如下分类：①耕地,即用于农业生产的土地,包括田地、果园、菜地等。②林地,即被森林植被覆盖的土地,包括天然林、人工林、林地保护区等。③草地,即用于牧草生长和畜牧业的土地,包括草原、牧场、草坪等。④水域,即被水体覆盖的土地,包括河流、湖泊、水库、水塘等。⑤建设用地,即用于建筑和人类活动的土地,包括城市建设用地、工业用地、商业用地、住宅用地等。⑥未利用土地,即其他未利用开发的土地。

清江盆地区域范围较大,是自然地理地貌上的区划单元,与行政区划并不完全重合,选取清江盆地北部的核心区域,主要包括高安县南部的相关乡镇及周边区域。利用GIS技术和历史地图资料对1930年代清江盆地核心区域的土地利用格局进行分析,揭示该地区近百年来的农业发展进程及土地利用变化趋势,进一步了解土地利用变化的原因,包括政策调整、经济发展、社会变迁等因素对土地利用的影响,以期为制订合理的农业政策、保护农业生态环境及推动农业可持续发展提供参考。

研究中涉及较多的历史地理资料,主要处理过程如下：获取历史地图数据并进行格式转换等预处理,再进行数字化处理,使用GIS软件、统计分析软件、编程语言等工具提取地形、水系、行政区域等地理信息,将处理后的数据以图表、地图等形式呈现出来,以便于更直观地了解历史时期的土地利用情况。数据的可视化呈现可使用ArcGIS 10.2等工具来实现。

1 研究结果

1.1 土地利用格局分析

对1930年代的历史地图进行GIS处理,获得这一时期的土地利用结构。结果表明,清江盆地耕地面积为350.667 km2,占总面积的56.65%;林地面积为33.91 km2,占总面积的5.48%;草地面积为81.982 km2,占总面积的13.24%;水域面积为32.668 km2,占总面积的5.28%;建设用地面积为8.012 km2,占总面积的1.29%;其余为未利用土地,占总面积的18.06%,说明清江盆地在农业发展方面优势较大,一半以上土地面积都是耕地,但林地较少且未利用土地较多,这一土地利用结构与当时的社会发展格局相符。

1.2 与其他时期的对比分析

为更好地对比其他历史时期的土地利用格局,将1980年中科院发布的全国土地利用格网数与清江盆地1930年代土地利用数据进行对比分析(如图1所示),耕地结构变化不大,林地面积在近50年间恢复得很好,占比从5.48%上升至28.9%。草地面积和水域面积在近50年间有一定程度的下降,建设用地面积有了较大幅度的增加。未利用土地面积变化较大,1930年代清江盆地未利用土地较多,但1980年时其未利用土地占比为0。

图1 清江盆地1930年代与1980年的土地利用结构对比Fig.1 Comparison of land use structure between 1930s and 1980 in Qingjiang Basin

1.3 土地评估与土地利用存在的问题

①相关法律法规不完善。20世纪90年代,依托于政府的土地评估所应运而生,其属于政府土地管理部门,未实现市场化。随着经济的不断发展和土地市场化需求的增加,原来的各区县土地评估所逐渐与土地局脱钩,步入市场化进程,实现企业化经营,形成市场垄断。应制定相关法律,使土地评估市场化、公平化。②忽视了对闲置土地的翻新利用。城市建设中,普遍将城市区域面积作为城市发展水平的衡量标准,但随着新的土地不断被利用,部分旧土地被闲置,对城市土地利用缺少合理规划,造成城市土地资源浪费。③农村耕地被征用。随着城镇化发展和各项基础设施建设的推进,部分农村耕地被政府征用。有关专家经过计算发现,将农村耕地用于农业生产所带来的经济效益要远大于基础设施工程带来的经济效益。

2 讨论

2.1 土地利用结构变化的影响因素

清江盆地土地利用结构变化的影响因素具有多样性,通常有以下几种情况：①随着城市扩张和工业用地的需求增加,部分农田被转变为建设用地或工业用地。②随着环境保护意识的提高、森林保护政策的实施与植树造林活动的推广,林地面积出现增加趋势。③随着人口和经济的不断发展,城市化进程加快,建设用地需求增加,农田、林地、草地等其他土地利用类型被转变为建设用地,以满足城市发展的需要。

2.2 研究的局限性

受制于研究材料和方法,清江盆地土地利用格局研究具有一定的局限性,主要体现在以下几方面：①历史时期各类地图和土地利用数据的获取存在一定的限制,导致各类数据在GIS软件中的数字化和模型计算存在一定的误差,可能会影响研究结果的准确性。②研究土地利用结构变化需要选择合适的方法,不同的计算方法可能有不同的局限性,从而影响研究结果。③土地利用结构变化是复杂的系统过程,涉及自然、经济、社会等多方面因素,研究过程可能忽略了某些因素,缺乏综合全面的研究。④土地利用结构的变化是长期的过程,涉及多个时间尺度,但研究过程中可能只关注某个特定的时间尺度,忽视了长期的演变过程。

2.3 强化土地利用的对策

1)建立人才培养制度,吸引青壮年回流。清江盆地区域多数年轻劳动力选择外出务工,说明当地产业或就业环境不能满足年轻人的发展需求,应从奖金、住房、后代教育和晋升岗位等方向制订详细、合理、可持续、长期的引才鼓励机制,同时鼓励社会资本下乡投资,推动土地发展,拟定土地规划政策,吸引乡村青年回乡发展,为其提供创业与发展空间。

2)加强人才继续教育培养,提高土地可持续发展能力。要想更稳健、更有力地开发土地资源,就要抓住人才这一首要资源,对其进行专业的技能培养和与土地相关的知识教育,并根据当地土地情况因地制宜地开展相关的技术培训,设立相关的实用课程。继续教育结束后,为人才提供专业对口的就业岗位,提高其待遇福利,使其能运用所学知识进一步提高土地资源利用率。

3)集约化利用土地,优化土地利用结构。乡村振兴战略的一个重要载体就是农村土地的合理规划及利用。应邀请村民一起参与到土地集约利用中来,采取上下结合和科学统筹的乡村规划方法来提升土地的利用率和产出率,同时加大土地整合力度,将利用率低和荒废的土地资源整合起来,充分挖掘现有土地资源的潜力,发挥各自的优势。

4)提升土地资源的增值效益。城市土地利用中,土地的价值体现在其经济效益上,经济效益是城市土地评估的主要因素之一。为使乡村效益最大化增值,需加强旅游相关的基础设施建设,开辟旅游用地,开发旅游项目,做好游客服务,打造不同村庄特有的旅游名片,构成“土地+旅游产业+农产品销售”体系,吸引游客慕名而来。

3 结束语

应进一步加强土地利用数据的收集和整理工作,提高数据的准确性和时空分辨率。可以探索使用遥感技术、地理信息系统等新技术手段来获取更全面、更精确的土地利用数据,注意长时间尺度的土地利用综合研究。土地利用变化对生态系统服务和可持续发展具有重要影响,未来应关注土地利用结构变化的生态系统服务响应,为环境保护作出贡献。土地利用结构变化研究需整合多源数据和多种模型,应探索数据集成和模型集成的方法和技术,以不断提高土地利用结构变化研究的准确性和可靠性。