2004~2017年夾江縣土地利用變化驅動因素分析

張科

摘 ? ?要：將四川省夾江縣作為研究區，分別采用2004年和2017年2期遙感影像作為分類基礎數據，利用土地利用程度指數等方法對研究區土地利用變化情況進行分析。結果表明，2004 ～2017 年，夾江縣的土地利用結構發生了較大的變化。減少土地利用類型為林地和耕地，增加的土地利用類型為建設用地，水域面積基本保持不變。在眾多土地利用變化因素中起主要作用的有自然因素的坡度以及社會因素的中心城鎮影響、交通通達度，而人口與政策因素同樣起到重要作用。

關鍵詞：土地利用變化;驅動力;夾江縣

土地利用覆被變化可以直接或間接地導致生態環境的變化，對土地利用覆被變化動態及其所引起的生態環境效應進行研究是近年來研究的熱點課題[1]。隨著社會的不斷發展，人類對土地的利用強度不斷增大，人地矛盾日益突出。分析土地利用時空格局的變化規律，有助于揭示當地土地利用中存在的問題，在此基礎上研究土地利用變化的驅動力，可為土地利用方式的調控，制定合理的土地開發策略提供輔助決策。

1 ? 研究區概況

夾江縣位于中國四川省西南部，是中國西部瓷都，隸屬于四川省樂山市。夾江縣總面積749km2?？側丝?5萬人（2006年）。全縣轄11個鎮、11個鄉。地處四川盆地西緣，峨眉山東北麓。海拔總體趨勢由西北向東南逐漸降低。其地貌類型豐富，山地、丘陵、平壩兼備，各占1/3。研究區內主要水系為青衣江位于中部，另一水系金牛河分布在東北隅。多年年平均降水量為1349.6mm，多年年平均溫度17℃。研究區內交通便利，主要鐵路有成昆鐵路，而公路體系主要由成樂高速公路、國道305以及省道103形成便捷的公路網。東漢雙楊府君闕、千佛巖摩崖造像為省級文物保護單位。境內氣候溫和，雨量豐富，土地肥沃，物產豐富，尤以陶瓷墻地磚生產為西部諸省之冠，被譽為“西部瓷都”。

2 ? 數據來源和研究方法

2.1 ? 數據來源

本研究選用來自地理空間數據云2004年6月22日的影像和2017年6月26日的影像，衛星過境時天氣晴朗，云量少，數據質量高，可視性良好。利用ENVI軟件中多光譜波段基于支持向量機分類法提取土地利用類型圖在，在利用91衛圖提供的2004年和2017年夾江縣高清影像作為參考圖像。

2.2 ? 研究方法

2.2.1 分類方法。土地利用動態研究中遙感影像是主要的數據來源，分類方法的選擇直接影響分類結果的精度。目前，遙感影像的分類方法主要有非監督分類、監督分類以及專家分類等，然而這些方法中非監督分類和監督分類分類精度不高，而專家分類方法相對復雜。支持向量機分類器（Support Vector Machine， SVM），產生于20世紀90年代[2]，運用統計學的基本原理，在進行一定量的機器學習后， 尋求最小的結構化風險，從而實現運用最小的成本，實現最優的特征值提取[3]。

2.2.2 ?土地利用程度綜合指數。采用土地利用程度綜合模型計算夾江縣土地利用程度指數。該方法是參照劉紀元先生提出的土地利用程度分級標準，再根據土地利用分類標準，將建設用地設定為一級，將耕地設定為二級，林地和水域設定為三級，其他土地設定為四級。

其中土地利用程度綜合指數表示為M，Li 表示第 i 級土地利用程度分級指數，根據土地利用分級標準進行每種地類分級的確定，Ci 表示第 i 級土地利用類型所占研究區土地總面積的百分比。M 的取值范圍為[100，400]，取值越接近400表示土地利用綜合程度越高，反之取值越接近100則表示土地利用綜合程度越低。

3 ? 夾江縣土地利用特征分析

3.1 ? 土地利用面積變化分析

用2004年、2017年土地利用數據，借助ArcGis統計分析，得出夾江縣2個時期的土地利用類型面積見表1。

由表1可知，2004～2017年夾江縣土地利用總體結構以耕地為主，面積比例在50%左右，其次是林地，建設用地、水域和其他用地所占的百分比較小。說明夾江縣是農業用地占主導地位，符合夾江縣區域經濟和社會發展實際情況。10年來，夾江縣的耕地和林地等用地減少較為明顯，耕地面積減少15.74km2，林地面積減少22.26 km2。建設用地增長較為明顯，增長幅度達到5.35%，說明夾江縣人口壓力增大，在經濟利益驅動下，使得人們加大了對耕地、林地以及園地等農業用地的利用度，導致該區域糧食生產量降低，生態環境在一定程度上遭到破壞。2004～2017 年水域和其他用地面積變化不大。

3.2 ? 土地利用程度分析

采用土地利用程度綜合指數公式進行計算，獲得夾江縣土地利用程度綜合指數如圖 3所示。夾江縣土地利用程度目前處于中等水平，土地利用強度較大，平均值達230.28，且升高的趨勢比較明顯，2004年為 226.14，而至2017年提高到 235.36，提高了9.22。表明夾江縣在13年之間，土地利用一直在發展變化，并且伴隨著社會經濟的發展和城市化進程的提高，伴隨著城市用地面積的擴大帶來建設用地的增加，導致土地利用程度不斷加深。

4 ? 驅動力影響分析

4.1 ? 坡度因素

在地形因素中，土地利用方式的影響最穩定而直接的因素是坡度，對于耕地本身，坡度會通過水土流失、土壤侵蝕等現象影響和限制著耕地分布的區域。首先在GIS 中利用坡度模塊將 DEM轉化為連續坡度圖，在此基礎上根據本研究需要，參考《四川省農用地分等定級評價規程》將坡度進行5級分類，1 級為<2°，2 級為2～8°，3 級為8～15°，4 級為15～25°，5 級為>25°，見圖 4。

4.2 ?中心城鎮因素

中心城鎮作為城市的政治、經濟和文化等核心區域，在整個城市的發展演變過程中起著決定性作用。經濟的發展，帶來城市人口的迅速增長，要求提供更多的發展空間來滿足居住和基礎設施配套建設需求。因此，城市的發展普遍都是圍繞著已有的中心城區逐漸向外圍延伸，推動著已有城市按圈層模式向郊外逐步發展，塑造出不同的用地類型分布在城市中心遠近不同位置的格局。

4.3 ?道路通達度因素

作為城市脈絡，交通條件對城市的發展有著不可或缺的作用，交通帶領城市“走出去”，同時也帶領城市“引進來”，為城市內外的人和物的交流提供保障，同時道路通達程度會刺激和帶動四周土地的開發和利用，所以交通也是影響土地利用變化不可或缺因素。

4.4 ? 人口及政策因素

人口因素是人類社會經濟發展最直接的因素，同時也是影響土地利用或地表覆被變化最為直觀的因素之一。人口的增長必然會帶來對吃、穿、住、行等行為活動增加，也帶來生產和生活用品需求的不斷增加。而糧食的產出來源于對耕地的種植，住房建設需要土地提供承載的基礎。所以，人口的增加對土地不斷地提出新索取，導致土地利用的方式和格局發生著不斷變化。

在具有區域性特征的社會經濟發展方式體系內，政府所頒布的法律、法規和制定的規章制度對區域內的土地利用方式會產生較大的效用。

5 ? 結論與討論

通過利用軟件模型等手段得到了夾江縣2004年、2017年的土地利用結構圖。在通過土地利用動態變化研究，發現2004～2017年，夾江縣的土地利用結構發生了較大的變化。夾江縣土地利用變化受到坡度、行政中心、交通和人口及政策等多重因素影響。

（收稿：2019-09-10）

參考文獻：

[1]邢容容，馬安青，張小偉，等.基于CA-MARKOV模型的青島市土地利用變化動態模擬[J].水土保持研究，2014，21（6）：111-114.

[2]趙小汎，陳文波，代力民. Markov 和灰色模型在土地利用預測中的應用[J].水土保持研究，2007，14（2）：19-21.

[3]吳健生，馮喆，高陽，等.CLUE-S 模型應用進展與改進研究[J].地理科學進展，2012，31（1）：3-10.