摘要:在GIS技術(shù)的支持下,對(duì)東莞市建設(shè)用地空間格局演變進(jìn)行了定量分析。結(jié)果表明,在城市擴(kuò)張壓力下,建設(shè)用地是研究區(qū)變化最為活躍的用地類型,1988~2006年間一直保持持續(xù)增加的勢頭,增加了59 090 hm2,遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過其他任何一種土地利用類型,這說明在城市土地利用動(dòng)態(tài)變化中,建設(shè)用地的變化速度在整個(gè)城市的擴(kuò)張中起到了決定性的作用。
關(guān)鍵詞:建設(shè)用地;GIS;時(shí)空演變;東莞市
中圖分類號(hào):F301.24 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):0439-8114(2011)23-4828-03
Research and Analysis on Temporal and Spatial Change of Construction Land in Dongguan City from 1988 to 2006
LIU Bao-chun
(Guangzhou Institute of Geochemistry, Chinese Academy of Sciences, Guangzhou 510640, China)
Abstract: The dynamics of temporal and spatial pattern of construction land in Dongguan city was analyzed based on GIS. The results showed that construction land was the most active land type under the pressure of urban expansion, which was increasing gradually from 1988 to 2006. The rate of construction land change played a decisive role in the city expansion.
Key words: construction land; GIS; temporal and spatial change; Dongguan city
東莞市土地利用深深打上了人類活動(dòng)的烙印,建設(shè)用地的快速擴(kuò)展和蔓延是經(jīng)濟(jì)較發(fā)達(dá)地區(qū)土地利用動(dòng)態(tài)變化的重要特征和驅(qū)動(dòng)力,空間分析模型可以更精細(xì)和準(zhǔn)確地測算土地利用變化的空間過程[1]。因此,本研究選擇珠三角經(jīng)濟(jì)與生態(tài)核心區(qū)東莞市為研究對(duì)象,采用空間分析模型對(duì)研究區(qū)建設(shè)用地變化的空間過程進(jìn)行進(jìn)一步分析,以期為合理利用與保護(hù)耕地資源、協(xié)調(diào)生態(tài)系統(tǒng)健康發(fā)展提供空間決策支持。
1 研究區(qū)概況
東莞市位于廣東省中南部,珠江口東岸,東江下游的珠江三角洲,地處東經(jīng)113°31′-114°15′、北緯22°39′-23°09′,北距廣州59 km,東南距深圳99 km,距香港140 km,東西長70.45 km,南北寬46.80 km,全市陸地面積 2 465 km2。
東莞市毗鄰港澳,處于廣州至深圳經(jīng)濟(jì)走廊中間編西部,是珠江三角洲經(jīng)濟(jì)區(qū)的中心城市之一,改革開放以來,東莞市成為珠江三角洲地區(qū)外商投資的中心之一,迅速發(fā)展為中國東南沿海經(jīng)濟(jì)發(fā)展最為活躍的地帶。
2 數(shù)據(jù)來源與處理方法
本研究采用的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)為Landsat-5 TM(1988年、1995年、2000年)與Landsat-7 ETM(2006年)遙感影像數(shù)據(jù),軌道號(hào)為122/044;在ERDAS 8.7、ENVI 4.2、ArcGIS 9.1等遙感與GIS軟件支持下,對(duì)多源多時(shí)相遙感數(shù)據(jù)進(jìn)行圖像處理(配準(zhǔn)、鑲嵌、合成、增強(qiáng)、分類等),提取不同時(shí)相東莞市土地利用數(shù)據(jù)(表1)[2]。在GIS環(huán)境下,所有數(shù)據(jù)都被統(tǒng)一柵格化為30 m×30 m的GRID數(shù)據(jù)[3,4]。在GIS技術(shù)支持下,采用土地利用變化率、轉(zhuǎn)移矩陣、空間疊加等分析方法對(duì)研究區(qū)不同時(shí)相建設(shè)用地空間變化格局的演變進(jìn)行研究[5,6]。
3 不同時(shí)相東莞市建設(shè)用地空間格局演變
3.1 1988~2006年研究區(qū)建設(shè)用地時(shí)空轉(zhuǎn)化研究
在ArcGIS軟件中將1988年與2006年的土地利用現(xiàn)狀圖進(jìn)行空間疊加運(yùn)算,得到該時(shí)段各用地類型的未變化面積、轉(zhuǎn)移面積、增加面積,并運(yùn)用空間分析模型進(jìn)行土地利用轉(zhuǎn)化測算,結(jié)果如表1和圖1所示。
由表1可知,建設(shè)用地未變化部分、轉(zhuǎn)移部分、新增部分的面積分別是6 703、0、59 090 hm2,分別占2006年區(qū)域建設(shè)用地總面積的10.19%、0%、89.81%,是研究區(qū)新增速度最快,新增面積和份額最大的用地類型,且新增速率遠(yuǎn)大于其同期的轉(zhuǎn)移速率,屬于高速擴(kuò)張型。由于建設(shè)用地初期面積相對(duì)較小,其變化速率,包括轉(zhuǎn)移速率均表現(xiàn)較高,新增建設(shè)用地絕大部分來自于耕地,為53 480 hm2,占同期建設(shè)用地新增面積的90.51%。由圖1可知,建設(shè)用地的增加主要集中在東莞市各街鎮(zhèn)周圍,逐步同化和入侵周圍其他的土地利用類型,在空間上分布較為分散[7]。
3.2 1988~1995年研究區(qū)建設(shè)用地時(shí)空轉(zhuǎn)化研究
由表2可知,建設(shè)用地未變化部分、轉(zhuǎn)移部分、新增部分的面積分別是6 703、0、46 847 hm2,分別占1995年研究區(qū)建設(shè)用地總面積的12.52%、0%、87.48%。新增建設(shè)用地比轉(zhuǎn)移面積多出46 847 hm2,遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出轉(zhuǎn)移部分的面積,說明建設(shè)用地處于強(qiáng)烈的擴(kuò)展?fàn)顟B(tài)。新增建設(shè)用地主要來自于耕地與水域,面積分別為40 683、3 949 hm2。從建設(shè)用地空間結(jié)構(gòu)圖(圖2)可以看出,1988~1995年研究區(qū)建設(shè)用地?cái)U(kuò)展沒有明顯的方向性,通常位于研究區(qū)的各街鎮(zhèn)。
3.3 1995~2006年研究區(qū)建設(shè)用地時(shí)空轉(zhuǎn)化研究
由表3可知,建設(shè)用地未變化部分、轉(zhuǎn)移部分、新增部分的面積分別是53 550、0、12 243 hm2,分別占2006年建設(shè)用地總面積的81.39%、0%、18.61%。與上一階段相似的是,本期新增建設(shè)用地面積比轉(zhuǎn)移面積多出12 243 hm2,這說明本階段建設(shè)用地依然處于強(qiáng)烈的擴(kuò)展?fàn)顟B(tài),新增建設(shè)用地主要來自于耕地和草地。結(jié)合土地利用空間結(jié)構(gòu)變化圖(圖3)可知,本期建設(shè)用地變化的位置特征明顯,主要是以上一階段新增建設(shè)用地為中心進(jìn)行擴(kuò)展,擴(kuò)展的速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于前一階段。建設(shè)用地的擴(kuò)展速度有所降低,增加的面積相對(duì)減少。這反映了在快速城市化進(jìn)程中,社會(huì)、經(jīng)濟(jì)水平發(fā)展到一定程度后,建設(shè)用地的向外擴(kuò)展會(huì)有所減緩,并進(jìn)行較為強(qiáng)烈的內(nèi)部結(jié)構(gòu)調(diào)整以適應(yīng)社會(huì)、經(jīng)濟(jì)發(fā)展的要求。
4 結(jié)論
建設(shè)用地是研究區(qū)變化最為活躍的用地類型,1988~2006年間一直保持持續(xù)增加的勢頭,18年間共增加59 090 hm2,增長幅度高達(dá)881.55%,遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過其他任何一種土地利用類型相應(yīng)指標(biāo),而與耕地的變化總和近似相等,這說明在城市土地利用動(dòng)態(tài)變化中,建設(shè)用地的變化速度最快,在整個(gè)城市的擴(kuò)張中起到了決定性的作用,這也與東莞市的社會(huì)、經(jīng)濟(jì)發(fā)展情況相吻合[8,9]。本研究選擇珠三角經(jīng)濟(jì)發(fā)展典型區(qū)域東莞市為研究對(duì)象,借助GIS技術(shù)分析了研究區(qū)在快速城市化與工業(yè)化進(jìn)程中建設(shè)用地的時(shí)空演變,對(duì)促進(jìn)生態(tài)環(huán)境、社會(huì)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展具有一定的科學(xué)意義和應(yīng)用價(jià)值[10]。
參考文獻(xiàn):
[1] 周 靜,吳志峰,李定強(qiáng),等. 東莞耕地景觀破碎化定量分析[J]. 熱帶地理,2005,25(2):107-110.
[2] 曹 雪,柯長青. 基于TM影像的南京市土地利用遙感動(dòng)態(tài)監(jiān)測[J]. 武漢大學(xué)學(xué)報(bào)(信息科學(xué)版),2006,31(11):958-961.
[3] 吳志峰,匡耀求,黃寧生,等. 基于GIS的廣州市耕地資源多樣性與破碎度分析[J]. 農(nóng)業(yè)系統(tǒng)科學(xué)與綜合研究,2004,20(4):258-260.
[4] 黃寧生,朱照宇,喬玉樓,等. 珠江三角洲城市化進(jìn)程中耕地面積的變化特征分析[J]. 熱帶地理,1998,18(4):296-301.
[5] 劉毅華. 珠江三角洲耕地?cái)?shù)量變化及其可持續(xù)利用對(duì)策——以南海市為例[J]. 國土與自然資源研究,2003(2):34-36.
[6] 曹康琳,廖金鳳. 珠江三角洲耕地資源變化區(qū)域差異及對(duì)策[J]. 中國人口·資源與環(huán)境,2000,10(2):75-78.
[7] 陳佑啟,VERBURG P H,徐 斌. 中國土地利用變化及其影響的空間建模分析[J]. 地理科學(xué)進(jìn)展,2000,19(2):116-127.
[8] 黎 夏,葉嘉安. 利用遙感監(jiān)測和分析珠江三角洲的城市擴(kuò)張過程——以東莞市為例[J]. 地理研究,1997,16(4):56-62.
[9] 李曉兵. 國際土地利用—土地覆蓋變化的環(huán)境影響研究[J]. 地球科學(xué)進(jìn)展, 1999,14(4):395-400.
[10] 劉 權(quán),張 柏. 遼河中下游流域土地利用/覆蓋變化、環(huán)境效應(yīng)及優(yōu)化調(diào)控研究[M]. 北京:科學(xué)出版社,2007.1-146.