郭慧麗 ,李巧云,關 欣 ,張 進
(1.湖南農業大學資源環境學院,湖南 長沙 410128;2.湖南農業大學生物科學技術學院,湖南 長沙410128;3.荊州鑫地源土地規劃設計有限公司,湖北 荊州 434000)
桃源縣位于湖南省西北部,緊靠常德市區,居沅水中下游,湘西山地向洞庭湖平原的過渡地帶。具有山地、丘陵和平原多種地貌類型,介于東經110°51′47″~111°36′41″,北緯28°24′24″~29°24′8″之間。氣候四季分明,干濕兩季明顯,屬中亞熱帶向北亞熱帶過渡的季風濕潤氣候。桃源縣轄40個鄉鎮(22個鄉、18個建制鎮)和1個管理處。
桃源縣土地總面積445824.68hm2。2009年,農用地378089.72hm2,占土地總面積的84.81%;其中耕地88557.12hm2,占土地總面積的 19.86%;園地 9496.37hm2,占土地總面積的2.13%;林地243754.07hm2,占土地總面積的54.67%,其他農用地36282.16hm2,占土地總面積的8.14%。
建設用地36250.74hm2,占土地總面積的8.13%;其中居民點及獨立工礦用地27594.02hm2,占土地總面積的6.19%;交通運輸用地2081.00hm2,占土地總面積的0.47%;水利設施用地6575.72hm2,占土地總面積的1.47%。
未利用地31484.22hm2,占土地總面積的7.06%;其中未利用地17309.84hm2,占土地總面積的3.88%;其他土地14174.38hm2,占土地總面積的3.18%。
(1)農用地。2000~2009年桃源縣農用地總量減少了4196.49hm2,農用地減少幅度為1.07%,平均每年減少農用地419.65hm2。從近十年桃源縣農用地總量的變化情況來看,隨著城鎮建設步伐的推進,農用地總量呈下降趨勢(見圖1)。

(2)建設用地。2000~2009年桃源縣建設用地總量增加了1779.54hm2,建設用地增加幅度為7.25%,平均每年增加建設用地177.95hm2。從近十年桃源縣建設用地總量的變化情況來看,隨著城鎮建設步伐的推進,建設用地總量呈上升趨勢(見圖2)。

(3)未利用。2000-2009年桃源縣未利用地總量增加了2416.11hm2,未利用地增加幅度為8.32%,平均每年增加未利用地241.61hm2。從近十年桃源縣未利用地總量的變化情況來看,隨著城鎮建設步伐的推進,未利用地呈上升趨勢(見圖3)。

本文以地理信息系統為研究手段,利用重心模型和時間序列動態模型對桃源縣2000年~2009年的土地利用變化動態度及其重心進行分析。

利用2000~2009年土地利用變更調查數據,研究桃源縣土地利用變化速率,得出該市近十年耕地動態度值(見表1)。

表1 桃源縣2000-2009年土地利用動態度
根據表1可知,桃源縣2000~2009年未利用地年變化速度最快,每年以0.83%的速度增加。沙地、其他未利用地和裸土地每年急劇減少,每年減少的速度分別為4.54%、3.49%和1.71%,荒草地、灘涂減少的速度次之,分別為0.88%、0.53%,沼澤地、裸巖石礫地、河流水面每年增加,增加幅度分別為8.31%、1.58%、3.38%。建設用地年變化速度居中,其中,農村居民點的K值為負數,即每年以1.06%的速度減少;其他建設用地K值均為正數,每年變化速度最快的是建制鎮和公路用地,其分別為9.66%和16.73%,獨立工礦用地、水利設施用地變化速度隨其后,分別為3.83%、2.41%。相對而言,農用地年變化速度最慢,減少速度為0.11%。其中:林地K值為正數,即每年增加0.21%,園地每年減少0.98%,林地每年減少0.69%,其他農用地每年增加0.83%。
土地利用類型分布重心模型是研究土地利用類型空間變化規律的重要模型,它可以很好地從空間上描述土地利用/覆蓋類型的時空演變過程。其定量表達式為:

式中,Xt、Yt表示第t年某種土地覆蓋類型重心的經緯度坐標;Cti表示第i個小區域該種土地覆蓋類型的面積;Xi、Yi分別表示第i個小區域的幾何中心的經緯度坐標。
根據上述公式計算得出桃源縣2000年~2009年各類土地利用分布的重心坐標(見表2)。

表2 桃源縣2000~2009年土地利用重心變化情況
耕地:2000 年耕地重心位于 E111°13′02″、N 28°58′23″,現佘家坪鄉西3.75km處;2009年耕地重心位于E111°13′34″、N 28°59′58″,佘家坪鄉西北 3.67km處。十年間耕地重心向東北方向移動了15km,表明桃源縣耕地正向東和向北擴展。
園地:2000年園地分布重心位于E111°17′57″、N 28°51′47″,現泥窩潭鄉西南方向3.35km處;2009年園地重心位于E111°19′41″、N 28°50′55″,向東南方向移動3.27km,至泥窩潭鄉南2.46km處。2000年以來的10年園地面積減少1026.91hm2。
林地:2000年林地分布重心位于 E111°17′35″、N 29°02′21″,太平橋鄉西南5.45km 處。到2009年,桃源縣林地分布重心向南移動到三陽港鎮西北6.16km處,位于E111°18′54″、N 29°01′07″,移動了3.10km 左右。
建設用地:2000年桃源縣建設用地重心位于E111°28′21″、N 28°53′26″,漳江鎮中心偏西。到2009年,桃源縣建設用地中心向西北移動至漳江鎮西北2.00 km處,位于E111°27′39″、N 28°53′52″,移動了1.42km左右。
經以上分析得出,桃源縣主要土地利用類型的空間變化規律表現為耕地不斷向東北方向延伸;園地快速后退向東南方向萎縮,面積日益減少;林地邊緣向東南方向有所擴展;建設用地向西北方向快速擴展。這與桃源縣在深水港鄉新建火車站,經濟發展重心由漳江鎮向深水港方向轉移是相符的。
本文在地理信息系統技術支持下,通過建立各種土地利用演變分析模型,對桃源縣2000~2009年的土地利用/土地覆蓋進行了研究。結果表明:桃源縣2000~2009年間,耕地、園地和未利用地減少,林地和建設用地增加;10年間土地利用動態度較大的為公路用地,表明桃源縣經濟快速發展,動態度最小的為林地;10年間桃源縣土地利用以增加為主,反應了人類活動是桃源縣土地利用/土地覆蓋變化的主導因子。同時,由于桃源縣土地利用類型間的相互轉化,使得耕地重心向東北方向延伸3.05 km左右,園地重心向東南方向移動了3.27 km左右,林地重心向東南移動3.10 km,建設用地重心向西北方向移動1.42km。
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