土地利用/覆被變化及人文驅動機制研究

劉曼晴+阿旺白姆

摘 要：文章基于1999年和2009年拉薩地區landsat5 TM衛星影像對拉薩地區進行了地物類型解譯分類，并結合拉薩地區1999年至2009年的人文、經濟、社會、以及相關政策等對拉薩地區進行了土地利用/覆被變化的人文驅動力分析。因此文章從分析結果可以看出：拉薩地區1999年-2009年間變化最大的是林地，變化最小的是耕地；拉薩地區仍有大量的未利用土地，這些土地都大部分分布在山地里，可以通過植樹造林的方式對這些未利用地進行開發改造；主要影響拉薩地區土地利用變化的有人口因素、經濟因素、城市化建設因素、以及其他因素，也反映出拉薩地區土地利用/覆被變化情況，主要是往城市外圍、河流兩岸發展；在退耕還林政策的號召下，拉薩地區林地覆蓋大面積增加，以每年60%的速度增加。通過這次對拉薩地區的土地利用/覆被變化及人文驅動力研究，希望能為未來拉薩的城市發展提供建設性的意見。

關鍵詞：拉薩；土地利用/覆被變化；人文驅動力；遙感解譯

中圖分類號：F293.2 文獻標志碼：A 文章編號：2095-2945（2017）31-0177-03

1 概述

從人類的誕生起，人類就開始改變身邊的環境，隨著科學技術爆炸式的發展以及人文、經濟等幾何式增長，人類在發展中，土地承載著一切活動，其根本原因是人類在生產、生活、生存所需物質的基礎[1]。在1996年由 IGBP（國際地圈生物圈計劃）與IHDP（全球變化人文計劃）一起聯合創議的LUCC（土地利用/覆被變化）研究對不相同尺度的土地利用、覆被變化、相關驅動力，因此產生對地球環境生態系統的影響進行了深入研究[2-6]。

2 材料和方法

2.1 數據

根據研究的需要來考慮數據的可用性，1999年的影像選擇的是地理空間數據云上下載的1999年1月1日條代號為138/039的一級產品，2009年的影像選擇的是地理空間2009年11月11日條代號為137/039的一級產品。在知網上收集了拉薩地區1999年～2009年這十年間的29項人文、經濟、社會數據包括每年的戶籍人口數、第三產業占國內生產總值的比重、外商投資工業企業數、住宅商品房銷售額、當年房屋竣工面積、建成區綠化的覆蓋率、人均公園綠地面積、公路里程、年末實有道路面積、貨運量、城市居民人均可支配收入、農民人均純收入、城鎮居民人均消費性支出、農民人均生活消費支出、居民加工肉禽消費指數、蔬菜產量、糧食產量、水產品產量、科研、技術服務和地質勘查業從業人員數等。

2.2 數據處理方法

遙感圖像進行預處理，包括幾何校正、大氣校正和剪切；分類方法為最大似然估計法并利用轉移矩陣進行精度評價；利用主成分分析方法進行驅動力分析。

3 結果分析

3.1 分類結果精度評價

在1999年和2009年TM影像上提取測試樣本，選取測試樣本的數量（像元的個數）1999年為2460個，在此中城鄉建設用地957個、水域258個、耕地691個、林地217個、草地170個、灘涂65個和裸地102個；2009年測試樣本數量2627個，其中城鄉建設用地1037個、水域241個、耕地781個、林地133個、草地204個、灘涂96個和裸地135個。由表1和表2可知，1999年和2009年的分類總體精度都大于90%，Kappa系數都大于0.85，這說明分類結果滿足研究需要，分類結果如圖1所示。

3.2 土地利用數量變化分析

結合表3和圖1可知：

（1）在城市化進程中，城鄉建設用地急劇擴張，主要變化方向一是沿河流向拉薩河兩岸的灘涂以及更遠的平原上，這和拉薩城市化建設的關系密切；二是向西部的堆龍德慶縣、東部的達孜縣、南部的貢嘎縣方向擴展；三是沿原來的輪廓往外部擴展。經過城市化的發展，老城區人口壓力得到緩解，城市綠化效果逐漸顯現，綠化水平提高。

（2）在退耕還林政策的號召下，大量的耕地轉換為了林地，但是與此同時拉薩地區人民在未利用的土地上進行辛勤地開墾，使得耕地面積仍在增加，耕地所占比例從1999年的5.191%上升為2009年的5.583%，模式上從以前的自產自消的離散型分布逐漸變為種植基地型的集中化分布。受到恢復建設“生態拉薩”的規劃與退耕還林、植樹造林的政策影響，除耕地部分轉化為林地外，其他林地主要由裸地轉化而來，林地比例從1999年的1.8%增長到2009年的14.2%，反映了拉薩地區整體的生態環境得到的改善。

3.3 拉薩地區土地利用/覆被變化人文驅動機制分析

3.3.1 驅動因子選擇

本文選取了29個指標進行因子分析，剔除相關性高的因子后，最終選擇人文、社會、經濟等16個指標，其主成分得分矩陣如表4所示。

同時兩個主成分之間并沒有相關性，所以得出主成分綜合模型：

F=0.066X1+0.086X3+0.070X5+0.070X6+0.060X8+0.068X9+0.023X11+0.051X14+0.064X15+0.068X17+0.067X18+0.081X20+0.064X23+0.060X24+0.076X28+0.082X29

使用綜合模型可以算出1999年-2009年每年土地利用/覆被變化的驅動力綜合因子得分表（表5）進行分析，得出以下結論：1999年-2009年影響拉薩地區土地利用/覆被變化的驅動力得分總體上呈上升趨勢，1999年-2006年驅動力的得分都小于0，而在2007年之后，綜合驅動力都大于0。通過以上分析，本文選擇13個因子，分為人口因素、經濟因素、發展環境因素和技術因素（表4）作為研究區土地利用變化驅動力分析的切入點進行驅動力分析。

3.3.2 驅動力分析

直接影響拉薩地區土地利用/覆被變化最根本的是經濟因素，拉薩地區耕地面積從1999年的48.8394平方千米增長到2009年的52.7391平方千米。固定資產投資總額從1999年的34.7827億元增加到了2009年的136.11億元，住宅商品房銷售額從1999年的1.3202億元增加到了2009年的14.1億元。土地一直就是固定資產的核心構成部分，只有在土地支持的情況下才會進行住宅的興建，土地轉化成住宅可以提高土地利用的強度，但同時住宅的興建會帶來對耕地發展的壓榨。endprint

人口的增長是影響拉薩地區土地利用/覆被變化的驅動因子中非常特殊的。拉薩地區具有人口密集、數量增長快、流動性大等的特征。1999年拉薩地區人口為1354人/平方公里，到了2009年增長到了1551人平/方公里。人口的機械增長是拉薩地區人口增漲的主要原因，人口自然增長率在1999年～2009年從4.7%增長到21.97%。同時人口遷入和外來流動人口增長迅速，也使拉薩地區人口數量不斷擴大。人口增加會導致人口對各項基礎設施需求也增加，從而促進其他土地轉換為城市建設用地，給耕地發展帶來巨大的壓力。拉薩地區城市建設公用設施固定資產投資從1999年的1.05億元增長到2009年的4.21億元，增長了4倍，其中2006年和2007年甚至達到了6.15億元和7.70億元。因此1999～2009年間，拉薩地區每年年底實有鋪裝道路面積由132萬平方米增加到292萬平方米，增長了2.2倍。技術因素主要表現在科學技術的發展帶動了拉薩地區的經濟發展和城市建設等，拉薩地區從事科研、技術服務以及地質勘查業從業的人員數量從1999年的0.17萬人增長到2009年的0.62萬人。在“退耕還林”的政策背景以及拉薩市生態文明體制改革的影響下，拉薩的林地面積實現大幅度的增長，從1700.46公頃增長到13453.02公頃。從而受到價值觀改變的影響，拉薩地區從以前的農業及旅游服務業為主的拉薩人民開始往制造業發展以謀求更多資源。

4 結束語

本文以拉薩地區為例，利用1999年和2009年遙感影像解譯數據，結合研究時段內拉薩地區的社會經濟統計數據，分析結果表明：（1）通過最大似然法分類方法獲得了拉薩地區1999年和2009年的土地利用覆被圖，分類精度和Kappa系數最高和最低分別達到92.0822%和0.8576 （2009年）。（2）林地是1999年-2009年間拉薩地區土地利用幅度變化最大的，其次是水域和城鄉建設用地，變化沒有出現太大的是耕地及未利用土地。林地面積1999年至2009年增加了11752公頃，水域增加了215公頃，城鄉建設用地增加4698公頃。（3）從單個的土地利用變化動態度方面來看，耕地和未利用地的變化最慢，只有0.8%和-1.6%。減少量最大的是未利用地，但由于拉薩地區未利用土地基數巨大，所以年變化率只有-1.6%。（4）拉薩土地利用變化是多因子綜合作用的結果。

參考文獻：

[1]陳敏.上海市土地利用/覆被變化及人文驅動機制研究[D].上海師范大學，2009.

[2]陸曉.南寧市土地利用變化及其人文驅動因素研究[D].廣西師范學院，2014.

[3]毛蔣興.快速城市化過程中的深圳土地利用變化特征及影響因素研究[D].中山大學，2006.

[4]劉海君.基于RS與GIS的LUCC及馬爾可夫過程趨勢預測[D].山西大學，2012.

[5]宗瑋.上海海岸帶土地利用/覆蓋格局變化及驅動機制研究[D].華東師范大學，2012.

[6]周在輝.基于Rs和GIS的土地利用變化研究——以西安地區為例[D].西安建筑科技大學，2010.endprint