2000—2015年西安市域土地利用時空變化分析

薛貝，葛晨，任敏敏

2000—2015年西安市域土地利用時空變化分析

薛貝1，葛晨2，任敏敏1

（1.武警工程大學 信息工程學院，陜西 西安 710016；2.西安市勘察測繪院西咸新區分院，陜西 西安 710000）

受經濟快速發展和城市化進程加快的影響，西安市區域土地利用變化劇烈。因此，研究西安市不同區域土地利用變化特征及其空間分布，對未來區域土地利用優化管理和城市化空間布局具有重要意義。基于不同縣區區域研究西安市的土地利用變化，分析了2000—2015年土地利用變化主要類型、變化的劇烈程度以及其空間分布特征。結果表明，西安市主要的土地利用方式是耕地、林地和建設用地，近15年，研究區草地和建設用地面積迅速增加，耕地面積明顯減小；2010—2015年西安市各區域的綜合土地利用動態度呈增大趨勢，土地利用動態變化劇烈。

土地利用；土地類型；時空變化；動態變化

1 引言

隨著區域城市化的發展，土地利用類型的變化是必然存在的，且是一個不可逆的發展過程[1]。伴隨著西部大開發戰略的強力實施，城市化進程發展更加快速，而由此產生的區域耕地、林地等面積的減少以保障城鄉建設用地面積迅速增加的現象日益明顯[2]。本文結合RS和GIS技術，以西安市各區縣土地利用類型為研究對象，對比分析2000—2015年西安市各區縣土地利用數量變化及空間分布特征，以期為西安市城市化進程中土地利用結構的優化調整及區域土地利用的可持續發展提供有益的參考和依據。

2 研究區概況與研究方法

2.1 研究區概況

西安市位于西部地區渭河流域中部關中盆地，是陜西省的省會城市，也是西北地區最大的城市，北臨渭河，南依秦嶺，西與寶雞相鄰，東與渭南相接。本文以西安市主城六區（含蓮湖、新城、雁塔、未央、灞橋、碑林）、長安區、鄠邑區、臨潼區、高陵區、閻良區、周至縣和藍田縣8個區域為研究區域。

2.2 數據來源及數據處理

本研究數據源分別為30 m空間分辨率的Landsat遙感影像數據，對影像數據處理，結合同年Google Earth影像等參考數據，解譯遙感影像數據得到2000年、2005年、2010年、2015年四期土地利用數據。采用軟件隨機采集樣點的方法，驗證得到Kappa系數和分類結果精度均在85%以上，分類結果較好，可以滿足研究需要。

2.3 研究方法

土地利用變化研究內容主要包括土地利用數量變化和時空分布變化[4]，文章從土地利用變化的數量和方向分析研究西安市市域范圍內8個不同區域的土地利用的動態時空變化過程。

2.3.1 土地利用變化速度

土地利用動態度定量地描述了在一定時段內土地利用的變化速度[5]，可分為單一土地利用動態度和綜合土地利用類型動態度。單一的土地利用動態度反映了人類活動對某一類土地利用類型變化的影響大小，綜合土地利用度是反映人類活動對土地利用變化的綜合影響。

2.3.2 土地利用轉移方向

土地利用轉移矩陣能夠反映土地利用變化的結構特征和各類型之間的轉移方向[6]。

3 結果與分析

3.1 西安市土地利用變化的總體特征

借助GIS軟件統計分析西安市2000—2015年土地利用類型數據，得到數量變化，如表1所示。由表1可以看出，西安市主要土地利用方式以耕地、林地、建設用地為主，其中，林地分布最廣泛，占西安市市域總面積的40%左右。近15年，西安市林地面積從4 832.54 km2增加到4 845.59 km2，占總面積的47.99%，建設用地處于明顯擴張狀態，變化最為顯著。隨著區域經濟的快速、西部大開發戰略的實施等，西安市耕地面積迅速減小，建設用地及草地面積大幅度增加，但不同的區域變化幅度差異明顯。

2000—2005年，西安市各區域耕地和建設用地整體變化趨勢相反，其中，城六區及長安區面積變化最為顯著。而隨著退耕還林政策的實施，西安市的總體林地面積增加13.04 km2，其中，周至縣林地變化幅度最大。

2005—2010年，總體而言，西安市的耕地面積減少117.23 km2，林地面積增加12.34 km2，其中，城六區耕地面積減少78.94 km2，建設用地面積增加69.22 km2；長安區耕地面積減少12.59 km2，建設用地面積增加12.40 km2；高陵區建設用地面積增加6.59 km2；鄠邑區建設用地和草地面積增加分別為2.32 km2和1.81 km2；閻良區土地利用變化主要表現為耕地轉化為建設用地；臨潼區耕地主要轉化為林地和建設用地；藍田耕地和草地面積分別減少4.10 km2和 0.06 km2；周至建設用地面積增加1.99 km2，主要來源于耕地面積減少2.57 km2。

表1 西安市土地利用變化

時間類型耕地林地草地水域建設用地未利用地 2000面積/km24 234.424 832.54242.5666.08645.0177.10 比例/（%）41.9347.862.400.656.390.76 2005面積/km24 105.344 845.58247.6257.10762.3379.73 比例/（%）40.6647.992.450.577.550.79 2010面積/km23 988.114 857.92254.8755.20863.0278.59 比例/（%）39.5048.112.520.558.550.78 2015面積/km23 836.064 845.59306.5974.48947.4587.54 比例/（%）37.9947.993.040.749.380.87

2010—2015年，西安市耕地面積變化變化幅度最大，在不同的區域中，耕地面積變化較為劇烈的有城六區、長安區和藍田縣，建設用地城六區增加面積達45.07 km2；周至和藍田林地面積變化差異較大，分別為﹣30.84 km2和 15.95 km2。

3.2 西安市土地利用動態變化分析

2000—2005年，單一土地利用度最大的是水域和建設用地，其中，閻良區和高陵區的水域面積減小速率最大，變化最為顯著，長安區和高陵區建設用地面積變化速率最大；2005—2010年，西安市除周至縣外其他區域的耕地面積分別減小，城六區變化最為明顯；2010—2015年，周至縣的草地土地利用動態度達0.56，城六區的水域土地利用動態度為0.84。

在2000—2005年，高陵區和閻良區的土地利用動態變化最為劇烈，周至縣的土地利用變化最為緩慢；2005—2010年，西安市土地利用變化最為劇烈的是城六區、高陵區和鄠邑區。2010—1015年，周至縣的綜合土地利用度最大為1.18%，城六區的綜合土地利用度為0.34%。

3.3 西安市土地利用變化的空間分析

分析2000—2005年土地利用類型轉移矩陣可知，耕地轉化為建設用地117.26 km2，轉化為林地14.55 km2，水域轉化為林地14.74 km2；2005—2010年，耕地面積減小 117.23 km2，變化最為明顯；2010—2015年，耕地、林地和草地這三大類用地之間的轉化最為劇烈，以林地轉為草地的變化最為顯著，水域面積的增加主要來源于耕地、林地的轉化。對比分析三期土地利用變化轉移矩陣，西安市不同類型的土地利用總體變化趨勢上，草地和建設用地一直呈現擴張趨勢，耕地面積明顯減少。

4 結論

本文借助RS和GIS軟件，解譯四期遙感影像得到不同時期土地利用類型數據，分析論述了西安市2000—2015年間的土地利用時空變化，得到以下3點結論：①西安市2000—2015年主要土地利用方式呈現出以耕地、林地、建設用地為主的趨勢，其中，林地分布最為廣泛，占西安市市域總面積的40%左右。②總體上，西安市不同土地利用類型面積變化趨勢為耕地面積迅速減小，建設用地及草地面積的大幅度增加。③2000—2005年，城六區及長安區建設用地面積變化最為顯著，單一土地利用度最大是建設用地和水域；2005—2010年，西安市的耕地和建設用地面積變化最為顯著，土地利用變化最為劇烈的是城六區、高陵區和鄠邑區；2010—2015年，西安市各區域建設用地擴張明顯。

近15年來，西安市不同區域土地利用類型變化差異較大，為更合理地統籌利用土地資源，處理好西安市地區經濟發展與土地利用之間的矛盾，應因地制宜，根據不同區域的土地利用變化特征，適度開發，加強土地利用的規劃和管理。

［1］陶文芳，張仁慧，常慶瑞，等.西安市土地覆被時空變化及驅動因子研究［J］.干旱地區農業研究，2010，28（2）：231-236.

［2］李淵，林鋒，嚴澤幸.基于Landsat遙感影像的城市化演變分析——以廈門市為例［J］.城市建筑，2019，16（25）：138-142.

［3］李鳳霞，石輝，馮曉剛，等.西安市土地利用格局動態演變及其驅動力研究［J］.測繪通報，2015（12）：41-45，56.

［4］國洪磊，周啟剛，焦歡，等.三峽庫區土地利用變化特征研究［J］.水土保持研究，2016，23（2）：313-317.

［5］王秀蘭，包玉海.土地利用動態變化研究方法探討［J］.地理科學進展，1999，18（1）：81-87.

［6］藺小虎，姚頑強，邱春霞.黃土丘陵溝壑區退耕驅動下土地利用變化——以陜西省安塞縣紙坊溝流域為例［J］.山地學報，2015（6）：759-769.

F301.24

A

10.15913/j.cnki.kjycx.2020.08.063

2095－6835（2020）08－0142－02

薛貝（1991—），女，陜西藍田人，碩士，主要研究方向為GIS與土地利用變化研究。

〔編輯：王霞〕