拉薩市土地利用動態變化

曹宇鵬 徐迪 方江平＊ 屈興樂

（1、西藏農牧學院高原生態研究所，西藏林芝 860000 2、西藏林芝高山森林生態系統國家野外科學觀測研究站，西藏林芝860000 3、西藏高原森林生態教育部重點實驗室，西藏林芝 860000 4、西藏自治區生態安全聯合實驗室，西藏林芝 860000）

土地利用的變化是人與自然對地球表層生態系統最直接的表現形式[1-2]。土地利用不僅可以直觀反映地區的土地規劃情況，其變化規律也能反映當地生態環境狀況。21 世紀以來，全球變化背景下的區域土地利用與覆蓋變化已經成為研究的熱點之一[3-5]。

此研究以西藏自治區首府——拉薩市為研究對象，以期能為拉薩市以后的土地利用規劃、城市發展規劃、生態環境建設等提供理論依據。

1 數據與方法

1.1 試驗區域

拉薩市位于青藏高原中南部，有“日光城”之稱，平均在海拔4800m 左右，是西藏自治區的經濟與文化中心（圖1）。

圖1 拉薩市高程圖

1.2 研究方法

1.2.1 土地利用轉移矩陣

土地利用轉移矩陣是對系統狀態與狀態轉移的一種定量描述，不僅可以反映各地類面積之間的關系，還能反映各地類在不同時間段的變化情況（表1）。

其中：pij表示在T1- T2時期內第i 種土地類型轉換為第j種土地類型面積占總土地面積的百分比；pii表示在T1- T2時期內第i 種土地類型不變面積的百分比。pi+表示T1時期內第i種土地類型占總面積的百分比；p+j表示T2時期內第j 種土地類型占總面積的百分比。pi+-pii表示第j 種土地類型在T1- T2時期內所減少面積的百分比；p+j-pjj表示第j 種土地類型在T1-T2時期內所增加面積的百分比。

1.2.2 標準差橢圓

表1 土地利用轉移矩陣[6]

表2 土地利用分類系統[10]

圖2 拉薩市2015 年土地利用

標準差橢圓可以揭示數據的空間分析方向性，其計算公式為:

其中，

式中，x 和y 是i 的坐標，n 為樣本總數[7]。

1.3 數據來源

本文以拉薩市土地利用類型為基本研究單位，選用1995、2005 與2015 年的土地利用數據。數據來源于國家青藏高原科學數據中心[8]，該數據是由各年份Landsat TM/ETM 遙感影像為數據源，經過人工目視解譯而成，空間參考為Albers 投影，空間分辨率為1km。數字高程模型來源于地理空間數據（www.gscloud.cn）。

2 結果與分析

2.1 土地利用狀況

利用Excel 連接土地分類矢量圖，參考徐新良等（2014）的中國土地分類系統[9]，對其進行一級分類，分為林地、草地、耕地、未利用土地、城鎮用地與水域六種類型。（表2、圖2）截止2015 年，拉薩市土地利用情況是以草地為優勢地類，主要由于其海拔較高，氣候干旱，造成大面積的草地生長。其次是未利用地，幾乎都分布在拉薩市高海拔地區，因自然條件惡劣而難以利用。水域主要為南部的拉薩河與西北部的納木錯，耕地多靠近水域分布。林地分布較為分散，大都分布于拉薩市的東部地區。建筑用地主要集中與拉薩市城關區，是拉薩市的主城區。

2.2 土地利用轉移矩陣

通過Acrgis 對1995 年,2005 年與2015 年三年數據進行處理，得到1995-2015 年的土地利用轉移矩陣，結果參見表3 與圖4。

由表3 可知：

林地的轉入、轉出地類主要為草地與未利用地，其次為耕地。耕地主要由草地轉入，轉出為林地。林地與水域的面積相當。建筑用地在15 年間變化不大，主要轉移方向為草地與耕地。水域面積主要為納木錯與拉薩河，主要轉入與轉出地類為草地與未利用地。

總體看，草地、未利用地因面積占比高，因此轉移量很大，其相互轉換范圍也很大，覆蓋絕大部分區域，主要集中在中西部與東部地區。建筑用地的轉化主要位于人口最多的城關區。水域面積在研究期間有一定程度的提升，耕地則有減小。

2.3 標準差橢圓分析

為進一步分析拉薩市土地利用轉移的變化方向與趨勢，提取其中1995-2005 年，2005-2015 年兩個時期土地轉移情況，基于Arcgis 空間分析功能，采用第一級別標準差(68%)進行標準差橢圓分析，結果參見表4 與圖4。

如表4，圖4 所示：（1）橢圓中心點位于林周縣中西部，沿西北——東南方向分布，覆蓋了林周縣、堆龍德慶區與當雄縣的部分地區。（2）前一時期橢圓長短半軸差值大于后一時期，表明前一時期土地利用轉化的方向性相較于后一時期更加明顯。（3）橢圓面積呈縮小趨勢，可知2005-2015 年所土地利用變化的范圍小于1995-2005 年。橢圓角度變化不大，表明其變化方向沒有明顯偏移。

3 結論與討論

土地利用是人與環境共同作用的結果，能在一定程度上反映出全球變化背景下的生態環境狀況。隨著氣候變化與川藏鐵路開通等因素影響，都會導致土地利用的變化。因此，拉薩市土地利用可進行合理的優化調整，以滿足社會的發展和人民的需要。

表3 拉薩市1995-2015 年土地利用轉移矩陣（km2）

圖3 1995-2015 年拉薩市土地利用類型轉移變化圖

表4 拉薩市2000-2015 年土地利用變化標準差橢圓參數

圖4 拉薩市1995-2015 年土地利用變化標準差橢圓面積圖

通過對1995 年-2015 年拉薩市土地利用變化研究，可以看出：

（1）拉薩市受自然環境影響，以草地與未利用地占絕對優勢。

（2）草地與未利用地相互轉移量大，耕地面積有所減小。林地與水域的面積變大，主要轉出為草地。建筑用地面積變化不大。

（3）拉薩市土地利用變化方向性逐漸減弱，變化范圍縮小。變化中心位于林周縣中西部地區，沿西北——東南方向縮小。