基于土地利用現狀變化的濕地公園保護影響分析

□杭州市規劃和自然資源調查監測中心 孫建華

濕地公園是指以保護濕地生態系統、合理利用濕地資源、開展濕地宣傳教育和科學研究為目的，按照有關規定予以保護和管理的特定區域。杭州西溪國家濕地公園是集城市濕地、農耕濕地、文化濕地于一體的國家級濕地公園，位于杭州市區西部城區之中，面積10.38 平方千米，四周為城市主干道環繞，即紫金港路、天目山路、五常大道、繞城公路和文二西路，道路外圍皆為建筑群，也是杭州主要旅游區之一。濕地的監測和保護是一項重要工作。一般情況下，濕地監測包括濕地面積、類型、地貌和景觀等特征監測，濕地氣象、水文、大氣、水質、基質等非生物環境監測，濕地生物多樣性監測以及濕地生態旅游監測等內容，這類監測由相關部門按照觀測頻度的要求正常開展。2021 年濕地管理部門開展了西溪濕地的土地利用現狀調查，本文將以濕地范圍內的耕地和建設用地為對象，利用此次土地利用現狀成果、以及所掌握的“二調”“三調”和歷年變更調查成果，探索開展2009 年至2021 年各空間要素變化的指標分析與濕地空間保護的影響評估。

一、數據與分析方法

（一）數據來源與處理

1.數據來源

第二次土地利用調查數據（以下簡稱“二調”）；2009 年至2017年的土地利用現狀變更調查數據；第三次全國國土調查（標準時點2019 年12 月31 日，以下簡稱“三調”）數據；2021 年無人機航攝0.1米分辨率正射影像數據。

2.數據處理

（1）利用調查成果提取耕地和建設用地圖斑信息。利用GIS 技術，依據土地利用現狀分類國家標準分別提取“二調”“三調”以及年度變更調查的耕地和建設用地二類、三類的圖斑，11 個年度內的土地利用現狀圖斑。然后以“三調”數據為底板，分別與“二調”及各年度變更調查數據疊加比對分析，提取耕地和建設用地的二類、三類變化圖斑信息。

（2）利用影像判讀提取耕地和建設用地圖斑數據。按照“三調”分類要求，利用GIS 平臺，通過人工影像判讀從2021 年無人機航攝0.1米分辨率正射影像數據中勾繪耕地和建設用地圖斑，制作耕地和建設用地現狀一張圖。然后與“三調”數據進行疊加比對，重疊圖斑若出現圖斑范圍線位置精度重疊誤差超過0.5 米的采用“三調”圖斑，地類有差異的，現場調查取證，以現狀為準。

（二）分析方法

1.土地利用動態度的方法

為了更好地評估濕地的保護狀態，最直觀的方法是利用數據計算出某一段時間內地類圖斑的變化趨勢和變化速度，本文引入土地利用動態度的概念，即指某區域一定時間范圍內某種土地利用類型的數量變化情況，來真實反映區域土地利用類型的變化劇烈程度。土地利用動態度計算公式：

式中：Ks 為某段時間內某種土地利用類型的年變化率，當Ks 值大于0 時，代表該時間段內該種土地利用類型程增加趨勢，否則是減少趨勢。

Ua、Ub 分別為某土地利用類型在某段時間期初及期末的數量，單位為公頃。T 為分析時段，T 值單位為年。Ks 值就是該研究區某種土地利用類型的年變化率。

以某一年度的地類圖斑面積為基數與下一個年度的地類面積進行比對計算，并逐年類推，計算出各相鄰年份的土地利用動態度，依此分析動態度變化趨勢。

2.耕地的流出和流入

耕地的流向是影響濕地生態的重要要素，分析方法是以“三調”數據為參考，與2018 年的變更調查比較，計算耕地流出的數量以及去向，耕地流入的數量以及來源，從而反映耕地的區域變化。

耕地流出圖斑統計計算=2018年耕地圖斑-（2018 年耕地圖斑∩三調耕地圖斑）；耕地流入圖斑統計計算=三調耕地圖斑-（2018 年耕地圖斑∩三調耕地圖斑）。

二、結果與影響分析

（一）地類總體變化分析

從濕地公園范圍內土地調查各階段的成果上看，影響濕地生態的地類主要有5 類（按土地分類標準），即耕地、城鎮村及工礦用地、交通運輸用地、水域及水利設施用地、林地。在濕地公園范圍內的耕地主要是指種植類的旱地，如菜地和豆類種植地；城鎮村及工礦用地是指休閑、游賞、園務管理、科研服務、碼頭等建設用房用地；交通運輸用地是指范圍內滿足與濕地相關的休閑、娛樂、游賞、園務管理、科研服務等建立的道路交通網絡和交通設施用地；水域及水利設施用地主要是指水面、水塘、沼澤地以及綜合考慮區域防洪及其它水利要求的設施用地，如坡坎、水閘等；林地是指生長喬木、竹類、灌木的地類，也包括綠化林地。為了更明確地分析濕地公園的地類生態情況，將這5類地類重新歸類為3 大類，即耕地、建設用地和濕地。建設用地包含城鎮村及工礦用地和交通運輸用地，濕地包含水域及水利設施用地和林地。按照5 類地類從土地利用現狀調查數據庫中提取2009 年（二調）到2019 年（三調）西溪濕地范圍內面積逐年進行統計，并且按照3 大類計算土地利用動態度（見表），然后根據動態度繪制3 大類的地類動態度變化圖（圖1）。

通過逐年土地利用動態度的曲線變化分析，可得出以下分析結果。

一是從耕地動態度進行分析，2018 年以前西溪濕地的耕地動態度曲線變化趨勢平緩，基本上均為負值，且在-1～0 之間，說明在西溪濕地內活動的人主要是原居住農民，保留原農耕狀態。2018 年到2019 年耕地的動態度曲線急劇下降（-91.33%），農村農民活動大幅減少，濕地保護力度加大。

二是從建設用地動態度進行分析，2018 年以前建設用地動態度曲線變化趨勢平緩，但曲線在在0 線以上，小于3%，說明這期間農民建房一直在發生，濕地在逐年受到建設的侵蝕。2018 年到2019 年耕地的動態度曲線大幅下降（-21.52%），大量農村建筑拆除，恢復為濕地。

2009-2018年西溪濕地土地利用現狀地類統計（面積單位：公頃）

▲圖1 地類動態度變化圖

三是從濕地動態度進行分析，2018 年以前動態度曲線變化趨勢相對平緩，曲線在在0 線上下浮動，均在±3%以內，濕地面積基本保持穩定，有輕微侵蝕。2018 年到2019 年濕地的動態度曲線大幅上升（42.66%），濕地面積大幅增加，主要歸因于退耕還濕。

四是從濕地保護影響的動態度指標進行分析，分析認為動態度在±3%范圍內波動濕地生態變化相對穩定，是可接受的范疇；耕地或建設用地動態度大于+3%，以及濕地動態度小于-3%，濕地生態受到影響，應該加以重視，采取措施加以維護；耕地或建設用地動態度曲線呈上升趨勢，并與濕地動態度曲線相交，說明濕地生態環境趨差，認為曲線交匯點可以作為濕地生態影響的指標點，要加大濕地保護力度。

為了理解動態度的指標影響，本文提取了2009 年、2018 年、2019年的地類影像圖斑進行比對分析（圖2），棕色圖斑為建設用地，黃色圖斑為耕地，藍色（含綠色圖斑）為濕地，其中藍色圖斑為水域，綠色圖斑為林地，圖中直觀看出2009 年至2018 年圖斑變化較少，有大量建設用地和耕地，2018 年至2019 年圖斑變化較大，耕地大量減少，濕地圖斑大幅增加，這就是動態度變化的直觀反映。

（二）耕地流出和流入變化分析

為了更全面地反映濕地生態的影響狀態，需要進一步深化地類的流向分析，重點是耕地的流向分析。采用2018 年土地變更調查數據和2019 年“三調”數據進行比對分析。

1. 耕地流出分析

采用2018 年土地變更調查數據和2019 年“三調”數據進行比對分析。首先是在2018 年耕地圖斑中套合“三調”的地類圖斑分離出耕地變化的圖斑，即耕地流出圖斑統計計算=2018 年耕地圖斑-（2018 年耕地圖斑∩三調耕地圖斑），然后將變化的圖斑在三調數據中提取地類屬性，經統計，耕地流出249.83 公頃，變更為建設用地15.01 公頃（占比6%），其中城鎮村及工礦用地7.78公頃和交通運輸用地7.23 公頃。濕地234.82 公頃（占比94%），濕地中含林地209.78 公頃（占比84%）和水域25.04 公頃（占比10%）。從2021 年無人機航攝0.1 米分辨率正射影像判讀，城鎮村及工礦用地主要是旅游設施建設、商業服務和公共管理用房。

耕地流向結果表明，濕地生態功能較強的用地大幅增加，可以看出西溪濕地生態建設取得積極成效。同時濕地公園的管理和旅游服務等配套設施不斷強化，總體符合國家城市濕地公園管理辦法要求。

2. 耕地流入分析

以2019 年“三調”耕地圖斑套合2018 年耕地圖斑分離出新增耕地圖斑，即耕地流入圖斑統計計算=三調耕地圖斑-（2018 年耕地圖斑∩三調耕地圖斑），再從2018 年地類中提取新增圖斑屬性，經統計耕地流入6.92 公頃，其中由城鎮村及工礦用地（建設用地）流入4.63公頃（占比67%），由濕地流入2.3公頃（占比33%），含水域及水利設施用地流入1.98 公頃（28%）和林地流入0.32（5%）。因此總體上來說，濕地范圍內新增耕地得到控制，主要集中在西溪濕地西部邊緣，生態保護較好。

三、結語

人類活動是濕地公園生態環境影響的重要因素之一，耕地和建設用地的變化是人類活動的直觀體現。因此，地類變化能夠反映濕地生態環境狀況。本文嘗試利用自然資源部門的土地利用現狀調查數據對濕地公園生態環境影響進行分析，特別是應用地類變化的動態度曲線來描述影響的程度和趨勢，分析結果在特定角度上反映濕地生態影響的實際狀況，具有一定的實際意義。下一步，如果進一步細化分析地類，同時納入濕地生物、水質、基質等數據開展統一分析，將使得分析成果更全面，利用價值也將進一步提高。

▲圖2 2009、2018、2019年西溪濕地土地利用分布圖