溫州市2000—2020年土地利用變化分析

摘要：浙江省溫州市是人口多、土地少的典型地區(qū)，土地供需矛盾突出。本文利用ArcGIS10.8軟件處理溫州市2000—2020年土地利用數(shù)據(jù)，通過(guò)分析溫州市2000—2020年土地利用空間分布、土地利用動(dòng)態(tài)變化、土地利用轉(zhuǎn)移矩陣、土地利用轉(zhuǎn)移空間分異，得到溫州市2000—2020年土地利用變化特征，并提出土地利用建議，以期助力溫州市土地管理決策，緩解區(qū)域經(jīng)濟(jì)建設(shè)與用地矛盾，兼顧糧食安全、生態(tài)保護(hù)和城市發(fā)展需求。

關(guān)鍵詞：土地利用變化；溫州市；時(shí)空變化

中圖分類號(hào)：F301.2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1008-9500（2023）07-00-05

DOI：10.3969/j.issn.1008-9500.2023.07.023

Analysis of Land Use Change in Wenzhou City from 2000 to 2020

HU Jiaqi

（School of Public Administration， Hohai University， Nanjing 211100， China）

Abstract： Wenzhou City of Zhejiang Province is a typical area with large population and little land， and the contradiction between supply and demand of land is prominent. This paper uses ArcGIS10.8 software to process land use data in Wenzhou City from 2000 to 2020， and obtains the characteristics of land use change in Wenzhou City from 2000 to 2020 by analyzing the spatial distribution of land use， dynamic change of land use， stochastic matrix of land use， and spatial differentiation of land use transfer in Wenzhou City from 2000 to 2020， and puts forward suggestions for land use， so as to assist in land management decision-making in Wenzhou City， alleviate the contradiction between regional economic construction and land use， and balance food security， ecological protection， and urban development needs.

Keywords： land use change; Wenzhou City; spatiotemporal change

土地利用是人類為了生產(chǎn)和生活的需要，有目的地開發(fā)利用土地資源的活動(dòng)。土地利用空間格局分析可以解釋人與自然、人與人的關(guān)系，服務(wù)土地資源管理。21世紀(jì)以來(lái)，隨著城市化的高速推進(jìn)，中國(guó)的土地利用發(fā)生巨大變化。目前，我國(guó)土地利用變化研究主要表現(xiàn)為在地理信息系統(tǒng)（GIS）的支持下，通過(guò)對(duì)不同時(shí)期的土地利用情況進(jìn)行空間疊加，分析土地利用變化過(guò)程。溫州市位于浙江省東南部，三面環(huán)山，擁江面海，地形以山地丘陵為主，素有“七山二水一分田”的說(shuō)法。2000年以來(lái)，溫州市的土地利用也發(fā)生了較大變化。本文以溫州市2000—2020年土地利用數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，利用ArcGIS10.8軟件，揭示溫州市2000—2020年土地利用變化的時(shí)空特征，為區(qū)域土地管理決策提供參考，助力土地資源的可持續(xù)利用。

1 材料與方法

1.1 數(shù)據(jù)來(lái)源及處理

選取浙江省溫州市作為研究區(qū)，其主要涉及陸域。研究采用的數(shù)據(jù)均來(lái)源于中國(guó)科學(xué)院資源環(huán)境科學(xué)與數(shù)據(jù)中心[1]，主要包括行政邊界矢量數(shù)據(jù)和2000年、2005年、2010年、2015年、2020年五期精度為30 m的土地利用柵格數(shù)據(jù)。利用ArcGIS10.8軟件對(duì)研究區(qū)2000—2020年的五期土地利用數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。參照《土地利用現(xiàn)狀分類》（GB/T 21010—2017）[2]，結(jié)合具體情況，將溫州市土地利用類型分為6大類，即耕地、林地、草地、水域、建設(shè)用地和未利用地。

1.2 研究方法

1.2.1 土地利用轉(zhuǎn)移流

利用土地利用轉(zhuǎn)移流評(píng)估土地利用的動(dòng)態(tài)變化。土地利用轉(zhuǎn)移流表征該地類中所有參與土地利用變化的總量，分為轉(zhuǎn)入流與轉(zhuǎn)出流。其中，由某一地類轉(zhuǎn)為其他地類的土地面積變化量稱作轉(zhuǎn)出流，由其他地類轉(zhuǎn)為該地類的土地面積變化量稱作轉(zhuǎn)入流，轉(zhuǎn)入流與轉(zhuǎn)出流之差為土地轉(zhuǎn)移流凈值[3]，如式（1）所示。其中，Lnf＞0時(shí)，表示凈流入；Lnf＜0時(shí)，表示凈流出。

Lnf =Lin-Lout（1）

式中：Lnf為土地轉(zhuǎn)移流凈值；Lin為轉(zhuǎn)入流；Lout為轉(zhuǎn)出流。

1.2.2 土地利用動(dòng)態(tài)度

利用土地利用動(dòng)態(tài)度定量描述土地利用變化情況。其中，單一土地利用動(dòng)態(tài)度反映區(qū)域一定時(shí)間范圍內(nèi)某種土地利用類型的變化速度[4]，如式（2）所示。

（2）

式中：K為研究時(shí)段內(nèi)某一地類的單一土地利用動(dòng)態(tài)度；Ua、Ub分別為研究期初、研究期末該地類的面積；T為研究時(shí)段長(zhǎng)度。

1.2.3 土地利用轉(zhuǎn)移矩陣

利用土地利用轉(zhuǎn)移矩陣揭示各土地利用類型的流失方向與補(bǔ)充來(lái)源[5]。行表示Ta時(shí)點(diǎn)的土地利用類型，列表示Tb時(shí)點(diǎn)的土地利用類型，矩陣中每一元素表示由某一地類轉(zhuǎn)移為另一地類的面積。

2 溫州市2000—2020年土地利用變化

2.1 土地利用空間分布分析

通過(guò)ArcGIS10.8軟件中空間疊加及土地利用轉(zhuǎn)移矩陣，得到溫州市2000年、2005年、2010年、2015年、2020年五期的土地利用分布及結(jié)構(gòu)，如表1、圖1所示。其中，林地呈片狀分布，耕地和建設(shè)用地呈團(tuán)塊狀分布，水域主要表現(xiàn)為河道水網(wǎng)，草地和未利用地零星分布。

2000—2020年，溫州市各土地利用類型中，林地面積所占比例最大，約占70%，是最主要的土地利用形式，主要分布在北部、西部和南部的山地丘陵區(qū)，主要是永嘉縣、文成縣和泰順縣；耕地次之，約占20%，主要分布在東部平原地區(qū)，具體分布在樂(lè)清市樂(lè)柳虹平原、溫瑞平原、瑞安市天井垟、平蒼平原、永嘉縣茗岙鄉(xiāng)等地，其余地區(qū)均零星散布有耕地；建設(shè)用地主要沿江、沿海分布，包括鹿城區(qū)、龍灣區(qū)、甌海區(qū)三個(gè)中心城區(qū)和樂(lè)清市、瑞安市、平陽(yáng)縣、龍港市、蒼南縣的臨江與沿海地區(qū)；水域主要表現(xiàn)為甌江、飛云江、鰲江三大水系及水網(wǎng)；草地和未利用地所占比例很小，零星分布在各區(qū)縣。

結(jié)合社會(huì)經(jīng)濟(jì)情況可知，溫州市人口多、平地少，建設(shè)用地集約水平較高，土地利用率和熟化程度高，但人均土地資源少，未利用土地的可利用率低，后備資源不足，土地利用供需結(jié)構(gòu)性矛盾突出，城鎮(zhèn)建設(shè)拓展難以避免占用平原優(yōu)質(zhì)耕地。

2.2 土地利用動(dòng)態(tài)變化分析

2.2.1 土地利用轉(zhuǎn)移流分析

根據(jù)溫州市2000年、2020年土地利用數(shù)據(jù)，得到溫州市2000—2020年耕地、林地、草地、水域、建設(shè)用地、未利用地、研究區(qū)整體的土地利用轉(zhuǎn)移流凈值，其分別為-382.24 km2、-135.48 km2、-10.02 km2、

56.02 km2、542.17 km2、-0.56 km2、69.90 km2。耕地、林地、草地、未利用地的土地利用轉(zhuǎn)移流凈值為負(fù)數(shù)，處于轉(zhuǎn)出狀態(tài)，面積減少；建設(shè)用地、水域的土地利用轉(zhuǎn)移流凈值為正數(shù)，處于轉(zhuǎn)入狀態(tài)，面積增加。建設(shè)用地面積的增加和耕地面積的減少十分顯著，其余依次為林地、水域、草地、未利用地。

在此期間，耕地、林地、草地、未利用地面積分別減少15.70%、1.68%、2.52%、8.24%，建設(shè)用地、水域面積分別增加177.47%、22.60%。結(jié)合圖1發(fā)現(xiàn)，部分沿海地區(qū)在2000年尚無(wú)土地利用數(shù)據(jù)，到2020年

變成了建設(shè)用地、水域等，樂(lè)清市、洞頭區(qū)、龍灣區(qū)、瑞安市、平陽(yáng)縣、龍港市、蒼南縣均出現(xiàn)不同數(shù)量的新增土地，且以甌江口地區(qū)建設(shè)用地增加最為明顯，這主要與溫州市為緩解用地集中和后備資源不足的矛盾，開發(fā)利用沿海灘涂資源，實(shí)施填海工程有關(guān)。

2.2.2 土地利用動(dòng)態(tài)度分析

以2000年土地利用數(shù)據(jù)為Ua、2020年土地利用數(shù)據(jù)為Ub，得到溫州市2000—2020年耕地、林地、草地、水域、建設(shè)用地、未利用地、研究區(qū)整體的土地利用動(dòng)態(tài)度，其分別為-0.79%、-0.08%、-0.13%、1.13%、8.87%、-0.41%、0.03%。

建設(shè)用地土地利用動(dòng)態(tài)度最高，它是溫州市變化最敏感的土地利用類型，且建設(shè)用地面積一直在增加，主要是由于隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展，溫州市城市化與工業(yè)化的進(jìn)程加快，建設(shè)用地對(duì)其他類型用地的占用現(xiàn)象嚴(yán)重，且溫州市山多地少，參與計(jì)算的初始建設(shè)用地面積較小，土地利用動(dòng)態(tài)度數(shù)值較大；水域的土地利用動(dòng)態(tài)度變化也較為明顯，除了溫州市實(shí)施填海工程使沿海水域有所增加外，還可能與2020年將一部分海洋面積統(tǒng)計(jì)在水域面積內(nèi)有關(guān)；在落實(shí)耕地保護(hù)制度下，耕地土地利用動(dòng)態(tài)度仍達(dá)-0.79%，耕地面積一直在減少，遏制建設(shè)用地?zé)o序擴(kuò)張、保護(hù)與合理利用耕地亟待關(guān)注；未利用地土地利用轉(zhuǎn)移流凈值低，但土地利用動(dòng)態(tài)度較高，原因是參與計(jì)算的初始面積較小，用地類型變化對(duì)土地利用動(dòng)態(tài)度數(shù)值影響較大；草地土地利用動(dòng)態(tài)度為-0.13%，表明草地面積在緩慢減少；林地在基數(shù)較大的情況下保持較低的土地利用動(dòng)態(tài)度，土地利用形態(tài)較為穩(wěn)定，但其面積呈減少趨勢(shì)。

2.3 土地利用轉(zhuǎn)移矩陣

根據(jù)溫州市2000年、2020年土地利用數(shù)據(jù)，得到溫州市2000—2020年土地利用轉(zhuǎn)移矩陣，如表2所示。此外，由于土地利用轉(zhuǎn)移矩陣僅反映兩地類之間的轉(zhuǎn)移情況，沿海地區(qū)的新增土地不計(jì)算在內(nèi)，因此表2與表1在部分?jǐn)?shù)值上存在差異。

2000—2020年，溫州市大部分地類之間互有轉(zhuǎn)換，有發(fā)生轉(zhuǎn)移的用地類型總面積為913.03 km2，占研究區(qū)總面積的7.99%，以耕地向建設(shè)用地的轉(zhuǎn)移最為顯著。

轉(zhuǎn)入耕地的土地類型主要是林地；耕地轉(zhuǎn)出面積最多，耕地主要轉(zhuǎn)出為建設(shè)用地和林地。林地是溫州市最主要的土地利用形式，轉(zhuǎn)入林地的主要是耕地，其次為草地；林地主要轉(zhuǎn)出為耕地和建設(shè)用地。轉(zhuǎn)入草地的主要是林地；草地主要轉(zhuǎn)出為林地，其次為建設(shè)用地。轉(zhuǎn)入水域的土地類型主要是林地和耕地；水域主要轉(zhuǎn)出為建設(shè)用地。建設(shè)用地轉(zhuǎn)入最大，轉(zhuǎn)入建設(shè)用地的土地類型主要是耕地，其次為林地；少量建設(shè)用地轉(zhuǎn)出為水域和耕地。

2000—2020年，溫州市土地利用類型轉(zhuǎn)化主要圍繞耕地、林地與建設(shè)用地展開。在三者的互動(dòng)中，耕地和林地互有轉(zhuǎn)移，耕地、林地和建設(shè)用地之間主要表現(xiàn)為耕地、林地轉(zhuǎn)為建設(shè)用地。耕地是建設(shè)用地增量的主要來(lái)源，林地也承擔(dān)部分建設(shè)用地的補(bǔ)充工作。因此，如何協(xié)調(diào)耕地、林地、建設(shè)用地的占補(bǔ)平衡，兼顧糧食安全、生態(tài)保護(hù)和城市發(fā)展需求，在耕地、林地的相互轉(zhuǎn)化中保證耕地、林地的質(zhì)量不下降，防止城市建設(shè)用地?zé)o序擴(kuò)張和占用耕地值得關(guān)注。

2.4 土地利用轉(zhuǎn)移空間分異

利用ArcGIS10.8軟件，對(duì)溫州市2000年、2020年土地利用數(shù)據(jù)進(jìn)行疊加分析，得到溫州市2000—2020年土地利用轉(zhuǎn)移空間分布，如圖2所示。

溫州市土地利用轉(zhuǎn)移呈現(xiàn)明顯的空間分異，在原有土地類型分布的基礎(chǔ)上，多種用地類型同時(shí)發(fā)生轉(zhuǎn)移。溫州市東部沿江、沿海地區(qū)土地利用轉(zhuǎn)移主要表現(xiàn)為耕地轉(zhuǎn)為建設(shè)用地，以甌海區(qū)的梧田街道、龍灣區(qū)的蒲州街道、龍灣區(qū)東部、瑞安市東部最為顯著，溫州市新增建設(shè)用地占用平原耕地的比例較高，這與城市擴(kuò)張帶來(lái)的建設(shè)用地需求增加有關(guān)。西部、北部、南部表現(xiàn)為耕地、林地等多種地類間的相互轉(zhuǎn)移，且分布較為零散，無(wú)明顯團(tuán)塊結(jié)構(gòu)，呈現(xiàn)小而多的斑塊狀。

2.5 小結(jié)

從土地利用空間分布來(lái)看，溫州市地類多樣，土地利用率高，建設(shè)用地集約度高，它是人口多、資源少的典型地區(qū)。林地是最主要的土地利用形式，主要分布在北部、西部和南部的山地丘陵區(qū)；耕地主要分布在東部平原地區(qū)；建設(shè)用地主要沿江、沿海分布；水域主要表現(xiàn)為三大水系及水網(wǎng)；草地和未利用地所占比例很小。從土地利用動(dòng)態(tài)變化來(lái)看，

2000—2020年，溫州市耕地、林地、草地、未利用地處于轉(zhuǎn)出狀態(tài)，面積減少；建設(shè)用地、水域處于轉(zhuǎn)入狀態(tài)，面積增加，且建設(shè)用地的增加和耕地面積的減少十分顯著。此外，為緩解用地集中和后備資源不足的矛盾，溫州市通過(guò)實(shí)施填海工程新增土地。

從各地類間的相互轉(zhuǎn)移來(lái)看，2000—2020年，溫州市大部分地類之間互有轉(zhuǎn)換，且該轉(zhuǎn)換主要圍繞耕地、林地與建設(shè)用地展開，以耕地向建設(shè)用地的轉(zhuǎn)移最為顯著。從土地利用轉(zhuǎn)移空間分異來(lái)看，2000—2020年，溫州市土地利用轉(zhuǎn)移呈現(xiàn)明顯的空間分異，多種用地類型同時(shí)發(fā)生轉(zhuǎn)移。溫州市東部沿江、沿海地區(qū)主要表現(xiàn)為耕地向建設(shè)用地轉(zhuǎn)移，西部、北部、南部地區(qū)主要表現(xiàn)為耕地、林地等多種地類間的相互轉(zhuǎn)移。

3 結(jié)論

當(dāng)前，為了實(shí)現(xiàn)土地資源的可持續(xù)利用，溫州市要因地制宜，多措并舉，加強(qiáng)土地管理。一是落實(shí)耕地占補(bǔ)平衡。城市化的迅速發(fā)展不可避免產(chǎn)生建設(shè)用地需要，新增建設(shè)用地，應(yīng)優(yōu)先考慮利用非耕地；各類非農(nóng)業(yè)建設(shè)確需占用耕地的，應(yīng)實(shí)施耕地占補(bǔ)平衡，落實(shí)“占一補(bǔ)一”“先補(bǔ)后占”的政策。為提高補(bǔ)充耕地質(zhì)量，應(yīng)加大資金補(bǔ)助力度，實(shí)施耕作層異地利用，加強(qiáng)農(nóng)田基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)和土壤改良。二是適度引導(dǎo)建設(shè)用地向海涂發(fā)展。溫州市山地多、平原少，人均耕地資源稀缺而海涂資源豐富，在綜合考慮區(qū)域海洋資源與環(huán)境承載力、海洋災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)等因素的前提下，合理適度開發(fā)利用沿海灘涂資源，因地制宜，“宜農(nóng)則農(nóng)、宜漁則漁、宜建則建”，拓展發(fā)展空間，減少對(duì)平原優(yōu)質(zhì)耕地資源的占用。在填海造地過(guò)程中，注意污染防治，將對(duì)海洋生態(tài)環(huán)境的破壞最小化。三是探索城鄉(xiāng)建設(shè)用地增減掛鉤。城市化進(jìn)程中，農(nóng)村居住人口減少，可通過(guò)村莊撤并，減少村莊數(shù)量，將空心村、小自然村和廢棄閑置地復(fù)墾為耕地，采取措施減少農(nóng)村建設(shè)用地總量，把減少的農(nóng)村建設(shè)用地?cái)?shù)量與增加的城鎮(zhèn)建設(shè)用地?cái)?shù)量相掛鉤，滿足工業(yè)化、城市化對(duì)城鎮(zhèn)建設(shè)用地的現(xiàn)實(shí)需求，又控制城鄉(xiāng)建設(shè)用地的無(wú)序增長(zhǎng)。四是依法推進(jìn)耕地和林地相互轉(zhuǎn)化。耕地、林地的相互轉(zhuǎn)化依照法律要求辦理相關(guān)手續(xù)，在轉(zhuǎn)化過(guò)程中保證耕地、林地質(zhì)量不下降，實(shí)行耕地占補(bǔ)平衡和林地占補(bǔ)平衡。

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