樂山市土地利用結構特征及演變分析

摘要：以樂山市2010—2020年的Landsat衛星影像為數據源，基于ENVI 5.3和ArcGIS 10.2軟件，研究樂山市10年間土地變化情況。結果表明：樂山市土地利用變化顯著，耕地面積顯著減少；森林和建設用地面積顯著增加；植樹造林和人口城鎮化是最顯著的驅動因素，耕地保護和土地復墾應受到重視。

關鍵詞：耕地保護；土地利用變化；樂山市

中圖分類號：F301.2 文獻標識碼：A 文章編號：1008-9500（2024）06-0-03

DOI：10.3969/j.issn.1008-9500.2024.06.030

Analysis of the Characteristics and Evolution of Land Use"Structure in Leshan City

WANG Wei1， LUO Bing2，3， ZHENG Xinru2，3， WU Shuying2，3， XIE Xiaoguo2，3

（1. Sichuan Geological Survey and Research Institute; 2. Sichuan Huadi Building Engineering Co.， Ltd.;

3. Sichuan Geological Environment Survey and Research Center， Chengdu 610081，China）

Abstract： Landsat images of Leshan city from 2010—2020 were used as the data source， based on ENVI 5.3 and

ArcGIS 10.2 software， to study the land changes in Leshan city during 10 years. The results show that land use changes in Leshan city are significant， with a significant decrease in the area of arable land; a significant increase in the area of forests and construction land; afforestation and population urbanization are the most significant driving factors， and arable land protection and land reclamation should be paid attention to.

Keywords： cultivated land protection; land use change; Leshan city

通過對四川省樂山市2010—2020年土地利用數據變化的分析，揭示樂山市耕地利用的變化特征和存在的問題。研究發現一些不容忽視的趨勢和現狀問題，可能會對當地的農業與土地資源造成負面影響。針對這些問題，提出一些可行的對策，希望能夠一定程度上改善當前的局面，促進樂山市的農業實現可持續發展。本研究為該區域土地資源的可持續利用和農業的可持續發展提供了科學依據，并為當地的發展提供一定的幫助和指導。

1 樂山市自然地理概況

樂山市位于四川盆地向西南山地過渡地帶，地處東經102°55′～104°15′，北緯28°25′～

29°56′。總體地勢西南高，東北低，高低較為懸殊，屬中亞熱帶氣候帶，受季風影響和地形的抬升作用，氣候濕潤，雨量豐沛。樂山市北與眉山市接壤，東與自貢市、宜賓市毗鄰，南與涼山彝族自治州相接，西與雅安市相鄰[1]。

2 數據源選擇與分析

2.1 數據源選擇與預處理

選擇2010—2020年的Landsat系列衛星TM影像作為數據來源，采用對比分析法處理那些缺乏高質量遙感影像的區域，并利用地理空間數據云提供的數字高程模型（Digital Elevation Model，DEM）數據。根據不同來源和處理方法的數據，成功解決數據難以獲取的問題，為本研究區域的遙感影像處理奠定基礎。基于ENVI 5.3軟件，對遙感影像進行大氣校正、拼接及裁剪等預處理工作后，采用最大似然法和人工目視判讀相結合的方式進行土地利用分類解譯。同時，借助Google Earth軟件選取樣本點，觀測植被覆蓋變化，明確在分類過程中難以確定的地類，以達到檢驗最終分類精度、提高監督分類準確性的目的[2]。另外，結合ArcGIS 10.2軟件進行遙感影數據處理與統計[3]。土地利用類型包括耕地、森林、灌木、草地、水系、雪/冰、裸地以及建設用地8個類型。

2.2 土地利用變化速度定量表征方法

土地利用變化速度可分為單一土地利用動態度和綜合土地利用動態度。其中，單一土地利用動態度指某一區域在一定時間內某一種具體土地利用面積的快速變化情況，這反映了該特定土地利用類型的數量及其變化速度[4]。土地利用動態度采用式（1）計算，有助于更準確地了解土地利用類型在某一區域內的變化趨勢和速度，為土地資源管理和規劃提供重要參考。

（1）

式中：R為土地利用動態度，即某一時段內平均每年某種類型土地利用面積的變化量，hm2；U1為研究初期某種類型土地利用面積，hm2；U2為研究末期某種類型土地利用面積，hm2；T為研究時段，a。

3 土地利用變化研究

3.1 土地利用結構變化特征

樂山市的土地利用以森林和耕地為主。其中，森林主要分布于西南部地勢較高的地區，耕地主要集中于東北部的平原地區。這種分布情況顯示出樂山市土地利用受地形地勢的影響，森林和耕地分布都呈現出明顯的地理特征。因此，在未來的土地規劃和利用中，需要考慮這些地理特征，以實現更加有效和可持續的土地利用管理。人口和耕地分布主要集中于岷江、大渡河及其支流的沖積作用發育而成的平原地區[5]。

樂山市在2010—2020年，森林作為土地利用的主要類型，呈現穩步增加的趨勢，如表1所示。

森林主要分布在樂山市的西南部地區，而且整體面積不斷擴大，為樂山市的生態環境和可持續發展做出重要貢獻。樂山市森林土地利用面積在2010—2015年增加了26 444.62 hm2，在2015—2020年增加了187 125.47 hm2，研究期內森林面積凈增加了213 570.10 hm2。這是由于實施退耕還林、種植林果以及加強生態保護等舉措所取得的顯著效果。

樂山市的耕地主要分布在東北部平原河谷和居民點周邊，是第二大土地利用類型。然而，2010—2020年，耕地面積持續減少，由510 547.07 hm2減少至68 713.39 hm2，凈減少量為441 833.68 hm2。退耕還林和建設用地的侵占是導致耕地減少的主要原因。未來，樂山市耕地面積可能繼續減少，因此需要采取有效措施來保護和合理利用耕地資源。其中，2015—2020年在城市化進程顯著加快和生態保護等政策的背景下，耕地被進一步侵占。

建設用地在2010年、2015年、2020年的占比分別為1.37%、1.61%、15.63%，主要分布于市中區、沙灣區、五通橋區、夾江縣、沐川縣、犍為縣以及峨眉山市等地。建設用地面積由2010年的17 406.98 hm2增加至2015年的20 549.99 hm2，凈增加3 143.01 hm2；在2015—2020年飛速增加，增加面積是2010—2015年的幾十倍。這一趨勢與樂山市發展進程一致，主要原因是城鎮化擴張和旅游開發政策推動。

由表1數據可知，在8種土地類型中，除耕地呈現減少趨勢外，森林、灌木、建設用地等均呈現增加趨勢。綠化面積顯著增加，人居環境明顯改善。

3.2 土地利用變化動態分析

土地利用動態度的絕對值高代表土地利用類型轉化頻繁，土地利用結構較為不穩定。分析土地利用動態度的絕對值，可以反映土地利用結構的變化情況，絕對值高表示土地利用結構相對不穩定，轉化程度較大。因此，監測和分析土地利用動態度的變化對于評估土地資源的合理利用及保護具有重要意義。

根據式（1）計算樂山市2010—2015年和2015—2020年的土地利用動態度（見圖1），這些數據反映了樂山市土地利用結構的變化趨勢。

由圖1可知：2010—2015年，樂山市土地利用動態度的絕對值相對較小，表明這一時期土地類型相對穩定；2015—2020年，土地利用動態度的絕對值普遍較高，表明這一時期樂山市土地類型相對不穩定，其中除冰雪和裸地（該變化是2015年本身面積很小所致，不具參考價值）外，灌木的土地利用動態度則表現出最高水平，達到270.35%，這一趨勢與耕地的退耕還林政策有著密切關聯，進而引起灌木地面積的增加，人造地表土地利用動態度則為173.30%；樂山市正處于快速城市化發展階段，建設用地的增加成為其發展的重要特征之一，而城市建設用地的主要來源是耕地，其次是草地，耕地利用動態度絕對值達17.14%，耕地明顯減少，草地利用動態度絕對值為1.42%，有少量減少；水域和灌木利用動態度分別為16.87%和270.35%，表明這一時期環境生態明顯變好，生態保護取得重要成果。

4 結論

應用Landsat遙感數據和GIS技術進行研究，分析了四川省樂山市2010—2020年土地利用類型分布情況。在10年間，樂山市耕地面積成倍減少，總面積減少了441 833.67 hm2，而建設用地面積成倍增加，2015—2020年增長的面積是2010—2015年增長面積的50多倍，說明樂山市近年來城市建設速度較快。在10年間，雖然隨著退耕還林還草、綠水青山等國家政策的逐步實施，森林、草地等綠地面積占比逐年增加，但耕地面積占比顯著減少。針對樂山市入地利用類型及變化，需要統籌規劃當地土地資源，實施土地利用空間用途管制和分區管理，構建合理的空間開發利用格局，劃定耕地保護紅線，合理控制城市開發活動，繼續實施綠色發展戰略，促進樂山市土地利用可持續發展。

參考文獻

1 楊旭東.淺談遙感解譯樣本數據的生產與實踐[J].測繪通報，2019（增刊1）：154-157.

2 嚴應存，校瑞香，肖建設，等.青海省巴音河流域LUCC遙感調查及驅動分析[J].中國沙漠，2012（1）：276-283.

3 何德俊，倪 峰，夏小江.基于遙感解譯樣本數據采集與整理的問題探討[J].地理空間信息，2018（12）：74-76.

4 薛龍麗，李景文，王文靖，等.基于ECA-GIS模型的土地利用時空變化模擬方法[J].測繪與空間地理信息，2017（7）：54-56.

5 賈 毅，閆 利，余 凡，等.石羊河流域土地利用變化與景觀格局分析[J].遙感信息，2016（5）：66-73.

作者簡介：王煒（1986—），男，甘肅平涼人，碩士，工程師。研究方向：地球化學。