刘曼晴+阿旺白姆

摘 要:文章基于1999年和2009年拉萨地区landsat5 TM卫星影像对拉萨地区进行了地物类型解译分类,并结合拉萨地区1999年至2009年的人文、经济、社会、以及相关政策等对拉萨地区进行了土地利用/覆被变化的人文驱动力分析。因此文章从分析结果可以看出:拉萨地区1999年-2009年间变化最大的是林地,变化最小的是耕地;拉萨地区仍有大量的未利用土地,这些土地都大部分分布在山地里,可以通过植树造林的方式对这些未利用地进行开发改造;主要影响拉萨地区土地利用变化的有人口因素、经济因素、城市化建设因素、以及其他因素,也反映出拉萨地区土地利用/覆被变化情况,主要是往城市外围、河流两岸发展;在退耕还林政策的号召下,拉萨地区林地覆盖大面积增加,以每年60%的速度增加。通过这次对拉萨地区的土地利用/覆被变化及人文驱动力研究,希望能为未来拉萨的城市发展提供建设性的意见。

关键词:拉萨;土地利用/覆被变化;人文驱动力;遥感解译

中图分类号:F293.2 文献标志码:A 文章编号:2095-2945(2017)31-0177-03

1 概述

从人类的诞生起,人类就开始改变身边的环境,随着科学技术爆炸式的发展以及人文、经济等几何式增长,人类在发展中,土地承载着一切活动,其根本原因是人类在生产、生活、生存所需物质的基础[1]。在1996年由 IGBP(国际地圈生物圈计划)与IHDP(全球变化人文计划)一起联合创议的LUCC(土地利用/覆被变化)研究对不相同尺度的土地利用、覆被变化、相关驱动力,因此产生对地球环境生态系统的影响进行了深入研究[2-6]。

2 材料和方法

2.1 数据

根据研究的需要来考虑数据的可用性,1999年的影像选择的是地理空间数据云上下载的1999年1月1日条代号为138/039的一级产品,2009年的影像选择的是地理空间2009年11月11日条代号为137/039的一级产品。在知网上收集了拉萨地区1999年~2009年这十年间的29项人文、经济、社会数据包括每年的户籍人口数、第三产业占国内生产总值的比重、外商投资工业企业数、住宅商品房销售额、当年房屋竣工面积、建成区绿化的覆盖率、人均公园绿地面积、公路里程、年末实有道路面积、货运量、城市居民人均可支配收入、农民人均纯收入、城镇居民人均消费性支出、农民人均生活消费支出、居民加工肉禽消费指数、蔬菜产量、粮食产量、水产品产量、科研、技术服务和地质勘查业从业人员数等。

2.2 数据处理方法

遥感图像进行预处理,包括几何校正、大气校正和剪切;分类方法为最大似然估计法并利用转移矩阵进行精度评价;利用主成分分析方法进行驱动力分析。

3 结果分析

3.1 分类结果精度评价

在1999年和2009年TM影像上提取测试样本,选取测试样本的数量(像元的个数)1999年为2460个,在此中城乡建设用地957个、水域258个、耕地691个、林地217个、草地170个、滩涂65个和裸地102个;2009年测试样本数量2627个,其中城乡建设用地1037个、水域241个、耕地781个、林地133个、草地204个、滩涂96个和裸地135个。由表1和表2可知,1999年和2009年的分类总体精度都大于90%,Kappa系数都大于0.85,这说明分类结果满足研究需要,分类结果如图1所示。

3.2 土地利用数量变化分析

结合表3和图1可知:

(1)在城市化进程中,城乡建设用地急剧扩张,主要变化方向一是沿河流向拉萨河两岸的滩涂以及更远的平原上,这和拉萨城市化建设的关系密切;二是向西部的堆龙德庆县、东部的达孜县、南部的贡嘎县方向扩展;三是沿原来的轮廓往外部扩展。经过城市化的发展,老城区人口压力得到缓解,城市绿化效果逐渐显现,绿化水平提高。

(2)在退耕还林政策的号召下,大量的耕地转换为了林地,但是与此同时拉萨地区人民在未利用的土地上进行辛勤地开垦,使得耕地面积仍在增加,耕地所占比例从1999年的5.191%上升为2009年的5.583%,模式上从以前的自产自消的离散型分布逐渐变为种植基地型的集中化分布。受到恢复建设“生态拉萨”的规划与退耕还林、植树造林的政策影响,除耕地部分转化为林地外,其他林地主要由裸地转化而来,林地比例从1999年的1.8%增长到2009年的14.2%,反映了拉萨地区整体的生态环境得到的改善。

3.3 拉萨地区土地利用/覆被变化人文驱动机制分析

3.3.1 驱动因子选择

本文选取了29个指标进行因子分析,剔除相关性高的因子后,最终选择人文、社会、经济等16个指标,其主成分得分矩阵如表4所示。

同时两个主成分之间并没有相关性,所以得出主成分综合模型:

F=0.066X1+0.086X3+0.070X5+0.070X6+0.060X8+0.068X9+0.023X11+0.051X14+0.064X15+0.068X17+0.067X18+0.081X20+0.064X23+0.060X24+0.076X28+0.082X29

使用综合模型可以算出1999年-2009年每年土地利用/覆被变化的驱动力综合因子得分表(表5)进行分析,得出以下结论:1999年-2009年影响拉萨地区土地利用/覆被变化的驱动力得分总体上呈上升趋势,1999年-2006年驱动力的得分都小于0,而在2007年之后,综合驱动力都大于0。通过以上分析,本文选择13个因子,分为人口因素、经济因素、发展环境因素和技术因素(表4)作为研究区土地利用变化驱动力分析的切入点进行驱动力分析。

3.3.2 驱动力分析

直接影响拉萨地区土地利用/覆被变化最根本的是经济因素,拉萨地区耕地面积从1999年的48.8394平方千米增长到2009年的52.7391平方千米。固定资产投资总额从1999年的34.7827亿元增加到了2009年的136.11亿元,住宅商品房销售额从1999年的1.3202亿元增加到了2009年的14.1亿元。土地一直就是固定资产的核心构成部分,只有在土地支持的情况下才会进行住宅的兴建,土地转化成住宅可以提高土地利用的强度,但同时住宅的兴建会带来对耕地发展的压榨。

人口的增长是影响拉萨地区土地利用/覆被变化的驱动因子中非常特殊的。拉萨地区具有人口密集、数量增长快、流动性大等的特征。1999年拉萨地区人口为1354人/平方公里,到了2009年增长到了1551人平/方公里。人口的机械增长是拉萨地区人口增涨的主要原因,人口自然增长率在1999年~2009年从4.7%增长到21.97%。同时人口迁入和外来流动人口增长迅速,也使拉萨地区人口数量不断扩大。人口增加会导致人口对各项基础设施需求也增加,从而促进其他土地转换为城市建设用地,给耕地发展带来巨大的压力。拉萨地区城市建设公用设施固定资产投资从1999年的1.05亿元增长到2009年的4.21亿元,增长了4倍,其中2006年和2007年甚至达到了6.15亿元和7.70亿元。因此1999~2009年间,拉萨地区每年年底实有铺装道路面积由132万平方米增加到292万平方米,增长了2.2倍。技术因素主要表现在科学技术的发展带动了拉萨地区的经济发展和城市建设等,拉萨地区从事科研、技术服务以及地质勘查业从业的人员数量从1999年的0.17万人增长到2009年的0.62万人。在“退耕还林”的政策背景以及拉萨市生态文明体制改革的影响下,拉萨的林地面积实现大幅度的增长,从1700.46公顷增长到13453.02公顷。从而受到价值观改变的影响,拉萨地区从以前的农业及旅游服务业为主的拉萨人民开始往制造业发展以谋求更多资源。

4 结束语

本文以拉萨地区为例,利用1999年和2009年遥感影像解译数据,结合研究时段内拉萨地区的社会经济统计数据,分析结果表明:(1)通过最大似然法分类方法获得了拉萨地区1999年和2009年的土地利用覆被图,分类精度和Kappa系数最高和最低分别达到92.0822%和0.8576 (2009年)。(2)林地是1999年-2009年间拉萨地区土地利用幅度变化最大的,其次是水域和城乡建设用地,变化没有出现太大的是耕地及未利用土地。林地面积1999年至2009年增加了11752公顷,水域增加了215公顷,城乡建设用地增加4698公顷。(3)从单个的土地利用变化动态度方面来看,耕地和未利用地的变化最慢,只有0.8%和-1.6%。减少量最大的是未利用地,但由于拉萨地区未利用土地基数巨大,所以年变化率只有-1.6%。(4)拉萨土地利用变化是多因子综合作用的结果。

参考文献:

[1]陈敏.上海市土地利用/覆被变化及人文驱动机制研究[D].上海师范大学,2009.

[2]陆晓.南宁市土地利用变化及其人文驱动因素研究[D].广西师范学院,2014.

[3]毛蒋兴.快速城市化过程中的深圳土地利用变化特征及影响因素研究[D].中山大学,2006.

[4]刘海君.基于RS与GIS的LUCC及马尔可夫过程趋势预测[D].山西大学,2012.

[5]宗玮.上海海岸带土地利用/覆盖格局变化及驱动机制研究[D].华东师范大学,2012.

[6]周在辉.基于Rs和GIS的土地利用变化研究——以西安地区为例[D].西安建筑科技大学,2010.