基于GIS的乡镇土地利用变化分析研究

摘要：本文以辽宁省沈阳市某乡镇为例，利用不同时期的土地利用分布数据、社会经济统计数据以及历史资料，借助地理信息系统软件ArcGIS，对研究区域土地利用变化进行分析研究，为我国乡镇土地利用规划评价、预测分析和可持续开发利用提供科学的依据。

关键词：土地利用变化；ArcGIS；变化数量分析；动态速率分析；变化结构分析；

中图分类号：A715文献标识码： A

1 引言

人类对自然世界的改造活动究其根本而言，离不开对土地资源的利用，土地利用变化成为了当今全球范围内研究的热点问题之一。[1]土地利用变化的数量结构、速度和方向与社会政治、经济活动息息相关，通过对土地利用变化情况的科学分析和评价，为制定合理的土地利用政策，确保科学的土地利用规划，已成为提高土地管理的必然要求之一。[2]

2 GIS下土地利用数据处理

本文研究数据以2008-2012沈阳市法库县某地区土地利用分布数据（SHP格式）、SRTM雷达地形数据和沈阳市2008~2012年的统计年鉴、调查报告和历史资料为主要基础资料。

数据预处理主要是针对土地利用分布数据的处理，主要的处理流程如下：

（1）在ArcGIS下对土地利用分类信息进行整合，根据 GB/T 21010-2007《土地利用现状分类》中土地利用类型的一级类型标准，将用地类型归纳为八类，得到两期的土地利用分布图，如图1所示；

（2）在ArcGIS下对土地利用矢量数据与SRTM雷达地形数据融合处理[3]。

图1土地利用现状图

Fig.1 The land use map

3土地利用变化分析方法

3.1 土地利用数量变化分析

利用ArcGIS软件的属性统计分析模块对两期土地利用数据中八类主要用地类型的数据进行数理统计，得到表3.1中的统计数据。

表3.1 2008年、2012年各土地利用面积与比例

从表3.1的统计数据可以看出，该区域在研究期内土地利用比例结构未发生较大变化，土地利用组合类型仍以耕地、城镇村及工矿用地、林地为主。其中，土地面积净增长的类型为耕地、城镇及工矿用地、交通设施用地和其他土地。净面积增长最大交通运输用地，增加约86.40公顷；净面积减小最大为水域及水利设施用地，减少约-182.53公顷。

3.2 土地利用变化速率分析

利用ArcGIS属性数据统计功能，根据单一土地利用类型动态度公式，计算出该时间周期内不同土地利用类型的变化幅度与土地利用变化率[5]，如表3.2所示。

表3.22008年、2012年各土地利用变化幅度与变化率

由表3.2可以看出，研究区域在研究周期内总体的土地利用变化率为0.7%，增长变化速度较高的是其他土地和交通运输用地，其变化率分别为43.96%和14.02%；减小变化速度较高的是水域及水利设施用地，其变化率为6.58%；其他用地类型变化速率相对较小。

3.3 土地利用变化结构分析

土地利用变化转移矩阵来源于系统分析中对系统状态与状态转移的定量描述。[5]利用ArcGIS下的数据融合gn与叠加分析功能，得到土地利用变化空间转移数据，在Excel软件中生成转移矩阵，如表3-3所示。

表3.3土地利用变化转移矩阵

由表3-3中数据可知该区域各用地类型在研究周期内土地利用类型转换情况。各用地类型的转换情况如下：

（1）耕地。基本保持平衡，转入类型以水域及水利设施用地、林地、草地为主要，转入面积比为0.46%；转出以城镇村及工矿用地、交和其他类型为主，转出面积为0.45%。

（2）林地、园地。以转出为主，但转出面积比率仅为0.33%、0.37%，未改变林、草地基本格局。

（3）水域及水利设施用地、草地。以土地转出为主，主要转出类型为耕地，转出面积比为6.58%、1.41%，转出现象较为明显。

（4）其他土地、交通设施用地、城镇村及工矿用地。以土地转入为主，转入类型较为丰富，转入土地面积比为43.96%、14.02%和1.02%。

4结论

该区域土地利用变化的结果与该区域的经济发展有着密切联系，随着沈阳市规模的不断扩张，周边县级市已逐渐由原本的单纯农作物生产向农副产品生产与加工的混合经济模式转型，该区域内建成多家肉蛋加工企业，增加了工业用地的面积，进而带动区内农民在原来的农作物生产规模基础上增加了农副产品的生产规模，出现了规模化的肉禽生产基地，增加了其他土地类型中农业设施用地的面积。同时，为配套该区域经济发展的速度，交通设施作为带动经济发展的纽带，也成为了该区域土地变化的主要增长表现形式。

参考文献

[1]王万茂.土地利用规划学[M].北京：科学出版社，2006.

[2]赵捷.包头市土地利用现状分析[J].阴山学刊，2008，22(1)：72-76.

[3]汤国安，杨昕.ArcGIS地理信息系统空间分析实验教程[M].北京：科学出版社，2006.

[4]霍擎.包头市达茂旗土地利用现状及动态变化分析[J].阴山学刊，2007，21(3)：62-63.

[5]丁泉.临海市土地利用结构分析及其演化趋势研究[D].浙江大学，2008.

作者简介：马明舟，男，1984年1月生，辽宁大连人，工学硕士，从事测绘科学与技术研究，职称：助理工程师，现任职于大连理工大学城市学院。