馬思思，易艷春，高 爽

(湖北師范大學(xué) 資源枯竭城市轉(zhuǎn)型與發(fā)展研究中心，湖北 黃石 435002)

資源枯竭型城市轉(zhuǎn)型期間土地利用變化研究

馬思思，易艷春，高 爽

(湖北師范大學(xué) 資源枯竭城市轉(zhuǎn)型與發(fā)展研究中心，湖北 黃石 435002)

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，城市對(duì)資源的開發(fā)利用尺度日益增強(qiáng)，生態(tài)環(huán)境破壞嚴(yán)重。國(guó)家采取相關(guān)措施對(duì)資源型城市整體發(fā)展進(jìn)行調(diào)查研究，其中最關(guān)鍵的就是土地利用變化研究。本文以黃石市為研究區(qū)域，搜集2005年、2014年的Landsat衛(wèi)星遙感影像，利用Envi5.1和ArcGis10.1軟件經(jīng)過數(shù)據(jù)預(yù)處理，基于最大似然監(jiān)督分類法獲取土地利用數(shù)據(jù)信息。借助土地利用動(dòng)態(tài)度模型及轉(zhuǎn)移矩陣，分析土地利用的流動(dòng)方向以及數(shù)量的變化速度，并通過土地利用合理度模型對(duì)城市土地利用進(jìn)行定量定性分析。結(jié)果證明：從2005年到2014年間黃石市土地利用動(dòng)態(tài)變化較為顯著，耕地、建設(shè)用地和水域面積都有所增加，而林地和未利用地的面積有所減少；10年內(nèi)黃石市土地利用程度綜合指數(shù)上升了4 個(gè)百分點(diǎn)，說明該地區(qū)土地利用在研究期間處于發(fā)展階段；城市不同類型土地利用較合理尤其是林地和耕地，城市轉(zhuǎn)型戰(zhàn)略有成效。依據(jù)結(jié)論并針對(duì)城市特征，為城市土地利用可持續(xù)發(fā)展提供了戰(zhàn)略措施。

土地利用；資源枯竭型；GIS；合理度

1.引言

土地利用指人類對(duì)土地自然屬性的利用方式和目的意圖，它是一種動(dòng)態(tài)過程。土地利用動(dòng)態(tài)變化在數(shù)量、方式、強(qiáng)度、結(jié)構(gòu)和趨勢(shì)等方面存在很大的差異；土地利用動(dòng)態(tài)變化反映了土地利用的變化趨勢(shì)[1]。全面、客觀地分析土地利用動(dòng)態(tài)變化和土地利用空間格局可為土地管理和土地規(guī)劃制定可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)提供依據(jù)。20世紀(jì)以來，隨著人地“矛盾”的日益突出，土地利用變化研究(Land Use and Land Cover Changes，LUCC)成為當(dāng)今地學(xué)的研究熱點(diǎn)，引起了國(guó)內(nèi)外眾多學(xué)者的關(guān)注[2]?！稄目罩锌吹降牡厍虮砻妗肥菄?guó)外對(duì)土地利用/覆蓋變化問題最早的研究(lee，1992年)。當(dāng)時(shí)規(guī)模最大的工作由金陵大學(xué)農(nóng)學(xué)院美籍教授JL.Buck主持的針對(duì)中國(guó)農(nóng)業(yè)區(qū)的調(diào)查，并于1937年出版了附有大量統(tǒng)計(jì)圖的《中國(guó)土地利用》一書。20世紀(jì)90年代以后，土地利用變化研究進(jìn)入空前繁榮的階段[3]。

近年來，隨著全球化的發(fā)展，各國(guó)在面對(duì)經(jīng)濟(jì)極速增長(zhǎng)的同時(shí)也面臨著資源過度開發(fā)，生態(tài)環(huán)境嚴(yán)重破壞，群眾大幅度失業(yè)等問題。為了解決這些問題，國(guó)外多數(shù)國(guó)家開始對(duì)資源枯竭型城市進(jìn)行轉(zhuǎn)型發(fā)展。其中最有影響力的就是德國(guó)的魯爾區(qū)，20世紀(jì)60年代起，魯爾區(qū)就進(jìn)行對(duì)老工業(yè)基地的整治，推動(dòng)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型。規(guī)劃采取“自上而下”和“自下而上”的運(yùn)行模式，在最大程度上實(shí)現(xiàn)了土地的合理開發(fā)使用，并高度融合了各方利益及優(yōu)勢(shì)，使土地利用變化的項(xiàng)目順利進(jìn)行。德國(guó)的大膽嘗試使其他各國(guó)包括中國(guó)政府對(duì)本國(guó)資源枯竭型城市發(fā)展重視起來，各國(guó)開始逐步探索轉(zhuǎn)型路上的土地利用變化[4]。這對(duì)中國(guó)乃至世界都提出了一個(gè)城市多方面發(fā)展的點(diǎn)子，促進(jìn)了全國(guó)平衡發(fā)展，解決了生態(tài)環(huán)境破壞問題。

21世紀(jì)以前，我國(guó)學(xué)者對(duì)LUCC的研究都只是在借鑒國(guó)外的經(jīng)驗(yàn)，同時(shí)在借鑒的基礎(chǔ)上借助土地利用數(shù)學(xué)模型來分析我國(guó)各類土地利用的變化情況，并對(duì)其進(jìn)行模擬、預(yù)測(cè)、解釋， 最后進(jìn)行分析后優(yōu)化決策。21世紀(jì)以來在遙感和地理信息系統(tǒng)技術(shù)的支持下，國(guó)內(nèi)相關(guān)學(xué)者在這一方面進(jìn)行了土地利用的空間格局、過程和驅(qū)動(dòng)力的研究。中科院地理所對(duì)一些典型地帶的土地利用變化情況開展了研究；在1997年底到1998年初，北師大資源科學(xué)研究所，也將土地利用/覆被研究作為重點(diǎn)，研究了土地利用/覆蓋變化對(duì)農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)影響；(高志強(qiáng)、劉紀(jì)遠(yuǎn)等，2000)通過利用土地利用信息、TM遙感數(shù)據(jù)和植被指數(shù)數(shù)據(jù)等，對(duì)我國(guó)土地利用類型分區(qū)、土地利用綜合程度指數(shù)的空間分布以及80年代以來的演變特點(diǎn)進(jìn)行了詳細(xì)分析；2003年以后由于人地關(guān)系的惡化，資源枯竭型城市的轉(zhuǎn)型研究是我國(guó)學(xué)者關(guān)注的重點(diǎn)和熱點(diǎn)[5,6]。(臧淑英等，2004)研究了黑龍江省大慶市的土地利用變化與濕地生態(tài)安全問題。(唐秀美等，2007)通過分析國(guó)內(nèi)外土地利用分類現(xiàn)狀，提出了現(xiàn)今土地利用分類與生態(tài)環(huán)境保護(hù)之間存在的矛盾。這些研究成果使土地利用變化研究相關(guān)問題提上了國(guó)際舞臺(tái)，得到越來越多人的關(guān)注。

與已有的研究成果相比，本文的研究有以下貢獻(xiàn)：第一，空間尺度上，過去大尺度或中尺度是主要的研究尺度，大城市或特大城市的土地利用變化是主要的研究對(duì)象，小尺度的研究稍顯薄弱，而本文以小尺度城市即黃石市為主，全面分析城市的土地利用現(xiàn)狀。第二，從圖形特征角度進(jìn)行土地利用變化研究的案例還不多，尤其是針對(duì)資源枯竭型城市轉(zhuǎn)型期間土地利用和城市發(fā)展關(guān)系的研究,我國(guó)有關(guān)土地覆被的分類、動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)和土地變化時(shí)空特征分析以及土地利用變化驅(qū)動(dòng)機(jī)制的分析[7]是土地利用/土地覆被變化的研究項(xiàng)目的側(cè)重點(diǎn)。本文則主要通過軟件對(duì)圖像處理得出數(shù)據(jù)，通過計(jì)算討論城市轉(zhuǎn)型情況。由此所得的結(jié)論以及政策啟示對(duì)黃石市城市轉(zhuǎn)型的后期發(fā)展有著重要的借鑒作用。

本文研究區(qū)域選擇黃石市，黃石市位于29°30'N—30°15'N，114°31'E—115°30'E 之間，湖北省東南部，長(zhǎng)江中游南岸。黃石市現(xiàn)轄4 個(gè)市轄區(qū)：鐵山區(qū)、下陸區(qū)、黃石港區(qū)、西塞山區(qū)，陽新縣和黃石經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)，代管大冶市(縣級(jí)市)，國(guó)土總面積達(dá)4583 平公里，總?cè)丝诩s260 萬(2009 年)。其行政區(qū)劃見附圖1。黃石市地形地貌比較復(fù)雜，西南高、東北低，由西南向東北傾斜。地形以丘陵和山地為主，境內(nèi)最高峰海拔867.7 米，最低處海拔8.7 米。黃石地處中緯度地區(qū)，氣候?yàn)榈湫偷膩啛釒Т箨懶约撅L(fēng)氣候。氣候特征為冬冷夏熱，光照充足，熱能豐富；氣溫年較差大，降水量大。長(zhǎng)江自北向東流經(jīng)市境，長(zhǎng)約76.9 公里。境內(nèi)水庫、湖泊與河港眾多，大小河港有408 條，總河長(zhǎng)約1730 公里。城市礦產(chǎn)資源頗豐，有金屬、非金屬、水氣礦產(chǎn)和能源4 大類，潛在的礦產(chǎn)儲(chǔ)量經(jīng)濟(jì)價(jià)值達(dá)4000 多億元。地區(qū)植被種類繁多，屬于亞熱帶常綠闊葉林區(qū)，植被有亞熱帶常綠闊葉落葉混交林及亞熱帶針葉林。黃石市地理位置優(yōu)越，自然環(huán)境優(yōu)美。

2.數(shù)據(jù)處理和研究方法

2.1 數(shù)據(jù)處理

本文所用的數(shù)據(jù)主要是黃石市2005年及2014年Landsat7 ETM+的遙感影像。但得到的影像由于傳感器的自身?xiàng)l件、薄霧等大氣條件、太陽位置和角度及不可避免的噪聲引起的測(cè)量值與目標(biāo)的光譜分辨率或光譜輻亮度等物理量之間存在差異，所以為了得到更好的效果，將所下載的兩期遙感影像進(jìn)行了去條帶、圖像融合以及圖像裁剪等一系列預(yù)處理后最終得到了較清晰的圖像[8]。未經(jīng)過預(yù)處理的黃石市2005年和2014年Landsat7 ETM+遙感影像如附圖1、2所示。

圖1 2005 年遙感影像的合成與裁剪

圖2 2014 年遙感影像的合成與裁剪

我國(guó)是農(nóng)業(yè)大國(guó)，地少人多，因此對(duì)于農(nóng)用地的分類比較細(xì)，而國(guó)外的就粗略一些了，比如土地利用現(xiàn)狀調(diào)查采用的土地利用現(xiàn)狀分類為分類依據(jù)，城鎮(zhèn)地籍調(diào)查采用的城鎮(zhèn)土地分類為分類依據(jù)，中科院中國(guó)土地利用分類以土地的利用方式和土地的覆蓋為分類依據(jù)[9]。本文研究的土地利用/覆蓋分類在中國(guó)科學(xué)院土地資源分類系統(tǒng)、全國(guó)第二次土地利用調(diào)查的標(biāo)準(zhǔn)的參照下，根據(jù)黃石市土地利用的特點(diǎn)和已獲取遙感影像可解譯程度，將研究區(qū)的土地分為林地、耕地、建筑用地、水域和未利用地五類。如表(1)。

矮小癥，又稱為侏儒癥，是指兒童在生長(zhǎng)期間，其身高明顯要低于同年齡、性別兒童的平均身高的2個(gè)標(biāo)準(zhǔn)差，且生長(zhǎng)速度每年不超過5cm[1]。在臨床上，矮小癥的主要病因?yàn)樯L(zhǎng)激素缺乏，若兒童為生長(zhǎng)激素缺乏導(dǎo)致的矮小，則需要進(jìn)行生長(zhǎng)激素替代治療，如果沒有及時(shí)進(jìn)行有效治療，則兒童成年后的身高最終止步于130厘米左右[2]。因此，及早的診斷和治療，對(duì)矮小癥兒童的健康成長(zhǎng)有著重要意義。而本文的目的，旨在研究并分析3.0T MRI在生長(zhǎng)激素缺乏矮小兒童垂體病變中的應(yīng)用效果。

式中：A為轉(zhuǎn)移矩陣，Aij為K時(shí)期的i種土地利用類型轉(zhuǎn)變?yōu)镵+1時(shí)期j種土地利用類型的面積。

表1 分類體系分案和解譯標(biāo)志

本文采用監(jiān)督分類的最大似然法[10]將黃石市兩年的遙感影像進(jìn)行分類并且去除噪聲后得到的黃石市土地利用分類圖如附圖3、4所示。分類完成后，要對(duì)分類結(jié)果進(jìn)行精度評(píng)價(jià)，分類結(jié)果的精度評(píng)價(jià)是進(jìn)行遙感分類的最后一個(gè)重要步驟，是對(duì)分類結(jié)果可信度的一個(gè)度量。研究分類結(jié)果精度時(shí)用基于誤差矩陣的精度評(píng)價(jià)方法，對(duì)分類結(jié)果分別進(jìn)行評(píng)價(jià)，獲得了2005年和2014年土地利用遙感圖像分類混淆矩陣，檢驗(yàn)結(jié)果表明分類的精度和Kappa系數(shù)都滿足分類要求，其結(jié)果分別為88.91%和89.24%，Kappa系數(shù)分別為0.8286和0.8334，均高于最低允許判別精度0.7(Lucas,1994),因此，本文的遙感影像土地利用分類結(jié)果屬于可用、可信水平。

圖3 黃石市2005-2014年土地利用面積變化圖

圖4 2005年和2014年黃石市土地利用對(duì)比圖

2.2 研究方法

2.2.1 土地利用動(dòng)態(tài)度分析

為了更準(zhǔn)確地把握土地利用變化情況，更好地研究各地區(qū)的區(qū)域土地利用差異及預(yù)測(cè)未來變化趨勢(shì)，在定性的基礎(chǔ)之上需要定量研究某一區(qū)域的土地利用變化速度，即土地利用動(dòng)態(tài)度[11]。

The “sleeping” kidney refers to a non-functional but potentially viable kidney that may recover function following revascularization.

(1)單一土地利用類型動(dòng)態(tài)變化度指在某一特定時(shí)間特定區(qū)域內(nèi)，研究區(qū)域中某一類型土地利用的數(shù)量變化情況，具體表達(dá)式如下:

(1)

公式中：Lc表示研究時(shí)段內(nèi)某一土地利用類型動(dòng)態(tài)度指數(shù)，分別表示研究初期和末期某類型土地的數(shù)量，T表示研究時(shí)段。當(dāng)T設(shè)為年時(shí)，Lc的值就是該研究區(qū)域某種土地利用類型的年變化率。土地利用動(dòng)態(tài)指數(shù)以正值出現(xiàn)，表明其面積總量呈遞增趨勢(shì)，以負(fù)值出現(xiàn)，說明它的面積總量呈遞減趨勢(shì)。

古井在發(fā)展過程中也一直十分重視科技創(chuàng)新。古井科研人員發(fā)現(xiàn)，酒體中的某種物質(zhì)在超過一定限值后，會(huì)使消費(fèi)者飲后出現(xiàn)不適感，然而這種物質(zhì)又是白酒呈香呈味不可缺少的。經(jīng)過上千次反復(fù)驗(yàn)證，古井技術(shù)質(zhì)量中心項(xiàng)目課題攻關(guān)組人員決定采用選擇性膜過濾和冷凍過濾兩種技術(shù)，使得酒體變得更加清澈透明，口感更加綿、甜、凈、爽、香，使目標(biāo)物質(zhì)降低至不會(huì)引起多數(shù)人不良反應(yīng)的區(qū)間范圍。

1.主要收獲：(1)檢驗(yàn)了預(yù)定衛(wèi)勤保障方案的可操作性。按照既定方案預(yù)案實(shí)施后勤帶動(dòng)演練，及時(shí)發(fā)現(xiàn)方案中存在的問題，提出具體的修訂意見。(2)規(guī)范了衛(wèi)勤指揮流程。通過戰(zhàn)備等級(jí)轉(zhuǎn)進(jìn)和指揮所模擬想定作業(yè)，提升了整體指揮效能。(3)驗(yàn)證了衛(wèi)生運(yùn)輸船醫(yī)療隊(duì)在非制式平臺(tái)展開的可行性。在某登陸艦艙室全要素展開醫(yī)療隊(duì)，模擬實(shí)施批量傷員救治，對(duì)組室展開、救治流程、通過能力進(jìn)行了驗(yàn)證。

公式可表示為：

(2)

式中：△LUi表示檢測(cè)時(shí)間內(nèi)，第i類土地轉(zhuǎn)換為非i類土地的面積的絕對(duì)值；LUi表示起始時(shí)間內(nèi)第i類土地的利用面積；T為檢測(cè)時(shí)間，單位為年。

2.2.2 土地利用程度綜合指數(shù)

土地利用程度是指人類對(duì)土地這一生產(chǎn)資料的利用強(qiáng)度。多種土地利用類型的變化最終可引起土地利用程度的變化，土地利用程度能將該范圍內(nèi)的土地利用水平和變化趨勢(shì)定量化。(劉紀(jì)遠(yuǎn)等，1992)將土地利用程度分為4 級(jí)，并分別給予指數(shù)，從而對(duì)土地利用程度進(jìn)行定量表達(dá)[12]。土地利用類型分級(jí)指數(shù)如表(2)。

表2 土地利用類型分級(jí)賦值表

(1)根據(jù)表統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，2005年黃石市內(nèi)以林地、耕地、未利用地為主要土地利用類型。其中林地占比為27.6%，耕地占比26%，未利用地占比13.2%，占全市總面積的66.8%。2014年黃石市內(nèi)雖然仍然以林地、耕地、建設(shè)用地為主，但面積、比重變化明顯，其中林地面積、農(nóng)用地面積分別增加16.9%、6.1 %，草地的面積減少34%。

（4）壓水試驗(yàn)。在進(jìn)行帷幕灌漿施工過程中，孔位的設(shè)置十分重要，應(yīng)用全站儀或水準(zhǔn)儀對(duì)孔位進(jìn)行測(cè)量，然后應(yīng)用電鉆設(shè)備進(jìn)行鉆孔。通過鋼楔塊對(duì)孔位進(jìn)行校準(zhǔn)，憑借油漆對(duì)孔位加以標(biāo)記。應(yīng)用水平尺保證鉆機(jī)的水平度，水平度達(dá)標(biāo)后，應(yīng)用固定螺栓對(duì)其進(jìn)行固定。完成加固工作后，還需要對(duì)鉆機(jī)的平穩(wěn)度以及水平度進(jìn)行進(jìn)一步檢查。此外，還需檢查起重機(jī)、鉆孔和豎井是否在一條直線上。一般來說，灌漿廊道底板混凝土的厚度是不同的，控制埋管埋設(shè)深度在1～2m的范圍內(nèi)。

(3)

式中：Ai——研究區(qū)域內(nèi)第i級(jí)土地利用程度分級(jí)指數(shù)；Ci——研究區(qū)域內(nèi)第i級(jí)土地利用程度分級(jí)面積百分比；n——土地利用程度分級(jí)數(shù)；Lj——某研究區(qū)域土地利用程度綜合指數(shù)(其值在100到400之間)。土地利用程度變化率可表達(dá)為：

(4)

2.3 土地利用轉(zhuǎn)移矩陣模型

為了更全面、更直觀地反映土地利用變化的結(jié)構(gòu)特征以及各種土地利用類型變化的方向，通常采用轉(zhuǎn)移矩陣(Conversion Matrix)進(jìn)行土地利用類型內(nèi)部轉(zhuǎn)移分析[14]。其計(jì)算公式如下：

在表3中，融合層信息經(jīng)濟(jì)與新生層信息經(jīng)濟(jì)的相關(guān)性達(dá)到了0.95，是相關(guān)矩陣中最高的，這說明一個(gè)地區(qū)“兩化融合”的發(fā)展水平越高，其新生層信息經(jīng)濟(jì)水平也相應(yīng)比較高。然而，應(yīng)該指出的是，這種強(qiáng)相關(guān)性并不能證明因果關(guān)系，還需要進(jìn)一步的研究。且由于數(shù)據(jù)來源的局限性，在這兩層信息經(jīng)濟(jì)的研究中，本文選擇了第三方二手?jǐn)?shù)據(jù)作為支撐，在一定程度上會(huì)影響數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。融合層和新生層不能割裂開來區(qū)別對(duì)待，融合層是推動(dòng)力，新生層是拉動(dòng)力，形成合力，才能推動(dòng)信息經(jīng)濟(jì)的實(shí)質(zhì)性和可持續(xù)性發(fā)展。

(5)

式中：Ai——第i級(jí)土地利用程度分級(jí)指數(shù)；Cib，Cia——某區(qū)域b時(shí)間和a時(shí)間第i級(jí)土地利用程度面積百分比。如R>0，則該區(qū)域土地利用處于發(fā)展時(shí)期，否則處于調(diào)整期或衰退期。

(6)

在確定線段圖是最簡(jiǎn)單、形象的表征方式后，教師再追問一句：畫表格和畫線段這兩種方法有什么共同的地方？然后將兩幅圖疊在一起（如下圖），學(xué)生發(fā)現(xiàn)兩者都清晰地表示出了每段的數(shù)量和對(duì)應(yīng)的單價(jià)，由此學(xué)生初步感知了分段計(jì)費(fèi)問題的幾何模型。

2.4 土地利用合理度模型

從上世紀(jì)七八十年代開始，黃石市可用耕地都在逐年減少，部分土地遭到嚴(yán)重破壞，廢棄閑置，這是對(duì)自然資源的浪費(fèi)。從資源型城市轉(zhuǎn)變?yōu)橘Y源枯竭型城市，不論是城市的經(jīng)濟(jì)還是環(huán)境都受到諸多影響，為了實(shí)現(xiàn)城市的可持續(xù)發(fā)展，必須要加速城市轉(zhuǎn)型。在轉(zhuǎn)型的過程中，對(duì)于土地的合理規(guī)劃將是成功轉(zhuǎn)型的前提。根據(jù)(封建民等，2015年)在《水土保持研究》[15]中闡述,對(duì)各種土地利用類型轉(zhuǎn)化的合理性做出如下界定表(3)。

根據(jù)楊子生[16]等人的定義，土地利用變化合理度是指研究區(qū)域某一時(shí)限內(nèi)地類之相互轉(zhuǎn)化的合理與否及其合理性的程度。

其計(jì)算公式為：

(7)

(2)耕地的面積在研究期間處于一直減少的趨勢(shì)，從2005年至2014年耕地面積一共減少了388.75平方千米，轉(zhuǎn)出主要是建設(shè)面積和其他利用地，其中建設(shè)面積一共261.70平方千米，其他利用地共342.69平方千米，如準(zhǔn)備進(jìn)行建設(shè)但還沒建設(shè)或者尚未建成區(qū)，還有少部分面積轉(zhuǎn)換為林地。整個(gè)研究期內(nèi)，耕地的轉(zhuǎn)出面積大于轉(zhuǎn)入面積。

(2)為了描述區(qū)域土地利用的變化率，可以使用綜合土地利用類型動(dòng)態(tài)度。

3.研究結(jié)果

3.1 土地利用動(dòng)態(tài)度分析

(一)結(jié)合上述土地利用動(dòng)態(tài)度模型計(jì)算公式(1)、(2)，可以分別計(jì)算出黃石市每一種類型土地單一土地利用動(dòng)態(tài)度和整個(gè)區(qū)域的綜合土地利用動(dòng)態(tài)度。如表(4)。

表3 土地利用合理性劃分標(biāo)準(zhǔn)

表4 黃石市2005年-2014年土地利用動(dòng)態(tài)度

(1)劉紀(jì)遠(yuǎn)[17]等按土地利用動(dòng)態(tài)值把中國(guó)土地利用的動(dòng)態(tài)特征劃分為四種類型：0-5：土地利用極緩慢變化型；5-15：土地利用慢速變化型；15-25：土地利用快速變化型；25-61 土地利用急劇變化型。由計(jì)算得知黃石市2005年-2014年的綜合土地利用動(dòng)態(tài)度為2.004，土地利用是極緩慢變化型。

FS-LASIK在0～2 mm范圍前層和后層手術(shù)前后變化量差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（Z=-2.927，P=0.003；Z=-2.261，P=0.024），其余層次和范圍術(shù)后角膜光密度均比術(shù)前小，差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，見表2。

(2)由上表可大體看出黃石市2005—2014年的10年中土地利用類型變化過程，即：水體、林地、建設(shè)用地等土地利用類型的面積在增加，未利用地和耕地等土地利用類型的面積在減少；其中建設(shè)用地增加幅度最大，林地的增加幅度最小。由此可見10年來黃石市城市化水平在逐漸提高，經(jīng)濟(jì)的發(fā)展對(duì)土地的需求增大，使得建設(shè)用地劇增，耕地減少，其他用地占用，但受限制于經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度，整體變化幅度較慢。

(二)根據(jù)黃石市2005年和2014年的影像解譯分類數(shù)據(jù)以及土地利用分級(jí)指數(shù)，黃石市各類土地利用面積、變化數(shù)據(jù)以及各類型土地利用程度綜合指數(shù)結(jié)果如下表(5)所示：

表5 黃石市2005年-2014年土地利用面積變化表

李曉華，封建民[13]等2011年提出公式可表達(dá)為：

(2)近十年來城市各類型土地面積變化如下：①黃石市耕地面積從2005年的163497.3hm2到2014年的121275.5hm2，減少了42221.81hm2，減少率為25.824%。耕地減少，一部分轉(zhuǎn)化成了林地，一部分適應(yīng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要轉(zhuǎn)化成了建設(shè)用地和水域，提供充足的建設(shè)用地和水產(chǎn)品供給。耕地面積的變化主要是由農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整、退耕還林還草及各項(xiàng)建設(shè)等原因引起的；是適應(yīng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和生態(tài)環(huán)境保護(hù)的要求。②黃石市林地在土地利用類型中所占面積最大，面積增加20981.44hm2，增加率為11.655%。林地增加可能與退耕還林和生態(tài)保護(hù)政策的實(shí)施有關(guān)，致使耕地和未利用地轉(zhuǎn)化成了林地。③黃石市林地的大面積增加說明黃石近年來天然林保護(hù)工程開展較好，旅游業(yè)發(fā)展良好，政府注重林業(yè)景觀的建設(shè)。④黃石市水域面積由2005年39878.71hm2增加到2014年55501.33hm2，增加了15622.82hm2，變化率達(dá)到了39.176%。同時(shí)，近年來水廠養(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展促進(jìn)其面積的增加，增加面積主要來源于耕地和未利用地。充足的水資源為黃石市能源工業(yè)的發(fā)展提供了得天獨(dú)厚的有利條件。⑤黃石市建設(shè)用地面積增加22734.99hm2，其中增加率為51.003%，其變化率居第二位。城鎮(zhèn)化進(jìn)程的加快是建設(shè)用地增加的主要原因。其中大部分用于廠房、居民樓工業(yè)園開發(fā)和基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)。⑥黃石市的未利用地呈下降趨勢(shì)，從30577.6hm2到13460.16hm2，面積減少了17117.44hm2，減少率為55.98%，在五類中變化率最大。大部分被開發(fā)成建設(shè)用地、林地及水域。

(3)2005-2014年黃石市土地利用程度綜合指數(shù)上升了4個(gè)百分點(diǎn)，說明在研究期間該地區(qū)土地利用程度提高，土地利用在不斷發(fā)展。其中，增幅最大的是建設(shè)用地，增加了19.832%；其次是林地和水域，分別增加了9.15%和6.814%。而耕地和未利用地的土地利用程度綜合指數(shù)呈現(xiàn)負(fù)增長(zhǎng)，分別為-27.621%、-3.733%。該地區(qū)土地利用程度提高主要是由于未利用地和耕地大量減少，而利用程度高的建設(shè)用地大量增加。土地利用程度提高是經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的必然結(jié)果。

3.2 土地利用轉(zhuǎn)移矩陣分析

為了更加直觀地分析黃石市土地利用變化的情況，揭示其內(nèi)在變化過程，利用GIS的空間疊加分析功能[18]，將兩期的黃石市土地利用分類圖進(jìn)行空間疊加分析，得到黃石市2005年到2014年土地利用變化的土地利用轉(zhuǎn)移矩陣如表(6)。

表6 黃石市2005-2014年土地利用轉(zhuǎn)移矩陣(單位：km2)

注：表中行表示流入土地面積，列表示流出土地面積。

通過對(duì)表中數(shù)據(jù)分析，可得出以下信息：

今天家里要網(wǎng)魚了，因?yàn)槊魈焓侵星锕?jié)，爺爺說：“早晨9點(diǎn)鐘之前到比較好。現(xiàn)在是早上7點(diǎn)20分，路上需要30分鐘，堵車的話就要多7分鐘，應(yīng)該什么時(shí)候去呢？”我說道：“30+7=37分鐘，9時(shí)-37分鐘=8時(shí)23分，所以8時(shí)23分去”。

(1)未利用地利用面積減少量較大，累計(jì)減少104.71平方千米，其主要轉(zhuǎn)變?yōu)楦?，還有少數(shù)轉(zhuǎn)變?yōu)榱值亍⒔ㄔO(shè)用地等。整體轉(zhuǎn)出率大于轉(zhuǎn)入率，呈減少趨勢(shì)。

式中：RD——土地利用變化合理度；TA——地類轉(zhuǎn)化總面積；RA——轉(zhuǎn)化合理的地類面積；IA——轉(zhuǎn)化不合理的地類面積。RD的值在0到100之間，其值越小表示地類轉(zhuǎn)化越不合理，反之其值越大表示地類轉(zhuǎn)化越合理。

(3)林地在研究期內(nèi)其面積出現(xiàn)增長(zhǎng)的趨勢(shì)，而增長(zhǎng)的幅度不是很大，總的增加面積為73.67平方千米是轉(zhuǎn)化為了耕地，還有少部分轉(zhuǎn)化成了建設(shè)面積和其他用地面積。

根據(jù)招股書披露，2015年-2017年米奧會(huì)展宣傳推廣成本分別為2306.37萬元、6154.34萬元、8166.94萬元，分別占同期營(yíng)業(yè)成本的14.77%、30.97%、32.32%，占比呈現(xiàn)逐年上升趨勢(shì)。2017年、2016年宣傳推廣成本分別較上年同期增長(zhǎng)32.70%和166.84%，而公司凈利潤(rùn)2017年、2016年分別較上年同期增長(zhǎng)49.35%、14.15%，這說明了宣傳推廣成本的激增對(duì)其當(dāng)年凈利潤(rùn)增速影響較大。

(4)在研究期間內(nèi)，建設(shè)用地的面積出現(xiàn)了增加的趨勢(shì)，變化的趨勢(shì)非常明顯。

所有的用地類型中，建設(shè)用地的變化是最大的，一共增加591.39平方千米，其主要來源于耕地。

應(yīng)用本文的方法，對(duì)2018年4月30日進(jìn)行的GPS車載定位實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。利用Novatel公司的雙頻商用接收機(jī)采集多組衛(wèi)星數(shù)據(jù)，設(shè)置采樣頻率1 Hz。對(duì)于GPS載波相位數(shù)據(jù)，在大多數(shù)應(yīng)用情況下，選取0.001%的誤警率是可行的。而對(duì)于動(dòng)態(tài)情況下應(yīng)用的低成本接收機(jī)，相位噪聲的標(biāo)準(zhǔn)偏差為1 cm。設(shè)置:PFA=10-5，PMD=10-4，σ=1 cm。針對(duì)設(shè)定的參數(shù)判斷各衛(wèi)星截止高度角下的可用性，結(jié)果如表1所示。

(5)水域的面積在研究期內(nèi)呈現(xiàn)減少的趨勢(shì)，共減少171.61平方千米，其主要是來自建設(shè)用地轉(zhuǎn)化為水域的面積，總體看轉(zhuǎn)出率大于轉(zhuǎn)入率，呈總量緩慢減少的趨勢(shì)。

3.3 土地利用合理度分析

礦體與頂?shù)装鍑鷰r界線清楚[13]，產(chǎn)狀與圍巖一致。礦石具明顯的條紋、條帶狀構(gòu)造顯示出受變質(zhì)的沉積巖的特征。

根據(jù)上表一對(duì)土地利用變化合理性的界定，通過對(duì)黃石市2005年到2014年各種土地利用類型的分析，確定研究區(qū)域轉(zhuǎn)化合理的地類面積和轉(zhuǎn)化不合理的地類面積，再應(yīng)用上式即可得出這段時(shí)間黃石市各個(gè)地類和區(qū)域總面積的RD值。

在調(diào)查分析的基礎(chǔ)上，趙庚星[19]等在2005年研究中提到進(jìn)一步將RD值分為6個(gè)等級(jí)：0至15之間為高度不合理，15至30之間為中度不合理，30至50之間為低度不合理，50至70之間為低度合理，70至85之間為中度合理，85至100之間為高度合理。根據(jù)(5)式及2005年—2014年黃石市土地利用情況得到表(7)。

表7 黃石市土地利用變化合理性分析評(píng)價(jià)(單位：公頃)

研究結(jié)果顯示，自2005年起至2014年，土地利用類型的轉(zhuǎn)變?cè)诤侠矸秶畠?nèi)，其中耕地、林地為高度合理，合理度分別為93%和89%，而建設(shè)用地、水域、未利用土地則為中度合理，合理度分別為83%、80%、和78%。由此證明，自城市實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)型策略以來，城市用地漸漸向林地和一些未利用的后備土地發(fā)展，雖然人口的增長(zhǎng)必然導(dǎo)致居住地的增加和土地利用系統(tǒng)輸出產(chǎn)品需求量的增加，但近十年來黃石市工業(yè)發(fā)達(dá)，有大量耕地、林地轉(zhuǎn)換為建筑用地，也有大量未利用地、林地轉(zhuǎn)換成耕地和建筑用地，實(shí)現(xiàn)了土地利用的均衡化。此外，黃石市在近期的土地利用規(guī)劃大綱中進(jìn)一步強(qiáng)化基本農(nóng)田保護(hù)意識(shí)，采取積極的農(nóng)業(yè)政策。尤其是永久性基本農(nóng)田政策的提出，使耕地面積的減少速度大大變慢。使耕地增加的主要途徑是土地開發(fā)、土地整理和土地復(fù)墾。總的來說，近十年以來，黃石市的土地利用較為合理。

4.結(jié)論與政策

近年來城市實(shí)施轉(zhuǎn)型策略是否能夠改善土地利用情況，解決土地利用不均衡問題？本文利用RS、GIS技術(shù)，借助土地利用動(dòng)態(tài)度模型以及土地合理度模型，對(duì)2005年到2014年城市土地利用變化情況進(jìn)行比較研究，發(fā)現(xiàn)：2005-2014年，耕地面積總體減少了42221.81hm2，未利用地減少了17117.44hm2；林地、水域和建設(shè)用地面積分別增加了20981.44hm2、15622.82hm2、22734.99hm2，各地類中耕地面積減少量最大，建設(shè)用地增加量最大。建設(shè)用地、水域和未利用地是主要的變化類型。并且通過動(dòng)態(tài)度的計(jì)算發(fā)現(xiàn)：2005-2014年黃石市耕地和未利用地的動(dòng)態(tài)度為-2.582%、-5.598%，呈遞減狀態(tài)；林地、建設(shè)用地和水域的動(dòng)態(tài)度分別為1.166%、5.100%、3.918%，呈現(xiàn)出遞增狀態(tài)，未利用地的變化幅度在5類土地利用類型中變化幅度最大。其次，經(jīng)研究計(jì)算，10年內(nèi)黃石市土地利用程度綜合指數(shù)上升了4 個(gè)百分點(diǎn)，說明該地區(qū)土地利用在研究期間處于發(fā)展階段。同時(shí)依據(jù)土地利用合理度的劃分標(biāo)準(zhǔn)，發(fā)現(xiàn)近十年來黃石市的土地利用較合理，其中耕地、建設(shè)用地為高度合理，而草地、水體、林地、未利用土地則為中度合理。最終可以證明城市的轉(zhuǎn)型戰(zhàn)略選擇頗有成效。

生理學(xué)也是一門功能學(xué)科,其理論可以很好說明生活中的一些現(xiàn)象,例如呼吸時(shí)氣體是怎樣進(jìn)出肺的?高熱病人為何擦酒精?為何高血壓病人有的是收縮壓高,有的是舒張壓高？另外,生理學(xué)開設(shè)的實(shí)驗(yàn)課,一方面提高了學(xué)生的動(dòng)手能力，另一方面也可以驗(yàn)證所學(xué)的理論知識(shí),從而加深對(duì)知識(shí)的理解，有條件的可以通過設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)學(xué)生的分析能力和創(chuàng)造能力.因此,理論教學(xué)與實(shí)驗(yàn)教學(xué)相輔相成、密不可分.

綜上，城市實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)型能在一定程度上緩解城市現(xiàn)階段用地不均衡問題，是促進(jìn)城市發(fā)展的重要途徑。然而，黃石市要想進(jìn)一步推進(jìn)城市的創(chuàng)新建設(shè)，必須要確定未來土地利用戰(zhàn)略目標(biāo)以及措施：第一，嚴(yán)格保護(hù)耕地，推進(jìn)城市農(nóng)業(yè)的產(chǎn)業(yè)化。首要是對(duì)基本農(nóng)田的保護(hù)，堅(jiān)持占補(bǔ)平衡，確保土地復(fù)墾及整理開發(fā)的補(bǔ)充耕地?cái)?shù)量不少于建設(shè)用地占用的耕地?cái)?shù)量，提高農(nóng)業(yè)的整體生產(chǎn)能力和耕地的出產(chǎn)率。第二，實(shí)現(xiàn)土地的集約、節(jié)約利用。依據(jù)循環(huán)經(jīng)濟(jì)的理念，優(yōu)化城鎮(zhèn)內(nèi)的土地利用結(jié)構(gòu)，堅(jiān)持城鎮(zhèn)用地增加和農(nóng)村用地的減少，從而提高土地利用率。第三，統(tǒng)籌經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和生態(tài)發(fā)展用地。加快推進(jìn)城市的資源轉(zhuǎn)型，加強(qiáng)礦山環(huán)境的治理恢復(fù)和礦業(yè)廢棄地的復(fù)墾，改善和保護(hù)生態(tài)環(huán)境，實(shí)現(xiàn)城市的全面可持續(xù)發(fā)展。第四，優(yōu)化城鄉(xiāng)土地利用結(jié)構(gòu)和布局。推進(jìn)經(jīng)營(yíng)性集體建設(shè)用地使用權(quán)流轉(zhuǎn)和促進(jìn)城鄉(xiāng)統(tǒng)籌發(fā)展。

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(責(zé)任編輯：胡喬)

F299

A

2096-3130(2017)06-0103-08

10.3969/j.issn.2096-3130.2017.06.020

2014年度國(guó)家社科基金項(xiàng)目“我國(guó)城鎮(zhèn)化階段的低碳發(fā)展路徑研究”,項(xiàng)目批準(zhǔn)號(hào)：14BJY068

2017—05—20

馬思思，女，湖北黃岡人，碩士研究生，主要研究方向?yàn)槿丝谫Y源環(huán)境與低碳經(jīng)濟(jì)；易艷春，女，湖北廣水人，湖北師范大學(xué)資源枯竭城市轉(zhuǎn)型與發(fā)展研究中心副教授，主要研究方向?yàn)榈吞冀?jīng)濟(jì)。