付靜吉

摘要：以西藏自治區(qū)林芝地區(qū)林芝縣2000年和2010年土地利用資料為基礎(chǔ)，通過(guò)ArcGIS 10.0平臺(tái)對(duì)土地利用類(lèi)型數(shù)據(jù)進(jìn)行定量分析，得出林芝縣在10年間的土地利用變化情況。結(jié)果表明，在2000—2010年，林地大量轉(zhuǎn)化為草地和耕地，導(dǎo)致林地面積急劇減少，而耕地和草地面積大量增加;建設(shè)用地有擴(kuò)張趨勢(shì);水域面積和未利用地面積不斷減少。建議嚴(yán)格控制林地向草地和耕地的轉(zhuǎn)化，保證林地面積的不減少;建設(shè)用地的增長(zhǎng)要有明確的規(guī)劃，既要發(fā)展經(jīng)濟(jì)也要避免生態(tài)環(huán)境的破壞;同時(shí)對(duì)水域進(jìn)行保護(hù)，避免水域的進(jìn)一步減少。

關(guān)鍵詞：GIS;土地利用變化;土地利用轉(zhuǎn)移矩陣;林芝縣

中圖分類(lèi)號(hào)：F301;P237;P208? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：0439-8114（2019）06-0050-04

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2019.06.012? ? ? ? ? ?開(kāi)放科學(xué)（資源服務(wù)）標(biāo)識(shí)碼（OSID）：

Abstract： Based on the data of land use in Linzhi county of Linzhi district of Tibet Autonomous Region in 2000 and 2010， quantitative analysis was conducted through the ArcGIS 10.0 platform to the land use data， and the Linzhi county in 10 years the land use changes was obtained. The results showed that during 2000 to 2010， a large number of forest land translated into grassland and cultivated land， resulting in forest area dropped sharply， and the area of cropland and grassland increased; Construction land had a trend of expansion; Water area and unused land area decreased continuously. It was suggested to strictly control the conversion of forest translate into grassland and cultivated land， and to ensure that the forest land isnt reduced again; Construction land growth should have a clear plan， not only economic development but also to avoid the destruction of the ecological environment; At the same time， It was suggested to protect the waters land to avoid further reduction.

Key words： GIS; change of land use; land use transfer matrix; Linzhi county

土地是人類(lèi)賴以生存的物質(zhì)基礎(chǔ)，土地利用的變化對(duì)人類(lèi)的生產(chǎn)生活有著巨大的影響。人類(lèi)活動(dòng)與自然界間的互動(dòng)最直接的表現(xiàn)就是土地利用類(lèi)型面積變化[1]。人們通過(guò)自己的活動(dòng)對(duì)土地進(jìn)行改造導(dǎo)致土地利用類(lèi)型的不斷變化。隨著人口的不斷增加，經(jīng)濟(jì)水平發(fā)展的不斷加快，土地利用類(lèi)型的面積發(fā)生著巨大的變化。西藏自治區(qū)在中國(guó)的西南地區(qū)，由于其地理環(huán)境的特殊性，土地利用類(lèi)型的變化對(duì)西藏自治區(qū)甚至全國(guó)的生態(tài)環(huán)境有著重大的影響。選取西藏自治區(qū)林芝地區(qū)林芝縣為例，進(jìn)行土地利用變化的分析，對(duì)土地的利用提出一些建議，以期為西藏自治區(qū)全區(qū)土地利用的分析奠定基礎(chǔ)。

1? 研究區(qū)概況

林芝縣隸屬西藏自治區(qū)林芝地區(qū)，于2015年改制稱市，而林芝縣也相應(yīng)改制成為巴宜區(qū)。因本研究選取2000年和2010年數(shù)據(jù)，故選用舊制稱謂。林芝縣地處中國(guó)西藏東南部、南部，為岡底斯山余脈，北部屬念青唐古拉山支脈高山地段，雅魯藏布江與尼洋河在此相匯，是青藏高原海拔最低的區(qū)域，素有“西藏江南”之美譽(yù)[2]。境內(nèi)平均海拔3 000 m，最高峰加拉白壘峰，海拔7 300 m，最低處為巴玉村，海拔1 600 m，相對(duì)高差達(dá)4 700 m。該地區(qū)受印度洋暖濕氣流的影響，境內(nèi)屬溫帶濕潤(rùn)季風(fēng)氣候，雨量充沛，日照充足，冬季溫和干燥，夏季濕潤(rùn)無(wú)高溫。年平均氣溫8.5 ℃（最冷1月，平均氣溫為-2 ℃，最熱7月，平均氣溫20 ℃）。無(wú)霜期175 d左右。年日照時(shí)間2 022 h。年平均降水量654 mm，主要集中在5—9月，占全年降水量的90%左右。

2? 數(shù)據(jù)來(lái)源與研究方法

2.1? 數(shù)據(jù)來(lái)源

數(shù)據(jù)來(lái)源于西藏自治區(qū)2000年和2010年兩期的遙感影像，林芝縣行政區(qū)劃圖和《林芝市統(tǒng)計(jì)年鑒》（2015年）以及林芝縣相關(guān)統(tǒng)計(jì)資料。

2.2? 研究方法

借助ENVI平臺(tái)對(duì)獲取的遙感影像進(jìn)行解譯，在此基礎(chǔ)上對(duì)土地利用類(lèi)型進(jìn)行監(jiān)督分類(lèi)。土地利用類(lèi)型的劃分是土地利用調(diào)查與監(jiān)測(cè)的基礎(chǔ)[3]，也是開(kāi)展本項(xiàng)研究的前提。根據(jù)研究區(qū)域土地利用/覆被的實(shí)際情況、各類(lèi)用地在遙感影像圖上的可識(shí)別精度，考慮數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換的可行性，將研究區(qū)土地利用一級(jí)類(lèi)型劃分為耕地、林地、草地、水域、建設(shè)用地和未利用地共6大類(lèi)[4]。本研究確定的土地利用分類(lèi)系統(tǒng)見(jiàn)表1。通過(guò)ArcGIS 10.0平臺(tái)使用行政區(qū)劃對(duì)獲得的土地利用類(lèi)型進(jìn)行剪切，獲得兩期研究區(qū)域的土地利用類(lèi)型（圖1）。最后對(duì)獲取的兩期數(shù)據(jù)進(jìn)行疊置分析，得到土地利用轉(zhuǎn)移矩陣。結(jié)合土地利用動(dòng)態(tài)度，土地利用開(kāi)發(fā)度，土地利用耗減度進(jìn)行土地利用變化分析，它們用于對(duì)土地利用面積動(dòng)態(tài)變化速度、新開(kāi)發(fā)速度和被耗減速度的度量，從凈變化和實(shí)際變化兩個(gè)方面對(duì)土地利用情況進(jìn)行分析[5]。

2.3? 土地利用動(dòng)態(tài)度、土地利用開(kāi)發(fā)度、土地利用耗減度

2.3.1? 土地利用動(dòng)態(tài)度? 土地利用動(dòng)態(tài)度表示單位時(shí)間內(nèi)某一種土地利用類(lèi)型面積的變化程度[6]。其表達(dá)式如下：

式中，K為a時(shí)刻到b時(shí)刻某一種土地利用類(lèi)型度;Ua為a時(shí)刻某一種土地利用類(lèi)型的面積;Ub為b時(shí)刻某一種土地利用類(lèi)型的面積;T為a時(shí)刻到b時(shí)刻的研究時(shí)段長(zhǎng)。

2.3.2? 土地利用開(kāi)發(fā)度? 土地利用開(kāi)發(fā)度表達(dá)的是單位時(shí)間內(nèi)某一種土地利用類(lèi)型實(shí)際新開(kāi)發(fā)的程度[7]。其表達(dá)式如下：

式中，LUD為a時(shí)刻到b時(shí)刻某一種土地利用類(lèi)型開(kāi)發(fā)度;Dab為a時(shí)刻到b時(shí)刻某一種土地利用類(lèi)型的轉(zhuǎn)入面積;Ua為a時(shí)刻某一種土地利用類(lèi)型的面積;T為a時(shí)刻到b時(shí)刻的研究時(shí)段長(zhǎng)。

2.3.3? 土地利用耗減度? 土地利用耗減度表達(dá)的是單位時(shí)間內(nèi)某類(lèi)型土地利用被實(shí)際消耗的程度[8]。其表達(dá)式如下：

式中，LUC為a時(shí)刻到b時(shí)刻某一種土地利用類(lèi)型耗減度;Cab為a時(shí)刻到b時(shí)刻某一種土地利用類(lèi)型的轉(zhuǎn)出面積;Ua為a時(shí)刻某一種土地利用類(lèi)型的面積;T為a時(shí)刻到b時(shí)刻的研究時(shí)段長(zhǎng)。

3? 土地利用變換分析

在ArcGIS 10.0中進(jìn)行面積統(tǒng)計(jì)分析，得到如表2所示的林芝縣2000年和2010年各利用類(lèi)型的土地面積。通過(guò)ArcGIS 10.0平臺(tái)對(duì)土地利用類(lèi)型進(jìn)行融合、疊置處理，得到土地利用轉(zhuǎn)移矩陣（表3）。

3.1? 土地利用變化的時(shí)間分析

從表2可以看出，2010年與2000年相比，各類(lèi)型土地利用面積均有較大變化，面積增加的分別是草地、耕地和城鄉(xiāng)工礦居民用地，分別增加了120 736.78、15 402.41和628.48 hm2，增加的比例分別為52.06%、268.90%和145.87%;其次是未利用地、水域和林地的減少，分別減少了104 960.49、21 196.11和10 311.07 hm2，減少比例分別為53.74%、54.69%、2.69%。耕地的土地利用動(dòng)態(tài)變化度最大，為26.89%，林地的最小，為-0.27%。

3.2? 土地利用變化的空間分析

3.2.1? 耕地轉(zhuǎn)換分析? 2000—2010年，林芝縣耕地增加了15 402.41 hm2，其中有12 363.77 hm2草地和5 549.55 hm2林地轉(zhuǎn)換為耕地，同時(shí)也有一部分耕地轉(zhuǎn)換成了其他類(lèi)型用地，向草地和林地的轉(zhuǎn)換面積較大，分別為1 626.16和870.63 hm2。耕地的利用動(dòng)態(tài)度為26.89%，開(kāi)發(fā)度為32.94%（表2、表3），可見(jiàn)有大量的其他利用類(lèi)型的土地轉(zhuǎn)換為耕地，由土地利用轉(zhuǎn)移矩陣可以得出耕地的增加主要來(lái)自草地和林地。因此，分析認(rèn)為存在著毀林開(kāi)荒的現(xiàn)象。

3.2.2? 林地轉(zhuǎn)換分析? 林地在2000—2010年減少了10 311.07 hm2。通過(guò)土地利用轉(zhuǎn)移矩陣可以發(fā)現(xiàn)，除有5 549.55 hm2林地轉(zhuǎn)換為耕地外，有118 244.76 hm2的林地轉(zhuǎn)換成了草地，有8 088.45 hm2的林地轉(zhuǎn)換成了未利用地，還有2 362.15 hm2林地轉(zhuǎn)換成了水域。同時(shí)有870.63 hm2的耕地、79 712.35 hm2的草地、5 758.73 hm2的水域、13.17 hm2的城鄉(xiāng)工礦居民用地、37 612.70 hm2的未利用地轉(zhuǎn)換為林地，在總量的轉(zhuǎn)換上，林地的減少量大于林地的增加量。林地的利用動(dòng)態(tài)度為-0.27%，開(kāi)發(fā)度為3.23%，耗減度為3.50%（表2、表3），林地的減少主要轉(zhuǎn)換成了未利用地、耕地和草地，因此與“3.2.1”的分析是一致的，存在著毀林開(kāi)荒的現(xiàn)象。

3.2.3? 草地轉(zhuǎn)換分析? 通過(guò)土地利用類(lèi)型統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn)，2000—2010年土地利用類(lèi)型數(shù)量變換最大的就是草地，共增加了120 436.78 hm2，通過(guò)轉(zhuǎn)移矩陣發(fā)現(xiàn)，雖然草地中有12 363.77 hm2轉(zhuǎn)換成了耕地、79 712.35 hm2轉(zhuǎn)換成了林地、20 210.61 hm2轉(zhuǎn)換成了未利用地、4 934.99 hm2轉(zhuǎn)換成了水域和建設(shè)用地（城鄉(xiāng)工礦居民用地），但有111 457.57 hm2的未利用地和118 244.76 hm2的林地轉(zhuǎn)換成了草地（表2、表3），草地增加的面積要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于其減少的面積，因此認(rèn)為草地的增加主要來(lái)源于未利用地和林地的轉(zhuǎn)換。2000年林芝縣的牲畜總頭數(shù)為81 600頭，2010年林芝縣的牲畜總頭數(shù)為108 247頭。林芝縣畜牧業(yè)發(fā)展較快，牲畜頭數(shù)的增加導(dǎo)致了草地面積的不斷增加。牲畜頭數(shù)的增加表明林芝縣的畜牧業(yè)發(fā)展較快，為滿足畜牧業(yè)對(duì)草地的需求，大量的未利用地和林地轉(zhuǎn)換為草地。

3.2.4? 水域的轉(zhuǎn)換分析? 2000—2010年，水域面積減少了21 196.11 hm2，通過(guò)轉(zhuǎn)移矩陣發(fā)現(xiàn)，在水域與其他的土地利用類(lèi)型之間進(jìn)行轉(zhuǎn)換較大的是水域向未利用地的轉(zhuǎn)換，累計(jì)有17 579.47 hm2，轉(zhuǎn)換成林地、草地轉(zhuǎn)換凈值均在3 000 hm2左右，與轉(zhuǎn)換成未利用地的面積相比較少。水域的土地利用動(dòng)態(tài)度為-5.47%，開(kāi)發(fā)度為2.39%，耗減度為7.86%（表2、表3）水域面積向未利用地的轉(zhuǎn)換表明水域在不斷地退化縮小，由土地利用類(lèi)型（圖1）可知，水域的縮減主要集中在林芝縣東部地區(qū)。

3.2.5? 建設(shè)用地轉(zhuǎn)換分析? 建設(shè)用地（城鄉(xiāng)工礦居民用地）2000—2010年增加了628.48 hm2，雖然增加面積不大，但建設(shè)用地動(dòng)態(tài)度達(dá)到14.59%，開(kāi)發(fā)度達(dá)到17.07%，耗減度僅為2.49%（表2、表3），表明建設(shè)用地的增加速度比較快。土地利用轉(zhuǎn)移矩陣表明建設(shè)用地的增加主要來(lái)自草地的減少，人口的增加、經(jīng)濟(jì)的快速增長(zhǎng)導(dǎo)致建設(shè)用地開(kāi)始擴(kuò)張，大量占用了縣城周邊的草地[9]。

3.2.6? 未利用地轉(zhuǎn)換分析? 在2000—2010年，未利用地減少了104 960.49 hm2，其中轉(zhuǎn)換面積較大的是向草地轉(zhuǎn)換，面積達(dá)到111 457.57 hm2，其次是向林地轉(zhuǎn)換，面積為37 612.70 hm2。未利用地的動(dòng)態(tài)度為-5.37%，開(kāi)發(fā)度為2.37%，耗減度為7.75%（表2、表3），表明未利用地開(kāi)始被不斷地開(kāi)發(fā)為草地，以滿足畜牧業(yè)發(fā)展的需要。

4? 小結(jié)與建議

利用ArcGIS 10.0平臺(tái)對(duì)2000年和2010年的土地利用數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，通過(guò)對(duì)耕地、林地、草地、水域、建設(shè)用地和未利用地等6種土地利用類(lèi)型的面積變化、土地利用動(dòng)態(tài)度、土地利用開(kāi)發(fā)度、土地利用耗減度等指標(biāo)進(jìn)行分析得出如下結(jié)論。

1）在2000—2010年，草地面積增加最大，由2000年的231 345.51 hm2增加到2010年的351 782.29 hm2，其次為耕地面積由2000年的5 727.83 hm2增加到2010年的21 130.24 hm2。并且90%以上的草地由林地轉(zhuǎn)換而來(lái)，表明存在毀林開(kāi)荒、毀林畜牧的現(xiàn)象。

2）建設(shè)用地面積雖然增加不多，但建設(shè)用地動(dòng)態(tài)度和開(kāi)發(fā)度分別高達(dá)14.59%和17.07%，表明建設(shè)用地也以較大的速度在擴(kuò)張。建設(shè)用地的增加主要來(lái)源于草地的減少，通過(guò)土地利用類(lèi)型的變化可以看出，建設(shè)用地的擴(kuò)張集中在河流兩岸，占用的多是肥美的草地。

3）水域和未利用地大量減少。水域和未利用地的耗減度分別達(dá)到7.86%和7.75%，表明在2000—2010年，大量的未利用地的減少轉(zhuǎn)化為其他類(lèi)相關(guān)土地，主要轉(zhuǎn)化為了草地。大量的水域轉(zhuǎn)換成為未利用地，表明林芝縣的水域存在著過(guò)度利用，導(dǎo)致水域退化的現(xiàn)象。

針對(duì)以上土地利用結(jié)論，為更好地利用土地資源提出以下建議。

1）要嚴(yán)格控制林地向耕地和草地的轉(zhuǎn)換。森林作為可再生資源，是人類(lèi)生存不可缺少的物質(zhì)基礎(chǔ)，為人類(lèi)提供了木材、竹材、林副產(chǎn)品、藥材等，此外還具有防風(fēng)固沙、涵養(yǎng)水源、防止水土流失、消除噪音、凈化空氣等作用[10]，保護(hù)和發(fā)展森林資源不僅是為了當(dāng)代人的利益，更是為了后代人的利益。森林是人類(lèi)賴以生存和發(fā)展的資源和環(huán)境。林芝縣地處高原地區(qū)，森林的生產(chǎn)生態(tài)價(jià)值尤為重要，一旦損毀很難再恢復(fù)，嚴(yán)格控制林地向耕地和草地的轉(zhuǎn)換十分重要。

2）對(duì)建設(shè)用地的增長(zhǎng)要有明確的規(guī)劃。盡管建設(shè)用地在10年間僅增加了628.48 hm2，但建設(shè)用地的動(dòng)態(tài)度和開(kāi)發(fā)度均比較高，有快速擴(kuò)張的趨勢(shì)。經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和人口的增加導(dǎo)致建設(shè)用地的需求不斷增加，但經(jīng)濟(jì)的發(fā)展不能以犧牲生態(tài)環(huán)境為代價(jià)，因此，建設(shè)用地的擴(kuò)張要有明確且嚴(yán)格的規(guī)劃，既要保證經(jīng)濟(jì)的發(fā)展、人民生活水平的提高，還要保護(hù)好人類(lèi)賴以生存的生態(tài)環(huán)境。

3）控制水域面積的減少。林芝縣處于西南高原地區(qū)，降水量較少，水域?qū)φ麄€(gè)區(qū)域的生態(tài)系統(tǒng)健康運(yùn)轉(zhuǎn)有著十分重要的價(jià)值，為農(nóng)牧民提供牲畜水源以及林草地灌溉水源。針對(duì)林芝縣東部地區(qū)水域面積的不斷減少，要采取措施查明水源退化的原因，對(duì)水源地進(jìn)行盡可能的修復(fù)，保障農(nóng)牧民正常的生產(chǎn)生活。

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