韓會慶 馬淑亮 陳思盈

摘 要：基于1995和2015年Landsat TM/ETM+遙感影像，利用ArcGIS軟件，從地形梯度和社會經(jīng)濟梯度兩方面，分析1995-2015年貴陽市土地城鎮(zhèn)化變化的梯度特征.結(jié)果表明：1995-2015年貴陽市土地城鎮(zhèn)化整體呈增加趨勢;隨著地形起伏度和地形位梯度增加，貴陽市土地城鎮(zhèn)化由上升轉(zhuǎn)為下降;在交通、人口密度、城鄉(xiāng)的大部分梯度上，貴陽市土地城鎮(zhèn)化均表現(xiàn)為上升趨勢.貴陽市山地地形限制了土地城鎮(zhèn)化在地形起伏度和地形位較高梯度上的擴張，而社會經(jīng)濟梯度的吸引力不同導(dǎo)致土地城鎮(zhèn)化變化在各梯度上存在差異.

關(guān)鍵詞：土地城鎮(zhèn)化;地形梯度;社會經(jīng)濟梯度;貴陽市

[中圖分類號]X24 ? [文獻標志碼]A

Abstract：We analyzed the gradient characteristics of land urbanization change in Guiyang city from 1995 to 2015 from two aspects of terrain gradient and socio-economic gradient with the help of ArcGIS software based on Landsat TM/ETM+ remote sensing images in 1995 and 2015.The results showed that the land urbanization of Guiyang city represented an increasing trend as a whole from 1995 to 2015.The land urbanization of Guiyang turned from rising to falling with the increase of topographic relief degree and topographic gradients.The land urbanization in Guiyang city showed an upward trend in the most gradients of transportation，population density and urban-rural levels.The mountainous terrain of Guiyang city limits the expansion of land urbanization on the relatively high gradient of topographic fluctuation and topographic position，while the different attractions of social and economic gradient leads to the difference of land urbanization change on each socio-economic gradient.

Key words：land urbanization;topographic gradient;socio-economic gradient;Guiyang city

隨著我國社會經(jīng)濟的快速發(fā)展，各地城鎮(zhèn)化速度加快，城市建設(shè)用地不斷擴展.[1]依據(jù)2014年提出的《國家新型城鎮(zhèn)化規(guī)劃（2014-2020年）》要求，至2020我國城鎮(zhèn)化達到60%.[2]然而，我國城鎮(zhèn)化過程中出現(xiàn)明顯攤大餅式擴張?zhí)攸c，過分追求大廣場、新區(qū)建設(shè)，造成土地粗放利用，這在土地城鎮(zhèn)化方面表現(xiàn)最為突出.[3-4]貴陽市作為貴州省省會，是我國典型的山地城市.2000年以來城市建成區(qū)面積急劇擴張，但用地效率不高.[5-6]定量評估貴陽市土地城鎮(zhèn)化變化規(guī)律，對貴陽市社會經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展、土地節(jié)約集約利用至關(guān)重要.

目前，國內(nèi)外對土地城鎮(zhèn)化的研究集中于土地城鎮(zhèn)化測定，土地城鎮(zhèn)化時空變化分析、土地城鎮(zhèn)化與人口城鎮(zhèn)化耦合協(xié)調(diào)關(guān)系、土地城鎮(zhèn)化對生態(tài)環(huán)境及社會經(jīng)濟的影響等方面.熵權(quán)法、DMSP/OLS夜間燈光指數(shù)等已應(yīng)用于土地城鎮(zhèn)化測定.郭亞周[7]利用熵權(quán)法，通過構(gòu)建指標體系評估了蘭州市土地城鎮(zhèn)化發(fā)展狀況.楊洋[8]利用長時間序列DMSP/OLS夜間燈光指數(shù)分析環(huán)渤海地區(qū)土地城鎮(zhèn)化變化狀況.全國、東部、中部等發(fā)達地區(qū)是土地城鎮(zhèn)化時空變化研究關(guān)注的重點區(qū)域.張飛[9]、曹萍[10]、盧新海[11]分別對全國、山東省、中部地區(qū)的土地城鎮(zhèn)化時空變化進行了研究.此外，全國、省、市等各尺度的人口城鎮(zhèn)化與土地城鎮(zhèn)化協(xié)調(diào)研究亦受到關(guān)注.劉瓊[12]、潘春玲[13]、黃艷萍[14]分別對全國、寧夏、成都及重慶的土地城鎮(zhèn)化與人口城鎮(zhèn)化協(xié)調(diào)關(guān)系進行了研究.另外，也有學者分析了土地城鎮(zhèn)化對建成區(qū)綠地率以及經(jīng)濟效率的影響.[15-16]針對貴陽市城鎮(zhèn)化的研究主要集中于城鎮(zhèn)化發(fā)展路徑分析、城鎮(zhèn)化與資源環(huán)境耦合協(xié)調(diào)關(guān)系[5，17]，僅有何立猛[18]研究了貴陽市土地城鎮(zhèn)化狀況，鮮有關(guān)注貴陽市土地城鎮(zhèn)化變化狀況，尤其是不同社會經(jīng)濟及地形梯度下貴陽市土地城鎮(zhèn)化變化特點.鑒于此，筆者以貴陽市為例，分析了1995-2015年貴陽市土地城鎮(zhèn)化變化的梯度特征，以期為貴陽市城鎮(zhèn)化健康發(fā)展、城市空間規(guī)劃、城市土地節(jié)約集約利用提供科學依據(jù).

1 數(shù)據(jù)來源與研究方法

1.1 數(shù)據(jù)來源

土地利用數(shù)據(jù)是1995年和2015年Landsat TM/ETM+遙感影像，采用人機交互目視解譯的方法獲得.依據(jù)本研究需要，將土地利用類型劃分為城鎮(zhèn)用地、農(nóng)村居民點、非建設(shè)用地三類.為驗證解譯精度，利用基于2015年高精度遙感影像（Pleiades遙感影像，空間分別率為0.5 m）解譯獲得的貴陽市開陽縣南龍鄉(xiāng)翁朵村土地利用數(shù)據(jù)，與本研究解譯結(jié)果進行比較，發(fā)現(xiàn)正確率大于85%，說明土地利用解譯結(jié)果可以滿足本研究需要.DEM和坡度數(shù)據(jù)（30 m空間分辨率）來源于地理國情監(jiān)測云平臺，人口密度數(shù)據(jù)來源于2015年貴陽市統(tǒng)計年鑒，交通網(wǎng)和行政中心數(shù)據(jù)由貴陽市交通圖和行政區(qū)圖矢量化得到.

1.2 研究方法

1.2.1 土地城鎮(zhèn)化測度

本研究借鑒人口城鎮(zhèn)化的測度方法，進行土地城鎮(zhèn)化計算.計算公式為：

LUR=U/（U+R） ×100%.

式中，LUR為土地城鎮(zhèn)化（%），U為城鎮(zhèn)用地面積（hm2），R為農(nóng)村居民點面積（hm2）.

1.2.2 地形及社會經(jīng)濟梯度分級

地形起伏度和地形位是基于DEM和坡度數(shù)據(jù)，利用ArcGIS軟件的空間分析模塊工具計算得到.利用ArcGIS軟件的自然斷點法，將地形起伏度和地形位的梯度劃分為6個等級.交通、人口密度、城鄉(xiāng)梯度分別是基于矢量化的交通網(wǎng)、人口密度、行政中心（區(qū)、縣級）數(shù)據(jù)，利用ArcGIS軟件多環(huán)緩沖工具，生成不同緩沖區(qū)，并依據(jù)緩沖距離分為6個等級.見表1.

2 結(jié)果與分析

2.1 貴陽市土地城鎮(zhèn)化變化的整體特征

1995和2015年云巖區(qū)和南明區(qū)土地城鎮(zhèn)化均較高，1995年觀山湖區(qū)、白云區(qū)和烏當區(qū)土地城鎮(zhèn)化較低，2015年修文縣土地城鎮(zhèn)化較低.1995-2015年，貴陽市土地城鎮(zhèn)化整體呈上升趨勢，觀山湖區(qū)和白云區(qū)的上升幅度較大，花溪區(qū)、南明區(qū)、云巖區(qū)及修文縣呈小幅上升趨勢，烏當區(qū)、開陽縣上升幅度居中（表2）.

2.2 貴陽市土地城鎮(zhèn)化在地形梯度上的變化特征

從地形起伏度梯度來看，1995年貴陽市土地城鎮(zhèn)化Ⅱ，Ⅲ，Ⅳ梯度高于2015年，Ⅰ梯度2015年土地城鎮(zhèn)化高于1995年，Ⅴ和Ⅳ梯度1995年和2015年非常接近;從地形位梯度來看，1995年貴陽市土地城鎮(zhèn)化Ⅲ至Ⅵ梯度高于2015年，Ⅰ和Ⅱ梯度2015年土地城鎮(zhèn)化高于1995年（圖1）.

1995-2015年，貴陽市土地城鎮(zhèn)化地形起伏度Ⅰ梯度呈上升趨勢，地形起伏度Ⅱ至Ⅴ梯度呈下降趨勢，地形起伏度Ⅵ梯度無變化，其下降幅度較大.1995-2015年，貴陽市土地城鎮(zhèn)化在地形位Ⅰ和Ⅱ梯度呈上升趨勢，在地形位Ⅲ至Ⅵ梯度呈下降趨勢，地形位Ⅰ梯度的上升幅度較大，地形位Ⅵ梯度的下降幅度較大（表3）.

2.3 貴陽市土地城鎮(zhèn)化在社會經(jīng)濟梯度上的變化特征

從交通梯度來看，隨著交通距離的加大，1995和2015年貴陽市土地城鎮(zhèn)化持續(xù)下降，2015年貴陽市土地城鎮(zhèn)化Ⅰ至Ⅲ梯度高于1995年，而Ⅳ梯度1995年土地城鎮(zhèn)化高于2015年;從人口密度梯度來看，2015年貴陽市土地城鎮(zhèn)化Ⅲ，Ⅴ，Ⅵ梯度高于1995年，而Ⅰ和Ⅳ梯度1995年土地城鎮(zhèn)化高于2015年，Ⅱ梯度1995和2015年土地城鎮(zhèn)化非常接近;從城鄉(xiāng)梯度來看，2015年貴陽市土地城鎮(zhèn)化各梯度均高于1995年，且均隨著城鄉(xiāng)梯度增大（由Ⅰ到Ⅵ梯度）土地城鎮(zhèn)化持續(xù)下降（圖2）.

1995-2015年，貴陽市土地城鎮(zhèn)化在交通Ⅰ至Ⅲ梯度呈上升趨勢，在Ⅳ梯度呈下降趨勢，在Ⅴ和Ⅵ梯度無變化，其中在Ⅲ梯度的上升幅度較大;1995-2015年，貴陽市土地城鎮(zhèn)化人口密度Ⅱ，Ⅲ，Ⅴ，Ⅵ梯度呈上升趨勢，Ⅰ和Ⅳ梯度呈下降趨勢，Ⅴ梯度上升幅度較大，Ⅰ梯度下降突出;1995-2015年，貴陽市土地城鎮(zhèn)化在城鄉(xiāng)Ⅰ至Ⅴ梯度呈上升趨勢，Ⅵ梯度無變化，其中Ⅴ梯度的上升幅度較大（表4）.

3 討論與結(jié)論

3.1 討論

貴陽市是典型的山地城市，城市發(fā)展集中于狹窄巖溶盆地[19]，這使得1995年貴陽市盆地中心的云巖區(qū)和南明區(qū)土地城鎮(zhèn)化水平較高.隨著貴陽市進入社會經(jīng)濟快速發(fā)展階段，社會經(jīng)濟因素（如交通、行政政策等）對貴陽市土地城鎮(zhèn)化影響強度增加[20]，如2000年后成立的金陽新區(qū)（后改為觀山湖區(qū)）在政策作用下加速了土地城鎮(zhèn)化，而位于盆地的云巖區(qū)和南明區(qū)土地城鎮(zhèn)化水平增加緩慢.從不同地形和社會經(jīng)濟梯度看，過去20年貴陽市土地城鎮(zhèn)化在低梯度地形上擴張，在高梯度上下降，說明貴陽的建設(shè)用地擴張仍然受地形的嚴格限制.

值得注意的是，各社會經(jīng)濟因素對貴陽市土地城鎮(zhèn)化擴張的影響不同.如交通在Ⅰ至Ⅳ梯度上土地城鎮(zhèn)化變化較大，而在Ⅴ和Ⅵ基本沒有變化，說明交通距離遠近對貴陽市土地城鎮(zhèn)化有強烈影響;人口密度各梯度土地城鎮(zhèn)化變化規(guī)律不突出，說明人口密度與土地城鎮(zhèn)化相關(guān)性不大.

3.2 結(jié)論

1995-2015年，貴陽市土地城鎮(zhèn)化整體呈上升趨勢，貴陽市不同區(qū)域土地城鎮(zhèn)化的增加幅度存在差異，觀山湖區(qū)和白云區(qū)土地城鎮(zhèn)化增加突出，云巖區(qū)和南明區(qū)增加較小.除梯度Ⅰ和Ⅵ外，貴陽市土地城鎮(zhèn)化在其他地形起伏度的梯度上均呈下降趨勢.除梯度Ⅰ和Ⅱ外，貴陽市土地城鎮(zhèn)化在Ⅲ至Ⅵ地形位梯度表現(xiàn)為下降趨勢.在交通Ⅰ至Ⅲ梯度上貴陽市土地城鎮(zhèn)化增加，而在Ⅳ至Ⅵ梯度土地城鎮(zhèn)化下降或維持不變.除人口密度Ⅰ和Ⅳ梯度以及城鄉(xiāng)Ⅵ梯度外，人口密度和城鄉(xiāng)的其他梯度土地城鎮(zhèn)化均呈增加趨勢.

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編輯：琳莉