胡馨月，孫 倩，郭正宇

(新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)林學(xué)與風(fēng)景園林學(xué)院，烏魯木齊 830052)

【研究意義】林地資源是自然資源的重要組成部分，又是林業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展活動(dòng)得以進(jìn)行的基礎(chǔ)，是控制林地資源消耗，增強(qiáng)林地生態(tài)防護(hù)效益，實(shí)現(xiàn)林業(yè)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的根本與保障[1]。林地資源變化監(jiān)測是基礎(chǔ)且長期的工作。人工監(jiān)測林地資源的方法不僅要花費(fèi)大量人力、物力，周期長、時(shí)效性差，且受人為因素影響較大[2-3]?，F(xiàn)在林地資源監(jiān)測過程中利用遙感、地理信息系統(tǒng)、全球定位系統(tǒng)及其它科學(xué)技術(shù)進(jìn)行林地資源監(jiān)測已經(jīng)成為國內(nèi)外發(fā)展趨勢。衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)具有覆蓋廣、多維度、周期性、實(shí)時(shí)性和動(dòng)態(tài)性強(qiáng)等特點(diǎn)，借助遙感技術(shù)開展林地資源監(jiān)測具有省時(shí)省力、強(qiáng)動(dòng)態(tài)性和實(shí)效性的優(yōu)勢，從而實(shí)現(xiàn)林業(yè)的現(xiàn)代化和可持續(xù)發(fā)展[4-6]。【前人研究進(jìn)展】楊朝俊等[7]利用遙感的應(yīng)用技術(shù)對(duì)退耕還林的動(dòng)態(tài)變化和監(jiān)測進(jìn)行對(duì)比分析。楊存建等[8]運(yùn)用GIS進(jìn)行提取、疊加和統(tǒng)計(jì)，探究四川省林地動(dòng)態(tài)變化特征。唐家榮等[9]利用3S技術(shù)對(duì)重慶市永川區(qū)的影像數(shù)據(jù)進(jìn)行解譯分類，探討了林地時(shí)空動(dòng)態(tài)變化。林媚珍等[10-11]研究了廣東、海南兩省森林資源動(dòng)態(tài)的現(xiàn)狀特征，進(jìn)行了可持續(xù)分析和驅(qū)動(dòng)分析。王百勇[12]基于兩期Landsat遙感衛(wèi)星影像數(shù)據(jù)運(yùn)用ArcGIS與ENVI軟件平臺(tái)對(duì)六種主要土地利用/覆被類型進(jìn)行變化監(jiān)測。徐新良等[13]利用3S技術(shù)，研究了1985、1995和2000年三個(gè)時(shí)期林地時(shí)空特征，分析了驅(qū)動(dòng)因素對(duì)林地的變化影響。趙國帥[14]通過Landsat TM圖像的解譯，獲得了1995、2000和2005年林地時(shí)空分布，通過時(shí)空演化模型的構(gòu)建，研究福建省林地的空間變化?！颈狙芯壳腥朦c(diǎn)】通過利用3S技術(shù)，使用高分辨率的遙感影像信息技術(shù)對(duì)研究區(qū)內(nèi)林地資源的類型、分布、數(shù)量進(jìn)行了遙感調(diào)查，觀察其分布狀況、數(shù)量等，對(duì)林地的監(jiān)測與保護(hù)利用規(guī)劃中的林地資源數(shù)據(jù)進(jìn)行驗(yàn)證、處理[15-19]。衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)經(jīng)過處理可以合成影像圖，目視解譯或人機(jī)交互能提取大部分林地狀況信息。通過對(duì)覆蓋同一區(qū)域的多期遙感影像進(jìn)行分析，運(yùn)用特定算法或遙感解譯可以獲取林地資源的信息，確定林地與非林地之間、林地內(nèi)部之間的變化狀況，探究林地空間、面積的變化，實(shí)現(xiàn)林地資源的動(dòng)態(tài)變化監(jiān)測[20-22]，極大地改進(jìn)了傳統(tǒng)的調(diào)查方法[23]?！緮M解決的關(guān)鍵問題】本文主要以多時(shí)相遙感數(shù)字圖像為數(shù)據(jù)源，參考多幅專題圖和社會(huì)經(jīng)濟(jì)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，并利用3S技術(shù)，以額敏縣為研究區(qū)域，研究1988—2018年研究區(qū)域林地資源的動(dòng)態(tài)變化、轉(zhuǎn)移情況和重心偏移。本研究對(duì)林地資源動(dòng)態(tài)監(jiān)測為當(dāng)?shù)亓謽I(yè)發(fā)展的戰(zhàn)略性決策提供良好的科學(xué)依據(jù)，對(duì)良好的探究林地結(jié)構(gòu)和空間布局有著重要意義。

1 研究區(qū)概況與方法

1.1 研究區(qū)概況

本研究選取新疆塔城額敏縣作為樣本區(qū)。額敏縣位于83°24′～85°10′E，46°09′～47°03′N，新疆維吾爾自治區(qū)的西北部?？偯娣e為9532 km2，年平均氣溫為5.5 ℃，縣境年均降水量為150 mm，但分布不均勻。2015年底，全縣總?cè)丝跒?62 652人，其中城鎮(zhèn)人口為59 616人。大部分土壤為棕鈣土。額敏縣屬大陸性溫帶氣候。額敏縣三面環(huán)山，全縣山地多于平原，農(nóng)業(yè)用地和平原草地沿山地垂直分布，由于河水的作用，穿過洪積，形成深谷、淺丘、臺(tái)地等復(fù)雜多樣的地貌。

1.2 研究方法

本研究選取1988年、1998年和2007年的Landsat4-5TM影像、2018年的Landsat8 OLI影像以及額敏縣的行政邊界作為基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，通過圖像鑲嵌、輻射校正、幾何校正和圖像裁剪等預(yù)處理，在ENVI 5.1軟件的支持下，根據(jù)顏色、形狀、大小、和紋理等不同特征，采用最大似然法對(duì)遙感圖像進(jìn)行信息解譯。主要土地利用/覆被類型分為耕地、林地、裸土、水體、鹽堿地、建設(shè)用地和其他(流沙、戈壁等)7類。涉及的研究方法如下所示。

(1)動(dòng)態(tài)度分析。該指標(biāo)可通過土地利用/覆蓋特征定量研究土地類型的動(dòng)態(tài)變化，也可用于預(yù)測林地資源的變化趨勢[24-26]。單一土地利用動(dòng)態(tài)度代表研究區(qū)域內(nèi)特定類型土地利用在特定時(shí)期內(nèi)的數(shù)量變化，其表達(dá)式為：

(1)

式中：K是研究期間給定土地利用類型的變化率；Ua、Ub代表各地類研究初期和末期的面積；T為研究時(shí)長。綜合土地利用動(dòng)態(tài)度指數(shù)代表了研究期間不同類型土地利用之間的轉(zhuǎn)移。其意義在于反映土地利用的區(qū)域變化強(qiáng)度，已確定不同空間尺度上的土地利用熱點(diǎn)地區(qū)。表達(dá)式為：

(2)

式中：LC為研究區(qū)土地利用年變化率，ΔLUi為監(jiān)測開始時(shí)的i類土地類型區(qū)域的面積；ΔLUi-j是從i類土地利用類型到非i類 (j類，j=1，...，n)土地利用類型監(jiān)測開始期間面積的絕對(duì)值；T為監(jiān)測時(shí)長。

(2)重心遷移模型。重心遷移主要表達(dá)的是土地利用在平面空間位置的變化，利用方向分布的標(biāo)準(zhǔn)差橢圓和平面重心模型計(jì)算土地利用在平面坐標(biāo)下不同時(shí)期的方向分布和重心位置，從而分析地理二維空間內(nèi)各時(shí)期重心位移和重心遷移速率，揭示土地利用的空間變化過程[27-31]。土地利用平面重心計(jì)算模型為：

(3)

式中：Xk代表k類土地利用類型重心X坐標(biāo)值，Yk代表k類土地利用類型重心Y坐標(biāo)值，Aki為k類土地利用類型中圖斑i的面積，Xki為k類土地利用類型中圖斑i對(duì)應(yīng)范圍內(nèi)X坐標(biāo)的平均值，Yki為k類土地利用類型中圖斑i對(duì)應(yīng)范圍內(nèi)Y坐標(biāo)的平均值，Ak為k類土地利用類型的總面積。

土地利用重心遷移速率更直接揭示土地利用類型空間變化速度。重心遷移速率計(jì)算模型如下。

(4)

式中：Pk代表k類土地利用平面重心遷移速率；xk，yk為t時(shí)間k類土地利用重心X，Y坐標(biāo)值。

(3)轉(zhuǎn)移矩陣。土地利用轉(zhuǎn)移矩陣不僅包括研究區(qū)域內(nèi)給定時(shí)間段內(nèi)不同類型區(qū)域的數(shù)據(jù)，還包括研究開始時(shí)不同類型土地之間以及研究結(jié)束時(shí)不同類型土地之間相互轉(zhuǎn)換的信息，反映給定區(qū)域內(nèi)給定時(shí)期開始和結(jié)束時(shí)不同土地類型之間相互轉(zhuǎn)化的動(dòng)態(tài)過程[32-33]。土地利用轉(zhuǎn)移矩陣的一般形式為：

(5)

式中：S代表面積；n為轉(zhuǎn)移前后的土地利用類型數(shù)量；i、j(i，j=1，2，…，n)代表轉(zhuǎn)移前后的土地利用類型；Sij表示轉(zhuǎn)換前從地類i轉(zhuǎn)換為地類j的面積。矩陣中的每一行元素表示轉(zhuǎn)換后從地類i轉(zhuǎn)換為各地類的面積，每一列元素表示轉(zhuǎn)換前從地類j到各地類的轉(zhuǎn)換面積。

2 結(jié)果與分析

2.1 林地的時(shí)空分布和動(dòng)態(tài)變化

采用最大似然監(jiān)督分類法分別對(duì)遙感數(shù)據(jù)進(jìn)行信息解譯，其信息解譯總精度分別是 82.5274%、84.6643%、84.6532%、87.1640%，均滿足研究精度要求。分類后影像如圖1所示。

1988—2018年，研究區(qū)域內(nèi)林地的分布情況存在顯著差異。利用單一土地利用動(dòng)態(tài)度和綜合土地利用動(dòng)態(tài)度，分析不同研究時(shí)期額敏縣林地和其他各類地物的變化率(表1)。

1988—1998年，額敏縣不同土地利用/覆被類型的面積發(fā)生了顯著變化，呈現(xiàn)出三增四減的趨勢：林地面積、裸土和鹽堿地面積增加，其動(dòng)態(tài)度均為正。其他(流沙、戈壁等)土地類型面積減少，動(dòng)態(tài)度為負(fù)。其中鹽堿地的動(dòng)態(tài)度最大，為8.34%。林地的動(dòng)態(tài)度最小，僅為0.82%，但在11年內(nèi)，政府實(shí)施植樹造林政策，增加了林地面積。

圖1 1988—2018年土地利用/覆被信息解譯圖Fig.1 Interpretation map of land use/cover information from 1988 to 2018

表1 1988—1998年、1998—2007年、2007—2018年新疆額敏縣土地利用/覆被變化

1998—2007年，各類地物面積呈現(xiàn)出三增四減的趨勢：林地、水體、其他(流沙、戈壁等)面積增加，動(dòng)態(tài)度為正；耕地、裸土、鹽堿地和建筑用地面積減少，動(dòng)態(tài)度為負(fù)值。林地面積從4301.55 km2增加到5031.59 km2，動(dòng)態(tài)度為1.70%。林地面積不斷增加，這主要是由于近10年來加大生態(tài)建設(shè)，對(duì)林地進(jìn)行了種植，林地面積有所增加。

2007—2018年，各類地物面積呈現(xiàn)三增四減的趨勢：耕地、鹽堿地和建筑用地面積增加，動(dòng)態(tài)度為正；林地、裸土、水體和其他(流沙、戈壁等)面積減少，動(dòng)態(tài)度為負(fù)，其中建筑用地動(dòng)態(tài)度最大，為18.11%。林地面積略有減少，是因?yàn)闃淠镜霓D(zhuǎn)換和利用；鹽堿地面積略有增加，動(dòng)態(tài)度為5.87%，其他動(dòng)態(tài)度仍較小，變化微弱，這足以說明戈壁、沙漠、沙地和粘土的人為利用率很低，且利用不持久。

2.2 林地資源的分流變化

利用桑基能量分流圖，能有效地定量表征31年之間，額敏縣林地和各類地物之間的相互轉(zhuǎn)換和面積分流。由圖2可知，林地、耕地、裸土三者之間的相互分流量較小，但轉(zhuǎn)換卻一直較為頻繁。由表2可知，裸土向建筑用地的轉(zhuǎn)換非常顯著，但分流率從10.31%迅速下降到5.63%，水體的分流變化趨于穩(wěn)定。鹽堿地的分流動(dòng)態(tài)變化先減少后增加，建筑用地的分流動(dòng)態(tài)從12.21%、16.53%，顯著增加到29.95%。耕地隨時(shí)間的變化，其分流變化顯著，在3個(gè)研究時(shí)間段內(nèi)，其分流所占百分比從7.52%、11.52%上升到13.87%。林地動(dòng)態(tài)分流從2.36%上升到4.15%，然后下降到3.12%。

圖2 1988—2018年土地利用/覆被轉(zhuǎn)移?；鵉ig.2 Land use/cover transfer Sangji from 1988 to 2018

表2 1988—2018年額敏縣土地利用/覆被空間變化動(dòng)態(tài)

2.3 林地的時(shí)空動(dòng)態(tài)變化和重心轉(zhuǎn)移

2.3.1 林地空間形態(tài)變化 由圖3和表3可知，林地的平面空間重心變化幅度較小，1988—1998年林地重心偏移13.10 km，重心偏移軌跡相對(duì)較大，非均衡程度增強(qiáng)，林地重心南偏西51°47′12″，表明林地空間分布的高密度區(qū)指向西南方向，重心遷移速度1.19 km/年。1998—2007年林地重心偏移4.72 km，林地重心由北向西偏移83°54′30″,重心遷移速度45.54 km/年，遷移速率相對(duì)較快，重心持續(xù)向西北方向移動(dòng)，林地的方向性指向明顯。2007—2018年林地重心偏移3.5 km，林地重心由東向南偏移24°58′12″，重心有回縮趨勢，重心遷移速度0.29 km/年，遷移速率明顯下降。表明林地的向心力的程度和方向明確性趨勢不明顯，林地方向分布和偏移差異總體特征呈現(xiàn)遞減趨勢，偏移現(xiàn)象得到了控制和改善。

如圖4所示，1988—2018年，從林地標(biāo)準(zhǔn)差橢圓的長短軸、形狀指數(shù)及面積變化3個(gè)方面進(jìn)一步分析林地空間形態(tài)演化。從林地標(biāo)準(zhǔn)差橢圓長短軸變化來看，長軸總體呈下降趨勢，表示林地在南北方向呈收縮趨勢，短半軸經(jīng)歷了先減小—再增大—再減小的變化過程,表明在1988—1998年和2007—2018年林地在東西方向呈收縮趨勢，但31年里林地在東西方向總體呈逐步擴(kuò)張趨勢。從林地標(biāo)準(zhǔn)差橢圓形狀指數(shù)變化來看，可以發(fā)現(xiàn)林地形狀指數(shù)先減小，在1998年達(dá)到最小值后開始增加。1998年林地標(biāo)準(zhǔn)差橢圓空間分布形狀更加扁平。林地主要沿著長軸方向分布，1998—2018年林地趨向于短軸分布，空間分布趨于圓，其空間分布特征不明顯。從林地標(biāo)準(zhǔn)差橢圓面積變化來看，在 2018年呈現(xiàn)出劇烈下降，主要受到城市發(fā)展和發(fā)展速度的影響?？傮w來看，其31年間林地重心分布相對(duì)較穩(wěn)定，空間差異性波動(dòng)較小。

圖3 1988—2018年林地方向分布和重心轉(zhuǎn)移Fig.3 Forestland direction distribution and center of gravity shift from 1988 to 2018

表3 1988—2018年林地重心轉(zhuǎn)移距離和角度統(tǒng)計(jì)

圖4 1988—2018年標(biāo)準(zhǔn)差橢圓長短軸、形狀指數(shù)及面積變化Fig.4 The long and short axis, shape index and area change of standard deviation ellipse from 1988 to 2018

2.3.2 林地動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)移變化 運(yùn)用ENVI5.1和ArcGIS10.6進(jìn)行4期影像的轉(zhuǎn)移和疊加分析，獲得1988—1998年、1998—2007年和2007—2018年各時(shí)期的林地與其他各類地物之間的轉(zhuǎn)移圖(圖5)。為了在圖像的每個(gè)階段進(jìn)行不同類型土地的轉(zhuǎn)移運(yùn)算，要在圖像的每個(gè)階段進(jìn)行差值運(yùn)算，以獲得不同類型土地面積轉(zhuǎn)移矩陣。結(jié)合表4進(jìn)一步分析1988—2018年額敏縣林地向各類地物的轉(zhuǎn)移變換。

由表4和圖5可知，1988—1998年，林地面積變化最為顯著，林地面積為4301.55 km2，其次為裸土(2935.74 km2)。林地主要由耕地面積和水體面積轉(zhuǎn)化而來，分別為411.15和151.40 km2。隨著裸土面積的增加，部分由耕地轉(zhuǎn)化，為1007.14 km2，小部分由林地轉(zhuǎn)化，為310.6 km2。城鎮(zhèn)化建設(shè)占用林地、耕地和裸地面積，造成大量裸土、耕地和一小部分林地轉(zhuǎn)化為鹽堿地。

1998—2007年，林地是變化最大的土地類型，林地面積高達(dá)5031.59 km2，主要由耕地面積和裸土面積轉(zhuǎn)化而來，分別為422.24和763.11 km2。林地面積的增加和裸土面積的減少表明，裸土土地的利用得到顯著改善。其他面積顯著增加，其中一部分從裸土轉(zhuǎn)移，為271.27 km2，一小部分從林地轉(zhuǎn)移，為101.94 km2。裸土和林地以及少部分耕地轉(zhuǎn)變成鹽堿地，較前10年相比，鹽堿地面積減少，1988—2007年間有4.79 km2鹽堿地的有效治理為林地。二十年之間林地資源平穩(wěn)增加。

2007—2018年，林地面積為4364.04 km2，主要由裸土面積和其他(流沙、戈壁等)面積轉(zhuǎn)化而來，分別為196.09和154.83 km2。耕地面積顯著增加，一部分由林地轉(zhuǎn)化，為672.84 km2，一小部分由裸土轉(zhuǎn)化，為345.93 km2。額敏縣大力發(fā)展農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，生產(chǎn)基地建設(shè)任務(wù)，縣城農(nóng)業(yè)科技體系建設(shè)，病蟲害防治和預(yù)警體系等項(xiàng)目。裸土面積的減少表明裸土的利用得到了顯著改善。其他(流沙、戈壁等)面積顯著增加，其中一部分從裸土轉(zhuǎn)化，為9.31 km2，一小部分面積從林地轉(zhuǎn)化，為3.59 km2。建設(shè)用地面積從2007年的77.34 km2增加到2018年的252.4 km2，增加175.06 km2。建設(shè)用地占用了大部分林業(yè)用地用于擴(kuò)張建設(shè)。

2.4 驅(qū)動(dòng)因素分析

2.4.1 降水與氣溫對(duì)林地時(shí)空變化的驅(qū)動(dòng)分析 由圖6可知，1988—2018年，額敏縣每年平均氣溫增加約0.02 ℃，呈現(xiàn)明顯的增長趨勢，年總降水量在31年內(nèi)每年平均降低約2.26 mm，呈平穩(wěn)變化趨勢。該地區(qū)相對(duì)濕度呈現(xiàn)下降趨勢，雖然相對(duì)濕度是空氣中水汽壓與相同溫度下飽和水汽壓的比值，降水量與蒸散發(fā)量無關(guān)，但是降水量的下降，直接導(dǎo)致土地干旱程度不斷加劇，林地面積在逐漸減少，而由此導(dǎo)致干旱的裸露土壤和鹽堿地面積增加，與此同時(shí)，水體的面積呈現(xiàn)下降趨勢。

圖5 1988—2018年林地向各類地物的轉(zhuǎn)換Fig.5 Conversion of woodland to various features from 1988 to 2018

表4 1988—2018年額敏縣土地利用/覆被轉(zhuǎn)移矩陣

2.4.2 人口數(shù)量與生產(chǎn)總值對(duì)林地時(shí)空變化的驅(qū)動(dòng)分析 由圖7可知，額敏縣總?cè)丝趶?988年的15.57萬人增加到2018年的20.54萬人，31年間共計(jì)增加4.97萬人，每年人口增長率為0.94%；土地為人類提供了生活所需的物質(zhì)資源，人類的活動(dòng)也會(huì)直接影響林地資源的空間分布。2015年全縣生產(chǎn)總值同比增長9.8%，工業(yè)、建筑業(yè)建設(shè)導(dǎo)致人為活動(dòng)的投資和貿(mào)易消費(fèi)不斷的擴(kuò)張，人均GDP達(dá)到37 172元，與2014年增長10.7%。工業(yè)經(jīng)濟(jì)同比增長8.2%，而由此也導(dǎo)致建筑用地的面積顯著增加，占用的林地面積，導(dǎo)致林地資源減少，全縣建筑業(yè)企業(yè)施工面積增長10.8%。

圖6 1988—2018年額敏縣年平均氣溫和年總降水量變化趨勢Fig.6 Trends of annual mean temperature and annual total precipitation in Emin county from 1988 to 2018

圖7 1988—2018年額敏縣人口數(shù)量和生產(chǎn)總值變化趨勢Fig.7 Trends of population and GDP in Emin county from 1988 to 2018

隨著城市化進(jìn)程的加劇，非農(nóng)人口逐漸增加，地區(qū)生產(chǎn)總值從1988年的9638.5萬元增長到2018年的734 600萬元，2018年的生產(chǎn)總值是1988年的76.22倍。社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展影響林地時(shí)空變化，促使林地與建筑用地、耕地之間的相互轉(zhuǎn)換頻繁，額敏縣建設(shè)用地?cái)U(kuò)張的趨勢顯著。

3 討 論

31年間，額敏縣的土地利用/覆被綜合動(dòng)態(tài)度為1.69%、1.25%、0.96%，呈現(xiàn)逐年下降的趨勢。隨著時(shí)間的推移，土地利用/覆被類型的變化逐漸由劇烈向平衡轉(zhuǎn)變，土地資源利用逐漸由盲目向合理轉(zhuǎn)變。額敏縣的耕地面積先減少后略有增加，使得耕地的用地現(xiàn)狀得到改善。建立合理的耕作制度、合理的化肥施用措施，都能使得耕地的使用逐步趨于合理化[34]。林業(yè)是生態(tài)建設(shè)的重要組成部分，額敏的政府部門多年來一直致力于對(duì)林地資源的保護(hù)[35]，這也促使研究區(qū)林地面積有所增加，并呈現(xiàn)出先劇烈增加后趨于穩(wěn)定的動(dòng)態(tài)變化趨勢。裸土和其他的面積變化微弱，鹽堿地面積持續(xù)增加，這也表明，人類開發(fā)利用裸土和其他的土地資源是困難的。水體的面積先減少后增加再減少，這在很大程度上取決于自然狀況，人為的因素較少，應(yīng)加強(qiáng)水源涵養(yǎng)植物，合理利用水資源。鹽堿地的變化率呈現(xiàn)出先升高再降低后升高的趨勢，盡管對(duì)鹽堿地的進(jìn)程有所遏制，但鹽堿地面積持續(xù)上升的趨勢并未逆轉(zhuǎn)。

從林地空間形態(tài)變化來看，可以發(fā)現(xiàn)31年林地空間分布趨于圓，其空間分布特征變化較小。通過林地空間分布分析，表明林地的空間格局向著均勻化方向發(fā)展。總體來看，其31年間林地重心分布相對(duì)較穩(wěn)定，空間差異性波動(dòng)較小。通過林地動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)移變化，林地與耕地、裸土轉(zhuǎn)化較為頻繁，建筑用地的增加大多為林地和裸土轉(zhuǎn)化而來，額敏縣應(yīng)促進(jìn)土地利用/覆被產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整，促進(jìn)林業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整，解決額敏縣后備土地資源短缺問題，提高土地利用率。31年之間，研究區(qū)林地時(shí)空分布格局的變化，是社會(huì)因素和自然因素綜合作用的結(jié)果。對(duì)林地產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)的主要因素包括氣溫、降水、人口數(shù)量和生產(chǎn)總值。由于氣溫呈增長趨勢、降水量呈平穩(wěn)變化趨勢，可導(dǎo)致裸土面積增加，水體面積減少，林地資源減少。隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展快速，人口和生產(chǎn)總值的持續(xù)增加，大力發(fā)展城市化進(jìn)程，使得林地面積減小，需要在城市建設(shè)的同時(shí)，加強(qiáng)對(duì)林地資源維護(hù)的措施，減少由于城市發(fā)展帶來人為因素的影響。

土地利用/覆被作為陸地生態(tài)系統(tǒng)變化的重要表現(xiàn)[36]，不僅能夠有效掌握林地資源的空間分布特征，還能定量的掌握林地的動(dòng)態(tài)變化。林地作為森林資源的重要組成部分，在實(shí)際調(diào)查工作中，需要依托信息化的技術(shù)和手段來提高林業(yè)監(jiān)測和調(diào)查的速度[37]。遙感、全球定位系統(tǒng)和地理信息系統(tǒng)技術(shù)的綜合應(yīng)用，對(duì)林地資源的動(dòng)態(tài)監(jiān)測具有重要的研究和應(yīng)用價(jià)值，也能夠?yàn)樯鷳B(tài)環(huán)境保護(hù)與治理提供更有價(jià)值的參考。

4 結(jié) 論

本研究利用LANDSAT衛(wèi)星的TM、ETM以及OLI數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)了1988—2018年的林地資源的信息解譯，定量分析了31年間林地的動(dòng)態(tài)變化，剖析了林地向各類地物之間的相互轉(zhuǎn)化，探討了林地重心的變化和偏移情況，闡述了林地資源的時(shí)空動(dòng)態(tài)規(guī)律，得到如下結(jié)論。

(1)1988—2018年，額敏縣林地與其他各類地物面積發(fā)生了顯著變化，建筑用地比例持續(xù)增加，耕地和建筑用地動(dòng)態(tài)度也呈現(xiàn)出顯著的增加趨勢；林地變化幅度較小，動(dòng)態(tài)度呈現(xiàn)出先穩(wěn)步增加后緩慢降低的變化趨勢。與1988年相比，2018年林地面積有所增加。額敏縣林地單一變化速度相對(duì)較慢。從林地資源的分流來看，額敏縣林地的動(dòng)態(tài)分流波動(dòng)較小，但林地、耕地、裸土三者之間的相互分流和變換相對(duì)較頻繁。

(2)從林地的時(shí)空動(dòng)態(tài)變化和重心轉(zhuǎn)移來看，前20年林地重心空間遷移方向趨于一致，后11年林地重心遷移有回縮趨勢，遷移速度迅速增加然后驟然下降。林地重心遷移趨勢和方向分布波動(dòng)性相對(duì)較穩(wěn)定。1988—2018年林地面積的增加，主要是由裸土和其他(流沙、戈壁等)地物轉(zhuǎn)化而來，其中2007—2018年，裸土轉(zhuǎn)化為林地的面積高達(dá)196.09 km2。其中林地向建筑用地的轉(zhuǎn)換非常顯著，而耕地面積的增加則主要是由林地轉(zhuǎn)化而來。由于氣溫的急劇變化和降水量的持續(xù)下降，導(dǎo)致林地面積減少，人口的急速增長，促使林地向建筑用地?cái)?shù)量的轉(zhuǎn)換得到顯著增加，林地向建設(shè)用地和城市邊緣地帶的轉(zhuǎn)變非常明顯，應(yīng)保護(hù)現(xiàn)有林業(yè)用地，才能有效改良林地資源狀況，優(yōu)化林地資源配置。