基于CA-Markov模型的佛山市生態(tài)用地演變及其模擬.pdf

1、隨著我國(guó)城鎮(zhèn)化發(fā)展加速，城鎮(zhèn)規(guī)模日益擴(kuò)大，而城鎮(zhèn)內(nèi)生態(tài)用地減少、生態(tài)屏障消失等生態(tài)問題逐漸凸顯。黨的十七大以來，我國(guó)生態(tài)文明建設(shè)的理念和實(shí)踐不斷發(fā)展，區(qū)域生態(tài)用地對(duì)維持區(qū)域生態(tài)平衡具有重要意義，研究與分析其利用、變化情況有利于對(duì)其進(jìn)行合理的開發(fā)與保護(hù)。佛山市地處珠江三角洲核心地帶，與大部分社會(huì)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的城市一樣存在土地利用方式粗放、城鄉(xiāng)建設(shè)用地布局零散混亂、土地污染較嚴(yán)重、區(qū)域內(nèi)生態(tài)用地銳減等問題。本文對(duì)佛山市1990-2013年生

2、態(tài)用地時(shí)空演變的特征、過程、趨勢(shì)與規(guī)律分析，探究區(qū)域生態(tài)用地演變的影響因素，并借用元胞自動(dòng)機(jī)模型對(duì)佛山市2020年生態(tài)用地的變化狀況進(jìn)行模擬，結(jié)合佛山市發(fā)展特點(diǎn)提出區(qū)域生態(tài)用地持續(xù)利用的對(duì)策，以期為佛山市土地可持續(xù)利用提供科學(xué)參考。
　　本文以佛山市1990、2000、2006和2013年4個(gè)代表年份的LandsatTM影像數(shù)據(jù)解譯后建立的土地利用數(shù)據(jù)庫(kù)為基礎(chǔ)，將生態(tài)用地劃分為四類：農(nóng)業(yè)生態(tài)用地、林地生態(tài)用地、灘地生態(tài)用地和水域生

3、態(tài)用地。結(jié)合佛山市社會(huì)經(jīng)濟(jì)、地形、交通等數(shù)據(jù)，運(yùn)用土地利用動(dòng)態(tài)度、土地利用變化轉(zhuǎn)移矩陣、土地利用重心遷移等方法對(duì)生態(tài)用地的現(xiàn)狀、時(shí)空動(dòng)態(tài)變化過程展開具體分析，從定性探討和定量探究角度分析佛山市生態(tài)用地變化的影響因素，主要采用主成分分析法和緩沖區(qū)分析法。在此基礎(chǔ)上，基于CA-Markov模型對(duì)佛山市2020年生態(tài)用地發(fā)展趨勢(shì)展開模擬預(yù)測(cè)分析，從而提出生態(tài)用地可持續(xù)利用對(duì)策。本研究主要結(jié)論：
　?。?）1990-2013年，佛山市生態(tài)

4、用地整體數(shù)量持續(xù)減少，總面積由1990年的344861.41hm2減少到2013年的265642.99hm2，23年數(shù)量?jī)魷p少了79218.42hm2，占土地總面積的90.81%下降到69.95%，生態(tài)用地面積比例下降了20.86%，總體變化率為-23.00%，動(dòng)態(tài)度為-1.00。生態(tài)用地向建設(shè)用地轉(zhuǎn)移量遠(yuǎn)超過生態(tài)用地在其內(nèi)部的轉(zhuǎn)移量，數(shù)量變化突出的時(shí)間段為2000-2006年，變化突出的用地類型為農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)用地。
　?。?）1

5、990-2013年，佛山市生態(tài)用地變化空間差異顯著，表現(xiàn)出“核心-邊緣”分化模式。核心區(qū)域基本覆蓋了交通與區(qū)位條件良好的廣佛走廊上的桂城街道、大瀝鎮(zhèn)等東部和中部地區(qū)內(nèi)的鎮(zhèn)域，主要位于禪城、南海和順德區(qū)，該區(qū)域內(nèi)生態(tài)用地面積減少幅度和變化速度明顯，而位置偏遠(yuǎn)的西部、北部與周圍經(jīng)濟(jì)聯(lián)系不強(qiáng)的邊緣區(qū)內(nèi)生態(tài)用地保護(hù)較好，退化較緩慢，如三水區(qū)、高明區(qū)內(nèi)的部分鎮(zhèn)域。研究期內(nèi)佛山市生態(tài)用地重心持續(xù)向西南方向偏移，偏移距離為3914.59m，偏移角度為

6、與正東方向夾角7.28°。
　　（3）佛山市生態(tài)用地的變化有其深層次的、多方面的原因，并存在一定的區(qū)域差異，但總體而言其變化受到了地形、土壤、氣候、交通區(qū)位、行政區(qū)劃、地理位置的變化、比較經(jīng)濟(jì)利益的驅(qū)動(dòng)、宏觀社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的推動(dòng)、人口增長(zhǎng)的壓力和社會(huì)行為與管理等多方面因素的影響，是眾多因素綜合驅(qū)動(dòng)的結(jié)果。1990-2013年，佛山市0-20 m高程內(nèi)生態(tài)用地比例減少了23.91%，0-2o坡度上生態(tài)用地下降了24.50%，地形因素中

7、的高程和坡度與生態(tài)用地的數(shù)量變化呈負(fù)相關(guān)，即高程和坡度越低，生態(tài)用地比例下降越明顯。地理位置越優(yōu)越區(qū)域內(nèi)的生態(tài)用地變化越明顯，佛山市一、二級(jí)城鎮(zhèn)內(nèi)生態(tài)用地減少幅度較大，被轉(zhuǎn)換成建設(shè)用地的面積較多，生態(tài)用地比例分別下降了42.88%、36.65%。離區(qū)級(jí)行政中心和鎮(zhèn)級(jí)行政中心距離越遠(yuǎn)的區(qū)域，生態(tài)用地面積占總土地面積比例越高，距離區(qū)級(jí)行政中心6-12km內(nèi)生態(tài)用地面積減少幅度較多，而距離鎮(zhèn)級(jí)行政中心0-4km緩沖區(qū)內(nèi)的生態(tài)用地面積減少幅度更

8、多，鎮(zhèn)級(jí)行政中心對(duì)生態(tài)用地的影響程度更大。道路交通的鋪設(shè)和發(fā)展對(duì)沿線地區(qū)生態(tài)用地?cái)?shù)量結(jié)構(gòu)變化的影響呈明顯的“軸帶”規(guī)律，離交通道路距離越遠(yuǎn)，生態(tài)用地?cái)?shù)量比例越高，而距離道路越近的區(qū)域，生態(tài)用地變化幅度和程度越明顯。
　?。?）運(yùn)用CA-Markov模型對(duì)佛山市2013年生態(tài)用地利用狀況展開模擬，驗(yàn)證模型精度，平均數(shù)量模擬精度在90%以上，平均空間模擬精度為89.02%，可信度較高。在此基礎(chǔ)上對(duì)2020年生態(tài)用地利用狀況進(jìn)行模擬與預(yù)

9、測(cè)，結(jié)果表明：2020年生態(tài)用地面積為261818.06hm2，整體較2013年在數(shù)量上減少了3824.93hm2，變化率為-1.44%，動(dòng)態(tài)度為-0.21，變化的幅度和速度與2006-2013年相比有所降低；空間上2020年與2013年生態(tài)用地的格局上有細(xì)微差異，基本維持了2013年的分布格局，且各生態(tài)用地類型的變化與佛山市未來經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展趨勢(shì)基本相符。
　　（5）實(shí)現(xiàn)對(duì)佛山市生態(tài)用地可持續(xù)利用，需要從宏觀層面上調(diào)整經(jīng)濟(jì)發(fā)展策