秦皇島市土地利用變化驅動力分析及情景模擬.pdf

1、土地利用/覆被在人文和自然雙重作用下發(fā)生著劇烈變化，近年來，土地利用變化研究己成為全球變化研究中的焦點問題，其中土地利用/覆被變化驅動力和未來土地利用情景模擬的研究也有突出成果。土地利用/覆被變化驅動力的定量研究主要依托于數(shù)理模型和空間模型，對于情景預測，CLUE-S模型是應用較為廣泛的一種。因秦皇島市其特殊的海陸位置和城市職能，選擇秦皇島市作為本文的研究對象，以2000年-2015年作為研究時段，選取2000年的Landsat TM、

2、2005年和2010年的Landsat TM、2015年的LandsatOLI遙感影像并進行解譯，基于ENVI4.6、ArcGIS10.0和SPSS19.0操作平臺，對秦皇島市土地利用的數(shù)量變化和空間變化進行驅動力的分析，旨在揭示其內(nèi)在的驅動機理，并利用CLUE-S模型分3種情景對秦皇島市2020年的土地利用狀況進行模擬預測，旨在為今后的土地政策的制定、生態(tài)環(huán)境的保護和城市規(guī)劃的決策提供支持。
　　研究結果表明:研究時段內(nèi)，耕地的

3、數(shù)量呈現(xiàn)波動減少的趨勢，通過逐步回歸模型的分析發(fā)現(xiàn)，第一產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值比重、總人口、農(nóng)機總動力與耕地數(shù)量呈現(xiàn)正相關的關系，而GDP總量與耕地的數(shù)量呈現(xiàn)負相關的關系。對于耕地變化的空間驅動因子，通過Logistic回歸模型分析，耕地分布的概率隨著遠離縣道、鐵路、省道、河流和城鎮(zhèn)中心而增加。而隨著海拔和坡度增加，耕地出現(xiàn)的可能性則減少，海拔和坡度對耕地的分布起到自然條件上的限制，因此耕地趨向分布在海拔和坡度適宜的地區(qū)。隨著人口密度和人均GDP的增

4、加，耕地分布的概率也越小。建設地數(shù)量呈現(xiàn)逐年增加的趨勢，農(nóng)機總動力、城鎮(zhèn)人口、農(nóng)業(yè)產(chǎn)值和社會固定投資額與建設用地數(shù)量呈現(xiàn)正相關的關系，牧業(yè)產(chǎn)值與建設用地面積呈現(xiàn)負相關的關系。從建設用地的空間驅動力來看，人口密度越大，出現(xiàn)建設用地的可能性越大，城市擴張的主要方向是內(nèi)陸方向，距離市縣中心地區(qū)越近，建設用地出現(xiàn)的概率就越高，表明在研究時段內(nèi)建設用地的擴張仍然是以現(xiàn)有城鎮(zhèn)擴張為主;海拔越高，建設用地分布的概率越低。本文研究的另一個重要的土地類型

5、是生態(tài)用地，研究時段內(nèi)生態(tài)用地呈現(xiàn)逐年增加的趨勢，且以林地的增加為主，林業(yè)產(chǎn)值和生態(tài)用地的數(shù)量呈現(xiàn)正相關關系，除此之外，秦皇島市作為著名的海濱生態(tài)旅游城市，對生態(tài)用地的保護一直是政府工作的重中之重，政策導向也是生態(tài)用地顯著增加的重要因素。糧食單產(chǎn)量和城鎮(zhèn)人口與生態(tài)用地的數(shù)量呈現(xiàn)負相關的關系。從生態(tài)用地的空間驅動因素來看，生態(tài)用地趨向于分布在海拔較高和坡度較大的地區(qū)，而人口密度大和經(jīng)濟較發(fā)達地區(qū)，生態(tài)用地出現(xiàn)的可能性較小。而遠離縣級城鎮(zhèn)的

6、中心，遠離海岸線和高速公路的地區(qū)生態(tài)用地的發(fā)生比率較大，且生態(tài)用地分布多靠近縣、省道和河流。
　　以2010年秦皇島市的土地利用現(xiàn)狀圖為起始年數(shù)據(jù)，利用CLUE-S模型模擬2015年的土地利用分布圖，并與2015年的實際土地利用現(xiàn)狀圖對比驗證精度，Kappa值為0.94，表明模擬有效。也就說明所選的驅動因子較合理，能夠利用CLUE-S模型來模擬秦皇島市土地利用狀況。對于情景模擬，以2015年秦皇島市的土地利用現(xiàn)狀圖為起始年數(shù)據(jù)，設

7、計自然增長、生態(tài)優(yōu)先和經(jīng)濟發(fā)展三種情景方案，不同的情景方案下的土地利用空間分布存在顯著差異。自然增長情景下，建設用地和林地的面積均有不同程度的增加，耕地和草地面積有所減少，其余地類變化不明顯。生態(tài)優(yōu)先情景下，注重土地生態(tài)保護和生態(tài)環(huán)境恢復，林地大面積增加，建設用地、耕地略有增加，其余地類的面積不同程度的減少，且以草地的轉出為主。經(jīng)濟發(fā)展情景下，建設用地的面積大幅度增加，主要表現(xiàn)為市縣中心城區(qū)向城市外圍擴張，保持基本農(nóng)田數(shù)量，設定自然保護