北京市1990年_2000年土地利用变化机制分析_张有全
2000-2004年北京市五环以内土地利用现状分析
北京城市学院土地利用规划学论文名称：2000-2004年北京市五环以内土地利用现状分析班级：姓名：学号：2013年11月27日目录摘要 (2)关键词 (2)引言 (3)一、研究区概况 (3)1.1 地理位置及基本情况 (3)1.2 社会经济条件 (4)二、土地利用现状结构和布局特点 (6)三、土地利用的历史演变及变化趋势 (8)四、土地的开发利用程度分析 (9)五、土地利用的效果、成就及存在的主要问题 (10)5.1土地利用的效果及成就 (10)5.2北京五环以内土地存在的主要问题 (11)六、结束语 (11)2000-2004年北京市五环以内土地利用现状分析摘要土地是人类的立足之处，是人类生存和发展最基本的自然资源，具有多功能的利用价值。
土地利用则是人类活动作用于自然环境的重要途径之一，也是历史时期土地覆被变化的最直接和主要的驱动因子，人类通过土地利用活动改变地球陆地表面的覆被性质，进而对区域环境产生深刻影响。
土地利用变化是全球变化中的重要组成部分,是短期内人类活动对自然环境施加影响的显著表现形式。
本文基于遥感和地理信息系统技术,分析2000-2004年北京市五环以内土地利用现状结构和布局特点，土地利用的历史演变及变化趋势，土地的开发利用程度，土地利用的效果、成就，以及存在的主要问题等。
关键词土地利用现状变化趋势开发利用程度成就主要问题引言北京是中国的首都,也是中国的政治、文化中心,北方的经济中心,北京市的土地资源经过长期的自然与人文因素综合作用,形成了较为独特的土地利用特征,很多学者从不同角度研究了北京市土地利用状况。
由于北京市经济发展迅速、城市人口膨胀剧烈及建设用地需求旺盛,因此珍惜和合理利用土地尤显重要。
本报告分析北京市五环以内的土地利用现状，旨在揭示其土地资源利用特点和存在的主要问题，寻求合理利用土地的途径。
一、研究区概况1.1 地理位置及基本情况北京（英语：Beijing Municipality）简称京，旧称Peking，是威妥玛式拼音法的译音。
北京市耕地资源变化及利用过程中的外部性分析文献综述
北京市耕地资源变化及利用过程中的外部性分析文献综述1国外研究进展对耕地资源变化的研究，国外自上世纪一二十年代开始。
耕地资源变化，国外一般称作农地保护，因而耕地资源变化往往是和比它宽泛的农地保护紧密结合在一起，两者虽然有细微的差别，但是在保护含义上其核心内涵是一样的，只是保护程度有所差异。
国外的耕地资源变化研究，主要有以下学说：(l)国家干预学说。
强调通过制定专门的法律对耕地加以保护，确立依法管理耕地的制度基础：(2)市场调节学说。
认为在耕地资源变化方面，国家更多应该运用政策手段和法律手段进行调控，并合理确定国家与个人在耕地资源变化中的关系和地位，发挥行业、协会在推动耕地资源变化方面联系政府与农民的重要作用：(3)可持续发展学说。
兼顾耕地资源变化与经济发展，实现耕地资源变化与资源环境的可持续利用。
从国外耕地资源变化的发展历程来说，起初的农地保护主要源于人们不合理利用土地和自然灾害所引起的对自然生态环境保护的关注阵。
到20世纪60年代中后期，由于城市化、工业化过程使大量优质农地损失，不仅对生态环境和世界粮食市场产生了较大的冲击，同时也进一步诱导了城市的无序扩展，以及对土地市场秩序产生了一定的破坏，从而引起了世界大多数国家对城市周边地区农地保护的关注，逐步形成了比较全面的以防止农地盲目非农化为主要目标的农地保护理论、技术和政策体系。
美国的耕地(农地)保护理论尤其完备。
美国的耕地(农地)保护一直非常受理论界的重视。
美国著名土地经济学家伊利早在五十多年前，就提出了对农用地的规划控制。
后来兴起的新城市主义规划理论和可持续发展理论也非常关注耕地(农地)保护，强调在城市建设过程中要限制城市扩张、保护自然环境、减少占用农地。
1981年联邦政府提出“农地保护政策法”，作为农(耕)地保护的法律依据，同时原农业部土壤保持局与州、县政府合作，提出了“土地评价与立地分析”系统(LESA)，用以确立农(耕)地保护的类型和范围，并被广泛地应用到农(耕)地保护的实践中去。
北京城乡过渡区土地利用变化驱动力分析
鉴 于 此，我们 以 北京 西 部 城乡 过 渡 带为 主 要研 究地区 ，试图通 过典 型 样 带 和 样点 相 结 合 的 研 究方 法，在多 时段遥 感数据 和实际 调查数 据的支 持下，开 展城乡过渡区的土地利用 /覆盖变化研究，目的在于 系统揭 示北京 城 乡 过渡 区 的 土 地 利 用 /覆 盖 变 化驱 动机制 。
元 ，目前已 经成为 永 定 镇 的第 二 大 经 济 强 村和 门 头 沟 区的经 济“十 强村”之一②。对 上 岸村 的研 究是 建 立 在实地 调查的 基 础上 ，一方 面 可 以 弥 补 宏观 遥 感 数 据的局 限，另一 方 面 从 微观 层 次 揭 示 城 市化 过 程 中个体行为选择对城乡过渡区的土地利用 /覆盖变 化影响。对上岸村进行访谈和入户调查（2001 年 4 ～5 月），按照家户居住位置、户主年龄和收入具有 代表性和典型性的原则，共选择访谈家户 52 户，得 到有效问卷 43 份。此外还通过上岸村村委会和永 定 镇有关 部门收 集了相 关背景 资料。 1.2 土地利用 /覆盖变化信息获取
目前，城乡过渡区的土地利用 /覆盖变化研究主 要集中在以下两个方面：一是分析土地利用 /覆盖变 化 的格局 特征，理 解其动 态变化 过程；二 是分析 土地 利用 /覆盖变化背后的各种驱动力，揭示土地利用 / 覆盖变化机制，从而模拟土地利用 /覆盖变化及其在 不 同时空 尺度下 的 生 态 环境 影 响［5］。其 中 ，土 地 利 用 /覆盖变化研究的驱动力研究非常重要，它是认识 和理解土地利用 /覆盖变化过程，揭示土地利用 /覆 盖 变化机 制，进而 模 拟 和 预测 土 地 利 用 未 来变 化 方 向 和后果 的重要 基 础［6］。 但 是，城 乡 过 渡 区土 地 利 用 /覆盖变化驱动过程中多因素影响的复杂性，驱动 力 作用的 层次性 和 尺度 性 ，已 经 成 为 目 前 进一 步 开 展城乡过渡区土地利用 /覆盖变化研究的重要制约 因 素［7］。
2000年以来我国土地利用规划研究综述
2000年以来我国土地利用规划研究综述蔡玉梅谢俊奇郑伟元杨枫（中国土地勘测规划院，北京，100035）基于科学发展观下的科学决策对作为土地利用与管理决策重要依据的土地利用总体规划的科学性提出了更高的要求，土地利用规划的研究尤为重要。
从2002年国土资源部启动12个县级规划试点工作，2003年又启动14个地（市）级规划修编试点，2004年继国务院28号文后土地利用规划修编的重新开始，以及2005年出台关于土地利用规划前期研究工作的国务院办公厅32号文的颁布，新一轮土地利用规划陆续开展。
相应的土地利用规划相关研究也日益深入。
与城市规划相比，这些研究尚需深入与作为我国空间规划重要组成部分地位的要求有一定的差距。
但也标志着我国土地利用规划逐渐走上了新的轨道，是提高我国土地利用规划科学性的重要基础。
对这些研究的回顾与展望，对我国土地利用规划领域研究的深入以及建立和完善具有中国特色的土地利用规划具有重要的科学价值和现实意义。
一、国际土地利用规划的对比研究和借鉴随着我国社会主义市场经济体制的不断完善，计划经济导向的土地利用规划也逐步向社会主义市场经济体制下的土地利用规划转变。
借鉴国际上市场经济国家土地利用规划的经验，建立具有中国特色的土地利用规划体系成为必然。
主要的观点有以下：美国的土地利用规划由更多的公众参与，包括房屋所有人、社会活动家（环境保护组织、历史遗迹保护组织以及其它利益的组织）、房地产开发商、联邦和州政府、规划委员会以及民选官员包括城市议会会员和县执行委员会委员等[1]。
同时，美国基于可持续发展的土地利用规划设计了保护生态环境、维持生态平衡、提高土地利用效率和控制人口增长的一系列政策[2]。
注重新技术的应用，也是美国土地利用规划的特点。
目前美国大量采用地理信息系统技术及其与遥感和自动制图相结合的现代空间分析技术以及制图工具，空间数据与社会经济属性数据匹配较好，使规划编制中的分析、研究提高了效率，为规划方案的选择调整创造了条件。
北京市土地利用变化及驱动机制研究
Study on Land Use Change and Its Driving
Mechanism in Beijing
作者： 张飞虎;彭慧
作者机构： 中国人民大学公共管理学院,北京100872
出版物刊名： 兰州学刊
页码： 69-71页
主题词： 土地利用变化;驱动机制;北京市
摘要：文章首先分析了北京市快速发展的1993-2005年间的土地利用变化情况，发现数量的变化主要是耕地、牧草地面积的大幅减少和居民点及工矿用地面积的显著增加，持续减少的耕地和持续增加的居民点及工矿用地的土地利用动态均较为显著，但在不同时段有一定差异。
在此基础上，文章选取了一些社会经济统计变量，建立了土地利用变化驱动因素体系，并利用因子分析方法确定了北京市土地利用变化的主要驱动因素是经济发展、人民生活条件改善；其次是劳动就业，明确了北京市土地利用变化的驱动机制：经济规模扩大及产业结构优化、就业结构演进及生活条件改善直接推动着以耕地为代表的农用地减少、建设用地增加。
土地集约利用潜力和机制分析_王永慧
中国土地２００６．５我国经济的高速发展和人均资源数量的日趋匮乏，引发了诸多矛盾和问题。
针对发展中的资源、能源短缺等瓶颈，中央提出了全面、协调、可持续的科学发展观和建设节约型社会的战略目标。
２００５年６月，《国务院关于做好建设节约型社会近期重点工作的通知》明确提出“节地、节能、节水、节材”四个核心，并把“节地”放在了首位。
因此，推动土地利用方式由粗放型向集约型转变，节约和集约利用土地，已是大势所趋。
然而，目前各方面对土地节约和集约利用的研究中，对查清土地集约利用潜力，针对不同类型土地、不同情况提出措施和建议等方面，则显得欠缺。
事实上，这才是解决土地集约利用更为迫切的任务。
我国土地资源利用现状根据２００５年中国国土资源公报，全国耕地１２２０８．２７万公顷（１８．３１亿亩，人均耕地１．４０亩）；园地１１５４．９０万公顷（１．７３亿亩）；林地２３５７４．１１万公顷（３５．３６亿亩）；牧草地２６２１４．３８万公顷（３９．３２亿亩）；其他农用地２５５３．０９万公顷（３．８３亿亩）；居民点及独立工矿用地２６０１．５１万公顷（３．９０亿亩）；交通运输用地２３０．８５万公顷（０．３５亿亩）；水利设施用地３５９．８７万公顷（０．５４亿亩）；其余为未利用地。
土地利用构成现状如图１：上一轮土地利用总体规划确定１９９７年￣２０１０年全国建设用地净增面积不超过１８０万公顷，但到２００５年实际净增２８０．２万公顷，突破控制指标约５５．６７％。
同期全国耕地已从１９９６年的１９．５１亿亩减少到２００５年的１８．３１亿亩，人均耕地从１．５９亩下降到１．４０亩。
近年来全国城镇用地增长远远快于城镇人口增长，据统计，１９９７年￣２００３年全国城镇用地面积增长１５６．９８％，同期城镇非农业人口只增长４０．４０％，发展成本巨大，社会经济发展的资源、环境压力与日俱增。
耕地面积变化情况如图２：从土地利用结构的变化看，耕地面积减少趋势难以逆转，居民点、工矿用地和园地、经济林用地规模不断扩大，基础设施（包括交通、水利等）用地数量持续高速增长，林地面积扩大，但牧草地大量退化为沙地或荒草地，土地退化呈扩大趋势，加之我国与土地生产相关的资源如光、热、水等的分布不均衡，保障粮食安全和促进社会经济发展之间的矛盾愈加突出。
二十世纪九十年代我国土地利用变化时空特征及其成因分析
（ ）四 川 盆 地 周 边 山 地 、 州 及 云 南 西 部 山 区 林 ６ 贵 地 减 少 ， 南 中 部 地 区 以 退 耕 还 林 还 草 和 草 地 向 林 云 地 的 转 换 为 主 要 特 点 ， 体 上 西 南 地 区 以 林 地 的 变 总
４２ Ｏ世 纪 ９ Ｏ年 代 前 后 两 个 ５年 土 地 利 用 变
化 的 差 异
ｌ９ 一 ｌ ９ 年 和 １ ９ － ２ ０ 年 前 后 两 个 ５ ９ ０ ９ ５ ９ ６ ０ ０
它 林 地 等 。 总 体 表 现 为 东 北 地 区 、 川 盆 地 周 边 山 四
地 与 贵 州 等 天 然 林 区边 缘 农 林 交 错 地 带 的各 类 林
后 两 个 ５年 林 地 面 积 均 有 所 减 少 。后 ５年 ， 天 然 在 林 保 护 工 程 启 动 之 前 ， 西 南 地 区 林 地 减 少 ５ ２万 ０
亩 。
（）草 地 大Байду номын сангаас面 积 减 少 发 生 于 前 ５年 ， ３６ ５万 ３ 达 ５
３ 土地 利 用 变 化 的 区域 差 异
４ 为主 要特 征 。 － １ ＝
沿 海 及 内 陆 地 势 平 坦 地 区 ， 黄 淮 海 平 原 、 江 三 如 长
角 洲 、 江 三 角洲 、 川 盆 地 、 中 以及 乌 鲁 木 齐一 珠 四 陇 石 Ｙ Ｔ－ 带 。 ￣ －
（） 北 干 旱 与 绿 洲 农 业 区 传 统 绿 洲 边 缘 部 分 ７西 土 地 被 开 垦 为 耕 地 ， 时 绿 洲 内 部 分 原 有 耕 地 因 土 同
法 ， 立 了 ２ 建 ０世 纪 ８ ０年 代 末 期 、 ０ 年 代 中 期 和 ９ ９ ０
北京城区近20年土地利用变化及其驱动力分析
受 到广 泛 的关 注 ， 如何 春 阳等 （ ２ ０ ０ １ ） 对 北 京地 区 土地 利 用／ 覆 盖变 化特征 作 了研 究 ， 并 在 区域 范 围上 对 土地 利 用 的变化特 征作 了差 异分析 ， 夏兵 、 牛树 奎 （ ２ ０ ０ ６ ） 则 是 以景 观 结构 和空 间格局 的角 度 对北 京 城市 化 过程 中的 演变 规 律作 了详 细 的阐述 等学 者都 对 北京 的土 地利 用 变化 情 况 左右， 而 如今 城市 都 市化 进程 进 一步 加快 ， 特别 是 北京 又 历经 了 ２ ０ ０ ８ 年 的奥运 会 ， 其 适 宜 的条 件 受 到越 来 越 多人 的青 睐 ， 导 致 土地 需求 量 的增 加 ， 这 也势 必带 来 土地 利用
ＧＩ Ｓ，ｔ ｈ ｅ ｐ ａ ｐ ｅ ｒ ｄ ｉ ｓ ｐ ｌ ａ ｙ ｓ ｔ ｈ ｅ ｒ ａ ｎ ｇ ｅ ，ｓ ｐ ｅ ｅ ｄ ａ ｎ ｄ ｄ ｉ ｒ ｅ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｌ ｎｄ ａ ｕ ｓ ｅ ｃ ｈ ａ ｎ ｇ ｅ ｉ ｎ ｔ ｈ ｅ ｐ ａ ｓ ｔ ２ ０ ｙ ｅ ａ ｒ ｓ ａ ｎ ｄ ｃ ｏ ｎ ｄ ｕ ｃ ｔ ｓ ｔ ｈ ｅ ｄ ｉｖ ｒ ｉ ｎ ｇ ｆ ｏ ｒ ｃ ｅ ａ ｎ ａ ｌ －
Ｄ ｒ ｉ ｖ ｉ ｎ ｇ Ｆ ｏ ｒ ｃ ｅ Ａｎ ａ ｌ ｙ ｓ ｉ ｓ ｏ ｆ Ｌ ａ ｎ ｄ Ｕｓ ｅ Ｃ ｈ ａ ｎ ｇ ｏ ｆ Ｂ ｅ ｉ ｊ ｉ ｎ ｇ
Ｕｒ ｂ ａ ｎ Ａｒ ｅ ａ ｓ ｉ ｎ ｔ ｈｅ Ｐａ ｓ ｔ ２ ０ Ｙｅ ａ ｒ ｓ
北京市城区土地利用变化分析
关键 词 ： 支持向量机 ； 土地 利用变化 ； 城市建设
中图分 类号 ： Ｓ １ ２ ７
随着人 口、 资源和环境问题的 日 益突出， 土地利 用 和土地覆 盖 变化研 究 已成 为全球 环境 变化研 究 的 前沿和热点领域 － １ 一 】 。城市作为人类生存的主要聚 集地 ， 其土地利用变化较 为频繁 ， 随着经济的发展 ， 城市人 口不断增加 ， 城市 中人地关 系更为紧张。如 何实现土地资源 的合 理利用 做到耕地资源的 占补 平衡 ， 是众多人非常关心的问题和焦点 ， 而研究城市 的土地利用变化规律是实现土地资源合理利用的前
区面积 １ ２ ８ ９ ． ３ ｋ ｍ ， 城 区 内包 含 东 城 区、 西 城 区、 海 淀区、 朝 阳 区、 丰 台区 、 石 景 山 区。
１ ． ２ 数 据介 绍 ． 图 １ 技 术流 程
２ 试验过程
２ ． １ Ｓ Ｖ Ｍ 分类 方法 介绍
本次试验采用 的是 １ ９ ９ ９年 、 ２ ０ ０ ３ 年 以及 ２ ０ １ ０ 年的北京市近城 区 Ｌ ａ ｎ ｄ Ｓ ａ ｔ Ｔ Ｍ（ 影像数据 由国际科 学数据服务平 台免 费提供 ） ， 数据采集时 间分别为 １ ９ ９ ９年 ７月 １日、 ２ ０ ０ ３年 ５月 ２ ５ 日以及 ２ ０ ｌ ０年 ６
月 ５日， 该时间段 内， 植被生长状态 良好 ， 数据采集 月份接近 ， 很大程度上减少 了光谱信息差异带来 的 分类结果的差异 ， 本次试验中采用 ７ ， ４ ， ２波段进行 融合研究。
１ ． ３ 此次试 验 的流程 （ 如 图 ｌ所示 ）
遥感影像收集
Ｊ ｒ
大气校正 、几何配准
１ ０ ０个左 右 的像 元 作 为 评 价 因子 ， 得 出 如 下 评 价 结
20世纪90年代中国土地利用变化时空特征及其成因分析
如何应对婚姻状况变化带来的问 题
如何应对婚姻状况变化带来的问题
针对婚姻状况变化带来的问题，需要从个人、家庭和社会三个层面来采取相 应的措施。
个人层面：
如何应对婚姻状况变化带来的问题
1、提高自身素质和能力，以增加在婚姻市场上的竞争力； 2、转变传统的婚姻观念，以更加开放的心态对待婚姻和家庭；*学会处理婚 姻家庭中的问题和矛盾，以提高婚姻质量和稳定性。
20世纪90年代中国土地利用变化的时空特征及其成因分析
将中国的土地利用变化放在世界背景下进行比较，可以发现中国的土地利用 变化具有独特性。与发达国家相比，中国的土地利用变化速度较快，且存在着粗 放式开发和过度开垦等问题。但是，与一些发展中国家相比，中国在土地利用变 化的管理和规划方面又具有一定的优势。这主要是因为中国政府在土地利用规划 方面采取了一系列措施，加强了对土地资源的管理和保护。
20世纪90年代中国土地利用变化的时空特征及其成因分析
根据模型的预测结果，未来中国的土地利用变化将仍然保持较高的速度。特 别是在城市化进程中，城市用地的需求将继续增加，而耕地面积可能会进一步减 少。同时，不同地区的土地利用变化差异也可能加剧，这需要政府加强宏观调控 和区域协调发展。
20世纪90年代中国土地利用变化的时空特征及其成因分析
参考内容
引言
引言
随着社会的不断发展和改革开放的深入，我国婚姻状况在20世纪90年代以来 发生了显著的变化。这些变化涉及到婚姻观念、结婚率、离婚率、晚婚等现象， 对传统婚姻模式产生了重要的影响。本次演示将围绕这些变化进行分析，探讨其 背后的原因、影响和应对策略。
主体部分
1、我国婚姻状况变化的趋势和 特点
20世纪90年代中国土地利用变 化时空特征及其成因分析
北京城区土地利用变化研究
北京城区土地利用变化研究摘要: 本文以北京市城八区为研究区，基于rs和gis技术，利用1988年、1998年和2008年三期landsattm遥感数据，研究分析北京城八区近20年的土地利用变化特征。
以单一土地利用动态度、土地利用程度综合指数及土地转移矩阵作为指标，分析北京城区土地利用的动态变化情况，揭示该区的土地利用变化幅度、速度和土地利用变化的转移方向，最后结合研究区的自然环境、交通、社会及政策制度等因素对研究区土地利用变化的驱动力进行分析。
关键词：土地利用变化；单一土地利用动态度；驱动力分析；1．引言土地利用/覆盖变化（lucc）能体现人类活动的过程，对它的研究有助于增强对人类活动在全球变化中作用机制的认识。
土地利用/土地覆被变化(lucc)是全球变化研究的重要领域之一[1-4]。
我国正处于高速的城市化阶段，城市化的过程使得大规模的土地利用/土地覆盖变化发生。
因此，城市化背景下的土地利用/覆盖变化研究，正成为众多研究者关注的问题[3-5]。
北京作为我国的政治、经济和文化中心，吸引着愈来愈多的人口的涌进，对土地的需求也越来越多，势必影响城市的土地利用变化。
因此，近几十年来，对北京地区的土地利用/覆盖变化也受到广泛的关注，如何春阳、夏兵、牛树奎都对北京的土地利用变化情况做出了研究分析，但是研究的时间段多是截止到2002年左右，而如今城市都市化进程进一步加快，特别是北京又历经了2008年的奥运会，其适宜的条件受到越来越多人的青睐，导致土地需求量的增加，这也势必带来土地利用的剧烈变化。
2．研究区概况及数据处理2.1研究区概况北京市地处华北大平原的西北部，其东南部为平原，属于华北平原的西北边缘区；西部山地，为太行山脉的东北余脉；北部、东北部山地，为燕山山脉的西段支脉。
地理位置为北纬39°26′至41°03′，东经115°25′至 117°30′地处暖温带半湿润大陆性季风气候区，四季分明。
北京市土地资源集约利用问题与对策探讨
北京市土地资源集约利用问题与对策探讨1．北京市土地资源集约利用现状根据北京市2006年土地利用变更调查结果，北京市建设用地率为19．94％，建设用地地均二三产业产值237万元／公顷，地均工业产值为117．6万元／公顷，地均GDP为48万元／公顷，与2005年的41．96万元／公顷相比较，增长了14．3％，更远远高于国家平均的2．20万元／公顷，单位建设用地固定资产投资额为103万／公顷，均居于全国前列，表明北京市土地资源的投资强度与效益都是比较高的。
北京市山地多，平原少，后备资源不足，山地占全市面积的63．5％之多，达10417．5平方公里，环绕市区平原面积仅占32％，土地利用率高达85．5％，这不利于北京市城市的扩展和建设用地的开发。
2．北京市土地资源集约利用存在的问题2．1耕地面积减少过多近年来，随着城市郊区化浪潮的推进，北京市城市用地不断向外扩张，造成农业用地尤其是耕地迅速减少(见图1)，尤其在2000~2002年，3年间耕地减少了8万公顷。
2006年北京市人均耕地占有量为0．22亩，全国人均耕地占有量则为1．48亩，北京市人均耕地占有量仅相当于全国的1／7，地均农业产值为1630．7元／亩。
图1北京市耕地面积的变化图12．2农村土地资源浪费严重，不利于土地的集约利用北京市农村居民点人均用地面积为355．4XFa方米，远远高于国家规定的150平方米的标准，也高于上海市人均用地面积为253平方米的指标。
农村居民点数量比较多而且相对比较分散，以及农村的违规建设用地较多客观上造成了农村人均用地面积超标，从而造成了土地资源的浪费和土地利用效率的低下。
此外，土地资源浪费严重，利用农地开发销售商品住宅，即“小产权房”的问题突出。
调查显示，2006年，北京市65000宗乡村建设用地中，8000多宗由区县审批、3000多宗由乡镇“审批”，其余50000多宗则是村组自行“审批”，涉及土地面积达488平方公里。
1932年以来北京主城区土地利用空间扩张特征与机制分析
212 城市空间扩张建筑密度信息提取 城市建筑密度是反映城市土地利用集约 程度
的重要指标。对于衡量城市是否呈现低密度蔓延, 城市蔓延 中的低密度扩 张, Landsat TM 影像、地 形图等空间信息具有较好地反映。 2007年, 通过 GPS空间定位, 航片分析, 实地考察计算城 市建 筑密度, 建立 城市建筑密度的分类标准, 并 与遥 感影像与地形图比较建立城市建筑密 度解译标志 (表 2) 。本研究根据城市扩张中土地 建筑密度分 为低密度、中 密度与高密度, 用以定量分析 北京 城市空间扩张过程蔓延态势, 以及不 同建筑密度 的面积变化、空间分布特征和城市的蔓延程度。
3 城市土地利用空间扩张过程分析
311 城市土地利用面积扩张过程分析 北京城最早建于公元前 17世纪 - 589年, 今
广安门以北, 以及白云观一带的燕国 / 蓟城 0。 12 世纪初, 金入 主中原并迁都北京建立金中都, 在 今天的北京 城的西 南部宣 武区一 带, 呈 长方 形, 由外城、皇城与 宫殿三部分组成。 1267 - 1272 年 元代在北京建立元大都, 开始具有明 确的城市设 计思想, 形成 了北京城的基本框架, 大都城 略成 长 方 形 , 东 西 长 67 00m, 南北 长 7 60 0m。元 大都
基于遥感与 G IS 技术, 国内外研究者 从不同 时空尺度上, 对城市扩张过程、空间格局、形态 特征, 以及 驱动 因素 进行 研究。在全 球尺 度 上, 利用 ASTER数据对全球 100个大城市进行遥感监 测 [ 5] , 全球发达与发展中国家 77个特大城市形态 特征进行比较分析 [ 6] , 在全国尺度上, 对 20世纪
1 引言
全球城市化正在加速, 城市化引起土地利用 / 覆盖变化, 从而导致社会、经济与环境的进一步变 化, 进而对区域生态环境以及累积的方式影响全球 环境变化 [ 1- 3] 。城市土地利用变化是城市化过程空 间布局与结构变化的综合反映, 它直接和间接地与 城市人口、环境改变及社会经济发展密切相关。城 市空间扩张是城市化过程以及城市土地利用变化最 为直接的表现形式。改革开放以来, 我国经历了快 速的城市化过程, 城市土地利用与 空间扩张遥感 监测已经成为国内外研究的热点问题 [ 1- 24] 。
北京市土地利用现状分析
北京市土地利用现状分析作者：左淑惠来源：《商》2016年第33期摘要：根据2014年北京市土地变更调查资料，对该区土地资源的数量、结构、分布、现状等方面的分析，在分析土地利用情况及其特点的基础上，揭示了土地利用中存在的问题，并提出一些解决对策。
关键词：土地利用；现状分析；北京市土地是人类赖以生存与发展的重要资源和物质保障，是影响一国发展乃至社会文明的基本要素，它将决定着区域内的经济、科技、城镇化、现代化等领域的改革方向。
随着现代社会人口的不断增长以及工业化进程的加速，人类对土地资源的开发利用强度不断加大，对土地资源不合理的利用，最终会导致一系列的土地利用问题。
因此要对土地利用现状进行分析，进一步优化和调整土地利用结构，充分挖掘土地利用潜力，保持国民经济的持续健康稳定的发展。
一、研究区概况北京市我国的首都，其位于华北平原西北隅，东与天津市相邻，北、西、南被河北省包围。
纬度位置为东经115.7°—117.4°，北纬39.4°—41.6°，东西宽160公里，南北最长170公里，东南距渤海约150公里。
北京的山地面积约占全市土地面积的2/3，平原面积约占1/3，地势总体呈西北高东南低。
北京市土地总面积16410.54平方公里，占全国总土地面积的0.17%。
全市总计16个区县。
气候为典型的北温带半湿润大陆性季风气候，四季分明，雨热同期。
截止2014年末，北京常住人口2151.6万人，城镇人口1859万人，乡村人口292.6万人，常住人口密度为1311人/平方公里，是我国人口密度最大的地区之一。
二、北京市土地利用现状分析（一）土地利用数量分析据2014年北京市土地变更调查资料，北京市土地总面积为1641054公顷，其中耕地219948.76公顷、园地135103.71公顷、林地737542.89公顷、草地85139.49公顷，水域及水利设施用地78378.65公顷、城镇村及工矿用地302939.17公顷、交通运输用地47006.28公顷、其他土地 34557.11公顷。
北京城市土地利用／覆盖变化及其对雨洪调节服务的影响
第４０卷第１６期２０２０年８月生态学报ＡＣＴＡＥＣＯＬＯＧＩＣＡＳＩＮＩＣＡＶｏｌ．４０，Ｎｏ．１６Ａｕｇ．，２０２０基金项目：中国科学院Ａ类战略性先导科技专项（ＸＤＡ２３１００２０１）；北京市自然科学基金重点项目（８１７１００４）收稿日期：２０１９⁃１２⁃１８；㊀㊀网络出版日期：２０２０⁃０６⁃０８∗通讯作者Ｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇａｕｔｈｏｒ．Ｅ⁃ｍａｉｌ：ｋｕａｎｇｗｈ＠ｉｇｓｎｒｒ．ａｃ．ｃｎＤＯＩ：１０．５８４６／ｓｔｘｂ２０１９１２１８２７３６李孝永，匡文慧．北京城市土地利用／覆盖变化及其对雨洪调节服务的影响．生态学报，２０２０，４０（１６）：５５２５⁃５５３３．ＬｉＸＹ，ＫｕａｎｇＷＨ．Ｕｒｂａｎｌａｎｄｕｓｅ／ｃｏｖｅｒｃｈａｎｇｅａｎｄｉｔｓｉｍｐａｃｔｏｎｕｒｂａｎｆｌｏｏｄｒｅｇｕｌａｔｉｏｎｅｃｏｓｙｓｔｅｍｓｅｒｖｉｃｅｉｎＢｅｉｊｉｎｇ．ＡｃｔａＥｃｏｌｏｇｉｃａＳｉｎｉｃａ，２０２０，４０（１６）：５５２５⁃５５３３．北京城市土地利用／覆盖变化及其对雨洪调节服务的影响李孝永１，２，３，匡文慧１，∗１中国科学院地理科学与资源研究所陆地表层格局与模拟重点实验室，北京㊀１００１０１２中国科学院生态环境研究中心城市与区域生态国家重点实验室，北京㊀１０００８５３中国科学院大学，北京㊀１０００４９摘要：深入认识城市土地利用／覆盖变化对雨洪调节服务的影响对于提升城市生态系统服务和雨洪管理具有重要意义㊂基于多期Ｌａｎｄｓａｔ遥感影像，利用混合像元分解与人工目视解译集成的方法提取了北京市１９９１ ２０１４年的土地利用／覆盖数据，模拟评估了不同降雨情景下的地表产流与雨洪调节服务，并分析了城市建成区的土地利用／覆盖变化对雨洪调节服务的影响㊂结果表明：１９９１ ２０１４年，北京城市用地面积增长了１０９６．５３ｋｍ２，建成区内不透水面比例上升了９．８３％㊂城市建成区雨洪调节服务总体呈下降趋势，１ａ㊁１０ａ㊁２５ａ和１００ａ一遇降雨情景下平均地表径流调节率分别下降了５．３７％㊁２．４０％㊁１．７５％和１．０４％，一定程度上加剧了城市的雨洪产流风险㊂同时，城市新扩张区的土地利用／覆盖变化对雨洪调节服务的影响较老城区更强，贡献度超过８４％㊂建议未来城市新区发展应合理配置不透水地表和绿地空间以提升城市雨洪调节服务㊂关键词：城市化；土地利用／覆盖变化；雨洪调节服务；北京Ｕｒｂａｎｌａｎｄｕｓｅ／ｃｏｖｅｒｃｈａｎｇｅａｎｄｉｔｓｉｍｐａｃｔｏｎｕｒｂａｎｆｌｏｏｄｒｅｇｕｌａｔｉｏｎｅｃｏｓｙｓｔｅｍｓｅｒｖｉｃｅｉｎＢｅｉｊｉｎｇＬＩＸｉａｏｙｏｎｇ１，２，３，ＫＵＡＮＧＷｅｎｈｕｉ１，∗１ＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＬａｎｄＳｕｒｆａｃｅＰａｔｔｅｒｎａｎｄＳｉｍｕｌａｔｉｏｎ，ＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＧｅｏｇｒａｐｈｉｃａｌＳｃｉｅｎｃｅｓａｎｄＮａｔｕｒａｌＲｅｓｏｕｒｃｅｓＲｅｓｅａｒｃｈ，ＣｈｉｎｅｓｅＡｃａｄｅｍｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅｓ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１００１０１，Ｃｈｉｎａ２ＳｔａｔｅＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＵｒｂａｎａｎｄＲｅｇｉｏｎａｌＥｃｏｌｏｇｙ，ＲｅｓｅａｒｃｈＣｅｎｔｅｒｆｏｒＥｃｏ－ＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌＳｃｉｅｎｃｅｓ，ＣｈｉｎｅｓｅＡｃａｄｅｍｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅｓ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１０００８５，Ｃｈｉｎａ３ＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＣｈｉｎｅｓｅＡｃａｄｅｍｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅｓ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１０００４９，ＣｈｉｎａＡｂｓｔｒａｃｔ：Ｕｎｄｅｒｓｔａｎｄｉｎｇｔｈｅｉｍｐａｃｔｏｆｌａｎｄｕｓｅ／ｃｏｖｅｒｃｈａｎｇｅｏｎｕｒｂａｎｆｌｏｏｄｒｅｇｕｌａｔｉｏｎｅｃｏｓｙｓｔｅｍｓｅｒｖｉｃｅ（ＵＦＲＥＳ）ｉｓｉｍｐｏｒｔａｎｔｆｏｒｉｍｐｒｏｖｉｎｇｔｈｅｕｒｂａｎｅｃｏｓｙｓｔｅｍｓｅｒｖｉｃｅｓａｎｄｕｒｂａｎｓｔｏｒｍｗａｔｅｒｍａｎａｇｅｍｅｎｔ．Ｉｎｔｈｉｓｓｔｕｄｙ，Ｌａｎｄｓａｔｉｍａｇｅｓａｎｄｈｙｂｒｉｄｃｌａｓｓｉｆｉｃａｔｉｏｎａｐｐｒｏａｃｈ（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇｌｉｎｅａｒｓｐｅｃｔｒａｌｕｎｍｉｘｉｎｇａｎｄａｒｔｉｆｉｃｉａｌｖｉｓｕａｌｉｎｔｅｒｐｒｅｔａｔｉｏｎ）ｗｅｒｅａｐｐｌｉｅｄｔｏｅｘｔｒａｃｔｕｒｂａｎｌａｎｄｕｓｅ／ｃｏｖｅｒｄａｔａｏｆＢｅｉｊｉｎｇｆｒｏｍ１９９１ｔｏ２０１４．Ｔｈｅｎ，ｕｒｂａｎｓｕｒｆａｃｅｒｕｎｏｆｆａｎｄＵＦＲＥＳｕｎｄｅｒｄｉｆｆｅｒｅｎｔｒａｉｎｆａｌｌｒｅｔｕｒｎｉｎｇｐｅｒｉｏｄｓｗｅｒｅｓｉｍｕｌａｔｅｄａｎｄｅｖａｌｕａｔｅｄｉｎｂｕｉｌｔ⁃ｕｐａｒｅａｓ，ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ．Ａｎｄｗｅｆｕｒｔｈｅｒａｎａｌｙｚｅｄｔｈｅｉｍｐａｃｔｏｆｌａｎｄｕｓｅ／ｃｏｖｅｒｃｈａｎｇｅｏｎＵＦＲＥＳ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｉｎｄｉｃａｔｅｄｔｈａｔｔｈｅｔｏｔａｌａｒｅａｏｆｂｕｉｌｔ⁃ｕｐｌａｎｄｉｎｃｒｅａｓｅｄｂｙ１０９６．５３ｋｍ２ｆｒｏｍ１９９１ｔｏ２０１４ｉｎＢｅｉｊｉｎｇ．Ｍｅａｎｗｈｉｌｅ，ｕｒｂａｎｉｍｐｅｒｖｉｏｕｓｓｕｒｆａｃｅａｒｅａ（ＩＳＡ）ｆｒａｃｔｉｏｎｉｎｃｒｅａｓｅｄｂｙ９．８３％．ＴｈｅＵＦＲＥＳｓｈｏｗｅｄａｄｅｃｒｅａｓｅｄｔｒｅｎｄｗｉｔｈａｄｅｃｒｅａｓｅｏｆｒｕｎｏｆｆｒｅｄｕｃｔｉｏｎｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙｂｙ５．３７％，２．４０％，１．７５％ａｎｄ１．０４％ｕｎｄｅｒ１ａ，１０ａ，２５ａ６２５５㊀生㊀态㊀学㊀报㊀㊀㊀４０卷㊀ａｎｄ１００ａｒａｉｎｆａｌｌｒｅｔｕｒｎｉｎｇｐｅｒｉｏｄｓ，ｗｈｉｃｈｉｎｃｒｅａｓｅｄｕｒｂａｎｆｌｏｏｄｒｉｓｋｉｎａｃｅｒｔａｉｎｅｘｔｅｎｔ．Ｃｏｍｐａｒｉｎｇｗｉｔｈｔｈｅｏｌｄｕｒｂａｎａｒｅａ，ｔｈｅｌａｎｄｃｏｖｅｒｃｈａｎｇｅｈａｄｍｏｒｅｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｉｍｐａｃｔｏｎＵＦＲＥＳｉｎｔｈｅｎｅｗｅｘｐａｎｓｉｏｎｕｒｂａｎａｒｅａ，ａｎｄｉｔｓｃｏｎｔｒｉｂｕｔｉｏｎｒａｔｉｏｉｓｈｉｇｈｅｒｔｈａｎ８４％．ＷｅｓｕｇｇｅｓｔｔｈｅｆｒａｃｔｉｏｎｏｆｕｒｂａｎＩＳＡａｎｄｇｒｅｅｎｓｐａｃｅ（ＧＳ）ｓｈｏｕｌｄｂｅｄｅｓｉｇｎｅｄｐｒｏｐｅｒｌｙｉｎｔｈｅｆｕｔｕｒｅｕｒｂａｎｐｌａｎｎｉｎｇｔｏｉｍｐｒｏｖｅＵＦＲＥＳ．ＫｅｙＷｏｒｄｓ：ｕｒｂａｎｉｚａｔｉｏｎ；ｌａｎｄｕｓｅ／ｃｏｖｅｒｃｈａｎｇｅ；ｕｒｂａｎｆｌｏｏｄｒｅｇｕｌａｔｉｏｎｅｃｏｓｙｓｔｅｍｓｅｒｖｉｃｅｓ；Ｂｅｉｊｉｎｇ在全球气候变化和快速城市化背景下，城市洪涝灾害风险逐渐加剧［１⁃２］㊂研究表明，全球超过６００个城市正面临着严重的洪涝灾害风险㊂其中，中国有超过６０％的城市发生过内涝［３⁃５］㊂城市化过程中土地利用／覆盖的剧烈变化尤其是不透水面的迅速扩张，导致城市区域自然水文过程明显改变，削弱了城市生态系统的雨洪调节能力［６⁃８］㊂城市生态系统雨洪调节服务是人类从生态系统获取的重要惠益之一，反映了城市生态系统通过植被的冠层截留㊁土壤下渗等方式影响地表径流产生过程和径流量，从而减小洪涝灾害风险与造成社会经济损失的能力［９⁃１１］㊂目前，较多研究集中于区域尺度的生态系统洪涝调节服务空间评价与制图［１２⁃１４］，但由于城市内部下垫面结构具有高度的空间异质性，城市雨洪调节服务的量化评估存在一定困难㊂在城市流域的研究中，ＳＷＡＴ㊁ＳＷＭＭ㊁ＨＥＣ－ＨＭＳ等分布式水文模型被广泛应用于模拟不同降雨情景下地表径流的变化特征［１５］㊂为了评估城市雨洪调节服务，前人基于地表径流构建了一些表征雨洪调节服务的参数指标，包括城市绿地径流调蓄量和调节率㊁地表径流下渗率㊁地表径流系数等［１６⁃１９］㊂相关研究表明自然植被较其他土地利用类型能够提供更多的雨洪调节服务，城市公园绿地区较工业区㊁商业区等功能区具有更高的雨洪调节能力［１３，１６］㊂同时，由于城市不透水面比例的上升使得地表产流量增加和洪峰提前，绿地空间的减少导致城市对雨水的滞留能力下降，这一过程加剧了城市雨洪调节服务的退化程度［１９⁃２０］㊂因此，揭示北京城市土地利用／覆盖变化对雨洪调节服务的影响对优化城市生态结构与提升城市生态系统可持续性尤为重要㊂近年来，快速城市化导致北京城市不透水面迅速增长，进一步加剧了城市雨洪产流和内涝风险㊂例如，２０１２年 ７．２１ 的特大暴雨引发的城市内涝灾害，造成了严重的社会经济损失［２１⁃２２］㊂虽然已有研究评估了北京城市绿地空间的滞蓄雨水径流调节能力与雨洪产流风险［３，１５］，但对长时间序列的土地利用／覆盖变化特征及其对雨洪调节服务影响的研究仍然较少㊂因此，本研究通过分析１９９１ ２０１４年北京城市土地利用／覆盖和雨洪调节服务的变化，定量评估城市土地利用／覆盖变化对雨洪调节服务的影响，以期为城市生态结构优化㊁雨洪调节服务提升及海绵城市规划建设提供科学依据㊂１㊀数据与方法１．１㊀研究区概况北京市地理位置为３９．４ʎＮ ４１．６ʎＮ㊁１１５．７ʎＥ １１７．４ʎＥ，市域面积约１．６４万ｋｍ２，其中城市核心区（东城㊁西城㊁朝阳㊁丰台㊁石景山㊁海淀）的面积为１３６９ｋｍ２㊂过去３０年间，北京市经历了快速的城市化过程㊂到２０１８年，全市常住人口为２１５４．２万，人口城镇化水平达到８６．５％［２３］㊂北京市的气候为温带大陆性季风气候，雨热同期，多年平均降水量约５９０ｍｍ，其中夏季降雨量占全年的７０％以上［２４］㊂２０１６年，住建部将北京市列入第二批 海绵城市 试点城市，旨在通过提升排水能力和建设低影响开发设施以提升城市雨洪调节服务，达到 小雨不积水，大雨不内涝 的成效［２５］㊂１．２㊀数据源本研究所用的数据包括遥感影像数据㊁土地利用／覆盖数据和土壤类型数据㊂（１）Ｌａｎｄｓａｔ遥感影像（行列号：１２３／０３２），包括１９９１㊁２０００㊁２００９和２０１４年４期，空间分辨率为３０ｍ，数据下载自美国地质调查局（ｈｔｔｐｓ：／／ｇｌｏｖｉｓ．ｕｓｇｓ．ｇｏｖ／），用于提取城市土地利用／覆盖数据；（２）高分辨率遥感影像，用于验证城市土地利用／覆盖数据，时间为２０１４年，空间分辨率为０．８ｍ，数据获取自地理监测云平台（ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｄｓａｃ．ｃｎ／）；（３）土地利用／覆盖数据包括北京市市域１９９０㊁２０００㊁２０１０和２０１５年的１：１０万土地利用／覆盖数据，该数据城市用地的分类精度能够达到９０％以上［２６⁃２７］，将用于辅助提取城市用地边界，空间分辨率为３０ｍ；（４）土壤类型数据则作为水文模型的输入数据，空间分辨率为１ｋｍ㊂土地利用／覆盖数据和土壤类型数据均获取自中国科学院资源与环境科学数据中心（ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｒｅｓｄｃ．ｃｎ／）㊂１．３㊀城市土地利用／覆盖数据提取图１㊀建成区㊁老城区和新扩张区示意图㊀Ｆｉｇ．１㊀Ｄｅｆｉｎｉｔｉｏｎｏｆｂｕｉｌｔ⁃ｕｐａｒｅａ，ｏｌｄｂｕｉｌｔ⁃ｕｐａｒｅａａｎｄｎｅｗｅｘｐａｎｓｉｏｎａｒｅａ１．３．１㊀城市用地提取基于北京市１９９０㊁２０００㊁２０１０和２０１５年土地利用／覆盖数据的城市用地图层，利用１９９１㊁２０００㊁２００９和２０１４年的Ｌａｎｄｓａｔ影像和人工目视解译方式在ＡｒｃＧＩＳ１０．２软件环境下对４期城市用地边界进行修订，获取对应年份的城市用地数据，即城市建成区边界数据㊂为了评估城市土地利用／覆盖变化对雨洪调节服务的影响，本研究将各个时段的城市用地划分为老城区和新扩张区，具体见图１㊂１．３．２㊀城市地表覆盖组分数据提取本研究将城市土地覆盖划分为不透水面㊁绿地空间㊁水域和裸土四种类型，并利用线性混合像元分解方法提取各类的组分信息，该方法目前已经广泛应用于城市不透水面信息提取研究中［２８⁃３１］㊂线性混合像元分解是假设像元在某一波段的反射率等于各个组分的反射率与其所占像元面积比例的加权和，具体可表示为：Ｒ＝ðｎｉ＝１ｆｉｅｉ＋ε（１）式中，Ｒ为地表反射率；ｆｉ为端元ｅｉ组分信息；ｎ为选取的端元数目㊂本研究中选取高反照㊁低反照㊁植被和裸土４个端元进行像元分解，并用于后续不透水面㊁植被㊁水域和裸土信息的提取［３０］㊂为验证城市土地覆盖组分的提取精度，在２０１４年建成区内随机采样了１８７个９０ｍˑ９０ｍ的网格，利用２０１４年的高分辨率影像数据和人工目视解译方式获取各个网格内不透水面和绿地空间比例㊂通过对比基于Ｌａｎｄｓａｔ提取的不透水面和绿地空间比例与高分辨率遥感影像提取的地表覆盖比例，均方根误差小于１０％，表明获取的数据精度能够满足后续研究需求（图２）㊂１．４㊀城市雨洪调节服务评估本研究选取城市绿地空间径流调节率［９］表征地表径流调节能力，用于刻画城市雨洪调节服务㊂具体计算公式如下：ＲＯＲ＝ΔＶˑ（０．００１ˑＰˑＡ）－１ˑ１００％（２）式中，ＲＯＲ为各区域的地表径流调节率；ΔＶ为各区域绿地空间的地表径流调蓄量；Ｐ为降水量；Ａ为各区域的面积㊂径流调节率越高，则表明绿地空间的提供的雨洪调节服务越高㊂对于绿地空间的地表径流调蓄量［９］（ΔＶ），具体计算公式如下：ΔＶ＝ðｎｉ＝１０．００１ˑ（Ｑｉ－Ｑａ）ˑＡｉ（３）式中，ΔＶ是像元内绿地空间的地表径流调蓄量；Ｑｉ是比例为１００％的不透水面产生的地表径流量；Ｑａ是实际产生的地表径流量；Ａｉ是每个像元的面积㊂本研究利用ＳＣＳ ＣＮ水文模型［３２］模拟不同降雨情景下地表产流（Ｑ），具体计算公式如下：Ｑ＝Ｐ－Ｉａ()２Ｐ－Ｉａ＋ＳＰȡＩａ()Ｑ＝０Ｐ＜Ｉａ()ìîíïïïï（４）７２５５㊀１６期㊀㊀㊀李孝永㊀等：北京城市土地利用／覆盖变化及其对雨洪调节服务的影响㊀图２㊀不透水面和绿地空间数据验证散点图Ｆｉｇ．２㊀ＶａｌｉｄａｔｉｏｎｏｆｕｒｂａｎｉｍｐｅｒｖｉｏｕｓｓｕｒｆａｃｅａｒｅａａｎｄｇｒｅｅｎｓｐａｃｅｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓＩＳＡ：不透水面Ｉｍｐｅｒｖｉｏｕｓｓｕｒｆａｃｅ；ＧＳ：绿地空间Ｇｒｅｅｎｓｐａｃｅ；ＧＦ：高分ＧａｏｆｅｎＳ＝２５４００ＣＮ－２５４（５）Ｉａ＝λˑＳ（６）式中，Ｑ是地表产流量；Ｐ是降水量；Ｓ是降水潜在最大滞留率；ＣＮ是表征地表产流能力的参数，取值范围是０ １００；Ｉａ是降水的初始下渗量；λ是土壤的下渗系数，一般取值为０．２［１５⁃１６］㊂ＣＮ是ＳＣＳ ＣＮ模型最关键的参数之一，本研究参考Ｆａｎ等［３３］提出的方法进行计算，即利用城市地表覆盖比例及其各自ＣＮ值进行加权计算得到，具体计算公式如下：ＣＮ＝ｆｉｓａˑＣＮｉｓａ＋ｆｖｅｇˑＣＮｖｅｇ＋ｆｓｏｉｌˑＣＮｓｏｉｌ（７）式中，ｆｉｓａ，ｆｖｅｇ和ｆｓｏｉｌ分别代表不透水面㊁植被和裸土在像元内的百分比，ＣＮ，ＣＮｉｓａ，ＣＮｖｅｇ，ＣＮｓｏｉｌ分别代表计算得到的综合ＣＮ值及不透水面㊁植被和裸土的ＣＮ值，不透水面和裸土的初始ＣＮ值分别为９８和９１，植被的初始ＣＮ值的计算方法见参考文献［３２⁃３４］㊂此外，土壤湿度设置为中等情景，降雨情景设置１㊁１０㊁２５ａ和１００ａ一遇４种情景，北京市对应的降雨强度分别为３９．７㊁７２．１㊁８４．９ｍｍ和１０４．４ｍｍ［１５］㊂１．５㊀城市雨洪调节服务空间集聚特征分析１．５．１㊀ＭｏｒａｎᶄｓＩ空间自相关分析全局ＭｏｒａｎᶄｓＩ［３５］可以测度区域整体的自相关性，本研究选取该指数评估城市雨洪调节服务空间分布的集聚特征，其计算公式如下：Ｉ＝ｋðｋｉ＝１ðｋｉ＝１Ｗｉｊ（ｘｉ－ ｘ）（ｘｊ－ ｘ）ðｋｉ＝１ðｋｉ＝１Ｗｉｊðｋｉ＝１（ｘｉ－ ｘ）２（８）式中，ｘ为ｋ个区域地表径流调节率的均值，Ｗｉｊ为空间权重矩阵，ｘｉ为第ｉ个区域的地表径流调节率，且ｉʂｊ㊂１．５．２㊀冷热点分析冷热点分析可用于评估雨洪调节服务高低的聚集状况，具有显著统计意义的热点区，其本身属性有高值，其周边也为高值要素㊂Ｇｅｔｉｓ⁃ＯｒｄＧｉ∗指数［３６］是刻画区域冷热点的常用指标，其计算公式为：Ｇｉ（ｄ）＝ｘｉ－ ＸＳ２ｉðｎｊ＝１ｗｉ，ｊ（ｘｊ－ Ｘ）（９）８２５５㊀生㊀态㊀学㊀报㊀㊀㊀４０卷㊀式中，Ｇｉ（ｄ）是第ｉ个街道的集聚特征统计量；ｘ是第ｉ或ｊ个街道的地表径流调节率；ｗｉ，ｊ是基于距离ｄ范围内的空间相邻权重矩阵；Ｓ２ｉ是地表径流调节率的方差； Ｘ是所有街道径流调节率的均值㊂１．６㊀城市土地利用／覆盖变化对雨洪调节服务的影响评估为定量评估城市土地利用／覆盖变化对雨洪调节服务的影响，本研究首先计算ｔ１到ｔ２时段老城区和新扩张区绿地空间径流调蓄量变化，然后计算其占城市用地总径流调蓄量变化的比例，以表征老城区和新扩张区土地利用／覆盖变化对雨洪调节服务的变化贡献㊂具体计算公式如下：Ｃｏｌｄ＝Ｖｔ２＿ｏｌｄ－Ｖｔ１＿ｏｌｄＶｔ２－Ｖｔ１ˑ１００％（１０）Ｃｎｅｗ＝Ｖｔ２＿ｎｅｗ－Ｖｔ１＿ｎｅｗＶｔ２－Ｖｔ１ˑ１００％（１１）式中，Ｃｏｌｄ和Ｃｎｅｗ分别为ｔ１到ｔ２时段老城区和新扩张区土地利用／覆盖变化对雨洪调节服务影响的贡献；Ｖｔ１和Ｖｔ２分别为ｔ１和ｔ２时间的径流调蓄量；Ｖｔ１＿ｏｌｄ和Ｖｔ２＿ｏｌｄ分别为老城区在ｔ１和ｔ２时间的径流调蓄量；Ｖｔ１＿ｎｅｗ和Ｖｔ２＿ｎｅｗ分别为新扩张区在ｔ１和ｔ２时间的径流调蓄量㊂２㊀结果与分析２．１㊀城市土地利用／覆盖变化特征分析在人口和社会经济增长的驱动下，北京城市用地呈快速扩张趋势，但增长趋势逐渐放缓㊂１９９１ ２０１４年，城市用地面积从３８０．４４ｋｍ２增长１４７６．９６ｋｍ２２２００９ ２０１４在朝阳区Ｆｉｇ．３㊀Ｕｒｂａｎｌａｎｄｕｓｅ／ｃｏｖｅｒｃｈａｎｇｅｏｆＢｅｉｊｉｎｇｉｎ１９９１，２０００，２００９ａｎｄ２０１４同时，城市内部土地覆盖结构也发生显著变化㊂其中，城市建成区内不透水面的面积由１９９１年的２０４．２２ｋｍ２增加到２０１４年的９３７．９６ｋｍ２，比例则由５３．６８％上升到６３．５１％（图３）㊂特别是２０００年以来，在新一轮国土空间开发的驱动下，北京城市内部不透水面也呈快速扩张态势，２０００ ２０１４年间增长了３０８．３５ｋｍ２，比例上升了１２．６７％㊂虽然城市公园绿化建设取得一系列成效，使得公共绿地空间的面积由１３９．９３ｋｍ２增长到４８３．７４ｋｍ２，但在整个建成区内绿地空间比例却下降到３２．７５％（图３）㊂２．２㊀城市雨洪调节服务变化特征分析总的来看，１９９１ ２０１４年北京城市的雨洪调节服务呈先上升后下降趋势㊂在１年一遇降雨情景下，２０１４年北京城市建成区的平均地表径流调节率为３４．０５％，表明城市绿地空间能够有效滞留３４．０５％的雨水，一定９２５５㊀１６期㊀㊀㊀李孝永㊀等：北京城市土地利用／覆盖变化及其对雨洪调节服务的影响㊀图４㊀１９９１㊁２０００㊁２００９和２０１４年北京城市土地利用／覆盖变化空间分布Ｆｉｇ．４㊀Ｓｐａｔｉａｌｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｏｆｕｒｂａｎｌａｎｄｕｓｅ／ｃｏｖｅｒｃｈａｎｇｅｓｏｆＢｅｉｊｉｎｇｉｎ１９９９，２０００，２００９ａｎｄ２０１４㊀图５㊀１ａ㊁１０ａ㊁２５ａ和１００ａ一遇降雨情景下城市雨洪调节服务变化Ｆｉｇ．５㊀Ｕｒｂａｎｆｌｏｏｄｒｅｇｕｌａｔｉｏｎｅｃｏｓｙｓｔｅｍｓｅｒｖｉｃｅｃｈａｎｇｅｕｎｄｅｒ１ａ，１０ａ，２５ａａｎｄ１００ａｒａｉｎｆａｌｌｒｅｔｕｒｎｉｎｇｐｅｒｉｏｄｓｃｅｎａｒｉｏｓ程度上降低城市的雨洪产流风险㊂随降雨强度增大市绿地的径流调节能力逐渐下降，１０ａ㊁２５ａ和１００ａ降雨情景下平均径流调节率分别下降到２６．２４．５４％和２１．８９％（图５）㊂与１９９１年相比，内平均地表径流调节率在４别为５．３７％㊁２．４０％㊁１．７５％和１．０４％，对雨水的调节能力有所下降，洪产流风险㊂其中，２０００显高于其他年份，较高，这也表明城市绿地空间的合理配置一定程度上能够提升雨洪调节服务㊂从空间上来看，由于老城区和新扩张区内不透水面和绿地空间结构和配置的差异，使城市地表径流调节率呈 中间低－四周高 的空间分布格局，并具有明显的空间集聚特征（图６）㊂在１０ａ一遇降雨情景下，在９９％的置信区间内１９９１年㊁２０００年㊁２００９年㊁２０１４年径流调节率的ＭｏｒａｎᶄｓＩ指数分别为０．５５㊁０．６１㊁０．５３和０．４９，表明街道尺度的地表径流调节率分布具有高度集聚性，整体呈现以东城和西城为核心的冷点区以及以西部和东南部为核心的热点区㊂同时，２０１４年在９５％的置信区间内雨洪调节服务低值聚集区较１９９１年也有所扩张，高值聚集区距城市中心更远，表明城市内部的雨洪产流风险更高（图６）㊂２．３㊀城市土地利用／覆盖变化对雨洪调节服务的影响分析由于城市老城区和新扩张区不同时段土地利用／覆盖变化存在差异，其对城市雨洪调节服务变化的影响程度也有所不同㊂总的来看，１９９１ ２０１４年城市新扩张区土地利用／覆盖变化对雨洪调节服务的变化起主导作用，贡献度超过８４％，老城区的贡献度不足１６％（图７）㊂这主要是由于老城区内部土地覆盖结构相对稳定，变化幅度较小；而新扩张区由于初始时段的自然植被比例相对较高，变化程度更剧烈㊂结果也表明不同的降雨强度情景下老城区和新扩张区土地利用／覆盖变化对雨洪调节服务的影响并无明显差异㊂同时，由于城市新扩张区土地利用／覆盖变化的速度和强度逐渐下降，对雨洪调节服务的影响程度随之逐渐下降，而老城区对雨洪调节服务的影响程度逐渐增强㊂从不同时段来看，１９９１ ２０００年由于城市扩张速度较快，新扩张区对雨洪调节服务变化的贡献度超过６９％；２０００ ２００９年，在城市 外延式 扩张的同时老城区内不透水面也呈 填充式 增长，导致其不透水面比例不断上升，使得老城区对雨洪调节服务的影响有所增０３５５㊀生㊀态㊀学㊀报㊀㊀㊀４０卷㊀图６㊀１９９１㊁２０００㊁２００９㊁２０１４年１０ａ一遇降雨情景下城市雨洪调节服务空间分布格局与冷热点分析Ｆｉｇ．６㊀Ｕｒｂａｎｆｌｏｏｄｒｅｇｕｌａｔｉｏｎｅｃｏｓｙｓｔｅｍｓｅｒｖｉｃｅｓａｎｄｈｏｔｓｐｏｔｕｎｄｅｒ１０ａｒａｉｎｆａｌｌｒｅｔｕｒｎｉｎｇｐｅｒｉｏｄｉｎ１９９１㊁２０００㊁２００９ａｎｄ２０１４强，但新扩张区的贡献率仍然高于５３％；２００９ ２０１４年，城市扩张速度明显放缓，建成区内不透水面以 填充式 模式发展，老城区对雨洪调节服务的影响逐渐高于新扩张区（图７）㊂３㊀结论与讨论本文以北京为研究区域，基于多期Ｌａｎｄｓａｔ遥感影像提取了城市土地利用／覆盖数据，量化了不同降雨情景下的雨洪调节服务，并定量评估了城市土地利用／覆盖变化对建成区内雨洪调节服务变化的影响㊂研究主要结论如下：１９９１ ２０１４年北京城市用地呈快速扩张态势，城市内部不透水面比例明显上升，导致城市绿地空间比例下降幅度达到９．９０％㊂地表径流调节率对土地利用／覆盖变化响应剧烈，城市不透水面的快速增长导致城市雨洪调节服务呈现退化态势㊂城市新扩张区较老城区相比，雨洪调节能力更高，也主导着城市建成区内雨洪调节服务的变化，但老城区的贡献逐渐增加㊂在未来城市建设规划中应合理布局绿地空间以提升城市雨洪调节服务供给能力，减小城市雨洪和内涝风险㊂研究发现，城市地表径流调节能力随降雨强度的增大逐渐下降，但下降趋势有所减缓，这可能是由于城市绿地植被和地表对降雨的滞留和下渗能力有限所致，与已有研究中不同功能区的地表径流调节率随降雨强度下降结论基本一致［１７，３０］㊂同时，１９９１ ２０１４年城市建成区内地表径流调节率下降的幅度介于１．０４％ ５．３７％，但在２０００ ２０１０年的下降幅度要高于４．３３％，较已有研究中北京六环内土地利用的变化导致地表径流调节率下降６％略低［６］㊂这可能是由于北京六环的范围远大于城市建成区，土地利用／覆盖变化程度更加剧烈，其雨洪调节服务退化程度更高㊂研究结果也表明城市化过程中新扩张区的地表覆盖变化是主导着城市雨洪调节服务的变化㊂因此，优化配置城市新扩张区的地表覆盖结构和绿地空间将有助于提升城市整体的雨洪调节能力㊂对于老城区而言，其不透水面比例较高，地表覆盖类型改造难度较大，可以通过地下排水管网改造以提升城市排水能力或建设适宜性较高的绿色基础措施以提升其雨洪调节服务㊂此外，城市地表产流虽主要受土地覆盖比例影响，但也与景观空间结构和配置有一定关系［６，３７］㊂本研究未考虑地表覆盖结构配置的影响，在后续研究中可应用高分辨率遥感影像提取更加精细的城市土地覆盖数据以开展城市雨洪调节服务评估㊂１３５５㊀１６期㊀㊀㊀李孝永㊀等：北京城市土地利用／覆盖变化及其对雨洪调节服务的影响㊀图７㊀１ａ㊁１０ａ㊁２５ａ和１００ａ一遇降雨情景下城市土地利用／覆盖变化对雨洪调节服务影响的贡献Ｆｉｇ．７㊀Ｃｏｎｔｒｉｂｕｔｉｏｎｏｆｕｒｂａｎｌａｎｄｕｓｅ／ｃｏｖｅｒｏｎｕｒｂａｎｆｌｏｏｄｒｅｇｕｌａｔｉｏｎｅｃｏｓｙｓｔｅｍｓｅｒｖｉｃｅｓｕｎｄｅｒ１ａ，１０ａ，２５ａａｎｄ１００ａｒａｉｎｆａｌｌｒｅｔｕｒｎｉｎｇｐｅｒｉｏｄｓｃｅｎａｒｉｏｓ参考文献（Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅｓ）：［１］㊀ＨａｌｌｅｇａｔｔｅＳ，ＧｒｅｅｎＣ，ＮｉｃｈｏｌｌｓＲＪ，Ｃｏｒｆｅｅ－ＭｏｒｌｏｔＪ．Ｆｕｔｕｒｅｆｌｏｏｄｌｏｓｓｅｓｉｎｍａｊｏｒｃｏａｓｔａｌｃｉｔｉｅｓ．ＮａｔｕｒｅＣｌｉｍａｔｅＣｈａｎｇｅ，２０１３，３（９）：８０２⁃８０６．［２］㊀ＨｉｒａｂａｙａｓｈｉＹ，ＭａｈｅｎｄｒａｎＲ，ＫｏｉｒａｌａＳ，ＫｏｎｏｓｈｉｍａＬ，ＹａｍａｚａｋｉＤ，ＷａｔａｎａｂｅＳ，ＫｉｍＨ，ＫａｎａｅＳ．Ｇｌｏｂａｌｆｌｏｏｄｒｉｓｋｕｎｄｅｒｃｌｉｍａｔｅｃｈａｎｇｅ．ＮａｔｕｒｅＣｌｉｍａｔｅＣｈａｎｇｅ，２０１３，３（９）：８１６⁃８２１．［３］㊀张彪，王硕，李娜．北京市六环内绿色空间滞蓄雨水径流功能的变化评估．自然资源学报，２０１５，３０（９）：１４６１⁃１４７１．［４］㊀张建云，王银堂，贺瑞敏，胡庆芳，宋晓猛．中国城市洪涝问题及成因分析．水科学进展，２０１６，２７（４）：４８５⁃４９１．［５］㊀庞璇，张永勇，潘兴瑶，杨默远．城市雨洪模拟与年径流总量控制目标评估 以北京市未来科技城为例．资源科学，２０１９，４１（４）：８０３⁃８１３．［６］㊀匡文慧，刘纪远，陆灯盛．京津唐城市群不透水地表增长格局以及水环境效应．地理学报，２０１１，６６（１１）：１４８６⁃１４９６．［７］㊀李彬烨，赵耀龙，付迎春．广州城市暴雨内涝时空演变及建设用地扩张的影响．地球信息科学学报，２０１５，１７（４）：４４５⁃４５０．［８］㊀ＷｕＹ，ＴａｏＹ，ＹａｎｇＧＳ，ＯｕＷＸ，ＰｕｅｐｐｋｅＳ，ＳｕｎＸ，ＣｈｅｎＧＴ，ＴａｏＱ．ＩｍｐａｃｔｏｆｌａｎｄｕｓｅｃｈａｎｇｅｏｎｍｕｌｔｉｐｌｅｅｃｏｓｙｓｔｅｍｓｅｒｖｉｃｅｓｉｎｔｈｅｒａｐｉｄｌｙｕｒｂａｎｉｚｉｎｇＫｕｎｓｈａｎＣｉｔｙｏｆＣｈｉｎａ：ｐａｓｔｔｒａｊｅｃｔｏｒｉｅｓａｎｄｆｕｔｕｒｅｐｒｏｊｅｃｔｉｏｎｓ．ＬａｎｄＵｓｅＰｏｌｉｃｙ，２０１９，８５：４１９⁃４２７．［９］㊀ＭａｒａｇｎｏＤ，ＧａｇｌｉｏＭ，ＲｏｂｂｉＭ，ＡｐｐｉｏｔｔｉＦ，ＦａｎｏＥＡ，ＧｉｓｓｉＥ．Ｆｉｎｅ－ｓｃａｌｅａｎａｌｙｓｉｓｏｆｕｒｂａｎｆｌｏｏｄｉｎｇｒｅｄｕｃｔｉｏｎｆｒｏｍｇｒｅｅｎｉｎｆｒａｓｔｒｕｃｔｕｒｅ：ａｎｅｃｏｓｙｓｔｅｍｓｅｒｖｉｃｅｓａｐｐｒｏａｃｈｆｏｒｔｈｅｍａｎａｇｅｍｅｎｔｏｆｗａｔｅｒｆｌｏｗｓ．ＥｃｏｌｏｇｉｃａｌＭｏｄｅｌｌｉｎｇ，２０１８，３８６：１⁃１０．［１０］㊀ＳｈｅｎＪ，ＤｕＳＱ，ＨｕａｎｇＱＸ，ＹｉｎＪ，ＺｈａｎｇＭ，ＷｅｎＪＨ，ＧａｏＪ．Ｍａｐｐｉｎｇｔｈｅｃｉｔｙ⁃ｓｃａｌｅｓｕｐｐｌｙａｎｄｄｅｍａｎｄｏｆｅｃｏｓｙｓｔｅｍｆｌｏｏｄｒｅｇｕｌａｔｉｏｎｓｅｒｖｉｃｅｓ ＡｃａｓｅｓｔｕｄｙｉｎＳｈａｎｇｈａｉ．ＥｃｏｌｏｇｉｃａｌＩｎｄｉｃａｔｏｒｓ，２０１９，１０６：１０５５４４．［１１］㊀颜文涛，黄欣，王云才．绿色基础设施的洪水调节服务供需测度研究进展．生态学报，２０１９，３９（４）：１１６５⁃１１７７．［１２］㊀ＳｔüｒｃｋＪ，ＰｏｏｒｔｉｎｇａＡ，ＶｅｒｂｕｒｇＰＨ．Ｍａｐｐｉｎｇｅｃｏｓｙｓｔｅｍｓｅｒｖｉｃｅｓ：ｔｈｅｓｕｐｐｌｙａｎｄｄｅｍａｎｄｏｆｆｌｏｏｄｒｅｇｕｌａｔｉｏｎｓｅｒｖｉｃｅｓｉｎＥｕｒｏｐｅ．ＥｃｏｌｏｇｉｃａｌＩｎｄｉｃａｔｏｒｓ，２０１４，３８：１９８⁃２１１．［１３］㊀ＮｅｄｋｏｖＳ，ＢｕｒｋｈａｒｄＢ．Ｆｌｏｏｄｒｅｇｕｌａｔｉｎｇｅｃｏｓｙｓｔｅｍｓｅｒｖｉｃｅｓ Ｍａｐｐｉｎｇｓｕｐｐｌｙａｎｄｄｅｍａｎｄ，ｉｎｔｈｅＥｔｒｏｐｏｌｅｍｕｎｉｃｉｐａｌｉｔｙ，Ｂｕｌｇａｒｉａ．ＥｃｏｌｏｇｉｃａｌＩｎｄｉｃａｔｏｒｓ，２０１２，２１：６７⁃７９．［１４］㊀ＦｕＢ，ＷａｎｇＹＫ，ＸｕＰ，ＹａｎＫ．Ｍａｐｐｉｎｇｔｈｅｆｌｏｏｄｍｉｔｉｇａｔｉｏｎｓｅｒｖｉｃｅｓｏｆｅｃｏｓｙｓｔｅｍｓ–ＡｃａｓｅｓｔｕｄｙｉｎｔｈｅＵｐｐｅｒＹａｎｇｔｚｅＲｉｖｅｒＢａｓｉｎ．ＥｃｏｌｏｇｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，２０１３，５２：２３８⁃２４６．［１５］㊀姚磊，卫伟，于洋，肖峻，陈利顶．基于ＧＩＳ和ＲＳ技术的北京市功能区产流风险分析．地理学报，２０１５，７０（２）：３０８⁃３１８．［１６］㊀ＹａｏＬ，ＣｈｅｎＬＤ，ＷｅｉＷ，ＳｕｎＲＨ．ＰｏｔｅｎｔｉａｌｒｅｄｕｃｔｉｏｎｉｎｕｒｂａｎｒｕｎｏｆｆｂｙｇｒｅｅｎｓｐａｃｅｓｉｎＢｅｉｊｉｎｇ：ａｓｃｅｎａｒｉｏａｎａｌｙｓｉｓ．ＵｒｂａｎＦｏｒｅｓｔｒｙ＆ＵｒｂａｎＧｒｅｅｎｉｎｇ，２０１５，１４（２）：３００⁃３０８．［１７］㊀ＫｒｅｍｅｒＰ，ＨａｍｓｔｅａｄＺＡ，ＭｃＰｈｅａｒｓｏｎＴ．ＴｈｅｖａｌｕｅｏｆｕｒｂａｎｅｃｏｓｙｓｔｅｍｓｅｒｖｉｃｅｓｉｎＮｅｗＹｏｒｋＣｉｔｙ：ａｓｐａｔｉａｌｌｙｅｘｐｌｉｃｉｔｍｕｌｔｉｃｒｉｔｅｒｉａａｎａｌｙｓｉｓｏｆｌａｎｄｓｃａｐｅｓｃａｌｅｖａｌｕａｔｉｏｎｓｃｅｎａｒｉｏｓ．ＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌＳｃｉｅｎｃｅ＆Ｐｏｌｉｃｙ，２０１６，６２：５７⁃６８．［１８］㊀ＭｅｅｒｏｗＳ，ＮｅｗｅｌｌＪＰ．Ｓｐａｔｉａｌｐｌａｎｎｉｎｇｆｏｒｍｕｌｔｉｆｕｎｃｔｉｏｎａｌｇｒｅｅｎｉｎｆｒａｓｔｒｕｃｔｕｒｅ：ｇｒｏｗｉｎｇｒｅｓｉｌｉｅｎｃｅｉｎＤｅｔｒｏｉｔ．ＬａｎｄｓｃａｐｅａｎｄＵｒｂａｎＰｌａｎｎｉｎｇ，２０１７，１５９：６２⁃７５．［１９］㊀ＺｈａｎｇＢ，ＸｉｅＧＤ，ＬｉＮ，ＷａｎｇＳ．ＥｆｆｅｃｔｏｆｕｒｂａｎｇｒｅｅｎｓｐａｃｅｃｈａｎｇｅｓｏｎｔｈｅｒｏｌｅｏｆｒａｉｎｗａｔｅｒｒｕｎｏｆｆｒｅｄｕｃｔｉｏｎｉｎＢｅｉｊｉｎｇ，Ｃｈｉｎａ．ＬａｎｄｓｃａｐｅａｎｄＵｒｂａｎＰｌａｎｎｉｎｇ，２０１５，１４０：８⁃１６．［２０］㊀占红，臧淑英，吴长山，李苗，李斌侠．城市不透水面扩张对地表径流量的影响．水资源与水工程学报，２０１５，２６（６）：５４⁃６０．［２１］㊀ＬｉＣＹ．Ｅｃｏｈｙｄｒｏｌｏｇｙａｎｄｇｏｏｄｕｒｂａｎｄｅｓｉｇｎｆｏｒｕｒｂａｎｓｔｏｒｍｗａｔｅｒ⁃ｌｏｇｇｉｎｇｉｎＢｅｉｊｉｎｇ，Ｃｈｉｎａ．Ｅｃｏｈｙｄｒｏｌｏｇｙ＆Ｈｙｄｒｏｂｉｏｌｏｇｙ，２０１２，１２：２８７⁃３００．［２２］㊀李芮，潘兴瑶，邸苏闯，杨默远，苏遥．北京城区典型内涝积水原因诊断研究 以上清桥区域为例．自然资源学报，２０１８，３３（１１）：１９４０⁃１９５２．［２３］㊀北京市统计局．北京市２０１８年国民经济和社会发展统计公报．［２０１９⁃０３⁃２０］．ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｂｅｉｊｉｎｇ．ｇｏｖ．ｃｎ／ｇｏｎｇｋａｉ／ｓｈｕｊｕ／ｔｊｇｂ／ｔ１５８０９９３．ｈｔｍ？ｆｒｏｍ＝ｔｉｍｅｌｉｎｅ＆ｉｓａｐｐｉｎｓｔａｌｌｅｄ＝０．［２４］㊀朱龙腾，陈远生，燕然然，沈恬，蒋蕾，王瑛．１９５１年至２０１０年北京市降水和气温的变化特征．资源科学，２０１２，３４（７）：１２８７⁃１２９７．［２５］㊀中华人民共和国住房和城乡建设部．北京城市副中心启动２０余个海绵城市改造项目．［２０１８⁃０９⁃１７］．ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｍｏｈｕｒｄ．ｇｏｖ．ｃｎ／ｄｆｘｘ／２０１８０９／ｔ２０１８０９１８＿２３７６２７．ｈｔｍｌ．［２６］㊀刘纪远，宁佳，匡文慧，徐新良，张树文，颜长珍，李仁东，吴世新，胡云锋，杜国明，迟文峰，潘涛，宁静．２０１０⁃２０１５年中国土地利用变化的时空格局与新特征．地理学报，２０１８，７３（５）：７８９⁃８０２．［２７］㊀刘纪远，匡文慧，张增祥，徐新良，秦元伟，宁佳，周万村，张树文，李仁东，颜长珍，吴世新，史学正，江南，于东升，潘贤章，迟文峰．２０世纪８０年代末以来中国土地利用变化的基本特征与空间格局．地理学报，２０１４，６９（１）：３⁃１４．［２８］㊀ＬｕＤＳ，ＬｉＧＹ，ＫｕａｎｇＷＨ，ＭｏｒａｎＥ．Ｍｅｔｈｏｄｓｔｏｅｘｔｒａｃｔｉｍｐｅｒｖｉｏｕｓｓｕｒｆａｃｅａｒｅａｓｆｒｏｍｓａｔｅｌｌｉｔｅｉｍａｇｅｓ．ＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌＪｏｕｒｎａｌｏｆＤｉｇｉｔａｌＥａｒｔｈ，２０１４，７（２）：９３⁃１１２．［２９］㊀ＬｕＤＳ，ＷｅｎｇＱＨ．Ｕｓｅｏｆｉｍｐｅｒｖｉｏｕｓｓｕｒｆａｃｅｉｎｕｒｂａｎｌａｎｄ⁃ｕｓｅｃｌａｓｓｉｆｉｃａｔｉｏｎ．ＲｅｍｏｔｅＳｅｎｓｉｎｇｏｆＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ，２００６，１０２（１／２）：１４６⁃１６０．［３０］㊀ＫｕａｎｇＷＨ，ＣｈｉＷＦ，ＬｕＤＳ，ＤｏｕＹＹ．ＡｃｏｍｐａｒａｔｉｖｅａｎａｌｙｓｉｓｏｆｍｅｇａｃｉｔｙｅｘｐａｎｓｉｏｎｓｉｎＣｈｉｎａａｎｄｔｈｅＵ．Ｓ．：ｐａｔｔｅｒｎｓ，ｒａｔｅｓａｎｄｄｒｉｖｉｎｇｆｏｒｃｅｓ．ＬａｎｄｓｃａｐｅａｎｄＵｒｂａｎＰｌａｎｎｉｎｇ，２０１４，１３２：１２１⁃１３５．［３１］㊀梁志承，赵耀龙，付迎春．耦合蚁群算法和ＳＣＳ⁃ＣＮ水文模型的城市不透水面空间格局优化．地球信息科学学报，２０１７，１９（１０）：１３１５⁃１３２６．［３２］㊀ＣｒｏｎｓｈｅｙＲ，ＭｃＣｕｅｎＲＨ，ＭｉｌｌｅｒＮ，ＲａｗｌｓＷ，ＲｏｂｂｉｎｓＳ，ＷｏｏｄｗａｒｄＤ．ＵｒｂａｎＨｙｄｒｏｌｏｇｙｆｏｒＳｍａｌｌＷａｔｅｒｓｈｅｄｓ，２ｎｄｅｄ．；ＴｅｃｈｎｉｃａｌＲｅｌｅａｓｅ５５；Ｕ．Ｓ．Ｄｅｐｔ．ｏｆＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒｅ，ＮａｔｕｒａｌＲｅｓｏｕｒｃｅｓＣｏｎｓｅｒｖａｔｉｏｎＳｅｒｖｉｃｅ，ＣｏｎｓｅｒｖａｔｉｏｎＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＤｉｖｉｓｉｏｎ：Ｒｅｓｔｏｎ，ＶＡ，ＵＳＡ，１９８６．［３３］㊀ＦａｎＦＬ，ＤｅｎｇＹＢ，ＨｕＸＦ，ＷｅｎｇＱＨ．ＥｓｔｉｍａｔｉｎｇｃｏｍｐｏｓｉｔｅｃｕｒｖｅｎｕｍｂｅｒｕｓｉｎｇａｎｉｍｐｒｏｖｅｄＳＣＳ⁃ＣＮｍｅｔｈｏｄｗｉｔｈｒｅｍｏｔｅｌｙｓｅｎｓｅｄｖａｒｉａｂｌｅｓｉｎＧｕａｎｇｚｈｏｕ，Ｃｈｉｎａ．ＲｅｍｏｔｅＳｅｎｓｉｎｇ，２０１５，５（３）：１４２５⁃１４３８．［３４］㊀许剑辉，赵怡，钟凯文，刘旭拢．基于改进线性光谱解混和ＳＣＳ⁃ＣＮ模型的广州主城区降雨产流模拟．热带地理，２０１６，３６（６）：９６９⁃９７５．［３５］㊀ＡｒｔｈｕｒＧｅｔｉｓ，Ｊ．ＫｅｉｔｈＯｒｄ．ＴｈｅＡｎａｌｙｓｉｓｏｆＳｐａｔｉａｌＡｓｓｏｃｉａｔｉｏｎｂｙＵｓｅｏｆＤｉｓｔａｎｃｅＳｔａｔｉｓｔｉｃｓ．ＧｅｏｇｒａｐｈｉｃａｌＡｎａｌｙｓｉｓ，１９９２，２４：３．［３６］㊀Ａｎｓｅｌｉｎ，Ｌ．Ｌｏｃａｌｉｎｄｉｃａｔｏｒｓｏｆｓｐａｔｉａｌａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ ＬＩＳＡ．ＧｅｏｇｒａｐｈｉｃａｌＡｎａｌｙｓｉｓ，１９９５，２７：９３⁃１１５．［３７］㊀吴健生，张朴华．城市景观格局对城市内涝的影响研究 以深圳市为例．地理学报，２０１７，７２（３）：４４４⁃４５６．３３５５㊀１６期㊀㊀㊀李孝永㊀等：北京城市土地利用／覆盖变化及其对雨洪调节服务的影响㊀。
北京市土地资源利用与特性分析
北京市土地资源利用与特性分析北京市土地资源利用与特性分析一、北京市概况北京市位于华北平原西北隅，四周与河北省、天津市相邻。
地理坐标为北纬39°38′—40°51′，东经115°25′—117°30′。
北京市总土地面积1.64万平方公里，占全国总土地面积的0.17%。
东西宽160km，南北长170km左右。
东南距渤海约150km。
北京地处华北平原向西北黄土高原、内蒙古高原的过渡地带，西部、北部系太行山脉和燕山山脉，山地面积约占全市土地面积的三分之二；东南部为平原，面积约占三分之一。
按地貌成因及形态分类，北京地貌可分为山地、丘陵和台地、平原三种类型。
北京属暖温带半湿润气候区，四季分明，春秋短促，冬夏较长。
年均太阳辐射量为562kj/cm?0?5 ，热量从东南向西北逐渐降低。
全年日照时数春季最多，每月日照230—290/h，冬季最少，每月日照不足200h。
年平均气温为13.1°C。
1月最冷，平均气温—3.9°C；7 月最热，平均气温26.5°C。
年平均降水量430.9mm，年度降水主要集中于夏季。
北京市地貌类型复杂，植物多样，气候垂直差异明显，形成了多种多样的土壤类型。
主要有山地草甸土、山地棕壤、褐土、潮土、水稻土等。
北京市土壤质地较好，平原土壤耕层以轻壤为主，约占平原面积的53%，砂壤质地约为22%，中壤质约占15%，砂质约占8%，黏质约占2%。
土壤质地的不同适宜性对北京市土地利用布局有重要影响。
其中壤质土较疏松，保水保肥能力较好，适种性广，可种植粮食作物、蔬菜等。
砂壤质土较疏松，保水保肥能力较弱，适种性较广，可种植豆类作物、油料作物、粮食作物、果树等。
砂质土漏水漏肥且易脱肥，宜种植瓜类、果树和油料作物。
黏质土较紧实，保水肥能力强而通透性差，适种小麦、水稻、高粱和豆类。
二、北京市土地资源利用现状特征（一）土地利用结构复杂多样，具有典型的大城市及其郊区用地的特点土地利用结构直接反映了一定区域内土地资源开发利用的合理性程度，是土地利用研究的核心内容。
北京郊区土壤有机质含量的时空变异及其影响因素
北京郊区土壤有机质含量的时空变异及其影响因素胡克林;余艳;张凤荣;王茹【期刊名称】《中国农业科学》【年(卷),期】2006(039)004【摘要】[目的]揭示土壤有机质时空变化规律及其影响因素,为土壤肥力评价和管理提供指导.[方法]通过收集和实测北京南郊-大兴区1980、1990和2000年3个不同时期耕层土壤有机质含量的资料,应用地统计学方法对其进行分析.[结果]3个时期土壤有机质的平均含量分别为9.64、12.76和12.89 g·kg-1,它们的空间相关距离分别为80.5、59.2和49.0 km,呈递减趋势.大兴区土壤有机质含量空间分布呈北高南低之势.从1980年到2000年,有机质含量表现为由低向高逐级累积的规律,具体变化为有机质含量一级和二级的土地面积从无增加到分别占土地总面积的8.0%和14.3%,含量三级的土地面积从23.0%增加到37.1%,四级土地面积减少很少,约为2.19%,五级土地面积减少幅度最大,为50.4%.[结论]秸秆还田和施用有机肥是有机质含量普遍上升的原因,随着作物产量的不断提高,部分地区的有机质入不敷出,呈下降的趋势,应注意土壤的培肥管理.【总页数】8页(P764-771)【作者】胡克林;余艳;张凤荣;王茹【作者单位】中国农业大学资源与环境学院,北京,100094;中国农业大学资源与环境学院,北京,100094;中国农业大学资源与环境学院,北京,100094;北京市房屋与土地管理局土地整理中心,北京,100013【正文语种】中文【中图分类】S1【相关文献】1.休屯盆地典型茶园土壤有机质含量和pH的时空变异 [J], 程东华;胡长玉2.石家庄地区耕地土壤有机质含量时空变异特征及提升对策 [J], 李琴;李娟茹;许永红3.江苏省土壤有机质含量时空变异特征及驱动力研究 [J], 赵明松;张甘霖;吴运金;李德成;赵玉国4.江西余江县土壤有机质含量的时空变异规律研究 [J], 罗明;潘贤章;孙波;宗良纲5.靖西市植烟土壤有机质含量的时空变异特征 [J], 张一扬; 粟深河; 林北森; 陆亚春; 韦忠因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
北京市土地利用结构转换的碳排放效应分析
北京市土地利用结构转换的碳排放效应分析张旺;申玉铭【摘要】文章采用RS和GIS技术,通过构造北京市土地利用结构转换矩阵分析了1990-2010年的碳排放效应,得出结论是:第一,耕地的转出量最大,主要转向建设用地、林地和草地,导致的碳排放变化量也最大.第二,草地的转出量居第二位,主要转向林地和耕地,收支相抵最终使碳汇增加.第三,林地虽转出绝对量较大,但3/4以上没有发生转移,保持了北京市碳汇量的稳定.第四,水域转出的绝对面积最小,主要流向耕地和建设用地,也增加了碳源.第五,建设用地转出的面积较小,主要转向耕地、草地和林地,相应引起碳排放减少;但其转入面积最大,使其成为碳源增加的决定性地类.第六、未利用地主要转向建设用地和林地,导致碳源增加,其净碳排放功能却存在不确定性.【期刊名称】《技术经济与管理研究》【年(卷),期】2014(000)009【总页数】5页(P110-114)【关键词】土地结构;碳排放;生态环境;生态城市【作者】张旺;申玉铭【作者单位】首都师范大学资源环境与旅游学院,北京100048;湖南工业大学建筑与城乡规划学院,湖南株洲412007;首都师范大学资源环境与旅游学院,北京100048【正文语种】中文【中图分类】F293.2一、引言土地利用方式变化是导致全球气候变化和碳收支不平衡的主要原因之一。
近年来国内外学者对不同土地利用方式对应的生态系统开展了不少研究，如农田生态系统[1]、土壤生态系统[2]、森林生态系统[3]、草地生态系统[4]、湿地生态系统[5]和城市生态系统[6]。
国内也有一些学者对不同省区土地利用的碳排放效应进行了研究[7-1 1]。
但纵观已有研究成果，从自然影响因素分析某一典型生态系统碳收支效应的较多，而兼顾自然和人文影响因素对各类土地利用方式的总体碳排放效应研究，却又仅限于探讨土地利用类型各自的面积与结构变化引起的碳排放效应，从土地利用结构转换矩阵来分析城市区域碳排放效应方面的研究还较少见。
北京市丰台区土地利用变化及社会经济驱动力分析
收稿日期:2007-11-20作者简介:宋金平,博士,教授,博士生导师,研究方向为城市化、区域规划等。
3国家自然科学基金资助(编号:40571040)。
北京市丰台区土地利用变化及社会经济驱动力分析3宋金平 赵西君 王 倩(北京师范大学地理学与遥感科学学院,北京100875)摘要 近十年来,北京城市化水平大幅度提升,建设用地不断向外扩展,城市边缘区土地利用变化异常明显。
丰台区作为北京城市边缘区的重要组成部分,土地利用变化特征具有典型性,在分析丰台区12年间土地利用的类型变化、数量变化、程度变化和区域变化特征基础上,对形成这种土地利用变化的驱动力从社会经济方面进行了剖析,并在统计软件SPSS 的支持下对土地利用变化驱动力指数进行了计算。
结果表明,研究时段内土地利用变化幅度大,土地利用程度增加;耕地、园地和未利用地净减,而建设用地和林地净增,土地利用变化的社会驱动力主要是人口增长、经济发展和城市化水平提高,并且这些因素的驱动力指数是逐年增加的,政策的干预作用也不容忽视。
关键词 土地利用变化;驱动力;丰台区中图分类号 F29312 文献标识码 A 文章编号 1002-2104(2008)02-0171-05 城市边缘区是城市地域结构的一个重要组成部分,是城市环境向乡村环境转化的过渡地带,是城乡建设中最复杂、最富变化的地区。
我国正处在高速城市化阶段,城市不断向外扩展蔓延,侵吞着其周边地带。
受核心城市的功能及其物质实体扩展、扩散和农村城市化的共同作用,城乡边缘区成为土地利用问题最多的一个地带,严重影响了城市边缘区甚至整个城市土地的可持续利用。
尤其对于大都市而言,由于社会经济的发展对土地的需求量更大,使得大都市边缘区的土地利用出现了诸多问题。
土地利用变化研究不仅是全球变化研究的热点问题,也是形成全球陆地生态系统的主要驱动力之一[1～3],由于涉及到自然与人文领域的诸多问题,自20世纪90年代以来已成为各国学术界的研究热点和公众及管理决策界的关注焦点。
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方法及数理统计方法, 分析土地利用变化的空间特
征及其驱动力。揭示该区各类土地利用数量变化的
幅度、速度和区域差异。针对变化幅度最大的城镇
用地, 运用空间重心转移 模型、分形模 型分析 1990
年~ 2000 年间北京城镇用地扩张的空间变化特征 和区域方向。
211 土地利用变化的速度
土地利用动态度可定量描述区域土地利用变化
的速度, 它对比较土地利用变化的区域差异和预测 未来土地利用变化趋势都具有积极的作用[ 4] 。单一
土地利用动态度的计算。单一土地利用类型动态度
可表达区域一定时间范围内某种土地利用类型的数
量变化情况, 公式表达为:
K=
Ub Ua @
Ua T
@
100%
( 1)
式中: Ua 、Ub 分别为研究期初及研究期末某种土地
大, 年变化率分 别达 5128% 和 2186% ; 耕地由 于总 量较大, 土地利用变化的部分所占比例较小, 年变化 率只有 116% 。上述结果忽略了土地利用变化的内 在过程, 只反映出土地利用数量上的变化速度。
表 2 北京市分区各类土地利用相对变化率
Table 2 The relative change rate of classified land-use in different parts of the region
一时期城市地域以外部扩展为主; 如果城市形态的 不规则程度值下降, 则说明城市地域面积的增加是 以建成区边缘间的填充为主[ 13] 。
3 北京地区土地利用的数量变化
311 土地利用变化的幅度
区域土地利用变化包括土地利用类型的面积变
化、空间变化和质量变化。面积变化首先反映在不
同类型的总量变化上, 通过分析土地利用类型的总
究期初和研究期末各种土地利用类型的分布重心, 可 以得到研究时段内土地利用类型的空间变化规律[ 4] 。
214 分形特征模型
美国 数学家 B1B1Mandelbrot 于 1975 年 提出分
形的概念, 在解释自然界中那些不规则、不稳定和具
有高度复杂 结构 的现象 方面, 可以 收到 显著 的效 果[ 5, 6] 。国外的城市分形研究主要以城市个体为对
( 3)
i= 1
i= 1
n
n
E E Yt =
( Cti @ Yi )P Cti
( 4)
i= 1
i=1
式中: Xt 、Yt 分别表示第t 年某种土地利用类型分布
重心的坐标; Cti 表示第 i 个小区域该种土地资源的
面积; Xi 、Yi 分别表示第 i 个小 区域几何中心的坐
标; n 表示研究区内小区域的总个数。通过比较研
41b05cN, 位于华 北平原的西北部, 地处蒙古 高原与 华北平原交接带, 地形西北高, 东南 低, 东北部、北 部、西部三面环山。山区多属中高山地形, 并有延庆 盆地镶嵌于北部山区之中, 东北、南边与松辽大平原
和黄淮海平原相通。全市 18 个区县总面积 168108 @ 104 hm2 , 其中山区面积 104118 @ 104 hm2 , 占 62% , 平原面积 63190 @ 104 hm2 , 占 38% , 人口1 536 @ 104 ( 2005 年) 。 112 研究数据
利用类型的数量; T 为研究时段长。当 T 设定为年
时, K 为研究时段内某种土地利用类型的年变化率。 212 土地利用类型相对变化率
引入单一土地利用类型相对变化率来反映土地
利用数量变化的区域差异。区域某一特定土地利用
类型相对变化率可表示为:
R=
| K b - Ka | @ Ca K a @| Cb - Ca |
关键词: 遥感; 北京; GIS; 数理统计; 土地利用; 分形模型
土地是人类赖以生存和发展的最基本的自然资 源, 是人类生存和发展的物质基础[ 1] 。土地利用和 土地覆盖变化( LUCC) 研究在全球气候变化、食物安 全、土壤退化和生物多样性等关键问题研究中越来 越发挥着重要的作用[ 2, 3] 。区域土地利用变化研究 是全球变化研究的重要领域。本文以土地资源遥感
调查数据为基础, 利用遥感和地理信息系统方法, 结 合统计分析, 揭示北京地区 1990 年~ 2000 年间土地 利用的数量变化和空间变化特征, 明确其变化的主 要类型和区域方向, 为该区土地管理决策、生态环境 保护以及进一步深入研究奠定基础。
1 研究区概况及资料来源
111 研究区概况 北京地 理坐标为 115b25c~ 117b35cE、39b28c~
用土 地等 6 个一级类 型, 22 类二级 类型。在 利用 ArcGIS 软件对图形数据进行空间叠置分析过程中, 采用二级土地分类系统。而对分析结果进行统计处
理时, 考虑到采用二级分类系统数据过于庞杂, 故采 用分类系统中的一级类型。分析数据还用到了 1B5 万交通图、1990 年~ 2000 年间北京市社会经济统计 数据、气象数据、水利数据。
密云县 怀柔区 延庆县 昌平区 顺义区 平谷区 海淀区 西城区 东城区 宣武区 崇文区 石景山区 丰台区 朝阳区 门头沟区 房山区 通州区 大兴区
29 卷第 3 期 200 2007) 03- 0206- 08
资源科学 RESOURCES SCIENCE
Vol. 29, No. 3 May, 2007
北京市 1990 年~ 2000 年土地利用变化机制分析
张有全1, 2, 宫辉力3, 赵文吉3 , 李小娟3
2 08
资源科学
29 卷第 3 期
大幅度增加; ½ 坑 塘水面面积有 所扩大, 增 加了 11 423 hm2。上述结果表明, 人口增长、均居住条件的 改善、城市化的发展以及农业结构调整是该区土地 利用变化的主要动因。
表 1 20 世纪 90 年代北京市土地利用变化分类面积 Table 1 The area of classified land-use change in Beijing in the 1990s
象, 研究城市的边界形态、结构、生长、交通和演化机 制等问题[5, 7~ 12] 。国内的研究主要包括城市结构分 形研究[ 5, 12] 、城市土地利用分形研究等。研究表明, 分形模型适合于城市空间形态与空间过程研究, 有
助于寻找适合多准则优化空间结构, 弥补传统城市
模型的不足。城市形态的变化, 是城市发展过程中 空间布局和结构变化的综合反映。从城市空间形态
土地利用变化数据利用 1990 年、1995 年和 2000 年 3 期 Landsat TM 数字遥感影像作为基本信息源。 数据处理以北京市 1B5 万、1B1 万地形图、DEM 为参 考, 采用目视解译结合野外实测调查方法提取土地 利用变化信息。根据土地的利用方式属性, 将其分 为耕地、林地、草地、水域、城乡居住建设用地、未利
量变化, 可了解土地利用变化总的态势和土地利用
结构的变化。
利用上述资料, 对北京地区 3 期土地利用图形
数据分别进行统计分析, 得出表 1 的结果。可以看 出: ¹ 11 年来该 地区 耕地 面积减 少93 749 hm2; º 林地总面积增加了12 106 hm2, 其中果园等园地面 积大幅度增加, 增加了45 334 hm2; » 草地面积有 所减少, 减少6 838 hm2; ¼居民点等建设用地面积
( hm2, % )
11 年间 年变
1 990
19 95
20 00
面积变化 化率
耕地 林地 草地 水域 城乡工矿居民地 未利用土地
585 270 727 895 136 141
39 960 147 000
115
451 177 776 189 127 997 59 005 220 131
1 870
491 521 740 002 129 303 51 384 224 674
的变化可以分析城市的生长过程, 揭示其演化的规
律。通过空间的分形维数来分析城市边界形态动态
变化, 它是一个面积与周长的关系[13] , 公式如下:
lnA ( t ) =
2 D
@
lnP( t) +
C
( 5)
式中: A ( t ) 代表 t 时期城镇建设用地面积; P ( t ) 为 t 时期城镇建设用地边缘周 长; C 为截距, D 为分
收稿日期: 2006- 09- 02; 修订日期: 2007- 01- 10 基金项目: 北京市教委科技重点项目、北京市西山、北山矿山地质环境调查及生态修复研究( 编号: 05531830) 。 作者简介: 张有全, 男, 黑龙江富锦人, 博士生, 研究方向为地理信息系统、遥感应用。 E-mail: xiaohei1361@ tom. com; Tel: 13488685116。
( 1. 中国科学院东北地理与农业生态研究所, 长春 130012; 2. 中国科学院研究生院, 北京 3. 资源环境与地理信息系统北京市重点实验室, 北京 100037)
100049;
摘 要: 根据 1990 年、1995 年和 2000 年 3 期影像资料, 运用遥感平台获取了北京 地区 90 年代的 土地利用变 化 时空 数据, 结合历史气象数据、水文数据及其它空间、属性数据, 运用 GIS 空间分析方 法及数理 统计方法, 全面分 析 了北京市 1990 年~ 2000 年 间土地利 用变化的空 间特征及 其驱动力。揭 示该区各类 土地利用数 量变化的 幅度、速 度和 区域差异。针对变化幅度最大的城镇用地运用 空间重 心转移 模型、分形模 型分析 90 年代北 京城镇 用地扩 张 的空间变化特征和 区域方向。 研究结果表 明: 北 京地区 1990 年 ~ 2000 年间土 地利用变化 的主要方向 为城乡居 住 建设 用地不断扩张, 林地与耕地变化类型占土地 利用图斑总 数的 515% 以上。 全区耕 地面积减 少93 749hm2 , 林地、 园地 面积增加了12 106 hm2 , 居民点等建设用地面积大幅 度增加77 674 hm2; 北京地 区 10 年来土地 利用年 变化速 度 达到 01 95% 。耕地以平均每年 1160% 的速度减少; 城镇建 设用地和 水域面 积年变 化率分 别达到 51 28% 和 2186% ; 1990 年~ 1995 年间城镇用地重心转移方向为西北, 1995 年~ 2000 年城镇 用地重心 转移为东 南方向, 城镇 用地空 间 形态不规则程度逐渐降低; 通过对影响城市用地 扩展的城市人口、GDP 因子的偏相 关分析发现, 经济 的发展是城 市 用地 扩展的根本驱动力, 第三产业的发展是土地利用多样 化转变的外在驱动力, 交 通条件、环境条件 及前期土地 利 用方式是这一转变的主要内在影响因素。