土地资源调查与评价实验二

实验二耕地变化分析

1208140515

土资122班

张舵

一、实验目的

通过ArcGIS，掌握简单的土地利用时空变化分析方法，灵活掌握利用简单空间分析技术，发现土地利用变化的规律。

二、实验数据：

1.某地2004年土地利用现状图（简化）

2.某地2007年土地利用现状图（简化）

3.数字高程模型（DEM）

三、实验内容

1.分析2004年-2007年耕地变化数量及其空间分布

2.分析新增耕地和流失耕地质量情况

3.分析流失耕地距离建设用地的距离分布情况

四、实验过程

1.分别从2004年土地利用现状图（图1）和2007年土地利用现状图（图2）中选择当年耕地。

图1选择2004年土地利用现状图耕地

图2 选择2007年土地利用现状图耕地

2.分别将2004年耕地（图3）和2007年耕地（图4）转换为栅格图层。

图3 将2004年耕地转换为栅格图层

图4 将2007年耕地转换为栅格图层

3、转换后，将2004年耕地栅格值转换为1，非耕地栅格值转换为0（图5）；类似，将2007年耕地和非耕地转换为10和0（图6）。

图5 将2004年耕地栅格重分类

图6 将2007年耕地栅格重分类

4、将2004年和2007年0-1值耕地分布图“相加”（图7），新生成图层0表示两年均非耕地，11—两年均为耕地（保持耕地），1—2004年为耕地、2007年非耕地（流失耕地），10---2007年为耕地2004年为非耕地（新增耕地）。

图7 重分类加和图

5、查看步骤4图层的属性表，制作直方图，统计2004-2007年耕地变化情况。

6.对流失耕地（图8）、新增耕地（图9）和保持耕地（图10）分别进行设置为1，其余耕地情况设置为无数据进行重分类。

图8 流失耕地重分类

图9 新增耕地重分类

图10 保持耕地重分类

7.对流失耕地（图11）、新增耕地（图12）、保持耕地（图13）重分类结果进行分区统计，生成分区统计直方图。

图11 流失耕地分区统计

图12 保持耕地分区统计

图13 保持耕地分区统计

8.用步骤4生成的数据作为分区数据，对DEM进行分区汇总，分析保持耕地（图14）、流失耕地（图15）、新增耕地（图16）的平均海拔情况。

图14 流失耕地DEM分区统计

图15 新增耕地DEM分区统计

图16 保持耕地DEM分区统计

9.用DEM派生坡度图（图17），用步骤4生成的数据作为分区数据，对坡度图进行分区汇总，分析保持耕地（图18）、流失耕地（图19）、新增耕地（图20）的平均坡度情况。

图17 由DEM派生坡度图

图18 流失耕地DEM派生图分区统计

图19 新增耕地DEM派生图分区统计

图20 保持耕地DEM派生图分区统计

10. 按照2001年过渡地类编码表，建设用地包括城镇用地（20）、商服用地（21）、工矿仓储用地（22）、公用设施用地（23）、公共建筑用地（24）、住宅用地（25）、交通设施用地（26）和水利设施用地（27），分别从2004年土地利用现状图和2007年土地利用现状图中选择并输出当年建设用地，并对2004年（图21）和2007年（图22）建设用地求算欧氏距离。用步骤4生成的流失耕地数据作为分区数据，对于2004年（图23）和2007年（图24）得到的建设用地欧氏距离进行分区统计。

图21 2004年建设用地求算欧氏距离

图22 2007年建设用地求算欧氏距离

图23 2004年建设用地分区统计

图24 2007年建设用地分区统计

五、实验结果分析

1.分析2004年-2007年耕地变化数量及其空间分布

1.由重分类的加和图（图25），结合图例：黑色为均非耕地，红色为流失耕地，蓝色为蓝色为新增耕地，绿色为保持耕地。

图25 重分类加和图

由上图可以看出，流失耕地集中在长阳镇、良乡镇、城关镇以及石楼镇，新增耕地在张坊镇、大石窝镇、周口店镇、韩村河镇、史家营乡等乡镇，保持耕地主要在西南大部乡镇，即青龙湖镇、燕山地区、周口店镇、韩村河镇以及张坊镇西南一侧。根据北京市房山区卫星地图，流失耕地区在六环附近，接近城区；新增耕地区在京昆高速一线山前洪积扇附近，在西北侧山区也有部分新增耕地；保持耕地则大致在京昆高速西南侧，主要集中在房山区的平原地带，地势比较平缓。

图26 北京市房山区卫星地图

2.对2004年耕地情况和2007耕地情况利用栅格数量进行对比（每个栅格大小为

50m*50m），保持耕地栅格数量为115337个，流失耕地栅格数为4075个，而新增耕地栅格数为3213个，相对于流失耕地，净变化为负值，也就是耕地栅格数总体减少了862个，即自2004年到2007年耕地面积总体呈减少趋势。（图27）

图27 耕地栅格数量变化图

3.耕地变化栅格数量分析

1）根据生成的《乡镇流失耕地栅格数量图》，青龙湖镇流失耕地栅格数量约800个，其次是城关镇、窦店镇、良乡镇，这些流失耕地比较严重的乡镇均接近主城区，耕地流失比较严重。（图28）

图28 乡镇流失耕地栅格数量图

2）根据生成的《乡镇新增耕地栅格数量图》，南窑乡、周口店镇、河北镇良乡镇和青龙湖镇新增耕地数量比较多，大致位于京昆高速的北侧。从地形角度分析，

位于山区和近山前平原一带。（图29）

图29 乡镇新增耕地栅格数量图

3）根据生成的《乡镇保持耕地栅格数量图》，南窑乡、良乡镇、窦店镇、史家营乡、青龙湖镇保持耕地栅格数量相对较多，这些地区大多属于平原地区，因而比较适宜进行农业生产。（图30）

图30 乡镇保持耕地栅格数量图

4.由耕地平均高程变化图（图31），可以明显看出，新增耕地平均高程为187.840607米，多为于海拔较高的山区地带；流失耕地平均高程63.863084米，