1990 年代我国新增非农建设用地的空间分异特征

文章编号:1000-8462(2004)05-0648-051990年代我国新增非农建设用地的空间分异特征①赵　涛1,庄大方1,冯仁国2(1.中国科学院地理科学与资源研究所,中国北京　100101;2.中国科学院资源环境科学与技术局,中国北京　100864)摘　要:土地利用Π土地覆被变化是全球变化研究中的核心领域之一。

文章利用中国资源环境数据库,在RS和GIS 技术的支持下,对1990年代我国土地非农化建设进行了研究。

结果表明,随着人口增长以及经济的快速发展,我国用于非农用途的土地增长迅速,10年间新增17,627.57km2,主要分布在我国东部和南方人口密集、经济发达的地区,内陆地区相对较少。

而且,新增非农建设用地占用的绝大部分为珍贵的耕地资源,比例高达85%以上,其余依次为林地、草地、未利用地和水域。

文章还分省区对非农建设用地的增长及占用其它类型土地的情况进行了详细的分析,为相关部门制定针对性政策保护耕地林地、遏制无序土地非农建设提供了有力的支持。

最后还对非农建设用地增长与经济发展和人口增长的关系作了初步研究。

关键词:非农建设用地;空间分异;相关分析中图分类号:F301文献标识码:A1　引言作为自然与人文过程交叉和作用最密切的过程,土地利用Π土地覆被变化(LUCC计划)已经成为全球变化研究中的核心领域[1]。

作为世界上发展最快的国家之一,我国自1949年建国以来,尤其是1978年改革开放以来,经济和社会发展非常迅速。

作为社会经济发展的自然载体,我国的土地利用方式及土地覆被状况发生了剧烈的变化。

这为我国学者开展LUCC相关领域的研究提供了丰富的素材和典型案例。

在中国科学院“八五”重大应用项目“国家资源环境遥感宏观调查和动态分析”的支持下,我国不仅建立了较为完善的中国资源环境数据库,还对影响土地利用程度的自然环境因素,和中国现实的土地利用Π土地覆被空间分布及其变化规律进行了分析,并在此基础上建立起中国土地利用程度的环境因素分异模型,用以再现我国土地利用程度变化的过程及其空间格局[2]。

此外,我国学者紧跟国际前沿研究动态,并直接同国外学者或国际研究组织合作,集中在土地覆被分类、土地利用Π土地覆被变化动态监测、土地利用Π土地覆被变化过程模拟、土地利用Π土地覆被变化的生态环境效应及其动力机制等方面进行了大量的研究,得出了很多有价值的结论[3-9]。

土地非农化建设彻底改变原来的自然覆被和土壤性状,取而代之为楼宇、道路等人为景观,是土地利用、土地覆被变化最明显,最直接的体现方式之一。

1990年代期间,随着经济发展和市场机制的逐步确立,我国的工业化进程不断深入,城市化水平不断提高。

为进一步促进经济发展和为日益增长的人口提供栖身之所,在国家有关政策的影响下,各种名目的开发区不断设立、乡镇企业异军突起、各项重大建设工程相继开工,一时间土地非农化建设遍及大江南北,致使我国的城镇用地、农村居民点用地、交通工矿用地以及其他各种非农建设用地快速增加,相应的,导致了耕地、林地、草地等土地利用类型面积的减少,尤其是耕地的减少最为明显。

此外,由土地非农化建设而导致的诸如土地沙化、盐渍化、环境污染、生态多样性减少等生态环境问题也日益凸显。

鉴于此,本文基于中国资源环境数据库,在RS和GIS的支持下,对1990年代我国的土地非农化建设情况进行了深入的分析,从整体上把握了该时期我国的土地非农化建设的空间分异特征。

2　数据源本研究的数据源为在中国科学院“八五”重大应用项目“国家资源环境遥感宏观调查和动态分析”的支持下建立的中国资源环境数据库。

该数据库包括覆盖全国的1989Π1990年成像的Landsat-TM数字影像520景,1999Π2000年成像的Landsat-TM数字影像共508景,覆盖不到的地方以中巴资源卫星数据做补充。

两期遥感影像均进行了几何精纠正,平均位置误差不超过50m(约两个像元)。

在全国1∶100,000及1∶50,000地形图的辅助下于GIS全数字化环境中对遥感影像进行人机交互判读解译,得到1990年代末期1∶10万土地利用数据。

在此基础上,比对两期遥感数据,发现并提取1980年代末期遥感影像对过去土地利用状况的记录信息,在1990年代末期土地利用数据层面上,判定勾画变化图斑,并赋予标识类型变化的编码信息,该信息同时反映该变化图斑在前后2个时段的土地利用类型,据此衍生出1980年代末期的土地利用数据[4]。

根据7万余km野外实地考察,涉及13,300个随机图斑解译数据的验证结果统计,两期土地利用数据解译结果的平均定性精度为92.9%,土地利用动态变化图斑的解译精度为97.6%。

根据中国土地利用分类标准,将第24卷第5期2004年9月 经 济 地 理ECONOMIC GEO GRAPHYVol.24,No.5Sep.,2004①中国科学院知识创新项目(KZCX1-Y-02,KZCX02-308)资助。

收稿日期:2003-10-08;修回日期:2003-12-02土地利用类型数据划分为耕地、林地、草地、水域、城乡工矿居民用地和未利用地等6个一级类共25个二级类。

本研究所指的非农建设用地即为该分类体系中的城乡工矿居民用地,具体包括我国建制市镇建成区用地、农村居民点用地、交通用地、特殊用地以及独立于城镇之外的厂矿、大型工业区、油田、盐场和采石场等全部用于非农业用途的土地。

据刘明亮等的研究成果,1km格网成分数据作为一种有效的数据融合方法,能在消除数据空间尺度效应的基础上尽可能的保证数据的空间精度和面积精度,以更好的支持区域尺度的土地利用Π土地覆被变化研究[10]。

为减轻数据处理运算的难度,本研究将土地利用动态变化数据转换为1km格网成分数据,以此为数据基础对1990年代我国新增非农建设用地的空间分异特征进行了研究。

3　1990年代我国新增非农建设用地的总体特征3.1　新增非农建设用地基本空间特征根据遥感影像解译结果统计,1990年代,我国新增非农建设用地共计1,762,757.09ha,约合2,630多万亩。

其中我国建制市镇以上建成区用地增长75.2万ha,占非农建设用地增量的42.66%,农村居民点用地增长约77.8万ha,占44. 14%,包括交通用地、特殊用地、大型工矿用地在内的其它非农建设用地增长23.3万ha,共约占同期新增非农建设用地总量的13.2%。

从空间分布上来看,新增非农建设用地主要集中在我国东部地区,以黄淮海平原、长江三角洲、珠江三角洲地区尤为明显。

其次,新增非农建设用地在辽中南城镇密集区、四川盆地、陇中平原、新疆的乌鲁木齐和石河子一带分布也较为集中。

我国东部地区地貌类型相对简单,地形较为平坦,自然条件有利于非农建设。

但笔者认为自然条件虽对土地非农开发存在一定影响,但并不是新增非农建设用地集中于此的必要条件。

众多的人口、发达的经济基础及其巨大的发展潜力、发达的交通网络等社会经济因素才是新增非农建设用地集中于我国东部地区的根本原因。

3.2　新增非农建设用地占用其它类型土地的总体特征1990年代,我国新增非农建设用地绝大部分占用的是耕地,其次是林地、草地和未利用土地,占用水域的数量最少。

新增非农建设用地占用耕地面积达1,507,038.94ha,占所有新增非农建设用地的85.49%,主要集中分布在我国东部平原及沿海地区,在京津唐地区、华北平原、长江三角洲、珠江三角洲以及成都平原最为明显;值得注意的是,在新疆境内,也有较多数量的耕地转换为非农建设用地,这对本来耕地数量就相对稀缺的西部地区来说,增加了粮食自给的压力。

新增非农建设用地占用林地面积为92,018.59ha,占新增非农建设用地面积的5.22%,在长江中下游平原地区,南方丘陵区和珠江口地区有明显分布,辽中南城镇带地区的新增非农建设用地占用林地也较多。

1990—2000年10年间共有76, 405.30ha草地转换为非农建设用地,占非农建设用地净增总量的4.33%。

空间分布较为分散,在京津唐地区、江苏、宁夏、山西、新疆西北边境分布相对集中。

新增非农建设用地共占用未利用土地48,991.06ha,占总量的2.78%,主要分布在我国的北方和西北内陆地区,渤海湾周边地区、甘肃、宁夏、青海、新疆中北部和西北部分布较为集中,长江以南地区分布稀少。

研究期间新增非农建设用地占用水域面积约38,303. 19ha,占净增总量的2.17%,主要分布在京津唐、长江三角洲和珠江三角洲等城镇密集,且水域分布也较广的地区,而在我国中西部干旱和半干旱地区几乎没有分布。

4　1990年代我国分省新增非农建设用地分布态势在ARCGIS环境下,将新增非农建设用地1km格网成分数据和我国省级行政区划矢量数据进行叠加,利用tables模块中的statistics命令可方便的统计出研究时段内我国32个省级行政单位的新增非农建设用地的增长情况。

4.1　分省新增非农建设用地基本特征1990年代,我国新增非农建设用地,按行政区划统计,江苏位居首位,增长面积为239,817.83ha,约占同期全国非农建设用地增长总量的13.6%。

其次是河北,增长面积比江苏略少6,023.93ha,达233,793.9ha,占总量的13.26%。

接下来的山东、广东、河南和安徽四省,增长面积分别为157,596.21、150,855.31、119,781.33和109,279.78ha,均占同期增长总量的5%以上。

新增非农建设用地位居前十位的省份除上述六省外,还有北京、新疆、四川和浙江。

上述10省区新增非农建设用地的总和占到全国增长总量的70%以上,其余的22个省份所占比例不足30%(表1)。

4.2　分省新增非农建设用地占用其它类型土地特征分析从图1可以看出,我国32个省级行政单位中,除青海新增非农建设用地占用最多的是未利用地、内蒙古为草地外,其余省份占用最多的都是耕地,占用其它类型土地的次序省份之间存在差异。

图1　1990年代分省区新增非农建设用地占地结构Fig.1　The structure of new non-agricultural construction land on provincial level during the1990s新增非农建设用地占用耕地数量最多的省份是江苏,其次为河北,第三至第十位的省份依次为山东、河南、安徽、广东、北京、四川、浙江和新疆。

这十个省份非农建设占用耕地的数量超过该时期全国非农建设占用耕地总量的75%(表2)。

可以看出,1990年代我国非农建设占用耕地主要分布在我国东部平原及沿海省市的传统农区,这些地区耕地肥沃,粮食产量较高,是我国重要的粮食基地,耕地的减少在一定程度上影响到我国的粮食安全问题。

而且,除非农建设直接占用外,由其它自然或人文原因导致的耕地退化或污染现象也普遍存在,致使粮食产量下降,进一步加剧了我国粮食问题的严峻局势。