山区城市土地利用动态空间分布特征_以贵州省六盘水市为例

第27卷第3期

自然资源学报Vol.27No.3

2012年3月JOURNAL OF NATURAL RESOURCES Mar．，2012

收稿日期:2011－04－28;修订日期:2011－06－28。

基金项目:国家重点基础研究发展973计划项目(2006CB403200);贵州省科技攻关项目(黔科合GY 字(2008)3022);贵州省教育厅自然科学项目(黔教科2010098);贵州省科学技术基金项目(黔科合J 字［2011］2052)。

第一作者简介:马士彬(1982－)，男，黑龙江齐齐哈尔人，讲师，硕士，研究方向为环境遥感与信息系统应用。E-mail :msb88．com@163．com

*通信作者简介:安裕伦(1957－)，男，贵州贵阳人，教授，硕士研究生导师，研究方向为遥感与地理信息系统应用。E-mail :anyulun@126．com

山区城市土地利用动态空间分布特征

———以贵州省六盘水市为例

马士彬1，张勇荣1，安裕伦

2*(1．贵州省六盘水师范学院环境与资源科学系，贵州六盘水553004;

2．贵州师范大学地理与环境科学学院，贵阳550001)

摘要:运用地形位指数和分布指数，借助遥感和地理信息系统技术，对贵州省六盘水市区

1990—2010年间土地利用变化空间特征进行定量分析。结果表明:①20a 间土地利用空间分布

结构发生了一定的改变，建设用地在低地形位的优势性增强且有向高地形位扩展的趋势，水田

的优势分布范围缩小，

但在低地形位优势增强，建设用地、水田在低地形位的优势增强导致旱地、灌木林地优势分布区间上移并收缩;②研究时段内工作区土地利用变化的空间分布未出现

明显的分化，各类型相间分布，未形成明显的以建设用地为中心的带状分布格局;③1990年研究

区各土地利用类型在地形位梯度上的分布已经分异成高、中、低三段式格局且20a 间未发生

明显改变，各土地利用类型的地形适应弹性已经被拉大。

关键词:土地利用;地形位指数;分布指数;山地城市

中图分类号:F301.24

文献标志码:A 文章编号:1000－3037(2012)03－0489－08土地利用/覆被变化是人类活动在土地的自然属性上作用的结果，综合体现了区域内部自然环境、经济与社会发展以及人口的状况。目前土地利用变化研究主要表现在以下5个方面:①土地利用/覆被变化的时空差异及其形成机制

［1-3］;②土地利用变化动态模型的构建与应用以及土地利用变化的情景分析

［4-6］;③不同地区土地利用扩展模式和驱动机制的研究［6］;④土地利用变化的生态环境效应及其对生态服务功能的影响［7-10］;⑤土地利用变化

的空间扩展形势及其约束体系的研究

［11］。综合而言，目前对山地地区土地利用变化空间分

异规律的研究较少。1研究区概况

贵州省六盘水市区地跨26ʎ26' 26ʎ47'N ，104ʎ44' 105ʎ2'E ，是典型的山区城市，地表

起伏度较大，总面积为474.4km 2(图1)。20世纪90年代以来，随着经济的快速发展，人口

迅速增长，城市规模不断扩张，土地利用变化剧烈(表1、图2)。在这种背景下研究其土地利用动态变化的空间分异规律，能够为土地利用规划、城市规划、生态环境保护以及区域经济的可持续发展提供科学依据。

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图1研究区地理位置

Fig.1Location of the study area

表1不同时期研究区土地利用类型的变化状况

Table1The changes of land use types in the study area in different periods(%)

土地利用类型1990—2000年2000—2010年

灌木林－0.090.84

有林地－0.10 2.57

草地－5.12 3.45

建设用地 2.56 4.83

水体0.900.54

未利用地－1.94－3.75

水田 4.06－25.78

旱地－0.82－3.03

2数据源与研究方法

2.1数据源

本研究采用1990年3月、2000年2月、2010年2月3个时段的TM、ETM以及CBERS02B遥感影像，结合Aster GDEM数据对六盘水市区的土地利用动态变化进行分析。

研究区土地利用参考我国土地利用分类标准［12］，结合当地实际情况将研究区划分为8种土地利用类型:有林地、灌木林、草地、水田、旱地、建设用地、水体和未利用地。

研究采用监督分类法，参照野外GPS样点调查资料、地形图、植被图，获得研究区土地利用矢量数据，最终转成分辨率为30m栅格数据(图2)。

2.2研究方法

(1)地形位指数

地形是土地利用空间分异的重要影响因子之一，土地利用结构及其变化往往在地形梯度上表现出一定的分布规律，为了定量分析土地利用变化与地形梯度之间的相互关系，本研究借用地形位指数来度量地形梯度，高程越高，坡度越大，地形位指数越大;反之则越小;高程较高、但坡度较小，或高程较低、但坡度较大，则地形位指数居中。其计算公式:

T=lg E

珔

E +

()1ˑS珔

S +

()

[]1(1)式中:T为地形位指数;E和珔

E分别为区域中任一点的高程值及该点所在区域的平均高程值;S和珔S分别为区域中任一点的坡度值及该点所在区域的平均坡度值［10］。

3期马士彬等:山区城市土地利用动态空间分布特征491

图2

各期土地利用Fig.2Land use in the study area in different periods

(2)分布指数

为了消除地形位梯度分段和土地利用面积差异的影响，研究中使用地形位分布指数来描述不同土地利用类型在地形位梯度上的分布特征。分布指数P ie 是一个标准化、无量纲

的指数，其取值范围为［0，S ］。若P ie ＞1，表示地形位e 是该土地利用类型i 分布的优势地

形位，P ie 越大，优势越明显。反之，若P ie ＜1，表示地形位e 是该土地利用类型i 分布的非优势地形位。其计算公式为:

P ie =(S ie /S i )/(S e /S )(2)

式中:P ie 为第i 种土地利用类型在地形位e 上的分布指数;S ie 为第i 种土地利用类型在地形位e 上的面积;S i 为研究区内第i 种土地利用类型的面积;S e 为研究区内地形位e 的总面