宁夏中部干旱带土地利用变化及驱动力分析

２ 数据来源及研究方法
大 ，不 同 土 地 利 用 类 型 越 多 ，面 积 相 差 越 小 ，结 构 越 均
衡。计算公式为 ： ［１３］
ｎ
Ｈ＝－ ∑Ｐｉ×ｌｎＰｉ ｉ＝１
（１）
式中：Ｈ———土地 利 用 信 息 熵；Ｐｉ———第ｉ 类 土 地 类
型面积占总面积的比重。
２．２．２ 土 地 利 用 变 化 机 制 分 析 土 地 利 用 变 化 机 制
按 二 级 类 型 单 独 统 计 分 析 外 ，其 它 类 型 按 二 级 类 型 统 计 ，一 级 类 型 汇 总 。
尔 多 斯 台 地 ，是 我 国 北 方 农 区 与 天 然 草 地 牧 区 接 壤 的 过渡地带。
该区属中温带 半 干 旱 区，年 均 温１０．４℃，年 均 降
２．２ 分 析 方 法 ２．２．１ 土 地 利 用 信 息 熵 土 地 利 用 信 息 熵 的 大 小 反 映 了 土 地 利 用 系 统 的 有 序 程 度 ，土 地 利 用 信 息 熵 值 越
水量１２６～２２５ ｍｍ，干旱少雨、风大沙多、日照充 足、 蒸发强烈，干旱、冰 雹、沙 尘、霜 冻 等 灾 害 性 天 气 比 较 频 繁 。 土 壤 以 灰 钙 土 为 主 ，结 构 松 散 沙 性 大 。 由 于 降 水 不 足 ，多 大 风 和 沙 暴 天 气 ，风 蚀 和 风 沙 危 害 严 重 ，生 态环境极其脆弱。
ｔｈｅ ｍａｉｎ ｄｒｉｖｉｎｇ ｆｏｒｃｅｓ ｉｎｄｕｃｉｎｇ ｌａｎｄ ｕｓｅ ｃｈａｎｇｅ ｉｎ ａｒｉｄ ａｒｅａ ｏｆ ｃｅｎｔｒａｌ Ｎｉｎｇｘｉａ Ｈｕｉ Ａｕｔｏｎｏｍｏｕｓ Ｒｅｇｉｏｎ． Ｍｏｒｅ ｉｍｐｏｒｔａｎｔｌｙ，ｔｈｅ ｐｒｉｎｃｉｐａｌ ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ ａｎａｌｙｓｉｓ ｓｈｏｗｅｄ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｉｍｐａｃｔｓ ｏｆ ｈｕｍａｎ ａｃｔｉｖｉｔｙ ｃｏｍｂｉｎｉｎｇ ｗｉｔｈ ｓｏｍｅ ｏｔｈｅｒ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ ｗｅｒｅ ｔｈｅ ｌｅａｄｉｎｇ ｆａｃｔｏｒｓ ｔｈａｔ ｉｎｄｕｃｅｄ ｄｙｎａｍｉｃ ｃｈａｎｇｅ ｏｆ ｔｈｅ １ａｎｄ ｕｓｅ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｌａｎｄ ｕｓｅ；ｄｒｉｖｉｎｇ ｆｏｒｃｅ；ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｅｎｔｒｏｐｙ；ｃｈａｎｇｉｎｇ ｔｒｅｎｄ；ａｒｉｄ ａｒｅａ ｏｆ ｃｅｎｔｒａｌ Ｎｉｎｇｘｉａ Ｈｕｉ
第６期
贾 科 利 等 ：宁 夏 中 部 干 旱 带 土 地 利 用 变 化 及 驱 动 力 分 析
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是气候因素对区域土地利用变化具有重要的影响作 方式解译出不同时期土地利用现状图。对解译结果
用。因此，本文以宁 夏 中 部 干 旱 带 为 研 究 区，应 用 定 经精度评价，综合分类精度均 达 到 ８９％ 以 上，符 合 精
Ａｕｔｏｎｏｍｏｕｓ Ｒｅｇｉｏｎ
土地利用驱动力研究对 解 释 ＬＵＣＣ 时 空 变 化 和 预测模型建立起 到 关 键 作 用，被 认 为 是 土 地 利 用／覆 被变化 （ＬＵＣＣ）研 究 的 焦 点 问 题 。 ［１－３］ 目 前，国 内 外 驱动力研究更多地 从 人 口、经 济、技 术 和 政 策 等 方 面 揭示由于人为驱动引起 的 土 地 利 用 变 化 ，自 ［４－１２］ 然 驱
享 网 （ｗｗｗ．ｇｅｏｄａｔａ．ｃｎ）提 供 。 所 选 影 像 成 像 时 间 均 在７－８月，已经 过 辐 射 校 正 和 几 何 粗 校 正。 以 宁 夏 回族自治区 １∶２５万地形图为参照，并对照４期图像 选取控制 点，采 用 多 项 式 变 换 模 型，在 ＥＲＤＡＳ ８．７ 软件中进行 几 何 精 校 正、镶 嵌、拼 接、分 割 和 融 合 处
动力因相对稳定研究较少。宁夏中部干旱带处于荒 漠 草 原 和 干 草 原 的 过 渡 带 ，东 西 两 边 处 在 毛 乌 素 沙 地 和腾格里沙漠边缘，自 然 地 理 位 置 独 特，决 定 了 其 自 然地理环境具有明 显 的 过 渡 性、干 旱 性、多 样 性 及 脆 弱 性 等 特 点 。 这 使 得 在 生 态 脆 弱 地 区 ，自 然 因 素 特 别
第 １８ 卷 第 ６ 期 ２０１１ 年 １２ 月
水土保持研究 Ｒｅｓｅａｒｃｈ ｏｆ Ｓｏｉｌ ａｎｄ Ｗａｔｅｒ Ｃｏｎｓｅｒｖａｔｉｏｎ
Ｖｏｌ．１８，Ｎｏ．６ Ｄｅｃ．，２０１１
宁夏中部干旱带土地利用变化及驱动力分析
贾 科 利１，张 俊 华２
（１．宁夏大学 资源环境学院，银川 ７５００２１；２．宁夏大学 新技术应用研究开发中心，银川 ７５００２１）
２．１ 数 据 来 源 与 数 据 处 理 土地利用数据以１９７８ 年 ＭＳＳ，１９８７ 年、１９９６ 年
分析采用相关分 析、主 成 分 分 析 法，在 ＳＰＳＳ １３．０ 软 件中完成。
和２００７ 年 ＴＭ／ＥＴＭ 遥 感 影 像 为 基 本 信 息 源，由 国 ３ 结果与分析
家科技基础条件平土地利用变化中 度要求。由于各期数 据 具 有 相 同 的 数 据 基 础 及 分 类
的耦合效应，为揭示 土 地 利 用 变 化 的 自 然、社 会 驱 动 系统，分类结果具有 可 比 性，可 以 进 行 土 地 利 用 变 化
因子提供一个案例。
时空分析。自 然、社 会 经 济 方 面 的 数 据 源 自 １９８０－
１ 研究区概况
２００８ 年 宁 夏 统 计 年 鉴 。 土地利用分类主要依据土地利用方式和土地覆
宁夏中部干旱带地处宁夏回族自治区中部（１０４°１７′ 盖特征，参照《土地 利 用 现 状 调 查 技 术 规 程》，把 宁 夏
－１０７°３９′Ｅ，３６°５４′－３８°２３′Ｎ），包 括 中 卫 市 沙 坡 头 中部干旱带 土 地 利 用 类 型 划 分 为 ６ 个 一 级 类 型，２０
摘 要：利用１９７８年 ＭＳＳ、１９８７年、１９９６年及２００７年 ＴＭ 遥 感 影 像，借 助 遥 感 和 ＧＩＳ 技 术 及 相 关 分 析、主 成 分 分 析 方法，对宁夏中部干旱带１９７８－２００７年土地利用 变 化 及 驱 动 力 进 行 了 分 析。 结 果 表 明：１９７８－２００７ 年 耕 地、城 镇 用 地面积快速增加，沙地面积减少了２８１ ６８２ｈｍ２。草地以年 均 ０．１７％ 的 速 率 不 断 增 加，林 地 面 积 减 少 了 近 ３ 万 ｈｍ２。 土 地 利 用 系 统 无 序 化 程 度 增 加 ，土 地 利 用 利 用 结 构 复 杂 性 和 多 样 性 增 大 。 人 口 、经 济 、产 业 结 构 、农 业 生 产 、投 入 、富 裕 程度、政策和自然因素是驱动研究区土地利 用 变 化 的 主 要 因 素，其 中，人 口 作 为 社 会 经 济 活 动 的 主 体，对 土 地 利 用 变 化起着推动作用。 关 键 词 ：土 地 利 用 ；驱 动 力 ；信 息 熵 ；变 化 趋 势 ；宁 夏 中 部 干 旱 带 中 图 分 类 号 ：Ｆ３０１．２４ 文 献 标 识 码 ：Ａ 文 章 编 号 ：１００５－３４０９（２０１１）０６－００６２－０５
收 稿 日 期 ：２０１１－０４－２４ 修 回 日 期 ：２０１１－０７－０５ 资 助 项 目 ：国 家 自 然 科 学 基 金 项 目 （４０８０１２１９）；宁 夏 大 学 ２１１ 工 程 重 点 建 设 学 科 “草 业 科 学 与 生 态 工 程 ”子 项 目 作 者 简 介 ：贾 科 利 （１９７５－ ），男 ，陕 西 宝 鸡 人 ，副 教 授 ，博 士 ，主 要 从 事 土 地 资 源 与 ３Ｓ 技 术 应 用 研 究 。Ｅ－ｍａｉｌ：ｊｉａｋｅｌｉ＠１６３．ｃｏｍ
区、中宁县、吴忠利通区、红寺堡开发区、灵武市、盐池 个二 级 类 型。 一 级 类 型 即 耕 地、林 地、草 地、城 镇 用
县、同心 县 北 部 等。 土 地 总 面 积 ２５３．７ 万 ｈｍ２，平 均 地、水域和未利用土地。图像分类和数据分析除沙地
海 拔 １ １００～１ ６００ ｍ，处 于 毛 乌 素 沙 地 和 腾 格 里 沙 漠 的 边 缘 ，为 典 型 的 荒 漠 草 原 带 。 在 地 质 构 造 上 属 于 鄂
理 ，结 合 野 外 调 查 资 料 ，建 立 解 译 标 志 ，通 过 人 机 交 互
３．１ 土 地 利 用 变 化 分 析 从 表 １ 可 以 看 出 ，研 究 区 耕 地 、草 地 、未 利 用 土 地
和沙地面积较大，占总面 积 的 ８６％ 以 上。 其 中 沙 地、 耕 地 和 草 地 面 积 始 终 占 有 较 大 比 重 ，分 别 占 总 面 积 的 １６．５％ ，２７．７％ ，２４．７％ 上 ，体 现 了 研 究 区 是 典 型 的 荒 漠景观下的农牧交错区。
Ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｎ Ｌａｎｄ Ｕｓｅ Ｃｈａｎｇｅ ａｎｄ Ｉｔｓ Ｄｒｉｖｉｎｇ Ｆｏｒｃｅｓ ｉｎ Ａｒｉｄ Ａｒｅａ ｏｆ Ｃｅｎｔｒａｌ Ｎｉｎｇｘｉａ Ｈｕｉ Ａｕｔｏｎｏｍｏｕｓ Ｒｅｇｉｏｎ
ＪＩＡ Ｋｅ－ｌｉ １，ＺＨＡＮＧ Ｊｕｎ－ｈｕａ２
（１．Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ ａｎｄ Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ，Ｎｉｎｇｘｉａ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｙｉｎｃｈｕａｎ ７５００２１，Ｃｈｉｎａ； ２．Ｔｈｅ Ａｐｐｌｉｅｄ Ｒｅｓｅａｒｃｈ ａｎｄ Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ Ｃｅｎｔｅｒ Ｆｏｒ Ｎｅｗ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｎｉｎｇｘｉａ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｙｉｎｃｈｕａｎ ７５００２１，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｂｙ ｕｓｉｎｇ ｄａｔａ ｄｅｒｉｖｅｄ ｆｒｏｍ ｔｈｅ １９７８ ＭＳＳ ｉｍａｇｅ ａｎｄ １９８７，１９９６，２００７Ｌａｎｄｓａｔ ＴＭ／ＥＴＭ ｉｍａｇｅｓ ａｎｄ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｈｅｌｐ ｏｆ ＧＩＳ，ｔｈｅ ｌａｎｄ ｕｓｅ ｃｈａｎｇｅ ｉｎ ａｒｉｄ ａｒｅａ ｏｆ ｃｅｎｔｒａｌ Ｎｉｎｇｘｉａ Ｈｕｉ Ａｕｔｏｎｏｍｏｕｓ Ｒｅｇｉｏｎ ｗａｓ ａｎａｌｙｚｅｄ．Ａｔ ｔｈｅ ｓａｍｅ ｔｉｍｅ，ｔｈｅ ｄｒｉｖｉｎｇ ｆｏｒｃｅｓ ｏｆ ｔｈｅ ｌａｎｄ ｕｓｅ ｃｈａｎｇｅ ｗａｓ ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｄ ｂｙ ｍａｋｉｎｇ ｕｓｅ ｏｆ ｔｈｅ ｃｏｒ－ ｒｅｌａｔｉｏｎ ａｎａｌｙｓｉｓ ａｎｄ ｐｒｉｎｃｉｐａｌ ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ．Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗｅｄ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｏｖｅｒａｌｌ ｔｒｅｎｄ ｏｆ ｌａｎｄ ｕｓｅ ｃｈａｎｇｅ ｉｎ ａｒ－ ｉｄ ａｒｅａ ｏｆ ｃｅｎｔｒａｌ Ｎｉｎｇｘｉａ Ｈｕｉ Ａｕｔｏｎｏｍｏｕｓ Ｒｅｇｉｏｎ ｗａｓ ｉｎ ａｎ ｅｎｌａｒｇｅｍｅｎｔ ｏｆ ｔｈｅ ａｒｅａｓ ｏｆ ｃｕｌｔｉｖａｔｅｄ ｌａｎｄ，ｕｒ－ ｂａｎ ｌａｎｄ，ｗｈｅｒｅａｓ ｓａｎｄｙ ｌａｎｄ ａｒｅａ ｄｅｃｒｅａｓｅｄ ２８１ ６８２ｈｍ２，ａｎ ａｖｅｒａｇｅ ａｎｎｕａｌ ｉｎｃｒｅａｓｅ ｒａｔｅ ｇｒａｓｓｌａｎｄ ａｒｅａ ｗａｓ ０．１７％ ，ａｎｄ ａｒｅａ ｏｆ ｆｏｒｅｓｔ ｌａｎｄ ｒｅｄｕｃｅｄ ｎｅａｒｌｙ ３０ ０００ｈｍ２ ｏｖｅｒ ３０ｙｅａｒｓ．Ｔｈｅ ｌａｎｄ ｕｓｅ ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｅｎｔｒｏｐｙ ｉｎｄｉｃａｔｉｎｇ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｄｅｇｒｅｅ ｏｆ ｄｉｓｏｒｄｅｒ ｆｏｒ ｌａｎｄ ｕｓｅ ｓｙｓｔｅｍ ｉｎｃｒｅａｓｅｄ，ａｎｄ ｔｈｅ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｏｆ ｌａｎｄ ｕｓｅ ｂｅｃａｍｅ ｃｏｍｐｌｅｘｉｔｙ ａｎｄ ｄｉｖｅｒｓｉｔｙ．Ｉｔ ｗａｓ ｃｏｎｓｉｄｅｒｅｄ ｔｈａｔ ｐｏｐｕｌａｔｉｏｎ，ｅｃｏｎｏｍｉｃ，ｒｅｇｉｏｎａｌ ｓｏｃｉｏ－ｅｃｏｎｏｍｉｃ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｄｅｇｒｅｅ，ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ，ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ，ｓｏｃｉｏ－ｉｎｐｕｔ，ｇｏｖｅｒｎｍｅｎｔ ｐｏｌｉｃｙ，ａｎｄ ｎａｔｕｒａｌ ｆａｃｔｏｒｓ ａｒｅ