曲阜市土地利用变化及其影响因素研究
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第 23卷第 山 11期 东 国 土 资 源 2007年 11月
曲阜市土地利用变化及其影响因素研究3
李相兰 1 ,陈龙乾 1 ,赵德福 2 ,张明溪 2 ,韦良杰 2
(1. 中国矿业大学 国土资源研究所 ,江苏 徐州 221008; 2. 曲阜市国土资源局 ,山东 曲阜 273100)
年变化率 ) ; Ua , Ub 分别为研究期初及研究期末某一
土地利用类型的数量 ; T为研究时段年数 。
由单一土地利用类型动态度模型 ,结合表 1 中
的有关数据 , 可计算出各土地利用类型的动态度
(表 2) 。
表 2 曲阜市 1991—2005年单一土地利用类型动态度 ( % )
年份
1991—2000 2000—2005 1991—2005
1954. 77 1191. 37 - 3242. 92 393. 13
2. 2 土地利用动态变化分析
为反映土地利用动态变化情况 ,可用单一土地 利用类型动态度模型来进行分析 [ 3 ] 。单一土地利
用类型动态度模型为 :
K = Ub - Ua × 1 ×100%
Ua
T
式中 : K为研究时段内某一土地利用类型动态度 (即
12. 35 4. 16 6. 39 7. 83
11280. 24 4021. 44 2942. 88 6042. 13
13. 85 4. 94 3. 61 7. 42
728. 98 560. 78 - 983. 63 726. 52
1225. 79 630. 59 - 2259. 29 - 333. 39
20世纪 90年代以来 ,随着资源 、环境和人口问 题的日益突出 ,土地利用 /覆盖变化研究已成为国际 上全球变化研 究的 前沿 和热 点课 题 [ 1, 2 ] 。土地 利 用 /覆盖变化是全球变化的重要组成部分之一 ,在全 球环境变化和可持续发展中占有重要地位 ,现已被 列入“国际地圈与生物圈计划 ”( IGBP)和“全球环 境变化人文计划 ”(HDP)的核心项目之一 。土地利 用变化是可持续发展相关问题研究的核心 ,也是新 一轮土地利用规划修编工作的重点内容 。因此 ,研 究土地利用变化 ,分析土地利用变化的原因 ,对于制 定合理的土地利用政策和更好地做好土地管理工作 具有重要的意义 。该文以曲阜市为例 ,分析 1991— 2005年的土地利用变化情况及其影响因素 。
由表 2可以看出 ,耕地 、水域用地一直在减少 , 且减少的速度越来越快 ,而居民点及工矿用地 、交通 用地一直在增加 ,且增加的速率也越来越快 ,其主要 原因是自 20世纪 90 年代以来 ,随着城市化进程的 加快 ,城市化率的提高 ,大量的耕地 、水域转变为建 设用地 ,地方为发展企业而占用大量的农用地 。林 地面积在 2000—2005 年迅速增加 , 动态度达到了 17. 97% ,主要与植树造林 、保护耕地 、优化环境政策 的推广相对应 。
( hm2 )
1991 —2005 变化面积
( hm2 )
50620. 53
62. 22
49237. 63
60. 46
47418. 27
58. 20
- 1382. 90 - 1819. 36 - 3202. 26
2732. 33
3. 36
3276. 63
4. 02
2363. 90
2. 90
544. 3
居民点及 耕地 园地 林地
工矿用地 - 0. 30 2. 21 - 0. 32 0. 87 - 0. 74 - 5. 57 17. 97 2. 44 - 0. 45 - 0. 96 6. 02 1. 50
交通 用地 2. 20 3. 72 3. 01
未利Βιβλιοθήκη Baidu水域
用地 - 1. 77 1. 43 - 8. 69 - 1. 05 - 3. 74 0. 50
3 收稿日期 : 2007 - 04 - 16;修订日期 : 2007 - 10 - 23;编辑 :曹丽丽 作者简介 :李相兰 (1983 - ) ,女 ,江苏仪征人 ,中国矿业大学硕士生研究生 ,研究方向为土地资源管理 。
·21·
第 23卷第 11期 山 东 国 土 资 源 2007年 11月
2. 3 土地利用程度变化分析
土地利用程度主要反映土地利用的广度和深 度 ,一个特定范围内的土地利用程度的变化是多种
·22·
土地利用类型变化的结果 。根据中科院遥感所刘纪
远等人的土地利用分级方法 ,将土地利用程度按照
土地自然综合体的社会因素影响下的自然平衡状态
分为 4级 ,并赋予分级指数 。4 级分别为未利用土
现有资料状况 ,从影响土地利用变化的社会经济发 展影响因子中选取 13个分析因子 ———X1 :年末总人 口 (万人 ) ; X2 : 城市化水平 ( % ) ; X3 : GDP (万元 ) ; X4 :第一产业产出量 (亿元 ) ; X5 : 第二产业产出量 (亿元 ) ; X6 :第三产业产出量 (亿元 ) ; X7 : 公路客运 量 (万人 ) ; X8 :社会消费品零售总额 (万元 ) ; X9 : 人 均地区生产总值 (元 /人 ) ; X10 :全社会固定资产投资 完成额 (万元 ) ; X11 :粮食单产 ( kg) ; X12 :农民人均收
1 研究区概况
曲阜市位于鲁西平原与鲁中南山地丘陵的结合 部 。全境南北长 35. 5 km , 东西宽 25 km , 总面积 895. 93 km2 ,属泰沂蒙山前倾斜冲积平原的中上部 , 东 、东南 、北 3面环山 ,地形以平原为主 ,丘陵 、山地 兼备 ,属于暖温带半湿润农业气候区 ,总的气候特点 是 :春季干旱多风 ,夏季高温多雨 ,秋季温和凉爽 ,冬 季干冷少雪 。曲阜市属淮河流域 ,南四湖水系 ,地表 水资源较充足 。土壤有褐土 、棕壤土 、潮土 、砂礓黑 土和水稻土 5种类型 。其中 ,褐土面积最大 ,占可利
根据公式计算得出曲阜市 1991 年 、2000 年 、
2005年的土地利用程度分别为 288. 51, 289. 68 和
291. 25, 土 地 利 用 变 化 程 度 增 加 了 2. 73, 表 示
1991—2005年曲阜市土地利用一直处于发展期 。
3 土地利用变化影响因素分析
根据主成分分析方法的思路和要求以及曲阜市
第 23卷第 11期 成 果 与 方 法 2007年 11月
入 (元 ) ; X13 : 职工年均工资 (元 ) 。依据《曲阜市统 计年鉴 ( 1991—2005 ) 》和《济宁市土地统计综合资 料 (1991—2005) 》,选取 1991—2005 年的数据为分 析样本 。将上述影响因子的有关数据 ,运用统计分 析软件 SPSS12. 0 中的 Factor Analysis命令进行分 析 ,计算得特征值及各个主成分的贡献率与累计贡 献率 (表 3) 。由表 3可知 ,第一 、第二主成分的特征 值大于 1,累计贡献率已达 95. 309% ,完全达到分析 要求 ,故只需求出第一 、第二主成分即可 。根据主成 分载荷计算公式 ,计算各变量在各主成分上的载荷 得到主成分载荷矩阵 。
- 912. 73 - 368. 43
4017. 33
4. 94
3900. 25
4. 79
7405. 29
9. 09
- 117. 08 3505. 04
3387. 96
9325. 47 2830. 07 6185. 80 5649. 00
11. 46 3. 48 7. 60 6. 94
10054. 45 3390. 85 5202. 17 6375. 52
摘要 :该文根据曲阜市 1991年 、2000年 、2005年 3期土地利用变化数据 ,分析了曲阜市土地利用变化的基本特点 , 即耕地 、园地 、水域面积大量减少 ,居民点及工矿用地 、交通用地 、林地面积大量增加 。运用 SPSS12. 0软件分析了 影响土地利用变化的主导因素 。结果表明 ,经济发展 、城镇化和工业化 、人口增长和农业生产效益是曲阜市土地利 用变化的主导因素 。 关键词 :土地利用变化 ;影响因素 ;曲阜市 中图分类号 : F301. 24 文献标识码 : A
表 3 特征值和主成分贡献率及其主成分载荷矩阵 累计 因 第一 第二
主成分 特征值 贡献率 贡献率 子 主成分 主成分
1 10. 737 82. 593 82. 593 X1 0. 972 - 0. 078 2 1. 653 12. 716 95. 309 X2 0. 960 - 0. 137 3 0. 312 2. 402 97. 711 X3 0. 997 - 0. 027 4 0. 199 1. 529 99. 240 X4 0. 770 0. 563 5 0. 035 0. 268 99. 508 X5 0. 979 0. 127 6 0. 025 0. 189 99. 697 X6 0. 973 - 0. 218 7 0. 019 0. 144 99. 841 X7 0. 808 0. 424 8 0. 011 0. 085 99. 926 X8 0. 983 - 0. 146 9 0. 006 0. 049 99. 976 X9 0. 996 0. 029 10 0. 003 0. 019 99. 995 X10 0. 914 - 0. 318 11 0. 000 0. 003 99. 998 X11 0. 007 0. 956 12 0. 000 0. 002 100. 000 X12 0. 984 0. 094 13 0. 000 0. 000 100. 000 X13 0. 981 - 0. 151
用面积的 81%。曲阜市现有人口 64. 08万 ,非农业 人口 18. 99万 ,非农业化水平为 29. 6%。旅游资源 丰富 ,文物古迹众多 ,现存文物古迹 300 余处 ,其中 国家级 3处 ,省级 11处 。
2 曲阜市土地利用变化分析
2. 1 土地利用结构变化分析
1991—2005年 ,曲阜市土地总面积变化幅度较 小 ,由 81 360. 53 hm2 增加到 81 474. 15 hm2 。其中 耕地面积减少 3 202. 26 hm2 ,占土地总面积的比重 由 62. 22%减少到 58. 20% ,变化比较大 ,而且一直 在减少 ;园地减少了 368. 43 hm2 ,比重由 3. 36%下 降至 2. 90% ;林地面积增加了 3 387. 96 hm2 ,比重由 4. 94%上升至 9. 09% ,是所有地类中所占土地总面 积变化最大的 ;居民点及工矿用地增加了 1 954. 77 hm2 ,比重由 11. 46%增加到 13. 85% ;交通用地增加 了 1 191. 37 hm2 ,比重由 3. 48%上升到 4. 94% ; 水 域用地减少了 3 242. 92 hm2 ,比重由 7. 60%减少到 3. 61% ;未利用地增加了 393. 13 hm2 ,比重由 6. 94% 增加到 7. 42%。 1991—2000 年和 2000—2005 年 2 个时期相比较 , 2000—2005年变化幅度要比 1991— 2000年大得多 (表 1) 。
土地类型
耕地
园地
林地 居民点及 工矿用地 交通用地
水域 未利用地
表 1 曲阜市土地利用结构变化
1991年面积 ( hm2 ) 所占比例 ( % )
2000 年面积 ( hm2 ) 所占比例 ( % )
2005 年面积
1991 —2000 变化面积
( hm2 ) 所占比例 ( % ) ( hm2 )
2000 —2005 变化面积
地级 (未利用地或难利用地 ) ,林 、草 、水用地级 (林
地 、天然草地 、水域 ) ,农业用地级 (耕地 、园地 、人工
草地 )和城镇聚落用地级 (城镇 、居民点及工矿 、交
通用地 ) ,分级指数依次为 1, 2, 3, 4。并给出了土地
利用程度变化值的表达式 [ 4 ] :
∑ ∑ ΔIb- a = Ib - Ia = 100 ×( A i ×Cib -
A i ×Cia )
i
i
式中 : Ia , Ib 分别为 b时间和 a时间的一定区域的土
地利用程度综合指数 ; Ai 为第 i级的土地利用程度
分组指数 ; Cib , Cia分别为 b时间和 a时间第 i级的土
地利用程度面积百分比 。若 ΔIb - a为正值 ,则该区域
土地利用处于发展期 ,否则处于衰退期 。
曲阜市土地利用变化及其影响因素研究3
李相兰 1 ,陈龙乾 1 ,赵德福 2 ,张明溪 2 ,韦良杰 2
(1. 中国矿业大学 国土资源研究所 ,江苏 徐州 221008; 2. 曲阜市国土资源局 ,山东 曲阜 273100)
年变化率 ) ; Ua , Ub 分别为研究期初及研究期末某一
土地利用类型的数量 ; T为研究时段年数 。
由单一土地利用类型动态度模型 ,结合表 1 中
的有关数据 , 可计算出各土地利用类型的动态度
(表 2) 。
表 2 曲阜市 1991—2005年单一土地利用类型动态度 ( % )
年份
1991—2000 2000—2005 1991—2005
1954. 77 1191. 37 - 3242. 92 393. 13
2. 2 土地利用动态变化分析
为反映土地利用动态变化情况 ,可用单一土地 利用类型动态度模型来进行分析 [ 3 ] 。单一土地利
用类型动态度模型为 :
K = Ub - Ua × 1 ×100%
Ua
T
式中 : K为研究时段内某一土地利用类型动态度 (即
12. 35 4. 16 6. 39 7. 83
11280. 24 4021. 44 2942. 88 6042. 13
13. 85 4. 94 3. 61 7. 42
728. 98 560. 78 - 983. 63 726. 52
1225. 79 630. 59 - 2259. 29 - 333. 39
20世纪 90年代以来 ,随着资源 、环境和人口问 题的日益突出 ,土地利用 /覆盖变化研究已成为国际 上全球变化研 究的 前沿 和热 点课 题 [ 1, 2 ] 。土地 利 用 /覆盖变化是全球变化的重要组成部分之一 ,在全 球环境变化和可持续发展中占有重要地位 ,现已被 列入“国际地圈与生物圈计划 ”( IGBP)和“全球环 境变化人文计划 ”(HDP)的核心项目之一 。土地利 用变化是可持续发展相关问题研究的核心 ,也是新 一轮土地利用规划修编工作的重点内容 。因此 ,研 究土地利用变化 ,分析土地利用变化的原因 ,对于制 定合理的土地利用政策和更好地做好土地管理工作 具有重要的意义 。该文以曲阜市为例 ,分析 1991— 2005年的土地利用变化情况及其影响因素 。
由表 2可以看出 ,耕地 、水域用地一直在减少 , 且减少的速度越来越快 ,而居民点及工矿用地 、交通 用地一直在增加 ,且增加的速率也越来越快 ,其主要 原因是自 20世纪 90 年代以来 ,随着城市化进程的 加快 ,城市化率的提高 ,大量的耕地 、水域转变为建 设用地 ,地方为发展企业而占用大量的农用地 。林 地面积在 2000—2005 年迅速增加 , 动态度达到了 17. 97% ,主要与植树造林 、保护耕地 、优化环境政策 的推广相对应 。
( hm2 )
1991 —2005 变化面积
( hm2 )
50620. 53
62. 22
49237. 63
60. 46
47418. 27
58. 20
- 1382. 90 - 1819. 36 - 3202. 26
2732. 33
3. 36
3276. 63
4. 02
2363. 90
2. 90
544. 3
居民点及 耕地 园地 林地
工矿用地 - 0. 30 2. 21 - 0. 32 0. 87 - 0. 74 - 5. 57 17. 97 2. 44 - 0. 45 - 0. 96 6. 02 1. 50
交通 用地 2. 20 3. 72 3. 01
未利Βιβλιοθήκη Baidu水域
用地 - 1. 77 1. 43 - 8. 69 - 1. 05 - 3. 74 0. 50
3 收稿日期 : 2007 - 04 - 16;修订日期 : 2007 - 10 - 23;编辑 :曹丽丽 作者简介 :李相兰 (1983 - ) ,女 ,江苏仪征人 ,中国矿业大学硕士生研究生 ,研究方向为土地资源管理 。
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第 23卷第 11期 山 东 国 土 资 源 2007年 11月
2. 3 土地利用程度变化分析
土地利用程度主要反映土地利用的广度和深 度 ,一个特定范围内的土地利用程度的变化是多种
·22·
土地利用类型变化的结果 。根据中科院遥感所刘纪
远等人的土地利用分级方法 ,将土地利用程度按照
土地自然综合体的社会因素影响下的自然平衡状态
分为 4级 ,并赋予分级指数 。4 级分别为未利用土
现有资料状况 ,从影响土地利用变化的社会经济发 展影响因子中选取 13个分析因子 ———X1 :年末总人 口 (万人 ) ; X2 : 城市化水平 ( % ) ; X3 : GDP (万元 ) ; X4 :第一产业产出量 (亿元 ) ; X5 : 第二产业产出量 (亿元 ) ; X6 :第三产业产出量 (亿元 ) ; X7 : 公路客运 量 (万人 ) ; X8 :社会消费品零售总额 (万元 ) ; X9 : 人 均地区生产总值 (元 /人 ) ; X10 :全社会固定资产投资 完成额 (万元 ) ; X11 :粮食单产 ( kg) ; X12 :农民人均收
1 研究区概况
曲阜市位于鲁西平原与鲁中南山地丘陵的结合 部 。全境南北长 35. 5 km , 东西宽 25 km , 总面积 895. 93 km2 ,属泰沂蒙山前倾斜冲积平原的中上部 , 东 、东南 、北 3面环山 ,地形以平原为主 ,丘陵 、山地 兼备 ,属于暖温带半湿润农业气候区 ,总的气候特点 是 :春季干旱多风 ,夏季高温多雨 ,秋季温和凉爽 ,冬 季干冷少雪 。曲阜市属淮河流域 ,南四湖水系 ,地表 水资源较充足 。土壤有褐土 、棕壤土 、潮土 、砂礓黑 土和水稻土 5种类型 。其中 ,褐土面积最大 ,占可利
根据公式计算得出曲阜市 1991 年 、2000 年 、
2005年的土地利用程度分别为 288. 51, 289. 68 和
291. 25, 土 地 利 用 变 化 程 度 增 加 了 2. 73, 表 示
1991—2005年曲阜市土地利用一直处于发展期 。
3 土地利用变化影响因素分析
根据主成分分析方法的思路和要求以及曲阜市
第 23卷第 11期 成 果 与 方 法 2007年 11月
入 (元 ) ; X13 : 职工年均工资 (元 ) 。依据《曲阜市统 计年鉴 ( 1991—2005 ) 》和《济宁市土地统计综合资 料 (1991—2005) 》,选取 1991—2005 年的数据为分 析样本 。将上述影响因子的有关数据 ,运用统计分 析软件 SPSS12. 0 中的 Factor Analysis命令进行分 析 ,计算得特征值及各个主成分的贡献率与累计贡 献率 (表 3) 。由表 3可知 ,第一 、第二主成分的特征 值大于 1,累计贡献率已达 95. 309% ,完全达到分析 要求 ,故只需求出第一 、第二主成分即可 。根据主成 分载荷计算公式 ,计算各变量在各主成分上的载荷 得到主成分载荷矩阵 。
- 912. 73 - 368. 43
4017. 33
4. 94
3900. 25
4. 79
7405. 29
9. 09
- 117. 08 3505. 04
3387. 96
9325. 47 2830. 07 6185. 80 5649. 00
11. 46 3. 48 7. 60 6. 94
10054. 45 3390. 85 5202. 17 6375. 52
摘要 :该文根据曲阜市 1991年 、2000年 、2005年 3期土地利用变化数据 ,分析了曲阜市土地利用变化的基本特点 , 即耕地 、园地 、水域面积大量减少 ,居民点及工矿用地 、交通用地 、林地面积大量增加 。运用 SPSS12. 0软件分析了 影响土地利用变化的主导因素 。结果表明 ,经济发展 、城镇化和工业化 、人口增长和农业生产效益是曲阜市土地利 用变化的主导因素 。 关键词 :土地利用变化 ;影响因素 ;曲阜市 中图分类号 : F301. 24 文献标识码 : A
表 3 特征值和主成分贡献率及其主成分载荷矩阵 累计 因 第一 第二
主成分 特征值 贡献率 贡献率 子 主成分 主成分
1 10. 737 82. 593 82. 593 X1 0. 972 - 0. 078 2 1. 653 12. 716 95. 309 X2 0. 960 - 0. 137 3 0. 312 2. 402 97. 711 X3 0. 997 - 0. 027 4 0. 199 1. 529 99. 240 X4 0. 770 0. 563 5 0. 035 0. 268 99. 508 X5 0. 979 0. 127 6 0. 025 0. 189 99. 697 X6 0. 973 - 0. 218 7 0. 019 0. 144 99. 841 X7 0. 808 0. 424 8 0. 011 0. 085 99. 926 X8 0. 983 - 0. 146 9 0. 006 0. 049 99. 976 X9 0. 996 0. 029 10 0. 003 0. 019 99. 995 X10 0. 914 - 0. 318 11 0. 000 0. 003 99. 998 X11 0. 007 0. 956 12 0. 000 0. 002 100. 000 X12 0. 984 0. 094 13 0. 000 0. 000 100. 000 X13 0. 981 - 0. 151
用面积的 81%。曲阜市现有人口 64. 08万 ,非农业 人口 18. 99万 ,非农业化水平为 29. 6%。旅游资源 丰富 ,文物古迹众多 ,现存文物古迹 300 余处 ,其中 国家级 3处 ,省级 11处 。
2 曲阜市土地利用变化分析
2. 1 土地利用结构变化分析
1991—2005年 ,曲阜市土地总面积变化幅度较 小 ,由 81 360. 53 hm2 增加到 81 474. 15 hm2 。其中 耕地面积减少 3 202. 26 hm2 ,占土地总面积的比重 由 62. 22%减少到 58. 20% ,变化比较大 ,而且一直 在减少 ;园地减少了 368. 43 hm2 ,比重由 3. 36%下 降至 2. 90% ;林地面积增加了 3 387. 96 hm2 ,比重由 4. 94%上升至 9. 09% ,是所有地类中所占土地总面 积变化最大的 ;居民点及工矿用地增加了 1 954. 77 hm2 ,比重由 11. 46%增加到 13. 85% ;交通用地增加 了 1 191. 37 hm2 ,比重由 3. 48%上升到 4. 94% ; 水 域用地减少了 3 242. 92 hm2 ,比重由 7. 60%减少到 3. 61% ;未利用地增加了 393. 13 hm2 ,比重由 6. 94% 增加到 7. 42%。 1991—2000 年和 2000—2005 年 2 个时期相比较 , 2000—2005年变化幅度要比 1991— 2000年大得多 (表 1) 。
土地类型
耕地
园地
林地 居民点及 工矿用地 交通用地
水域 未利用地
表 1 曲阜市土地利用结构变化
1991年面积 ( hm2 ) 所占比例 ( % )
2000 年面积 ( hm2 ) 所占比例 ( % )
2005 年面积
1991 —2000 变化面积
( hm2 ) 所占比例 ( % ) ( hm2 )
2000 —2005 变化面积
地级 (未利用地或难利用地 ) ,林 、草 、水用地级 (林
地 、天然草地 、水域 ) ,农业用地级 (耕地 、园地 、人工
草地 )和城镇聚落用地级 (城镇 、居民点及工矿 、交
通用地 ) ,分级指数依次为 1, 2, 3, 4。并给出了土地
利用程度变化值的表达式 [ 4 ] :
∑ ∑ ΔIb- a = Ib - Ia = 100 ×( A i ×Cib -
A i ×Cia )
i
i
式中 : Ia , Ib 分别为 b时间和 a时间的一定区域的土
地利用程度综合指数 ; Ai 为第 i级的土地利用程度
分组指数 ; Cib , Cia分别为 b时间和 a时间第 i级的土
地利用程度面积百分比 。若 ΔIb - a为正值 ,则该区域
土地利用处于发展期 ,否则处于衰退期 。