武汉“1＋8”城市圈土地利用动态变化研究

武汉“1＋8”城市圈土地利用动态变化研究 武汉“1，8”城市圈土地利用动态变化研究 天津农业科学TianjinAgrieuhuralSciences2010.16(3):36--40 ?农业经济与信息技术 武汉"1+8"城市圈土地利用动态变化研究 袁昭,董捷 (华中农业大学土地管理学院,湖北武汉430070) 摘要:利用武汉城市圈内9个城市1997,2O06年土地利用变化数据,采用土地利用动态变化方法中的土地资源数量变化模 型,土地利用程度变化模型,土地利用区域变化差异模型来分析武汉城市圈1997--2006年土地利用变化的情况.研究明, 土地利用动态分析能够很好的揭示城市罔土地利用结构特征的变化规律;武汉城市圈中,武汉市综合土地利用动态度为 0.76%/年,远高于其他八个地区;土地利用程度变化方面,增加最多的武汉市土地利用程度指数变化量为0.463,而咸宁市土地 利用程度指数减小了0.609,是减少最多的地区;土地利用类型相对变化方面,耕地变化主要集中在武汉市,黄冈市和咸宁市, 园地变化集中在武汉市和孝感市,交通用地变化则集中在武汉市,孝感市和咸宁市.根据研究结果,文章提了对策建议. 关键词:武汉城市圈;土地结构;土地利用动态变化 中图分类号:F301.23文献标识码:ADOI编码:10.3969/j.issn.1006—6500.2010.03.011 ResearchonDynamicChangeofLandUsein1+8WuhanMetropolitanArea YUANZhao.D0NGJie (CollegeofLandManagement,HuazhongAgriculturalUniversity,Wuhan,Hubei430070, China) Abstract:AccordingtothedataoflanduseinninecitiesofWuhanmetropolitanfrom1997—2o06.1andusechangewasanalyzedby landresourcesquantitychangemodel,landusedegreechangemodelandlandusechangeregionaldiversitymode1.Researchshowed thatanalysisofdynamicchangeoflandusespecificallyrevealedthechangingregularityoflandusestructureinmetropolitanarea;in Wuhanmetropolitanarea,WuhanCitySdynamicdegreeofgenerallandusewas0.76%peryear,wasmuchhigherthanother8. cities; WuhanCity'sindexoflanduseincreased0.463,butXianningSindexdecreased0.609.theywerethecityseeingbiggestincreaseand biggestdecreaserespectively;farmlandchangemainlyhappenedinWuh/mCity,HuanggangCityandXianningCity;gardenland changemainlyhappenedinWuhanCityandXiaoganCity;landfortrafficchangemainlyhappenedinWuhanCity,XiaoganCityand XianningCity.Finally,policysuggestionwereproposedaccordingtoresults. Keywords:Wuhanmetropolitanarea;landstructure;dynamicchangeoflanduse 国际地圈一生物圈计划(IGBP)和全球环境变 化中的人文领域计划(IHDP)于1995年联合提出 的"土地利用/土地覆被变化"(Landuseandland coverchange.LUCC)研究计划是目前全球变化研 究的核心主题之一u_-1.截至目前,国内已进行了 大量的区域土地利用变化研究,所选取的范围多 侧重于全国,全省,城市或典型地区的土地利用 变化,对于城市群,城市圈的相关研究较少,城 市圈是由大中小城市组成的多层次,功能互补, 相对完整的地区体系,其形态明显有别于省,城 市及典型地区,对其土地利用动态分析具有重要 意义.笔者以武汉"1+8"城市圈为例,采用土地 利用动态变化方法中的土地资源数量变化模型, 土地利用程度变化模型,土地利用区域变化差异 模型进行研究,旨在分析武汉城市圈土地利用变 化的活跃度,利用强度以及土地利用类型的差异 性,从而为城市圈可持续发展提供参考和建议. 1武汉城市圈土地利用结构概述 1.1研究区域概况 武汉城市圈位于湖北省东部,行政区划包括 湖北省武汉市,黄石市,鄂州市,孝感市,黄冈市, 咸宁市,仙桃市,潜江市和天门市共9市,土地总 面积为5.78万km,拥有3114.62万人.圈内土地 呈多层次环状分布,由内向外展布有城镇,耕地, 收稿日期:2010—03—16;修订日期:2010—04一l5 基金项目:国家社会科学基金(09BJY039);国家软科学研究计划(2008GXO6D166); 武汉市社会科学基金(2008035) 作者简介:袁It~(1985一),女,天津人,在读硕士生,主要从事土地行政管理研究工作. 第3期袁昭等:武汉"1+8"城市圈土地利用动态变化研究?37? 同地,草地和林地等.圈内地貌类型多样,平原, 岗地,丘陵和山地兼备,大致为"两山,两岗,三 丘,三原"的格局. 1.2武汉城市圈内各个城市土地利用结构概况 2007年12月,武汉城市圈被批准成为"全国 资源节约型与环境友好型社会建设综合配套改 革实验区",与此同时,也全面开展了对武汉城市 圈的统一规划和部署.然而,在此之前城市圈的 9个城市并没有统一的规划,导致每个城市的用 地和发展情况有很大差别.如表1所示,黄石,黄 冈,咸宁的耕地面积占其城市面积的比重低于武 汉城市圈的耕地保有量水平;武汉市城镇工矿用 地比例明显高于城市圈整体水平以及各个城市 的占有量;而在未利用土地的比较中,黄石,孝 感,咸宁的未利用土地占有量高于武汉城市圈的 总体水平 表12006年武汉城市圈各个城市用地结构比较(%) 1-3武汉城市圈1997--2006年土地利用结构比较 如表2所示,1997--2006年,武汉城市圈农业 用地占城市圈总面积的比例由80.35%下降到 79.88%,其中耕地面积下降幅度最大,占城市圈 面积比例由34.02%下降到31.82%,减少了l2.70 万hm;建设用地面积持续扩大,占城市圈面积比 例由8.39%增加到9.22%,10年共增加了4.8万 hm;未利用地有一定幅度的减少,面积比例由 11.26%降低到10.90%,共减少2.1万hm. 表21997,2006年武汉城市圈土地利用结构对比f%1 2武汉城市圈土地利用动态变化研究方法 2.1土地资源数量变化模型 土地资源数量变化可以用土地利用动态度来 表示.区域土地利用综合动态度的测算和比较 可以反映区域土地利用变化的综合活跃度一. 某一研究区的综合土地利用动态度的计算式 为: n ?(„,一ULA) S:一 ?, =1 /(t2-t)×100% 式中,()一ULA)为在监测期间转移部分面积, 即第i种土地利用类型转化为其它非i类土地利 用类型的面积总和;)为监测期初第种土地 利用类型的面积;ULA为监测期间第i种土地利用 类型未变化部分的面积;t为监测期末;t为监测 期初. 2.2土地利用程度变化模型 土地利用程度主要反映土地利用的广度和深 度,它不仅反映了土地利用中土地本身的自然属 性,同时也反映了人类因素与自然环境因素的综 ?38?天津农业科学第l6卷 合效应.根据土地利用程度的综合分析方法,将 土地利用程度按土地向然综合体在社会因素 影响下的自然平衡状态分为若干级,并赋予分级 指数,从而给出了土地利用程度综合指数及土地 利用程度变化模型的定量化表达式 (1)土地利用程度综合指数模型 某研究区土地利用程度综合指数可表达为: , oj=100~?(A,×C) 1 式中,为某研究区域土地利用程度综合指数;A 为研究区域内第i级土地利用程度分级指数;为 研究区域内第i级土地利用程度分级面积百分 比;1l为土地利用程度分级数. (2)土地利用程度变化模型 土地利用程度在一个特定范同内的变化是多 种土地利用类型变化的结果.土地利用程度变化 量可定量地揭示该范围土地利用的综合水平和 变化趋势.土地利用程度变化量叮表达为: n ?L=,J一L=100~?(A×C)一?(A×C) l1 式中,和,J分别为b时问和n时间的区域土地利 用程度综合指数;A为第i级的土地利用程度分级 指数;C和c分别为某区域6时问和n时间第i级 土地利用程度面积百分比. 如?>0,或尺,>0,则该区域土地利用处于发 展时期,否则处于调整期或衰退期. 在中国资源环境数据库中,于思远等151从生态 学的角度出发,提出了土地利用程度分级标准, 将土地利用分为4级,如表3所示. 23土地利用区域变化差异模型 土地利用类型的相对变化率建立在变化率指数 的基础上,将局部地区的类型变化率与全区的类 型变化率相比较,用以分析研究区范围内特定土 地利用类型变化的区域差异与特定类型变化的 热点区域161. 区域某一特定土地利用类型相对变化率可表 示为: 尺=l一I×e/(1,Cl×) 式中,,分别为区域某一特定土地利用类型研 究期初及研究期末的面积;C„分别代表整个研 究区某一特定土地利用类型研究期初及研究期 末的面积. 若>l,表示该局部土地利用变化幅度大于 整体变化幅度;若R".<l,则小于整体的变化幅 度.巾公式可以得出武汉城市罔内各城市土地 利用变化相对变化率. 3武汉城市圈土地利用动态变化结果分析 3.1综合土地利用动态度分析 武汉城市圈9个城市的土地利用综合动态度 测算结果(图1)显示,武汉市的土地利用综合动 态度最大(0.76%/年),而天门市最小(0.03%/年). 按照从大到小的顺序将武汉城市圈土地利用综 合动态度进行排序,为武汉市(0.76%/年)>孝感市 (0.28%/年)>仙桃市(0.24%/年)>黄冈市 (0.2121%/年)>咸宁市(0.2094%/年)>黄石市 (0.18%/年)>鄂州市(0.10%/年)>潜江市(0.09%/ 年)>天门市(0.03%/年)这表明武汉市的土地利 表3土地资源利用类型分级表 用最为活跃;孝感市,1'Ill桃市,黄冈市和咸宁市土大, 地利用水平较为接近,但明显低于武汉市;黄石 市,鄂州市土地利用动态度低于上述地区,而潜 江市,天门市土地利用处于较不活跃的状态.武 汉市作为城市圈中心,土地利用活跃度远远高于 其它地区,应考虑如何优化用地并带动其它地 区;孝感市,黄冈市,咸宁市和仙桃市在城市圈中 处于适中水平,应进一步释放潜力;黄石市,鄂州 市作为资源型城市,应在考虑土地利用负面效应 的同时进行转型发展;天门市和潜江市潜力较 武汉市黄石市鄂州市孝感市黄冈市咸宁市tJh~g市天门市潜江市 图11997--2006年间武汉城市圉各市土地 利用综合动态度 第3期袁昭等:武汉"1十8"城市圈土地利用动态变化研究?39? 3.2土地利用程度指数及其变化分析 武汉城巾圈1997年的土地利用程度综合指 数(表4)为2.679,2006年的为2.419,土地利用程 度变化值为一0.261,说明整个武汉城市罔这几年 土地利用程度在减弱:各个城市的情况为,2006 年天门市土地利用程度最大,为2.849;咸宁市的 土地利用程度指数最小,为2.177;1997年仙桃市 土地利用程度综合指数最大,为2.847,黄冈市的 土地利用程度指数最小,为2.178.从土地利用程 度变化值来看,10年问,武汉市,鄂州市,孝感市, 黄冈市,天门市和潜江市土地利用程度在逐步增 加,其中武汉市的土地利用程度增强幅度最大, 变化值为0.463;黄石市,咸宁市和仙桃市土地利 用程度呈减小趋势,其中咸宁市的土地利用程度 减幅最大,变化值为一0.609.城市圈应结合自然 禀赋状况,适当的调节各地对土地利用的强度. 表4武汉城市圈各城市1997—2006年间土地利用程度 综合指数及变化 33土地利用类型相对变化率分析 土地利用类型相对变化率能较好地反映研 究区域的土地利用空间差异,表5中土地利用相 对变化率大于1的区域类型,其土地利用变化幅 度大于整个武汉城市罔该类土地的变化,反之则 小于整个城市圈该类土地的变化;.从单一土地 利用类型相对变化率计算结果来看,各个城市问 土地利用变化的差异明显.耕地方面,武汉市的 耕地相对变化最大,相对变化率为2.334%,其次 为黄石,黄冈,成宁和仙桃,变化最小地区为天门 市,仅0.022%.作为处于用地变化过渡位置的地 类,耕地变化率对经济发展和政策制定都有较强 的指导意义.园地的变化以武汉市和孝感市为 大,相对变化率分别为146.504%和103.582%,整 个城市圈内只有黄冈市的园地相对变化率小于 1,为0.534%,林地相对变化最大的地区为武汉 市4.749%,最小的是潜江市,为0.180%.由于城 市圈牧草地总量较小,各地牧草地变化较为一 致.园,林牧草地相对变化表明农地结构调整较 为活跃的地区主要是武汉市,孝感市,仙桃市等 地,城市圈内的园地变化呈现不均匀状态.交通 用地以武汉市最大,相对变化率为2.919%,孝感 市和咸宁市次之,相对变化率均大于1,仙桃市, 天门市和潜江市均处于较低水平.这一数据表 明,天门一仙桃一潜江,孝感一汉川一应城,咸 宁一赤壁一嘉鱼三个城镇组团中,天门一仙桃一 潜江的交通水平仍然提升较慢,需要在城市罔建 设中予以考虑. 4小结与讨论 (1)采用武汉城市圈1997--2006年土地利用 现状用地面积数据作为研究的基础数据及材料, 运用土地利用动态变化方法中的土地资源数量 变化模型,土地利用程度变化模型,土地利用区 表5武汉城市圈各城市各类土地利用相对变化率(%) ? 40?天津农业科学第l6卷 域变化差异模型来分析武汉城市圈1997--2006 年土地利用变化的情况,能够很好的揭示武汉城 市圈近10年来土地利用结构特征的变化规律,从 而指导城市圈的发展战略. (2)根据综合土地利用动态度的结果,城市 圈综合土地利用动态度呈现出武汉市远高于其 它8个城市的状况,为0.76%/年,其他城市均低于 0.30%/年.运用土地利用程度变化模型,得出 2006年武汉城市圈土地利用程度与1997年比成 减弱趋势,变化值为一0.261,增加最多的武汉市土 地利用程度指数为0.463,而咸宁市土地利用程度 指数减小了0.609,是减少最多的地区.根据土地 利用类型相对变化率模型的结果,城市圈地类的 变化均处于不均匀状态,耕地变化主要集中在武 汉市,黄冈市和成宁市,园地变化集中在武汉市 和孝感市,交通用地变化则集中在武汉市,孝感 市和咸宁市. (3)武汉城市圈中,武汉市与其他地区差异 较为显着,优化武汉市用地并重点带动其他地区 是建设过程中的首要问题.除此以外,应根据各 地区的特点,有针对性的制定发展战略(如明确 各地区耕地保护责任,促进资源型城市转型,加 强重点开发地区的交通设施建设),从而优化城 市圈的土地配置,控制土地利用强度,促进武汉 城市圈不断发展,形成完善,发达的城市圈. 参考文献: 【1]史培军.土地利用/覆盖变化与生态安全响应机制[M】.北 京:科学版社,2004:262. [2]塔西甫拉提?特依拜,丁建丽.土地利用/土地覆盖变化研 究进展综述『J1_新疆大学:自然科学版,2006,23(t):5—15. 【3】李团胜.陕西省土地利用动态变化分析[J】.地理研究,2004, 23(2):157-164. 【4]王秀兰,包玉海.土地利用动态变化研究方法探讨lJ1地理 科学进展,1999,18(1):81-87. 【5]王思远,刘纪远,张增祥,等.中国土地利用时空特征分析 【J1.地理,2001,56(6):631—639. [6]张健,濮励杰,彭补拙.基于景观生态学的区域土地利用结 构变化特征『J1.长江流域资源与环境,2007,16(5):578—583. [7]朱会义,何书金,张明.环渤海地区土地利用变化的驱动力 分析IJ】.地理研究,2001,20(6):669—678.