曹妃甸土地利用 变化研究

陈灏銮 秦佳航 龚晓娜

（华北理工大学 矿业工程学院，河北省唐山市， 063210 ）

摘要：人类改变土地利用和管理方式导致土地覆被的变化是土地利用变化，土地利用变化也在一定程度上反映了该地的经济发展、政策制度和人口与文明的情况。，本文通过图形解译后使用ArcGis工具对曹妃甸区2000年、2010年、2020年三个时间点的土地类型进行叠加分析和统计分析的处理，分2000-2010年、2010-2020年两个时间段对土地利用空间演变特征进行分析，利用土地利用转移矩阵和桑基图描述土地利用变化过程，揭示空间结构演变的动态规律。

关键词：土地利用变化；曹妃甸区；土地转移矩阵；目视解译；桑基图

0 引言

在中国快速发展逐渐工业化和城市化的背景之下，城市增长矛盾日益凸显，，使土地资源浪费和低效利用现象愈加严重，甚至有碍于社会经济的健康和有序发展。对某地区土地利用变化研究是解决这一问题的关键，有利于优化配置土地资源，更有利于社会的可持续发展。

1 研究区概况与数据来源

1.1 研究区概况

曹妃甸区位于地处环渤海中心地带、唐山南部，毗邻京津两大城市，南临渤海，与大连、烟台以及朝鲜、韩国隔海相望，介于北纬39°07′43″～39°27′23″，东经118°12′12″～118°43′16″之间，总面积1943.72平方千米。曹妃甸区滩涂广阔，浅滩、荒滩面积达1000多平方千米，另外曹妃甸工业区现有建设用地310平方千米。

1.2 数据来源

研究采用中国科学院资源环境科学与数据中心网站（https://www.resdc.cn）获取的 GlobeLand30 30m土地覆盖分类的资料，即30m多光谱影像，包括美国陆地资源卫星(Landsat)的TM5、ETM+、OLI多光谱影像和中国环境减灾卫星(HJ-1)多光谱影像。GlobeLand30采用WGS-84坐标系，投影方式采用UTM投影，6度分带，坐标不加代号，投影方式采用极地方位投影，投影面切于地球南北极点。数据包括耕地、森林、草地、灌木地、湿地、水体、苔原、人造地表、裸地、冰川及永久积雪10种地表覆盖类型。总体精度为85.72%，Kappa系数0.82。

2 土地利用分类

2.1 整体土地类型分类

基于ArcGIS平台，将 2000年、2010年、2020年土地利用现状图进行重分类，利用裁剪工具，对影像的解译结果进行处理，再将矢量数据转为栅格数据，最后对数据进行图像融合和叠加分析，得出曹妃甸区2000年、2010年和2020年的土地利用类型分类结果图（见图1），经过目视解译初步得出结论。

由上得到结论：20年内，曹妃甸区同一地区土地利用类型有部分变化，2000-2010年曹妃甸南的冰川及永久积雪有较大的转移，人造地表显著增多；2010-2020年曹妃甸东出现了大片耕地，反而水体大幅度减少。说明该区域人为活动较多，即人流量增大，人口增多。

图1 曹妃甸土地分类结果

2.2 土地利用类型转移

土地利用转移矩阵可以有效表达两个不同时相地类之间面积的转换情况。对直观数据分析得出结论：

• 2000年的耕地面积为 520.6968 ，2020年为 468.2591 ，面积比例从 35.1496%降至31.6471%。可以看出曹妃甸区在2000年-2010年这十年间，由于城镇化的发展建设，使得城市建筑占用耕地较大，耕地面积大量减少，净转出 52.4376 。由于曹妃甸是填海造陆城市，2000年人造陆地面积为49.069 ，2010年面积增至215.3223 ，面积占比净增长11.23%。

• 在 2000 年到 2010 年期间土地利用发生了较大的变化，增加面积最多的为人造陆地，增加面积为166.2525 ，其中，冰川和永久积雪转移成人造陆地的面积最多为44.2542 。

• 随着填海造陆计划的近一步进行，2010年-2020年这十年来人造陆地面积进一步增大至264.2797 ，表明曹妃甸区城市边界进一步向海沿线扩张，而人造陆地一部分转化为耕地，使耕地面积随之增大11.85个百分点。此外，对比2000-2010年这十年间，2010-2020年这十年出现了一类新的土地类型：裸地。裸地是植被覆盖率低于10%的自然覆盖土地，该地形的出现很可能是当地居民过度开垦、过度放牧而导致的结果。因此，曹妃甸区自然环境的保护问题值得我们警惕。

3 土地利用变化

图2 土地利用转移桑基图

桑基图显示了各种土地类型的转入转出，土地类型的转换主要发生在水体与耕地、冰川永久积雪、人造地表、水体之间。主要表现在：（1）冰川永久积雪的转出转入类型分两个阶段持续转化为耕地和人造地表。（2）在2000年-2010年这十年间转化为耕地与水体相互转化，而后在2010年-2020年大量水体转化为耕地。（3）人造地表一部分转为转化为水体，一部分转化为耕地。

4 参考文献

1. 田鹏，李加林，史小丽，等．浙江省土地利用格局时空变化及生态风险评价[J.长江流域资源与环境,2018,27(12):2697-2706.

2. 王万茂，董祚继，王群，等.土地利用规划学[M].北京:科学出版社, 2009.

3. 蔡玉梅，董祚继，邓红蒂，等.FAO土地利用规划研究进展评述[J].地理科学进展，2005,24(1): 70-77.

4. 陈昊．眉山市土地利用空间变化分析[J].居舍,2018(23):203.