摘要:在地理信息系統與遙感技術的支持下,對廣州市番禺區農業用地流轉的空間格局進行了定量分析。結果表明,在城鎮用地擴張壓力下,1988~2006年農業用地面積急劇減少,其中1988~1995年是農業用地面積減少數量最主要的時期,70%以上農業用地流轉為城鎮用地;與此同時,其他的土地類型也在向農業用地轉化,水域和林地是轉化為農業用地的主要土地利用類型。
關鍵詞:農業用地流轉;空間格局;GIS;RS;廣州市番禺區
中圖分類號:F301.24 文獻標識碼:A 文章編號:0439-8114(2012)16-3458-02
Spatial Pattern Analysis on Cultivated Land Conversion in Panyu of Guangzhou City
CHEN Li-yan1,ZHOU Ying-hong2,FANG Yuan3
(1. Geographical Information Center of Huanggang Urban Planning Bureau,Huanggang 438000,Hubei,China;
2. Wuxi Institute of Commerce,Wuxi 214153,Jiangsu,China;
3. College of Mathematics and Computer Science, Huanggang Normal University,Huanggang 438000,Hubei,China)
Abstract: The spatial pattern of cultivated land conversion in Panyu of Guangzhou was analyzed based on GIS and RS technology. The results showed that the agricultural land area reduced rapidly under the pressure of urban expansion; and the main reducing period was from 1988 to 1995. More than 70 percent of cultivated land was converted to construction sites. Meanwhile, other types of lands, especially waters and forest land were converted to cultivated land.
Key words: agricultural land conversion; spatial pattern; GIS; RS; Panyu of Guangzhou City
廣州市番禺區(包括2005年劃分出去的南沙區)作為廣州市未來的中心城區,自從撤市設區以后按照中心城區要求配套基礎設施和按中心城區標準建設,大學城、會展中心、廣州新城、廣州火車南站、亞運城等大型項目都布局在該區,使其迅速成為東南沿海經濟發展最為快速的區域,同時也是珠江三角洲土地利用變化幅度最大、速度最快的區域之一[1]。人類活動導致的農業用地流轉過程近年來成為地理學、LUCC與城市化研究的熱點之一,受到廣泛關注,但這些研究往往側重于對農業用地數量動態變化及其人文驅動機制的研究,忽視農業用地資源的空間組合結構及其格局特征變化的研究。因此,選擇珠江三角洲經濟與生態核心區廣州市番禺區為研究對象,以RS與GIS技術為支撐,采用轉移矩陣、空間疊加等分析方法對農業用地流轉量、流轉方向、流轉發生的空間格局變化等進行初步研究,為合理利用與保護農業用地資源、協調生態系統健康發展提供參考。
1 研究區概況
廣州市番禺區地處廣東省中南部珠江三角洲腹地,東臨獅子洋與東莞市隔江相望;西界為陳村水道、潭洲水道、洪奇瀝水道,與南海、順德、中山3市相鄰;北隔瀝滘水道,與廣州市區相接;南濱珠江口,外出南海,距香港38海里,距澳門42海里,區政府所在地市橋鎮距廣州市區17 km。全區面積
1 313.8 km2,其中陸地面積852.3 km2,約占總面積的65%,河涌及外圍水域461.5 km2,約占總面積的35%。陸地面積中山地、丘陵各占5%,農業用地4.80萬hm2,其中種植業面積3.67萬hm2,水產養殖面積1.13萬hm2。
改革開放以來,廣州市番禺區充分利用區位優勢和政策優勢,區域經濟模式迅速轉變,成為珠江三角洲地區外商投資的中心之一,迅速發展為中國東南沿海經濟發展最為活躍的地帶。
2 數據來源與處理方法
研究采用的基礎數據為Landsat-5 TM(1988、1995、1998年)與Landsat-7 ETM (2006年)遙感影像數據,軌道號為122/044;在ERDAS 8.6、ENVI 4.2、ArcGIS 9.0等遙感與GIS軟件支持下,對多源多時相遙感數據進行圖像處理(配準、鑲嵌、合成、增強、分類等),提取不同時相廣州市番禺區土地利用信息和農業用地資源數據(表1)[2]。在GIS環境下,所有數據都被統一柵格化為30 m×30 m的GRID數據。在GIS技術支持下,采用土地利用變化率、轉移矩陣、空間疊加等分析方法對研究區農業用地流轉量、流轉方向、流轉發生的空間格局變化等進行初步研究[3,4]。
3 結果與分析
3.1 番禺農業用地總體變化特征
根據表1和土地利用變化率模型計算出不同時段研究區農業用地面積變化及年平均變化率(表2)。從表2可以看出,研究區1988~2006年在城市擴張的壓力下,農業用地總面積急劇減少了27 895 hm2,但由于農業用地1988年的面積較大,年平均變化率僅為-1.94%。1988~1995年農業用地的減少面積為19 660 hm2,是農業用地面積減少數量最大的時期,同時農業用地是這個時段所有土地利用類型中面積變化最大的類型,年平均變化率為-3.52%;1995~1998年農業用地的面積減少了4 050 hm2,是農業用地面積減少數量最小的時段,年平均變化率為-2.24%;1998~2006年研究區農業用地變化速度比較平緩,年平均變化率最小,僅為-0.93%。
3.2 番禺農業用地流轉分析
在獲取4個時相土地利用圖后,在ERDAS 8.6的MODEL MAKER模塊支持下,利用地圖代數方法計算生成兩個不同時段的斑塊類型變化圖,然后對土地利用變化圖進行屬性統計,得到農業用地變化的轉移矩陣(表3、表4)和不同時段農業用地流轉速率(表5)。
從表3至表5可以看出,1988~2006年,城市化、工業化侵占大量農業用地資源,是農業用地迅速縮減的主要原因,農業用地流轉的主要去向是城鎮用地。1988~1995年減少的農業用地主要是流向了城鎮用地和水域,由于城鎮建設占地,有12 134.73 hm2的農業用地被城鎮用地所占用,水域占用了6 918.96 hm2農業用地,農業用地流轉量達到2 808.57 hm2/年;1995~2006年減少的農業用地流向與1988~1995年流向類似,該時段占用農業用地數量最多的土地利用類型依然是城鎮用地和水域,農業用地流轉較前一時段有所緩和,其中林地是占用農業用地最少的類型。對表4和表5分析還發現,在經濟快速發展的番禺,有限的農業用地資源面臨著來自城市建設和糧食生產等多方面的需求壓力,經濟發展與資源保護之間的矛盾突出,為了實現農業用地總量的動態平衡,在農業用地轉移為其他土地利用類型的同時,其他的土地類型也在向農業用地轉變,水域是轉化為農業用地的主要土地利用類型,但農業用地轉入的數量和速率明顯小于農業用地轉出的數量和速率[1,5,6]。1988~1995年有868.38 hm2水域、106.75 hm2林地、282.79 hm2草地、236.71 hm2園地、171.73 hm2開發用地轉化為農業用地,其他土地利用類型平均每年轉化為農業用地的數量為238.05 hm2;1995~2006年,其他土地利用類型平均每年轉化為農業用地的數量為230.70 hm2,水域是轉化為農業用地數量最大的土地利用類型,為1 941.05 hm2,不過仍遠遠小于同期農業用地轉化為水域的數量。
4 討論
選擇珠江三角洲典型區域廣州市番禺區為研究對象,借助于GIS與RS技術分析了研究區在快速城市化與城鎮化進程中農業用地流轉的時空變化,可為農業用地的可持續利用決策提供科學依據,以促進生態環境、社會經濟可持續發展,因此研究具有一定的理論意義和現實價值[7,8]。土地利用系統是一個復雜的社會經濟生態系統,影響農業用地格局變化的因素復雜多樣,進一步的研究可以考慮在GIS支持下,對農業用地變化的驅動力(如自然氣候、地形地貌、植被、土壤、經濟政策等因子)進行多源空間信息復合,探索廣州市番禺區農業用地流轉變化的自然與人文驅動機制[4,8]。
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