基于GIS的中山市近二十年建設用地增長分析

張孟濱

摘要：在RS與GIS的支持下，對中山市建設用地空間格局演變進行了定量分析。結果表明，在城市擴張壓力下，建設用地是研究區變化最為活躍的用地類型，1990-2007年總體呈增加的趨勢，其中2000-2007年建設用地增加數量最大，而重心遷移距離則是1990-1995年最長。

關鍵詞：GIS；建設用地；增長分析；中山市

中圖分類號： F301.24 文獻標識碼：A 文章編號：0439-8114（2013）06-1284-03

建設用地的快速切割、入侵是經濟較發達地區土地利用動態變化的重要特征和驅動力，建設用地時空演化模型可以更精細和準確地表達土地利用變化的空間過程[1]。以珠江三角洲核心區中山市為研究對象，借助遙感與GIS 技術的支持，從整體角度進行研究區LUCC的遙感監測，分析20 世紀90年代以來中山市建設用地的演化以及空間格局和重心遷移行為，為協調生態系統健康發展、合理利用與保護耕地資源提供決策支持，同時也是中山社會經濟新一輪發展的迫切需要。

1 研究區概況

中山市位于珠江三角洲中南部，西、北江下游，北接番禺市和順德市，西鄰江門市市區、新會市和斗門縣，東南接珠海市，隔珠江口伶仃洋與深圳市和香港相望。中山市地處北緯22°11′-22°46′，東經113°09′-113°46′，全市面積約1 800 km2。地貌由大陸架隆起的山地、丘陵臺地和珠江口的沖積平原、海灘組成，屬南亞熱帶季風氣候，光熱充足，雨量充沛，年平均溫度21.8 ℃，年平均降水量1 748.3 mm。

2 數據來源與處理方法

研究數據主要分為TM遙感影像，由軌道號121/44、122/44與122/45遙感數據覆蓋中山市全部，研究時間為1990、1995、2000和2007年4個時相，影像采集時間為9月至下一年的3月，選擇無云或少云、影像質量較好數據，各期遙感影像經地理坐標配準、幾何校正、融合及裁剪生成研究區遙感影像圖。

在ERDAS 9.0、ArcGIS 9.1等軟件支持下，對遙感數據進行圖像處理并進行土地利用專題圖制作，在此基礎上采用轉移矩陣、重心遷移空間疊加等分析方法對中山市不同時相建設用地空間格局演變進行分析[2-6]。

3 不同時相中山市建設用地空間格局演變

3.1 1990-2007年研究區建設用地時空轉化分析

在ArcGIS軟件中將不同時相的土地利用現狀圖進行空間疊加運算，得到該時段各用地類型的未變化面積、轉移面積、增加面積，并運用空間分析模型進行土地利用轉化測算[7，8]，其結果如表1、表2、表3和圖1所示。從表1、表2、表3和圖1可以看出，中山市的建設用地總體呈增加趨勢，與此同時，中山市基本上沒有建設用地轉變為其他地類的情況。在城市化、工業化過程中，受開發區熱、城建熱和房地產熱的刺激，建設用地快速增長，其中2000-2007年是中山市城市化最快速的發展階段。城市化、工業化、交通用地、土木工程對龐大的石料、土石方的大量需求，使盲目開山取土現象較為嚴重，不適宜的開采導致水土流失、滑坡等地質災害的發生，也在一定程度上導致了林地類型的減少[9]。

結合轉移矩陣與圖1進行分析，建設用地主要由耕地、水體轉變而來，人為開發建設不僅占用了大量土地資源，而且在一定程度上影響到耕地的完整性，導致區域生態屏障功能的減退。建設用地總面積從1990年的6 542.00 hm2持續增加到2007年的50 733.00 hm2，凈增長44 191.00 hm2，增加的建設用地面積主要是由耕地和水體轉化而來，尤其是2000-2007年耕地轉化為建設用地的數量最大。1990-1995年隨著中山市城鎮建設的加快，直接導致了耕地大量流失，這期間中山市建設用地增加15 356.00 hm2，年均增加量為3 071.20 hm2，建設用地主要由耕地和水體轉變而來，其中建設用地占用耕地面積達到11 307.31 hm2，是所有土地利用類型中轉化數量最大的，同時水體、林地、園地也大量轉變為建設用地，分別為2 239.59、877.42、795.64 hm2。1995-2000年中山市城市擴張速度相對減緩，這段時間的城市擴張相對于前期明顯減緩。結合土地利用轉移矩陣進行分析可以看出，2000-2007年中山市建設用地面積增加到50 733.00 hm2，增加28 312.00 hm2，遠大于1990-1995年和1995-2000年兩個時段增加的面積，建設用地主要由耕地與水體轉變而來，同時林地、園地也轉變為建設用地，未利用地的開發力度和前一時段接近。

3.2 1990-2007年研究區建設用地時空轉化分析

土地利用空間重心是描述地理對象空間分布的一個重要指標，常用于城市演變、土地利用類型變化研究。重心位置以地圖的經緯度來表達，通過土地利用重心動態變化可以很好地從空間上描述土地利用主要類型的時空演變過程。根據對土地利用轉移與土地利用變化分析，研究區變化最大的土地利用類型為耕地和建設用地，這里重點討論研究區建設用地重心的遷移。

中山市建設用地重心遷移距離以1990-1995年遷移最長，為2 588.84 m；其次為2000-2007 年，遷移距離為1 615.72 m（表4）。1990-1995 年沿東南向遷移，1995-2000年向東南偏南向遷移，2000-2007年建設用地重心折向西北向遷移。說明中山市建設用地在1995 年以前一直向靠海的方向擴展，但是五桂山系位于中山市的東南，成為其擴張的屏障，而后在交通條件與基礎設施改善的情況下向西北擴張，在一定程度上表明2000-2007 年研究區建設用地擴張最為強烈。

4 結論與討論

建設用地是研究區變化較為活躍的用地類型，1990-2007年一直保持持續增長的勢頭，共增加44 191.00 hm2，增長幅度高達675.49%，均遠遠超過其他任何一種土地類型，這說明在城市土地利用動態變化中，建設用地在整個城市的擴張中起到了決定性的作用。中山市1990-2007年國內生產總值、全社會固定資產投資、企業總數、人口總數增加和城市人均可支配收入和人均居住面積持續增長，這一切都需要將大量的其他類型用地轉換成建設用地，用來滿足人民經濟和生活發展的需要，而財政支出的大幅增長也進一步促進了研究區建設用地的快速擴張。選擇中山市為研究對象，借助RS與GIS技術分析了研究區在快速城市化與工業化進程中建設用地的重心遷移與結構時空演化，研究具有一定的應用價值。

參考文獻：

[1] 周 靜，吳志峰，李定強，等.東莞耕地景觀破碎化定量分析[J].熱帶地理，2005，25（2）：107-110.

[2] 曹 雪，柯長青.基于TM影像的南京市土地利用遙感動態監測[J].武漢大學學報（信息科學版），2006，11（11）：958-961.

[3] 吳志峰，匡耀求，黃寧生，等.基于GIS的廣州市耕地資源多樣性與破碎度分析[J].農業系統科學與綜合研究，2004，20（4）：258-260.

[4] 黃寧生，朱照宇.珠江三角洲城市化進程中耕地面積變化特征分析[J].熱帶地理，1998，18（4）：296-301.

[5] 劉毅華.珠江三角洲耕地數量變化及其可持續利用對策——以南海市為例[J].國土與自然資源研究，2003，34（3）：34-37.

[6] 曹康琳，廖金鳳.珠江三角洲耕地資源變化區域差異及對策[J].中國人口·資源與環境，2000，10（2）：75-79.

[7] 陳佑啟，VERBURG P H，徐 斌.中國土地利用變化及其影響的空間建模分析[J].地理科學進展，2000，19（2）：116-127.

[8] 黎 夏，葉嘉安.利用遙感監測和分析珠江三角洲的城市擴張過程——以東莞市為例[J].地理研究，1997，16（4）：56-62.

[9] 李曉兵.國際土地利用—土地覆蓋變化的環境影響研究[J].地球科學進展，1999，14（4）：395-400.