基于RS/GIS松花壩水源區(qū)土地利用類型的變化

陳 偉，王克勤

(西南林業(yè)大學(xué) 環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院，云南 昆明 650224)

基于RS/GIS松花壩水源區(qū)土地利用類型的變化

陳 偉，王克勤

(西南林業(yè)大學(xué) 環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院，云南 昆明 650224)

摘要：以1991、2014年遙感影像、盤龍區(qū)電子版地形圖、昆明市盤龍區(qū)行政區(qū)劃圖為數(shù)據(jù)源，運(yùn)用ERDAS軟件進(jìn)行監(jiān)督分類，分出兩期土地利用類型，用GIS軟件計(jì)算出每期每個(gè)地類所占面積，計(jì)算分析得知：23年里林地、水域面積在增加，草地、耕地、裸地和居民用地在逐漸減少。主要占地類型為草地、耕地和林地三種類型。通過與地形圖疊加分析在2000~2200m范圍內(nèi)的占地面積最大。從結(jié)果分析得知：土地利用的變化與社會(huì)的發(fā)展、政府政策、人口數(shù)量的增加和流失有很大關(guān)系。

關(guān)鍵詞：土地利用；松花壩水源區(qū)；高程

1引言

在人類賴以生存的地球上，土地是人類賴以生存和發(fā)展的最基本的自然資源[1]，土地的變化隨著開發(fā)利用的不同而發(fā)生著改變，對(duì)地球生態(tài)圈的結(jié)構(gòu)和機(jī)能產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影響，不間斷地對(duì)陸地生態(tài)系統(tǒng)、水生生態(tài)系統(tǒng)、大氣環(huán)境之間的相互作用產(chǎn)生影響，甚至可能導(dǎo)致一些瀕危生物的絕種[2]。土地利用是人類以生活、生產(chǎn)為目的，進(jìn)行的長(zhǎng)期性或周期性的經(jīng)濟(jì)活動(dòng)，受諸如自然條件、社會(huì)條件、經(jīng)濟(jì)條件和技術(shù)等其他條件共同決定[3]。它是一個(gè)把土地的自然生態(tài)系統(tǒng)變?yōu)槿斯ど鷳B(tài)系統(tǒng)的過程，是自然、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)諸因素綜合作用的復(fù)雜過程[4]。在現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展過程中，運(yùn)用RS與GIS相結(jié)合在研究特定區(qū)域的土地利用類型的變化逐漸成為主流[5]。昆明市松花壩水源是昆明人民主要的引用水源地，其水庫上游土地利用的變化直接會(huì)對(duì)水質(zhì)的好壞產(chǎn)生影響，本研究以松花壩水源區(qū)為研究對(duì)象結(jié)合RS、GIS分析土地利用的變化。

2研究區(qū)概況

松花壩水源區(qū)位于昆明市主城區(qū)東北部，地理位置在東經(jīng)102°42′30″~102°56′28″，北緯25°07′45″~25°26′57″。主要支流有牧羊河和冷水河及30余處泉眼，多年平均徑流量為8900萬km3。地處云貴高原的山岳河谷地帶，冬季受干暖西風(fēng)影響，夏季受印度洋西南季風(fēng)控制，氣候特點(diǎn)夏秋溫?zé)幔焊蓻觯瑢俦眮啛釒Ш团瘻貛Щ旌闲蜌夂颍嗄昶骄鶜鉁?3.8℃。一年中最熱月在7月，均溫為21.5℃，極端最高氣溫34℃，最冷月在1月，均溫為7.4℃，極端最低氣溫為-14.9℃。多年平均≥10℃活動(dòng)積溫4091℃，年日照時(shí)數(shù)為1800h，無霜期234d。

3資料收集與研究方法

3.1　資料來源

研究區(qū)衛(wèi)星遙感影像數(shù)據(jù)分別是1991年LANDSAT TM遙感影像和2014年LANDAT OIL遙感影像，昆明市盤龍區(qū)行政區(qū)劃圖，研究區(qū)地形圖。

3.2　研究方法

首先把1991、2014兩年的遙感衛(wèi)星數(shù)字影像，用ERDAS軟件進(jìn)行輻射矯正、幾何校正。其次運(yùn)用昆明市盤龍區(qū)行政區(qū)劃圖創(chuàng)建AOI文件，剪輯出松花壩水源區(qū)研究區(qū)域，采取監(jiān)督分類的方法進(jìn)行土地利用類型的分類。最后運(yùn)用GIS軟件對(duì)各種地類的面積進(jìn)行計(jì)算。再與地形圖疊加分析，計(jì)算出不同高程面積。

4結(jié)果分析

4.1　分類結(jié)果

在松花壩水源區(qū)土地利用類型分類中參考了全國(guó)《土地利用類型分類標(biāo)準(zhǔn)》，同時(shí)結(jié)合前人[6]的對(duì)此區(qū)域的研究,從而確定出本研究區(qū)域類別數(shù)量為6類：林地、耕地、草地、水域、居民用地、裸地。1991年和2014年的土地利用統(tǒng)計(jì)如表1所示。

表1　松花壩水源區(qū)土地利用變化　km2

從表1中可以看出松花壩水源區(qū)內(nèi)的主要土地利用類型為草地、耕地和林地三種類型，居民用地、裸地和水域占地面積分別逐漸降低。在1991年和2014年的23年間耕地、草地、居民用地和裸地的面積都在減少，其中減少最多的是居民用地42.88km2；林地和水域的面積在增加，增加比例最大的是林地達(dá)到85.7km2。

4.2　高程占地面積

運(yùn)用研究區(qū)域地形圖與監(jiān)督分類出的土地利用類型圖疊加分析，可以計(jì)算出不同高程面積比例，研究區(qū)域流域地形的平均高程為2200m，最大高程2820m，最小高程是1940m。根據(jù)研究區(qū)域的地形地貌類型，將高程劃分為5個(gè)等級(jí)：1940~2000m、2000~2200m、2200~2400m、2400~2600m、>2600m(表2)。

表2　松花壩水源區(qū)不同高程面積和百分比

5結(jié)論與討論

通過對(duì)研究區(qū)域的1991年和2014年兩年的土地利用類型的提取分析，從1991年到2014年間，居民用地面積的減少主要是由于隨著社會(huì)的發(fā)展，農(nóng)村青年人前往城市工作，部分村民遷往城市居住，多出來的土地被居民用來種植諸如櫻桃、楊梅等經(jīng)濟(jì)林，這也是造成林業(yè)增加的原因。耕地面積在減少，這主要是跟農(nóng)村人口比例失衡有關(guān)，大量年輕人進(jìn)入城市發(fā)展，留下老少留守農(nóng)村，無主要?jiǎng)趧?dòng)力耕種田地。林地面積的增加主要是研究區(qū)域地處昆明市松花壩飲用水源地上游，政府實(shí)行植樹造林政策，保護(hù)水源地。草地在23年間的減少主要是由于植樹造林的要求，一部分草地退草還林。水域面積的增加與昆明市常住人口的增加有關(guān)，在過去的23年里昆明人口增加了近千萬，為滿足這些人口的飲水問題，就需要擴(kuò)建松花壩水庫，同時(shí)為滿足耕地的灌溉用水，大力推進(jìn)蓄水工程的發(fā)展，修建水窖、蓄水池等蓄水工程。在1991年不能夠利用的裸地，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，運(yùn)用新技術(shù)讓不能夠利用的裸地得到運(yùn)用，同時(shí)人們環(huán)保意識(shí)的逐漸加強(qiáng)，也是合理利用裸地一大因素。在本研究中與李慧[7]在她的研究中所得到的結(jié)果是類似的，松花壩水源區(qū)的耕地隨著社會(huì)的發(fā)展林地、水域逐漸增加，草地、居民用地耕地呈逐漸減小的趨勢(shì)。在松花壩水源區(qū)不同高程面積分析中可以看出大部分面積都集中在2400m以下，其中面積最大的是2000~2200m范圍，達(dá)到269.72km2占到44.03%。

對(duì)松花壩水域區(qū)分析土地利用類型在23年間發(fā)生很大變化，為了更好地保護(hù)水源地，還需要加強(qiáng)土地利用的合理規(guī)劃，在海拔高的區(qū)域應(yīng)該考慮退耕退草還林，充分利用裸地，大力保護(hù)林業(yè)資源，居民用地的減少不僅間接地暴露出農(nóng)村人口的流失，而且也暴露出很多社會(huì)問題。土地利用的變化與地區(qū)人口、經(jīng)濟(jì)和資源有著密切的關(guān)系，與可持續(xù)發(fā)展息息相關(guān)，充分研究土地利用具有很重要的科學(xué)價(jià)值。

參考文獻(xiàn)：

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[3]張惠遠(yuǎn),趙昕奕,蔡運(yùn)龍等.喀斯特山區(qū)土地利用變化的人類驅(qū)動(dòng)力機(jī)制研究[J].地理研究,1999,18(2):136～142.

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[5]董靜波.土地利用/土地覆蓋變化與生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值變化研究——以湖北省姊歸縣為例[D].武漢：華中師范大學(xué),2009.

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[7]李慧,楊具瑞.松花壩土地利用/覆被變化的遙感監(jiān)測(cè)分析[J].價(jià)值工程,2012,31(31):73～74.

中圖分類號(hào)：S152.7

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1674-9944(2015)04-0175-02