四川省縣級以上城市發展變化監測與分析

謝兵 劉慧娟 代永發

摘 要：本文運用RS與GIS相結合的方法，利用2006-2009年、2011-2014年兩期高分辨率遙感影像及相關專業資料，開展四川省縣級以上城市發展變化監測，研究全省城市發展、土地利用、空間布局、地域差異等特征。研究結果表明：城市發展主要以外部擴展為主，地域差異顯著；四川省縣級以上城市發展建設過程中比較重視生態環境以及公共服務設施建設，合理利用空閑土地，重視城市綠化的趨勢良好。

關鍵詞：城市發展；變化監測；土地利用；動態分析

0 引言

四川省地域遼闊、人口眾多、地表變化頻繁，在經濟發展的轉型期，全省經濟建設高速發展，地理省情復雜。建立完整、統一和綜合的地理省情監測體系，開展地理省情監測工作不僅具有深遠的意義，而且具有重要性、必要性和緊迫性。通過開展四川省縣級以上城市發展變化監測，調查全省土地利用與覆蓋、城市布局和發展變化等基本狀況，通過統計分析其空間范圍、分布特征、地域差異等，形成反映各類地理環境要素的分布與關系，及其發展變化規律的監測成果，從地理空間的角度提供客觀的監測數據。

1 監測區概況與數據源情況

1.1 監測區域概況

四川省位于中國西南腹地，東經97°21'-108° 31'，北緯26°03'-34°19'之間，地處長江上游，東西最大跨度1075km，南北最大跨度921km。四川歷史悠久、風光秀麗、物產豐富，享有“天府之國”美譽。四川東鄰重慶市，南接云南省、貴州省，西銜西藏自治區，北連青海省、甘肅省、陜西省；東部丘陵較多，西部山地較多。四川省內河網密布，水系發達，岷江、沱江、雅礱江、嘉陵江縱貫四川。四川人口稠密，氣候宜人，經濟發展較快，交通干線密集。

1.2 數據源情況

本文選取的數據源包括遙感影像、基礎地理信息數據、地理國情普查成果數據和專業資料數據等。其中，遙感影像資料包括：2006-2009年、2011-2014年兩期分辨率優于1米高分遙感影像（三州地區優于2.5米）。基礎地理信息數據包括：1∶10000 DLG數據，生產時間為2006-2011年；1∶50000 DLG數據，現勢性為2003年、2008年。地理國情普查成果數據主要包括：正射影像成果、地表覆蓋和地理國情要素數據成果、解譯樣本數據、外業調繪數據。專業資料包括：規劃、國土等部門關于土地類型及城區范圍的專題數據，民政、交通等部門的專題數據和四川省統計年鑒等。

2 監測與分析方法

（1）監測數據提取

城市發展變化監測分類體系參考《GB50137-2011 城市用地分類與規劃建設用地標準》確定，包括已建成區6個一級類，在此基礎上細分了4個二級類，監測內容及定義詳見表1。

利用第一期遙感影像，結合參考資料，通過人工目視解譯的方式獲取全省城市主城區和已建成區范圍，并根據分類體系進行分類提取，作為監測本底數據庫。

利用第一期本底數據為基礎，疊加第二期影像數據，結合參考資料，通過增量更新技術提取一期到二期的城市用地變化監測數據。

（2）監測分析方法

根據兩期城市采集的數據成果，統計全省地級市主城區及縣級已建成區的城區擴張面積、擴展面積占比等指標，統計各城市已建成區面積變化量、居住、公共管理與公共服務用地建筑區（群）變化量，綠地變化量、城市公共設施用地變化量、水域及水利設施用地變化量、變化率及各地類間的轉換信息，分析城市發展變化監測時間段內城市地類轉換的主要類別，各地類的分布特征、地域差異等信息。

3 監測結果與分析

3.1 四川省縣級以上城市發展變化總體分析

（1）城市擴展面積變化特征分析

本文利用兩期遙感影像，在GIS空間分析技術支持下，提取了四川省縣級以上城市兩個監測時相已建成區范圍及各用地類型分類數據，對各種地類的面積、變化量、變化率等進行統計，結果見表2。

從表2可看出，2006-2014年間，四川省縣級以上城市已建成區擴展面積變化率為52.55%，其中占比最大的為居住、公共管理與公共服務用地建筑區，占總擴展面積的44.41%，其次是其他地類，主要包括施工區、空地等，可見建筑區及施工區的擴展是城市發展的主要推動力。

根據建設部《城市用地分類與規劃建設用地標準》，居住用地25%-40%，公共管理與公共服務用地5%-8%，道路與交通設施用地10%-25%，綠地10%-15%，這四類用地綜合占比為50%-88%。通過監測數據分析發現，城市綠地占比雖有所增加，但仍低于國家標準；2014年，城市公共設施用地占比達到8.47%，相比國家標準仍處于較低水平，需要進一步加強土地資源管理、注重土地利用結構調整與布局優化。

（2）單一土地利用動態度分析

由圖1可知，四川省縣級以上城市已建成區范圍內，城市綠地的增加速度最快，年變化率達到21.29%；其次是城市公共設施用地；增加最慢的地類為水域及水利附屬設施用地。

（3）雙向土地利用動態度分析

從表中可以看出，其他地類變化最為活躍，轉出率最高，轉入率位居第二；轉入率最高的是城市綠地，轉入率較高的是城市公共設施用地、建筑區，分別為轉出率的12.36、5.06倍。

3.2 四川省縣級以上城市用地類型變化分析

（1）原城區用地類型的轉換分析

本文通過對比兩期分類數據，分析原城區范圍內的土地轉換情況。數據統計結果顯示，監測時段四川省縣級以上城市在原城區范圍內建筑區、城市綠地、城市公共設施用地分別增加105.470 km2、26.624 km2、28.084 km2，而其他地類減少159.819 km2，占上述三類用地面積增加的99.78%，是三類用地面積增加的主要來源，其他地類主要包括在建工地、空地和草地等。建筑區增加的面積最為突出，占全省建成區總轉換地類面積的54.33%。城市綠地和城市公共基礎設施用地增加面積相對較小。

由圖2可知，原城區范圍內除其他地類外各城市用地類型面積變化總體不大，建筑區、城市綠地、城市公共設施用地、水域及水利設施和其他地類保持不變的面積占一期各地類面積比分別為91.44%、87.36%、95.54%、97.03%、56.78%，由此可見，除其他地類變化較大外，各城市用地類型面積變化均較小。

（2）擴展區域用地類型情況分析

為進一步研究四川省縣級以上城市城區擴展對土地利用的影響，本文對擴張主要占地類型情況進行了分析，得到擴展區域內各地類轉換圖，如下圖所示：

監測時段四川省縣級以上城市城區擴展主要占地類型包括耕地、村鎮居民點及其他建筑用地和林地，其中以使用耕地為主，面積達到486.4217 km2，占全省城區總擴展面積的47.48%；使用村鎮居民點及其他建筑用地和林地面積分別為155.6426 km2、169.0105 km2，分別占全省城區總擴展面積的16.5%、15.19%。全省城區擴展利用綠地、道路及附屬設施用地、水域用地較少，僅占全省城區擴展面積的0.80%、3.17%、6.65%。

全省城區擴展占用地類主要轉化為建筑區（群）和在建工地、空地和草地等其他地類，面積分別為349.9901 km2、496.6881 km2，分別占全省擴展總面積的34.17%，48.49%。

3.3 城市發展變化的地域差異分析

（1）四川省21市州城市發展用地類型對比分析

為了直觀的對比21個地級以上城市間的地域差異，對兩監測時相間已建成區變化量、變化率用柱狀圖疊加折線圖表示。

由圖4可知，面積變化量與變化率之間存在一定的相關性，但不是正相關關系。面積變化量最大的成都市，由于基期面積較大，故變化率并不是全省最大的，而巴中市已建成區面積擴展量17.314 km2，排全省16，變化率卻居全省第2。

如圖所示，建筑區占比最大的是涼山州61.82%，最小的為巴中市35.59%；城市綠地占比最大的是成都市6.40%，最小的為甘孜州僅0.8%；公共設施用地占比最大的是廣安市10.08%，最小的為瀘州市6.02%；水域及水利設施占比最大的是樂山市21.47%，占比最小的成都市為2.86%；其他地類占比最大的遂寧市44.42%，最小的雅安市為21.36%。與國家標準（GB 50137-2011）對比發現，城市綠地和公共設施用地兩地類占比均小于規劃結構比重，其他地類占比相對較大，遂寧市、巴中市尤為明顯，建成區內空閑地平均占建成區面積的20%以上，未來城市規劃建設需注意調控土地利用，合理安排土地投放的數量和節奏，改善建設用地結構、布局，挖掘用地潛力，提高土地配置和利用效率。

（2）用地類型轉換區域差異分析

成都市地類轉換總面積為166.167 km2，占基期已建成區面積的24.56%，占全省21個市州地類轉換總面積的48.72%；德陽市、綿陽市、南充市轉換面積相對較大，均在15 km2以上，對應的地類面積占基期已建成區面積比分別為20.03%、19.77%、16.56%。這些城市或由于靠近成渝，受到成渝經濟圈、成都平原城市群等重大戰略的輻射帶動，發展較好。廣元市、遂寧市、資陽市和雅安市由于基期已建成區面積較小，地類轉換面積占比相對較高，均在15%以上。樂山市由于基期已建成區面積較大，地類轉換面積占比相對較小，僅為10.27%。攀枝花市地類轉換面積占比4.60%，在21個市州中占比最低。

（3）擴展占地類型區域差異分析

成都市各區縣擴展面積最為突出，占全省擴展總面積的40.16%。各市州擴展過程中，主要用地類型為耕地、林地、村鎮居民點及其他建筑用地，而綠地、道路及附屬設施用地面積均較小。其中15個市州耕地面積占擴展區域比例均在40%以上，內江市、德陽市高于60%，攀枝花最少，僅為13.88%；其次為林地和村鎮居民點及其他建筑用地，二者占比最大的均為攀枝花市，可能與自身地形等原因有關；甘孜州、阿壩州均屬于川西高原地區，城市發展緩慢，城區擴展面積較小，加之草原植被覆蓋率較高，因此擴展區域主要用地類型為施工區、草地及其他用地類型，分別占擴展區域面積比為51.07%、27.48%。廣元、樂山等市，由于市域內水域面積較大，因此城區擴展使用水域用地占比較大。

4 結束語

本文利用2006-2009年、2011-2014年兩期高分辨率遙感影像及相關專業資料，開展四川省縣級以上城市發展變化監測與分析，研究表明：

（1）四川省縣級以上城市發展建設過程中比較重視生態環境及公共服務設施建設，合理利用空閑土地，重視城市綠化的趨勢良好。

（2）截止2014年，四川省縣級以上城市的城市綠地、城市公共設施用占比仍低于國家標準，需要進一步加強土地資源管理、注重土地利用結構調整與布局優化。

（3）城市發展主要以外部擴展為主，原城區內部各用地類型間轉換并不劇烈，擴展區域占地類型中耕地最多，其次為林地、村鎮居民點及其他建筑用地。

（4）城市發展的地域差異顯著。建議未來城市規劃建設需注意調控土地利用，合理安排土地投放的數量和節奏，改善建設用地結構、布局，挖掘用地潛力，提高土地配置和利用效率。

參考文獻

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作者簡介：

謝兵（1968-）；男；重慶大足區人；工程師；大學專科；主要從工程測量、地理信息數據庫建設等工作；單位：四川省第一測繪工程院。