陜西省土地利用強度時空變化特征分析

摘 要：【目的】土地利用強度是衡量人類活動對陸地表層影響程度的指標，分析其時空變化特征可為優化土地資源配置提供參考?！痉椒ā炕?985—2022年土地利用遙感地類數據，運用土地利用強度模型分析時空演變特征?！窘Y果】①陜西省所轄延安、漢中、安康、商洛、寶雞市土地利用強度分別下降了7.78、4.92、7.34、1.93、3.14，西安、渭南、咸陽、銅川、榆林市分別上升了7.62、9.49、4.35、5.45、4.06。②不同等級土地利用強度分布整體呈現出“南北低、中部高”的空間格局。從局部看，中部形成“東中高，西部低”的中高強度集聚區，低值區分布在中北部和東南部。【結論】陜西省土地利用強度地域性差異顯著且南北部強度水平略低，應統籌安排，因地制宜，促進經濟生態系統的協調發展。

關鍵詞：土地利用強度；時空變化；陜西省

中圖分類號：F301.2" " "文獻標志碼：A" " 文章編號：1003-5168（2025）04-0106-05

DOI：10.19968/j.cnki.hnkj.1003-5168.2025.04.021

Analysis of the Spatiotemporal Variability and Driving Forces of Land Use Intensity in Shaanxi Province

WU" Dongmei ZHOU" Yiting

（School of Land Engineering， Chang 'an University， Xi 'an 710054， China）

Abstract：[Purposes] Land use intensity is a measure of the extent of the impact of human activities on the land surface， and analyses of its spationtemporal changes provides a reference for optimizing land resource allocation. [Methods] Based on the 1985—2022 remote sensing land classification date， the spatial and temporal evolution characteristics were analysed using the land use intensity model. [Findings] ① The land-use intensity in the cities of Yan'an， Hanzhong， Ankang， Shangluo and Baoji under its jurisdiction has declined by 7.78， 4.92， 7.34， 1.93 and 3.14 respectively， while that of Xi'an， Weinan， Xianyang， Tongchuan and Yulin has increased by 7.62， 9.49， 4.35， 5.45 and 4.06 respectively. ② The distribution of different levels of land-use intensity shows an overall spatial pattern of \"low in the north and south and high in the centre\". From a local point of view， the central part of the country has formed an area of high and medium intensity with \"high in the east and low in the west\"， while the low value area is distributed with lower levels in the north and south.. [Conclusions] There are significant geographical differences in the intensity of land use in Shaanxi Province， Development strategies should be coordinated and adapted to local conditions to promote economy-ecosystem synergy.

Keywords： land use intensity; time and space changes; Shaanxi Province

0 引言

改革開放以來，我國經歷了工業化和城鎮化轉型，對土地利用變化產生了深刻影響［1］。土地資源不合理開發利用使人地矛盾、糧食安全等問題日益突出，高效集約利用土地資源也成為當前發展的必然趨勢［2］。目前，有關土地利用強度量化研究主要基于耕地利用強度分化測度模型［3］、土地利用強度綜合指數［4- 5］、人類活動強度指數［6］等方法，通過構建定量模型測量出研究對象的強度變化規律。此外，針對土地利用強度研究區域主要分為行政界限（省、市）［7-8］、流域［9］、海岸帶［4］、特殊地形［10］等4類。

陜西省地處黃河流域帶與西部發展軸交匯處，其土地利用強度時空變化特征在西北地區人地關系演變中具有典型性?，F有學者對陜西省土地研究主要集中在植被覆蓋［11］、土地利用變化［12］、土地資源承載力［13］等方面，針對土地利用強度的研究相對較少。因此，本研究基于1985—2022年土地利用地類面積數據，采用土地利用強度模型，從時間和空間兩個維度對陜西省土地利用強度時空演變特征進行分析，以期為同類地區土地管理提供參考。

1 研究區概況

陜西省位于我國內陸腹地，黃河中游，總面積為20.56萬km2［14］。陜西省分為三大自然區：陜北黃土高原區、關中平原區和陜南秦巴山區（如圖1所示）。其中，陜北黃土高原礦產豐富，生態環境脆弱；關中平原是西北尤為重要的經濟中心；陜南秦巴山區高峰林立，是重要的生態環境保護區。三大自然區地勢差異顯著，經濟發展條件迥異，研究其土地利用強度時空變化有助于促進土地資源合理利用。

2 數據來源

本研究所用土地利用遙感影像數據來源于中國逐年土地覆蓋數據集（Annual China Land Cover Dataset， CLCD），分辨率30 m×30 m，土地利用/覆被類型遙感解譯精度達80%。選取1985—2022年的遙感影像，其中土地利用地類包括農田、森林、灌木、草地、水體、冰川、裸地、建設用地、濕地9類。為便于對土地利用強度分析，確定將其歸并為6類，即耕地、林地、草地、水域、未利用地、建設用地。

3 研究方法

3.1 土地利用強度模型

考慮到研究區面積較大、評價客觀等特征，確定以莊大方等［15］建構的土地利用強度綜合指數模型，將土地利用程度按照土地自然綜合體在社會因素影響下的自然平衡狀態分為4個一級類型，分別為：①人工地類；②半人工地類；③半天然地類；④天然地類，并賦予分級指數，得到土地利用強度分級賦值見表1。

利用土地利用強度綜合指數表征土地利用強度。其計算公式為式（1）。

[L=i=1n（Ai×Ci）×100，L∈（100，300）] （1）

式中：[L]為研究區的土地利用強度綜合指數；[Ai]為研究區第[i]級土地利用強度分級指數（[i]=1，2，3）；[Ci]為研究區第[i]級土地利用類型分級面積百分比；[ n]為研究區土地利用強度分級數。將土地利用強度指數劃分為5個等級：低利用強度（[L≤115]），較低利用強度（[115lt;L≤130]），中等利用強度（[130lt;L≤155]），較高利用強度（[155lt;L≤180]）和高利用強度（[Lgt;180]）。通過計算，研究區該指數的數值介于100～300。

3.2 土地利用強度變化率指數

土地利用強度變化率指數［16］反映了土地利用強度變化的劇烈程度，值越大，越劇烈，計算公式為式（2）、式（3）。

[Ei=Li，t-Li，0Li，0×100%] （2）

[Hi=Li，t-Li，0Li，0×1T×100%] （3）

式中：E為研究時段內i土地強度變化幅度；H為研究時段內i土地強度變化速度；L，0、L，t分別為研究時段期初和末土地利用強度；T為研究時段長度，年。

4 結果與分析

4.1 土地利用強度時間變化特征

根據時序分析結果顯示（如圖2所示），1985—2022年陜西省各地市土地利用強度變化趨勢各異，其中西安、咸陽、渭南、銅川、榆林市呈遞增趨勢，其余則呈遞減趨勢。4個時期渭南市土地利用強度值最大，數值均大于180，屬高利用強度；商洛市土地利用強度值最小，平均值為113.38，屬低利用強度。土地利用強度值增加最為顯著的是渭南市，由1985年180.85增加至2022年的193.35，上升了9.49，年均增加0.26；其次為西安市，在1985—2015年期間利用強度呈現出劇烈增加態勢，之后平緩，共計增加7.62；隨后是銅川市、咸陽市、榆林市，分別增加了5.45、4.35、4.06。

在呈遞減趨勢的5個地市中，延安市的土地利用強度值遞減最顯著，38年間減少了7.78，年均降低0.20。其次是安康市，在1985—2000年期間呈增加趨勢，隨后逐年減少，下降了7.34。漢中市、寶雞市、商洛市分別下降了4.92、3.14、1.93。

4.2 土地利用強度空間變化特征

1985—2022年不同類型土地利用強度空間分異特征顯著，整體呈現出“南北低、中部高”的空間分布格局（如圖3所示）。從局部分異格局看，關中地區形成了“東中高，西部低”的大面積中高強度集聚區；北部黃土高原區和南部秦巴山區分布強度低值區。

由圖3可知，1985年土地利用強度中高值區主要聚集在關中平原以西安、咸陽市等為代表的重點城市化區域，其中渭南市強度值超過180。陜北、陜南地區開發程度相當，除商洛市強度值處于低利用強度外，其余地市均處于較低利用強度；1990年，各地市土地利用強度等級雖未發生空間變化，但陜南地區所轄商洛市、漢中市處于較低強度等級分別遞減、遞增波動；1995年，陜北地區延安市處于低強度等級遞減波動；2000年，陜南地區所轄商洛市、安康市土地利用強度處于較低強度等級遞增波動；2005年，陜北地區所轄延安市土地利用強度等級發生空間變化，由較低利用強度轉向低利用強度；2010年，關中地區所轄西安市處于較高強度等級遞增波動，銅川市處于中等強度等級遞減波動。陜北地區延安市土地利用強度緩慢下降，榆林市土地利用強度快速上升；2015年，陜北地區所轄延安市強度持續遞減，關中地區所轄渭南市強度持續上升，陜南地區所轄安康市強度緩慢遞減；2020年，關中地區土地利用強度進一步增強，所轄咸陽市由較高利用強度轉向高利用強度，強度等級空間發生變化；2022年，陜北地區所轄榆林市、延安市土地利用強度均有上升。

綜合來看，1985—2022年期間，陜西省土地利用強度分布具有顯著的空間異質性，時序層級結構穩定性較強，這可能是受其三大區地理條件迥異及研究區相繼展開“西部大開發”［17］“退耕還林（還草）工程”［18］等政策的重要影響。

5 結論

本研究基于土地利用強度模型等方法，運用ArcGIS等軟件對1985—2022年陜西省土地利用強度時空變化特征進行分析，結論如下。

①近40年間，各地市土地利用強度變化趨勢有增有減。西安、咸陽、渭南、銅川市強度始終處于遞增趨勢，其中渭南市增長幅度最大。商洛、漢中、安康、寶雞市強度不斷下降。延安市強度下降波動幅度最大，榆林市強度處于較低水平遞增波動。

②陜西省土地利用強度空間異質性明顯。從空間上來看，10個地級市的土地利用強度空間差異較大，整體呈現出“南北低、中部高”的空間分布格局。土地利用強度最高等級處于中心東部的渭南市，最低等級處于南部地區的最東部。

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