基于GIS和RS的和田地区1990-2015年土地利用时空变化特征分析

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土地利用/覆被变化是目前全球变化研究的前沿和热点问题[1]。LUCC研究工作的重要基础是土地利用/覆被数据的获取。随着RS技术的快速发展,通过RS获取的土地利用/覆被信息已成为LUCC研究的重要内容,全球气候变化对土地利用/覆被产生了深远的影响,改变了土地利用/覆被的结构,使得某些地区的土地利用方式和耕作方式发生了改变[2],从而出现土地退化、土地荒漠化等现象。因此,关于土地利用/覆被变化工作的研究,特别是加强干旱区土地利用变化的研究,分析其变化规律,找出内在原因,对土地利用提出合理高效的方案,减少人类活动对环境造成的影响,对维持生态系统的稳定以及土地资源的可持续发展有着极其重要的意义。本文以和田地区作为研究区域,利用RS、GIS技术、ARCGIS10.2、ENVI5.3、SPSS19.0等软件以及多种土地利用动态变化模型,对和田地区1990-2015年的LUCC进行了研究,揭示了和田地区土地利用的数量、时间以及空间动态变化特征,结合最小二乘法、主成分分析方法及相关典型性分析法,对和田地区土地利用变化的自然驱动力因素及社会经济驱动力因素进行探析,研究结果如下:(1)1990-2000年和田地区的土地利用变化主要集中在耕地、草地、水域和未利用地之间,其中耕地增加413.75km2,草地增加377.24km2,未利用减少843.08km2,耕地的增加主要来源于草地和未利用地,草地的增加来源于水域和未利用地,未利用的减少主要转化为草地和耕地,究其原因,是由于该阶段和田地区经济发展缓慢,主要是以农牧业发展为主,导致和田地区的耕地和草地增加。2000-2010年,和田地区耕地的增长速度有所下降,较前一个阶段下降了0.57个百分点,建设用地也较之前增长了0.06个百分点,但草地和林地的面积出现下降趋势,表明该阶段随着国家西部大开发的实施,和田地区的土地利用有所转型,慢慢向建设用地方向发展。2010-2015年,和田地区的耕地和建设用地增长速率最快,草地、林地以及未利用地的减少速率也逐步增加,说明该阶段和田地区经济发展较为迅速,人类活动对土地利用类型影响最为剧烈,有必要采取相应的措施防止草地进一步退化,土地荒漠化等环境问题,实现和田地区土地资源的可持续利用。(2)从土地利用转移角度来看,耕地-草地-未利用地之间互转化比较频繁,耕地容易被侵占,草地变成耕地具有一定的倾向性,林地利用类型比较稳定,建设用地主要是由草地和未利用地转化而来。水域和草地之间更容易发生互转。(3)从空间转移分布特征来看,草地-耕地、未利用地-耕地的地类变化呈现出沿河线状分布的特征点,主要集中在克里雅河、喀拉喀什河与玉龙喀什河中游沿河流同时在尼雅河和皮山县境内发源于喀喇昆仑山的中小山溪河流沿线呈现小片分布。林地和水域面积基本保持稳定,由于和田地区因地处沙漠边缘,对林地和水域资源的保护力度较大,政策较强,因此近25年林地和水域面基本保持不变。建设用地的空间变化主要集中在各县城周边,呈点状分布,主要是耕地和未利用的转入。未利用地的空间变化集中在民丰县城周边、和田县北部、洛浦县与墨玉县南部及与昆仑山交接的平原地带;其次在皮山县的主要河流沿线及及城镇周边,呈持续减少状态。(4)由发展趋势来看,随着时间的发展,和田地区经济不断发展,但从各经济指标来看,其各个指标均明显低于全疆水平,说明虽然近年来和田地区经济得到逐步发展,但其发展速度相比于全疆来说仍处于较低水平,所以在确保和田地区土地资源可持续发展的条件下,如何加快其经济发展显得尤为重要。(5)1990-2015年和田地区的人口增长、社会经济发展是驱动和田地区土地利用变化的主导因子,区域经济进步与城市化发展对土地利用变化的影响主要体现在改变土地利用结构及其开发程度。
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