黑龙江省齐齐哈尔耕地面积变化及原因分析

张有智

（黑龙江省农业科学院遥感技术中心，哈尔滨 150086）

区域土地利用变化及其原因分析的研究，尤其是人们赖以生存的区域耕地利用变化研究，已经成为全球研究的重要内容，它对于掌握土地利用变化规律以及预测土地利用趋势都具有十分重要的意义。齐齐哈尔市是一个农业、牧业、工业共同发展的地区，其耕地面积变化受到多种因素的影响，并且该地区处于松嫩平原的腹地，耕地变化关系到全省乃至全国的可持续发在。重视对该地区内的耕地变化过程及原因的研究，还关系到当地脆弱生态系统的调控和改善，更能为研究农业、牧业、工业共发展的区域的耕地驱动力的研究提供一定的科学价值，以保证黑龙江省及全国的粮食安全。

1 研究区概况

齐齐哈尔市是黑龙江省第二大城市和省直辖市，是黑龙江省西部地区的政治、经济、科技、文化教育、商贸中心和重要的交通枢纽，全市辖7个区、1个市、8个县，是我国重要的商品粮基地、工业基地和畜牧业基地，是被国务院批准的全国13个较大城市之一。

齐齐哈尔市位于黑龙江省西北部的嫩江平原，地处黑、吉、蒙三省区交汇地带。地质构造属于新华夏系第二沉降带和第三隆起带的交接处，嫩江大断裂贯通平原全境。地势北高南低，北部和东部是小兴安岭南麓，中部和南部为嫩江冲积平原。

2 工作流程

2.1 数据准备

该研究中采用陆地卫星TM遥感数据，时相分别为1993年 4～11月和 2003年 4～11月，分辨率为 30m×30m。同时运用相关年份的土地利用现状图、地形图、行政区划图以及该地区土地利用类型资料、气象资料、自然灾害资料、社会经济资料，并形成时间序列。

2.2 影像预处理

主要包含影像波段合成、精校正、镶嵌、工作区裁切。

影像数据合成采用信息量大、能够反映各类土地利用类型的标准假彩色453（RGB）波段为主，以432（RGB）和471（RGB）为辅。影像精校正选取图像和地形图、GPS、TRACK点中清晰可辨的地物点为控制点，控制点要均匀分布，其均方根误差小于一个像元。在进行镶嵌处理时，图像景与景之间的接边采用最小灰度差算法，在接缝处进行平滑处理，在图像景与景之间存在灰度差异时，采用直方图匹配方法进行灰度一致化处理。最后按照国家1∶25万基础地理信息数据库中的县界，在镶嵌好的遥感图像上根据研究区域进行图像裁切。

2.3 图像解译

该次研究采用全覆盖方式和人机交互目视解译的方法，借助野外调查建立的解译标志以及地形图的内容，根据IGBP和联合国粮农组织的土地利用分类系统，在裁切好的2003年的齐齐哈尔市区域影像图上进行解译，产生耕地矢量图，然后将2003年的解译成果套合在1993年的卫星影像上绘制出变化图斑，从而生成两年的动态变化数据。在该地区10年间耕地变化数据库的支持下，结合该时间段内的自然因子、人为因子等多个因子，对齐齐哈尔市耕地面积变化原因进行分析。

3 结果与分析

3.1 面积变化结果

由于自然条件区域差异显著、经济发展与人口增长速度不同，加上历史原因，各区县耕地变化也表现出很大的差异，对耕地变化区域差异，可用相对变化率进行标示。耕地面积变化率可以定量描述土地利用变化的速度，它对比较耕地变化的区域差异和预测未来耕地变化趋势都具有积极地作用。

表1 齐齐哈尔地区1993～2003年各区县耕地面积变化表（单位：万 hm2）

在1993～2003年间，齐齐哈尔地区耕地面积变化速度并不均衡，从表1可以看出，依安县、克山县、克东县、拜泉县和讷河市变化率都在10%以下，而齐齐哈尔市辖区、龙江县、泰来县、甘南县和富裕县变化率都在10%以上，而分析表明这些地区恰恰是在湿地、草地集中分布的区域。虽然国家已经限制湿地、草地的开垦，但是地方政府监管力度不够以及粮价不断上涨，从而导致了耕地开发或荒地复垦，致使耕地面积变化较大。

表2详细列举了1993～2003年10年间齐齐哈尔地区其他土地利用类型对耕地增加的贡献面积及其所占比例，其中林地有28500.26hm2转化为耕地，对耕地面积增加的贡献率为9.60%；草地转化为耕地的面积为216039.19hm2，贡献率为72.24，水域贡献率为0.85%，居工地贡献率为0.13%，未利用土地贡献率为1.66%，而湿地贡献率为15.02%，共有44 606.81hm2湿地被开垦为耕地。从表中可以直观的看出齐齐哈尔市、龙江县、依安县、甘南县、富裕县、克山县有大面积草地转化为耕地；在拜泉县、泰来县耕地增加主要为湿地的开垦，克东县、讷河县则有大面积的林地转化为耕地。

3.2 齐齐哈尔地区耕地变化原因分析

3.2.1 区域耕地面积变化与人为因素的关系

人为因素已经成为改变地球环境公认的主要动力。目前人类活动与自然因素相比更能改变生物圈的状态和能量平衡。该区1993年人口总数为543万人，2003年人口总数为561.1万人，随着人口的不断增加，为满足人们对粮食的需求，农民获得更多的利益，农民不断地开垦不断湿地、草地，扩大耕地面积。农民的纯收入也从1993年的908.2元，到2003年的1853.4元，翻了一番。

3.2.2 区域耕地面积变化与自然因素的关系

土地利用方式的改变是在充分利益自然条件的前提下建立起来的，耕地面积的变化，自然环境条件对其有较强的作用。由于齐齐哈尔地区降水与气候条件基本相同，不是改变耕地面积的主要因素，而地形地貌是耕地变化的一个有力的驱动因子。根据ArcGIS与ERDAS软件的解译分析中，可以看出耕地的主要来源于沼泽湿地与草地，这类地区适宜开发，开发速度较快，随着这类土地的可开性逐渐降低，农业机械化水平的不断提高，一些开发困难、地貌条件差的丘陵漫岗区域也的耕地面积也在不断增加。

4 结论

齐齐哈尔地区在1993～2003年的10年里，耕地面积由24143247hm2发展到 2699019.99hm2，变化率为10.55%。耕地面积的变化在这10年里既有空间的变化特征，同时也存在时间上的差异。

表2 齐齐哈尔地区各区县土地利用类型转为耕地的统计信息（单位：hm2）