基于RS和GIS的万州区LUCC现状研究

冯冲

一、研究区概况与数据处理

（一）研究区概况

万州区地处四川盆地东缘，重庆市东北边缘，位于东经107°55′22″～108°53′25″，北纬30°24′25″～31°14′58″。

（二）数据整理与模型简介

1.数据源概况

基础图形图像数据：万州区2000年TM和2004年的ETM遥感影像，并校准、增强、转换，最终得到两年的土地覆盖特征图件，以此作为LUCC研究的基本资料。

辅助图形数据：包括的万州区的土地利用图。一样包括2000和2004两期。

统计数据：主要是基于文字、表格等用以说明土地斑块的形状、大小、数量和类型的数据。

2.基于RS的数据处理

经过TM（ETM）图像的处理、几何校正、解译标志的建立滞后，建立起土地利用/覆盖现状及其动态库数据库。在数据库中，笔者提取出2000与2004两期土地利用/覆盖数据的一些控制性指数。

3.研究模型简介

笔者选取的是由刘纪远提出的一种基于GIS空间信息分析技术的测算模型，即土地利用动态度模型。

单一土地利用/覆盖类型动态度，是研究区内一定时间范围某单个土地利用/覆盖类型的数量变化情况，这是一种最传统和最简单的分析模型，其公式如下

（1）

式中：Ki—研究时段T内某一土地利用类型的动态度；

Ub、Ua—分别为研究期初及研究期末某一类型的数量；

T—研究时段长。

单一土地利用/覆盖类型开发度：

（2）

式中：Di—研究时段T内某一土地利用类型的开发度；

Dab—研究期间新开发成此类利用类型的土地面积；

Ua、T—同单一动态度公式。

单一土地利用/覆盖类型耗损度：

（3）

式中：Ci—研究时段T内某一土地利用/覆盖的耗减度；

Cab—研究期间损耗此类利用类型的土地面积；

、——同单一动态度公式。

区域综合土地利用/覆盖动态度：

（4）

式中：ΔKUi-j—监测时段内第I类土地利用类型转换为非i类土地利用类型面积的绝对值；

Ua（i，t1）—监测起始时间第i类土地利用类型面积；

T—同单一动态度公式。

二、动态度指数分析

一个地区的土里利用/覆盖现状代表着多年的自然景观变迁和人文因素积淀。原本不是上文中所述的几个指数能够表达完全的，但通过量化的指标尽管单薄，也可以及时的发现一些存在的问题和不足，进而适时提供一些辅助性的建议。本文基于GIS对经过处理后的数据进行分析，内容包括对于总体格局的把握、各类型的变化率、单一动态度等指数的分析等。

（一）总体格局与数量变化

1.总体格局

通过对上述一表两图的分析，可以看出关于万州区土地利用/覆盖结构整体上的以下特点：（1）林地分布广阔、面积比重大。（2）耕地主要分布在万州区的西部和西北部，面积比重较小。（3）草地分布广泛、面积略多于耕地。（4）园地占总体面积最大、地域最广，是万州区最主要的土里利用类型。

2.数量变化

数量变化呈现出以下特点：

A）林地面积下降，但并不明显。B）耕地面积变化显著总面积2000年为51795公顷，2004年为49798公顷，四年之间减少了1998公顷，减少了量占到了原有耕地的3.8%，是一个惊人的比例。C）草地整体变化不大。D）园地的面积变化绝对值较大，为455公顷。但园地基数大，变化的部分在总体而言就无足轻重了。E）建设用地成倍增长。从2000年1365公顷到2004年的4146公顷，尽管绝对增加值为2781公顷在整体中并不算大，但其增长率达到了203.8%，速度十分惊人。

（二）动态度分析

仅仅是对万州区的总体格局和数量变化进行分析是远远不够的，无法对LUCC的各类型具体情况有细致的把握，也无法对整体变迁又综合性的认识，因此笔者还对其进行基于GIS的动态度指数分析。

1.模型算法

通过遥感解译和土地利用图的比对，得出的两期数据包括图件和属性库两个方面。根据所选的模型，对得出的数据进行分类，分别提取了林地、草地、耕地、园地、建设用地、水域等2000和2004年两期空间分布的栅格数据。其中，林地细分到了疏林地、灌木林、有林地，而耕地則细分到了旱地和水田。

动态度包含有单一动态度、单一开发度、单一耗损度和综合耗损度：

2.单一动态度、开发度与耗减度

A）林地就单一动态度而言是比较准确的，因为林地的开发度很低，动态度基本依存于耗减度而存在。B）前文中提到了林地转化为草地，而草地早其间的变化也比较大，不仅开发度大达到0.088%，而且耗减度也不小——0.037%。其结果便是，单一动态度为0.052%，没有真实反映情况。C）耕地内部的分异较大，但总体却呈耗减趋势。D）园地的情况和草地很相似，无论是开发度还是耗减度都比较大。E）建设用地是除草地外唯一单一动态度为正值的土地利用类型。其开发度远远超过其他类型，达到了51.389%，与之对比的是耗损度仅为0.445%，因此单一动态度也超过了50%。

3.综合动态度

综合动态度为0.42212%。土地利用变化速度一般，综合动态度可以作为调控土里利用类型内部改变不影响万州区整体土里利用结构系统的一个指标。能控制在0.3%到0.5%之间就能够保证土地利用类型的变化不会对土地性质、环境产生大的影响。0.42212%表示在2000-2004其间，参与变化的土地面积比较适中，其中建设用地和耕地中的旱地是变化绝对数值最大的两个部分，达到总体变化数值的79.591%，在综合动态度指数的计算中具有举足轻重的作用。