2000-2018年焦作市土地利用格局时空变化研究

牛鹏程

[摘要]以焦作市2000年和2018年土地利用现状数据为基础，采用单一土地利用变化率、单一土地利用转出动态度、单一土地利用转入动态度、单一土地利用综合动态度、区域土地利用总体动态度和单一土地利用状态指数等多模型测算了近20年来焦作市土地利用格局的时空变化特征。以期为新时代焦作市有序推进生态文明建设、实现土地利用和社会经济的可持续发展莫定基础。

[关键词]土地利用格局;动态度;时空变化;焦作市

[中图分类号]F301

[文献标识码]B

焦作市是传统的以煤炭开采为主要经济支柱的工业型城市，作为全国首批资源枯竭型城市，自2008年起，焦作市充分发挥其丰富的自然资源优势，重点打造以生态旅游为中心的绿色发展道路。2016年，焦作市被授予国家森林城市称号。自此，焦作市成功地实现了从工业城市向旅游城市的转变。随着习近平总书记“绿水青山就是金山银山”重要理念的提出，在“生态优先、绿色发展”的引领下，如何切实践行“两山”理论，实现生态和社会效益最优化、经济效益最大化，是新时代焦作市有序推进生态文明建设亟待解决的重要问题。基于此，本文通过对焦作市2000年和2018年土地利用现状的调查分析，采用土地利用动态度和转移矩阵等方法，测算了近20年来焦作市土地利用变化的幅度、速度及趋势，以期为实现焦作市土地利用和社会经济的可持续发展奠定基础。

1研究方法

土地利用动态度能较好地反映特定时期特定区域内单一士地利用类型及总体土地利用类型的变化速度和趋势。土地利用转移矩阵是不同地类之间相互转化的表征，有利于探讨土地利用类型的流向。因此，本文选择单一土地利用变化率、单一土地利用转出动态度、单一土地利用转人动态度、单一士地利用综合动态度、区域土地利用总体动态度、单一土地利用状态指数以及转移矩阵等多模型，定量测算了2000-2018年焦作市土地利用格局的时空变化特征。具体公式如下：

式中，K为研究时段范围内第i种土地利用类型变化率，表征在某一时期某一区域内第i种土地利用类型变化速度;U。为研究初期（a时期）第i种土地利用类型的面积;u，为研究末期（b时期）第种土地利用类型的面积;T为研究时段。D轴为研究时段范围内第i种土地利用类型转出动态度，表征在某一时期某一区域内第i种土地利用类型转化为其它非谈土地利用类型的速度;U为研究期间第i种土地利用类型转化为其它非i类土地利用类型的面积之和。D懒为研究时段范围内第i种土地利用类型转人动态度，表征在某一时期某一区域内其它非i类土地利用类型转化为第i种土地利用类型的速度;U獺为研究期间某一区域内其它非i谈土地利用类型转化为第i种土地利用类型的面积之和。Dx合为研究时段范围内第i种土地利用类型转人动态度，表征在某一时期某一区域内第i种土地利用类型综合变化（转入转出）速度。Da体为研究区域研究时段内土地利用总体动态度，表征在某一时期某一区域内各类土地利用类型总体变化速度;Uio为研究初期（q时期）第i种土地利用类型的数量。F为研究时段范围内第i种土地利用状态指数，介于-1到1之间，表征在某一时期某一区域内第i种土地利用类型综合变化趋势。

2结果与分析

2.1土地利用结构变化分析

由表1可知，焦作市土地利用结构主要由耕地、林地、草地、水域、建设用地和未利用土地构成。其中，耕地面积在两个时期内均最多。2000年林地面积和建设用地面积相差较少（分别为526.47km？和515.76km？），2018年建设用地面积（730.85km？）明显多于林地面积（483.83km？）。2000年和2018年草地面积分别为198.26km？和176.32km？，草地面积相对稳定。2000年和2018年水域面积分别为90.40km？和109.73km2。未利用土地面积所占比例较少，2000年和2018年的面积分别为3.07km？和8.04km？。整体而言，2000-2018年耕地、林地、草地面积呈现出不同程度的减少，水域、建设用地和未利用土地面积增加。

2.2土地利用动态变化分析

从单一土地利用变化率来看（表1），2000-2018年草地的减少速率最大（-0.61%），其次为林地（-0.45%），耕地的减少速率最小（-0.36%）。未利用土地增加的速率最大（9.02%），其次为建设用地（2.32%），水域的增加速率最小（1.19%）。从单一土地利用的转出动态度来看（表1），未利用肚地（3.77%）》水域（1.55%）》建设用地（0.84%）》草地（0.80%）》耕地（0.67%）》林地（0.49%）。在单一土地利用转人动态度方面（表1），未利用土地（12.79%）》建设用地（3.16%）》水域（2.74%）》耕地（0.31%）》草地（0.19%）》林地（0.04%）。单一土地利用综合动态度按照从大到小的顺序排列为：未利用土地（16.56%）》水域（4.29%）》建设用地（4.00%）》草地（0.99%）》耕地（0.98%）》林地（0.52%）。整体上，未利用土地的单一土地利用变化率、单一土地利用转出动态度、单一土地利用转人动态度和单一土地利用综合动态度均为最大。区域土地利用总体动态度表明（表1），2000-2018年焦作市土地利用总体动态为0.70%。单一土地利用动状态指数表明（表1），林地的减少趋势较为明显（-0.86），建设用地的增加趋势较为明显（0.58）。

2.3土地利用转移矩阵

土地利用转移矩阵较好地表征了特定时期内不同土地利用类型之间相互转化的时空演变历程。表2为2000-2018年间耕地、林地、草地、水域、建设用地和末利用土地之间的转移矩阵。由此表明，在土地利用的转出方面，近20年来耕地主要转变为了建设用地（275.04km？）和水域（41.44km？），林地主要转变为了耕地（36.46km？），草地主要转变为耕地（15.60km？），水域主要转变为耕地（18.80km？），建设用地主要转变为耕地（76.37/am？），未利用：土地主要转变为耕地。在土地利用的转入方面，转人耕地的土地利用类型主要来源于林地、草地、水域和建设用地;林地的转，人类型主要来源于耕地和草地;草地的转人类型主要为耕地和水域;水域的转人类型主要为耕地;建设用地的转人类型主要为耕地;利用土地的转人类型主要为耕地、草地和水域。

3结论

（1）20002018年焦作市耕地、林地、草地面积星现出不同程度的减少，水域、建设用地和未利用土地面积增加。草地的减少速率最大（-0.61%），未利用土地增加的速率最大（9.02%）。未利用土地的转出、转人和综合动态度均最大，林地的转出、转人和综合动态度均最小。在未来的土地利用变化中，林地的减少趋势较为明显，而建设用地将表现出明显的增加趋勢。

（2）2000-2018年焦作市土地利用转移矩阵表明，近20年来耕地主要转变为了建设用地和水域，林地、草地、水域、建设用地和未利用土地均主要转变为耕地。同时，耕地向林地、草地、水域、建设用地和未利用土地的转变也较为明显。

（3）在未来的土地利用过程中，焦作市应加强对耕地、林地和草地等具有粮食安全保障和生态效益功能的土地利用类型的保护，同时合理引导建设用地的用地规模和布局，科学开展国土空间规划，进一步挖掘焦作市云台山5A级国家风景名胜区和太极拳发源地的资源潜力，全面推进焦作市生态文明建设。

[参考文献]

[1]刘诗雅.基于GIS的蓝山县土地利用时空格局变化研究[J].农村经济与科技，2018，29（17）：31-34.

[2]吴坤，王文杰，刘军会，等.成渝经济区土地利用变化特征与驱动力分析[J].环境工程技术学报，2015，5（01）：29-37.

[3]刘冠志，甄江红，刘果厚，等.近20年元上都遗址周边土地利用变化及驱动力[J].草业科学，2015，32（08）：1363-1371.

[4]王宏亮，郝晋珉，高阳，等.基于多模型测度的内蒙古土地利用动态变化分析[J].中国农业大学学报，2017，22（04）：59-66.

[5]韓会然，杨成凤，宋金平.北京市土地利用变化特征及驱动机制[[J].经济地理，2015，35（05）：148-154+197.