城镇化背景下欠发达地区土地利用研究——以都匀市典型样带为例

廖亚琴，黄 娟*，高长春，邢 颖，杨 芳

（黔南民族师范学院 旅游与资源环境学院，贵州 都匀 558000）

0 引言

城镇化，亦称为城市化，是伴随工业化发展，非农产业在城镇集聚、农村人口向城镇集中的自然历史过程，是国家现代化的必经之路和重要标志，是人类社会发展的客观趋势[1]。随着经济的发展与城镇化进程的加快，人类生产活动的变化通过实体化的土地利用格局表现出来[2]。城镇化进程中对于土地利用变化的研究较多，特别是对于经济发达地区城镇化背景下土地利用变化的研究成果丰富[3-5]。作为经济欠发达地区，近年来在城镇化和工业化的背景下，城镇的土地利用结构也发生了迅速变化。都匀市作为西部欠发达地区州府所在地，近十年来由于城镇建设、园区建设等方面的影响，土地利用变化有明显的特点。目前，已有学者基于耦合协调度模型[6]和主成分分析[7]对都匀市土地利用变化进行研究；而都匀市的城镇发展过程中，沿带状的土地利用变化更为突出。本文试图从都匀市典型样带角度分析土地利用的变化，以解释城镇化对土地利用变化的影响，为城市建设、规划提供参考。当前研究土地利用变化的方法比较成熟，有景观格局指数[8]、区域变化趋势与状态指数[9]、土地序列数据库[10]、土地利用动态度[11]等方法。本文从土地转移变化和土地利用结构的稳定性对都匀市土地利用变化进行剖析。

1 研究区概况

都匀市是贵州省黔南布依族苗族自治州的首府，面积2 285.26 km2，是黔中经济的重要组成部分，2018年全市生产总值201.92 亿元。近年来，在城镇化的发展之下，都匀市城区以东的区域发展最为迅速，以文峰园到秦汉影视城之间的土地利用变化最为典型，本文选取此典型区域作为研究样带。

2 数据来源与研究方法

2.1 数据来源与处理

本文土地利用数据来自于Google Earth，分别获取2012 年和2018 年的土地利用数据。首先，利用ArcGIS 平台对研究区2012 年和2018 年卫星影像图进行预处理：添加投影；其次，根据投影坐标进行卫星影像图矢量化。依据国家标准《土地利用分类标准》（GB/T21010-2017），研究区的土地利用分类，如表1所示。

入选标准:①患者均满足PFNA手术适应症;②术前检查其血压、血糖、凝血均正常;③术前2d均接受徐常规检查;④患者和其家属均知晓此次诊治方案,并签字确认;⑤均为首次手术治疗者。

表1 土地利用分类标准

2.2 研究方法

2.2.1 样带分析法。沿驱动因子变化梯度较大的方向选择样带进行典型分析是环境变化现代过程研究的重要手段[12]。本文选用样带法对近年来都匀市土地利用变化最为明显的区域进行研究。所需土地利用数据是从Google Earth 上截取都匀市城区以文峰园到秦汉影视城之间的样带，面积为44.66 km2，以此来反映都匀市城镇土地利用变化特征。

3.2.1 数量变化分析。2012-2018 年，耕地转出最多；灌木林地转入最多，其次是商住用地的转入。对都匀市的典型样带进行叠加分析，得到典型样带的土地利用数据及其转移矩阵，并以此为基础，计算研究时期内各种类型之间的转化量，分析类型之间的转换关系。其中表格的行为2012 年的各地类面积，列为2018年的土地利用类型面积，对角线以及空值则代表着未发生类型转移的数量（表3）。

由表3 可看出，2012-2018 年，耕地与乔木林地、灌木林地、商住用地的转换；灌木林地与乔木林地、交通运输用地、商住用地之间的转换；草地与灌木林地之间的相互转换，这几种转换构成了研究区土地利用类型的主要转化方式。其中较为显著的是耕地的大量转出，转出的比例为51.49%；其次是乔木林地、草地、灌木林地的转出，转出的比例分别是16.08%、11.81%、9.15%；商住用地、交通运输用地、工矿仓储用地的转入明显增加，分别转入15.83%、6.56%、6.30%。其他类型的用地转入与转出的比例不是很明显。

2.2.3 土地利用结构信息熵模型。利用信息熵模型可以来定量表达土地利用的复杂程度与均衡程度[15]，计算公式：

均衡度是指土地利用状态的均质程度和各类型间面积的差异[15]，计算公式如下：

式中，Sij为地类i 转换为地类j 的面积；n 为地类数量。利用ArcGIS 中的分析功能，将各个年份的土地利用现状数据进行分析，得到各地类之间的转换面积，以此得到研究区域的土地利用转移矩阵。

式中，J 表示均衡度，J 介于0 和1 之间，J 值越大，土地利用组成结构越均衡。当各地类的面积相同时，J值最大，土地利用组成处于均衡状态。可通过定义区域土地利用结构的优势度来表示土地利用的集中度[15]：

但事实上，随着人工智能算法的成熟，专用算法逐步向通用算法发展，同一套算法模型可能适用于相近领域的多种应用场景。例如，西门子医疗将推出全球首创人工智能产品AIRad Chest CT，⑰ 《西门子医疗推出全球首创人工智能产品——AI-Rad Chest CT》，载https://www.yigoonet.com/article/22453428.html，最后访问日期：2018年10月5日。基于西门子拥有的海量临床数据集合来训练底层算法，产品可运用在心脏、肺、主动脉和脊柱等胸部器官上，完成如识别非心电图触发CT影像上的肺部损伤和基于冠状动脉钙化分析计算心血管风险等多种不同的医疗任务。

本文基于2010年版中国药典一部及相关文献[7,8]，优化高效液相色谱测定长柄扁桃仁与饼粕中苦杏仁苷及其降解产物-野黑樱苷的方法，同时对长柄扁桃仁与饼粕中苦杏仁苷和野黑樱苷提取工艺进行优化，确定长柄扁桃仁、饼粕中苦杏仁苷与野黑樱苷的含量，进而达到明确有害降解产物氢氰酸含量的目的。与相关研究相比，本方法的含量测定范围中包含了饲料卫生标准中HCN的限量值，而且能够同时准确检测苦杏苷与中间降解产物野黑樱苷含量，为高效液相色谱测定长柄扁桃仁及其系列产品中苦杏仁苷与野黑樱苷提供依据，为长柄扁桃仁系列产品的开发提供参考。

式中，Pi为各个地类面积占总面积的百分比；n 为研究区地类个数。式中表明，信息熵越高，地类结构越复杂，地类间的面积差异越小，系统无序性越高。

式中，I 代表优势度。

综上所述，平片无张力疝修补术治疗效果明显优于疝环充填式修补术，且具有较快的恢复速度，较低的并发症发生率等特点，值得在临床中推广和应用。

3 研究结果与分析

3.1 土地利用变化结构特征

2012-2018 年，总体上耕地迅速减少，灌木林地和商住用地均增加。中部和西部的耕地大面积减少，西部和东部的商住用地增加。

由表2 可以看出，耕地面积由2012 年的1 341.29 hm2减少到2018 年的470.19 hm2，减少近19.51%；灌木林地面积增加，由2012 年的898.70 hm2增加到2018年的1 195.53 hm2，增加近6.65%；商住用地面积由2012 年的304.06 hm2增加到2018 年的515.77 hm2，面积比增加近4.47%；工矿仓储用地、交通运输用地、公共管理与公共服务用地、乔木林地、草地，此6 年期间，面积占比都是在增加，分别增加了2.33%、2.51%、1.06%、0.46%、0.82%。水域与空闲地的面积占比也增加，但增加的幅度并不明显。

表2 研究区土地利用类型(%)

3.2 土地利用转移矩阵分析

2.2.2 土地利用转移矩阵。土地利用转移矩阵是利用矩阵的形式来表示研究区域的时间范围内各地类之间的转换量和转换方向[13]，该方法可用于定量描述系统状态的转移特征[14]。表达式为：

纵观简媜长达四十年的创作历程，从自我意识的探索开始，其题材经营集中于女性、乡土经验、都市观察领域，一以贯之的则是传统文化与庶民情结的融合注入。其中女性“地母”形象、自然书写、仁爱关怀、传统价值观守护成为其传统文化书写的主要表征。

表3 研究区2012-2018 年的土地利用转移矩阵（hm2）

具体特征：（1） 耕地面积大量转为其他用地，主要转为草地、灌木林地、乔木林地、商服用地、交通运输用地、工矿仓储用地以及其他类型的土地。耕地转移面积大小依次为：乔木林地> 灌木林地> 商住用地> 草地> 工矿仓储用地> 交通运输用地> 空闲地>公共管理与公共服务用地>水域。耕地转变为乔木林地和灌木林地主要是由于退耕还林的政策，以及生态环境保护的需求结果。耕地转变为草地，是在城镇化的背景下进行转换，主要是耕地撂荒，逐渐的长成杂草以及修建其他类型用地时的绿化。耕地转变为工矿仓储用地主要是研究区域的城市化进程驱动，即耕地的农业化转向非农业化，由原来的第一产业转向其他产业。耕地转向交通运输用地，则是基础设施的建设对经济的促进作用。耕地转向公共管理与公共服务用地，是城镇化背景下所需的结果。（2）草地的面积增加，主要由耕地与乔木林地、乔木林地与空闲地的转入，其中草地与两种林地之间的转化则是来自于将林地用来修建其他用地时的绿化。（3）商住用地面积的增加，主要有耕地、草地、乔木林地、空闲地以及灌木林地（按照转入面积的大小排序）的转入。耕地的转入，其带来的经济价值要比传统的农业化高。（4）灌木林地的面积增加主要来源于耕地、草地、乔木林地、空闲地。（5）工矿仓储用地面积的主要转入源为耕地、灌木林地、乔木林地、空闲地，研究区的大型工厂大部分是由研究区东部的灌木林地、乔木林地转变而来。（6）交通运输用地面积的增加，主要是耕地、空闲地、乔木林地、灌木林地的转入。（7）公共管理与公共服务用地面积的增加，大部分是灌木林地、乔木林地和耕地的转入。（8）水域面积的增加，主要是耕地转为人工水域。

大跨度钢结构网架顶棚施工作为我国当前建筑施工中较为常见的一种施工形式，在其施工管理技术应用过程中，应该注重对施工技术应用分析，这样才能在施工技术应用分析下，全面提升大跨度钢结构网架顶棚高空散装施工质量。本文针对大跨度钢结构网架顶棚高空散装施工研究，能够在研究过程中，按照施工技术应用需求，将对应的技术应用难点及技术实施中的关键性技术应用控制好，对于提升其技术应用能力和钢结构网架顶棚散装施工质量具有重要性研究意义。

在研究期间有交通运输用地转变成其他土地利用类型，是在建设其他类型用地时，占用了农村道路；而有乔木林地与灌木林地转变为耕地，主要是生产粮食作物的需求用地与耕地的实际用地不平衡而实行的不同地类的交换结果。

3.2.2 空间变化分析。由图1 和图2 可以看出典型样带2012-2018 年在空间上的转换特征，研究区中部的耕地大部分转变为商住用地、灌木林地、工矿仓储用地，东部的土地利用变化最为显著。具体特征表现为：典型样带东北部的草地转变为灌木林地和商住用地；东部草地转变为灌木林地；中部的耕地大部分转变为公共管理与公共服务用地、乔木林地、工矿仓储用地、灌木林地；西部当中的耕地和灌木林地转变为商住用地、工矿仓储用地、交通运输用地、公共管理与公共服务用地。

从图2 可知，2018 年商住用地增加，且主要集中在西北地区、东南地区。西北地区是由于旧城改造使得商住用地变化明显。东南部由于都匀秦汉影视城、毛尖酒店、青云湖酒店、黔南金桥汽车驾驶培训学校的建立商住用地增加明显。由于老城和新城区城市主干道的建设，交通运输用地在研究期内呈东西向增长显著。公共管理与公共服务用地在研究区分散布局零星变化，主要有南沙洲民族文化公园、黔南州人民医院和黔南州纪检委、贵州省内贸学校、文峰园、黔南州安监局、黔南州教育局、黔南州精神病院、新修建的都匀市第二中学、都匀洛邦中学以及茶博园等。

四种施工方法管片均整体向下位移，离区间隧道较近的底部管片变形略大于其他部位，台阶法施工管片最大变形为11.2 mm，CRD法施工为6.8 mm，临时仰拱台阶法和CD法施工结果较接近，分别为8.8 mm和9.1 mm。对临时仰拱台阶法施工盾构管片沿环向变形(见图11和图12)分析，结果表明，管片最大变形在地铁区间拱顶上方，而不是两隧道中心截面，且管片在地铁双区间截面中心±15 m范围内变形均较大，量值在8 mm～9.5 mm之间，因此为减小变形，可着重对这30 m段管片局部加固。

3.3 均质性和稳定性分析

由表4 可以看出，2012-2018 年，信息熵增加，表明土地结构复杂，系统无序性高；均衡度也增加，则说明在这期间地类间的面积差异较小，土地利用组成趋于均衡状态；优势度减少，表明研究区土地利用集中度降低。

结合表3 和表4 来看，2012-2018 年信息熵呈增长趋势，增加了0.195，研究区的地类结构变得更为复杂；均衡度的增加，主要是2012 年耕地大量转变为其他类型用地，耕地的减少使得各土地利用类型之间的面积差异变小，组成的结构越来越均衡；优势度减少、地类间的集中度降低。由图1 和图2 看出，2012 年研究区东部的灌木林地和耕地集中度较高，2018 年灌木林地与耕地转变为其他类型的土地，两种地类分布变得零散，中部的耕地转变为乔木林地，使得中部的耕地集中度减少。这些变化是优势度减少的主要原因。

表4 2012-2018 年的信息熵与均衡度

图1 研究区2012 年土地利用现状

图2 研究区2018 年土地利用现状

4 都匀市典型样带土地利用变化驱动因素

4.1 政策因素

通过招商引资政策，黔南州在2014 年将都匀市作为发展核心区，大力支持都匀市经济圈发展。为了吸引企业来都匀市投资开办工厂，政府颁布了许多税收优惠政策，使得都匀市的工矿仓储用地增加。政策的变化会让都匀市的土地利用结构发生变化。

4.2 城镇化建设

都匀市旧城改造：文峰园周围一带的旧城改造，使得研究区西部的商住用地增加；工矿仓储用地、商住用地的增加，让都匀市由原来的传统农业化转向工业化、现代化；交通运输用地的增加，对于周边地区的人口、经济、产业等结构，都有着极大影响。城镇化重点项目的建设：新建的茶博园、绿博园、秦汉影视城也为都匀市注入了新鲜血液。分析研究都匀市典型样带的土地利用变化，能够合理规划土地资源，为规划资源找到重要依据，促进可持续的土地利用，为城镇化作出重要的指导意义。

5 结论

2012-2018 年，耕地面积大幅度减少，灌木林地和商住用地面积增加最明显。交通运输用地、工矿仓储用地、公共管理与公共服务用地的面积都是增加的状态，水域、空闲地的增加幅度较小。

不同的土地利用类型之间存在着程度不一的相互转换。2012-2018 年，整体上主要为耕地的转出，商住用地、灌木林地、交通运输用地的转入，其中耕地的转出面积占2012 年耕地面积的68.62%，转向草地11.60%、灌木林地14.41%、乔木林地17.26%、商服用地12.93%。空间上的转移变化，可以看出主要的转移变化发生在研究区中部和东部，中部和东部的耕地主要转变为乔木林地、灌木林地、商住用地、工矿仓储用地、公共管理与公共服务用地。中部的乔木林地主要转变为交通运输用地、工矿仓储用地、商住用地。

2012-2018 年，信息熵处于增加的状态，土地利用组成结构较为复杂，整个地类系统无序性增加；均衡度增加，土地利用类型之间的面积差异变小，组成结构逐渐稳定；优势度降低，土地利用集中度明显下降。表明在研究期内，城镇化过程中所需的土地利用类型已经向稳定状态发展。

政策因素和城镇化重点项目对都匀市典型样带土地利用变化影响最为明显。