基于“三生空间”的贵阳市土地利用转型研究

陈其 魏媛

摘 要：为探讨贵阳市土地利用转型的特征与方向，该研究基于“三生空间”视角，运用ArcGIS软件对贵阳市2010年、2015年、2020年3期的遥感数据进行定量分析，探讨贵阳市2010—2020年土地利用转型的特征。结果显示：2010—2020年贵阳市土地利用变化呈现出生活用地增加、生产用地和生态用地减少的特点，主要表现为生产用地和生态用地之间的相互转移，以及生产用地和生态用地向生活用地转移。

关键词：三生空间;土地利用转型;ArcGIS空间分析技术;贵阳市

中图分类号 F293.2;P208 文献标识码 A 文章编号 1007-7731（2022）09-0130-04

Research on Land Use Transformation of Guiyang City Based on Sansheng Space

CHEN Qi1   WEI Yuan2

（1School of Public Administration， Guizhou University of Finance and Economics， Guiyang 550025，China;2School of Management Science and Engineering， Guizhou University of Finance and Economics， Guiyang 550025， China）

Abstract： To explore the characteristics and direction of land use transition in Guiyang. Based on the perspective of Sansheng space， this study uses ArcGIS software to quantitatively analyze the remote sensing data of Guiyang City in 2010， 2015， and 2020， and derive the characteristics of Guiyang City′s land use transition from 2010 to 2020. The results show： 2010—2020 The land use change in Guiyang City in 2004 showed the characteristics of increased living land and decreased production land and ecological land， which were mainly manifested in the mutual transfer between production land and ecological land， and the transfer of production land and ecological land to living land.

Key words： Sansheng space; Land use transformation; ArcGIS spatial analysis technology; Guiyang City

土地利用变化的概念起源于森林变化，由英国学者格兰杰在研究以林业为主的国家土地利用时提出[1]。龙花楼等学者于2000年左右将土地利用转型的概念引入中国，经国内学者不断创新发展，土地利用转型引起研究热潮[2]。随着经济发展，截至2021初，我国城镇化率已达60%，土地利用结构不合理、环境污染等问题日益突出，不同用地之间相互争夺使用空间，造成城市空间功能紊乱。本研究以贵阳市为研究对象，基于“三生空间”视角，利用土地利用转移矩阵对贵阳市不同时期的土地利用数据进行分析，得出贵阳市近10年土地利用转型的特征，为贵阳市未来的土地利用规划提供参考，改善土地利用状况，实现经济发展与生态保护的双赢。

1 资料与方法

1.1 研究区概况 贵阳市位于西南腹地，属于贵州中部地区（106°27′E、26°44′N），海拔较高，基本在1100m左右（图1）。地处云贵高原的东部，林地资源丰富，降水充足，属于湿润性气候地区，水土资源组合较为平衡。林地及耕地面积占土地面积的70%以上，森林覆盖率达到39.19%。贵阳市人口约497万人，城镇化率高达76.13%。经济水平的提高与城镇人口的持续增加将会继续加大对土地的需求，推动贵阳市土地利用格局进一步转型。

1.2 数据来源 贵阳市3期的土地利用现状数据来源于中国科学院资源环境科学与数据中心，并依据杨清可等[6]对“三生空间”的土地利用进行分类。

1.3 研究方法 土地利用转移矩阵是马尔科夫模型在土地利用变化方面的应用。它不仅可以定量地表明不同土地利用类型之间的转化情况，还可以揭示不同土地利用类型间的转移速率，是研究土地利用变化的重要方法。其表达式为：

[SijS11     S12  …  S1nS21     S22  …  S2n…     …    …  …Sn1     Sn2  …  Snn]

式中：S表示土地面积;n表示土地利用的类型数;i表示研究初期的土地利用类型;j表示研究期末的土地利用类型。

2 结果与分析

2.1 贵阳市2010—2020年土地利用变化情况 基于“三生空间”视角，由图2可知，2010—2020年贵阳市生产空间面积呈先增加再減少的趋势，2010—2015年增加了35km2，2015—2020年期间减少了80km2，总面积减少了45km2;生态空间面积持续减少，10年间一共减少了117km2;只有生活空间面积持续增加，10年间共增加了163km2。综上可以看出，随着经济水平的提高和城镇人口的增加，贵阳市土地利用整体呈现出以牺牲生产空间和生态空间的面积来增加生活空间用地面积的趋势。

从2级分类来看（图3、表1）：（1）2010—2015年农业生产用地减少了88km2，林地生态用地减少了43km2，草地生态用地减少了38km2;工矿生产用地增加了123km2，农村生活用地增加了9km2，城镇生活用地增加了38km2;水域和其他生态用地面积基本保持不变。在这期间，由于社会经济快速发展，贵阳市城镇化进程加快，导致牺牲农业生产用地和生态用地来增加工矿生产用地和生活用地的面积，以促进经济的发展。（2）2015—2020年期间，农业生产用地减少了130km2，草地生态用地减少了118km2，农村生活用地减少了22km2;工矿生产用地、林地、水域及城镇生活用地分别增加了50、49、32、138km2，其他生态用地面积基本保持不变。在这期间，由于生态问题逐渐受到国家重视，林地、水域及其他生态用地面积逐渐增加;但由于发展的需要，农业生产用地和草地生态用地面积均有减少，转而促进了工矿生产用地和城镇生活用地面积的增加。

2.2 土地利用转移矩阵分析 运用ArcGIS软件对贵阳市不同时期的土地利用进行转移矩阵分析（表2、3）。

2.2.1 生产用地 2010—2015年贵阳市生产用地总体呈增加趋势，其中农业生产用地减少了88km2，主要向工矿生产用地和城镇生活用地转移，转移率分别为70.45%和20.45%。工矿生产用地增长了123km2，增长量主要来源于农业生产用地、草地生态用地和林地生态用地，增长贡献率分别为50.4%、24.39%和23.57%。2015—2020年贵阳市生产用地总体呈减少趋势，其中农业生产用地减少了130km2，只有1065km2保持不变，减少量主要转移给了林地生态用地和草地生态用地，转移率分别为58.82%和28.27%;增加量也主要来源于林地生态用地和草地生态用地，其贡献率分别为63.92%和30.31%。工矿生产用地增加了50km2，其中只有72km2保持不变，减少量主要转移给了林地生态用地、城镇生活用地和农业生產用地，转移率分别为28.45%、29.31%和26.72%;增加量主要来源于农业生产用地、林地生态用地和草地生态用地，贡献率分别为43.03%、26.06%和24.85%。

2.2.2 生态用地 2010—2015年贵阳市生态用地呈减少趋势，其中草地生态用地减少了38km2，主要向工矿生产用地转移，转移率76.92%。林地生态用地减少了43km2，也主要向工矿生产用地转移，转移率67.44%。其他生态用地基本保持不变。2015—2020年贵阳市生态用地呈持续减少趋势，草地生态用地减少了118km2，只有668km2保持不变，减少量主要转移给了林地生态用地和农业生产用地，转移率分别为44.31%和43.78%;增加量也主要来源于农业生产用地和林地生产用地，贡献率分别为54.23%和40.28%。林地生态用地增加了49km2，其中有2754km2保持不变，减少量主要转移给了农业生产用地和草地生态用地，转移率分别为64.39%和23.71%;增加量也主要来源于农业生产用地和草地生产用地，贡献率分别为63.49%和29.54%。水域生态用地增加了32km2，其中47km2保持不变，减少量主要转移给了林地生态用地和农业生产用地，转移率为48.89%和33.33%。其他生态用地面积基本保持不变。

2.2.3 生活用地 2010—2015年贵阳市生活用地总体呈增加趋势，农村生活用地增加了9km2，变化幅度不大;城镇生活用地增加了38km2，增加量主要来源于农业生产用地、草地生态用地和林地生态用地，贡献率分别为47.37%、23.68%和23.68%。2015—2020年贵阳市生活用地总体呈加速增长趋势，但农村生活用地减少了22km2，主要向城镇生活用地、农业生产用地和林地生态用地转移，转移率分别为35.85%、20.75%和18.87%;增加量主要来源于农业生产用地和草地生态用地，贡献率分别为36.67%、26.67%。城镇生活用地增加了138km2，其中89km2保持不变，减少量主要向林地和草地转移，转移率分别为38.71%和22.58%;增加量主要来源于农业生产用地、林地生态用地、工矿生产用地和草地生态用地，贡献率分别为30.77%、21.89%、19.53%、16.57%。

综上，2010—2020年贵阳市土地利用变化呈现出生活用地增加、生产用地和生态用地减少的特点，主要表现为生产用地和生态用地之间的相互转移，以及生产用地和生态用地向生活用地转移。

3 结论与讨论

本研究运用ArcGIS软件，基于“三生空间”视角，对2010—2020年贵阳市的土地利用转型进行分析，结果表明：（1）2010—2015年，贵阳市土地利用整体呈现出生产用地与生活用地增加、生态用地减少的特点。在这期间，随着经济水平的提高与城镇人口的持续增加，贵阳市的发展呈现出以牺牲生态用地来促进城镇化和工业化发展的特点。（2）2015—2020年，贵阳市土地利用整体呈现出生产用地和生态用地小幅度减少而生活用地大幅增加的特点。在这期间，随着城市化不断深入，同时对生态环境的保护意识也逐渐增强，所以生态用地虽持续减少，但幅度已经得到控制，生活用地持续增加，且幅度较大。因此，作为全国生态文明十佳城市的贵阳，在未来的土地利用规划中需要注重对生态环境的保护，要保护好农业生产用地，严格控制生态用地的数量，科学合理布局农村生活用地和城镇建设用地，并以生态文明建设为重点，对生产、生态、生活用地进行系统的规划建设，促进土地利用与生态环境的协调发展。

参考文献

[1]Alan Grainger. National Land Use Morphology： Patterns and Possibilities[J]. Geography，1995，80（3）：235-245.

[2]龙花楼.土地利用转型——土地利用/覆被变化综合研究的新途径[J].地理与地理信息科学，2003（1）：87-90.

[3]张红旗，许尔琪，朱会义.中国“三生用地”分类及其空间格局[J].资源科学，2015（7）：1332-1338.

[4]宋小青.论土地利用转型的研究框架[J].地理学报，2017（3）：471-487.

[5]孙梦竹.昆明市市辖区土地利用转移矩阵及空间变化研究[J].安徽农学通报，2020（23）：106-109.

[6]杨清可，段学军，王磊，等.基于“三生空间”的土地利用转型与生态环境效应——以长江三角洲核心区为例[J].地理科学，2018（1）：97-106.

[7]焦露，薛哲进，尹剑，等.“三生空间”视角下喀斯特地区土地利用转型的生态环境效应——以贵州省为例[J].生态经济，2020（4）：206-212.

（责编：徐世红）