沂河流域土地利用时空变化图谱特征分析

doi:10.31497/zrzyxb.20190506

摘要/Abstract

摘要：

基于沂河流域1995年、2005年和2015年土地利用空间数据,运用地学信息图谱方法构建1995-2005年和2005-2015年两个时序单元的土地利用转移图谱和涨落势图谱,分析了沂河流域近20年来的土地利用时空变化规律及发展过程。结果表明：（1）1995-2015年,沂河流域土地利用结构以耕地和林地为主,其中耕地和草地减少,林地和建设用地增加是主要变化趋势。（2）土地利用转移图谱以耕地与林地、草地之间的相互转换以及建设用地占用耕地为主,林地、草地转变为耕地主要发生在费县和平邑县中部地势平缓的山前平原,耕地转变为林地、草地则主要分布于研究区北部和西南部土壤侵蚀较为严重的山区,耕地转变为建设用地主要集中在各县市城区周边经济相对发达的区域。两个时序单元中,发生变化的主要图谱单元类型及面积存在显著差异,2005-2015年土地利用发生转换的空间进一步扩张。（3）土地利用涨势图谱中新增耕地面积最大,占新增面积的比例为33.87%;落势图谱中耕地萎缩面积最大,占萎缩面积的比例为51.38%。两个时序单元中,各县市涨落势图谱变化存在明显差异。该研究可为沂河流域土地资源的可持续利用及生态建设提供科学依据。

关键词: 土地利用变化, 地学信息图谱, 图谱单元, 沂河流域

Abstract:

Research on the land use change in the Yihe River Basin is of great significance to the comprehensive management of regional ecological environment, rational exploitation of land resources and conservation of soil and water. Based on spatial data of land use covering three periods (1995, 2005, 2015) in the Yihe River Basin, this paper used geo-information TUPU methods to build transition TUPU and fluctuation TUPU of land use at two stages (1995-2005, 2005-2015) supported by 3S technology. Then the spatial-temporal change characteristics, laws and development process of land use in recent 20 years in the study area are discussed. The results showed that: (1) From 1995 to 2015, the land use structure in the Yihe River Basin was dominated by cultivated land and forest land, among which the decrease in cultivated land and grassland and the increase in forest land and construction land were the main change trends. (2) The transition TUPU of land use was dominated by the conversion of cultivated land, forest land and grassland, and the occupation of cultivated land by construction land. The conversion of forest land and grassland to cultivated land mainly occurred in the plains of the central part of Feixian county and Pingyi county. The conversion of cultivated land to forest land and grassland was mainly found in the mountainous areas where soil erosion was more serious in the north and southwest of the study area. The conversion of cultivated land to construction land was mainly concentrated in the regions with relatively developed economy around the urban areas of counties and cities. Between the two stages, there were significant differences in the types and areas of the main TUPU units that have changed. The space of land use conversion between 2005 and 2015 was further expanded. (3) In the rising TUPU of land use, the area of newly added cultivated land was the largest, accounting for 33.87% of the newly added area. Moreover, in the falling TUPU of land use, the area of decreased cultivated land was the largest, accounting for 51.38% of shrinking area. In the two sequential elements, there were significant differences in the changes in the rising TUPU and falling TUPU of each county. This study can provide a scientific basis for the sustainable utilization of land resources and ecological construction in the Yihe River Basin.

Key words: land use change, geographic information TUPU, TUPU unit, Yihe River Basin

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图/表 9

图1

表1

表2

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表3

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表5

参考文献 20

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土地利用类型	1995年		2005年		2015年		土地利用动态度/%
土地利用类型	面积/km²	比例/%	面积/km²	比例/%	面积/km²	比例/%	1995-2005年	2005-2015年	1995-2015年
耕地	6709.38	66.92	6645.15	66.28	6083.53	60.68	-0.10	-0.85	-0.47
林地	1180.03	11.77	1200.98	11.98	1380.27	13.77	0.18	1.49	0.85
草地	1006.82	10.04	954.41	9.52	922.05	9.20	-0.52	-0.34	-0.42
水域	357.95	3.57	348.74	3.48	378.36	3.77	-0.26	0.85	0.29
建设用地	756.40	7.54	864.49	8.62	1245.58	12.42	1.43	4.41	3.23
未利用地	15.68	0.16	12.49	0.12	16.47	0.16	-2.04	3.18	0.25
综合	10026.26	—	10026.26	—	10026.26	—	0.630	1.143	0.632

编码	土地利用转移图谱单元	图谱单元数/个	转移面积/km²	变化比率/%
31	草地→耕地	381406	343.31	27.16
13	耕地→草地	316522	284.87	22.54
15	耕地→建设用地	181632	163.34	12.92
12	耕地→林地	128723	115.82	9.16
21	林地→耕地	83464	75.10	5.94
51	建设用地→耕地	77662	69.88	5.53
23	林地→草地	64912	58.43	4.62
32	草地→林地	43598	39.23	3.10
41	水域→耕地	41843	37.76	2.99
14	耕地→水域	28360	25.46	2.01
35	草地→建设用地	15598	14.02	1.11
63	未利用地→草地	5263	4.73	0.37
	总和	1368983	1231.95	97.46

编码	土地利用转移图谱单元	图谱单元数/个	转移面积/km²	变化比率/%
15	耕地→建设用地	524479	471.90	20.59
12	耕地→林地	402678	362.26	15.81
31	草地→耕地	357055	321.31	14.02
13	耕地→草地	341284	307.11	13.40
21	林地→耕地	196568	176.95	7.72
32	草地→林地	149685	134.82	5.88
23	林地→草地	148379	133.49	5.82
51	建设用地→耕地	119765	107.60	4.69
14	耕地→水域	99713	89.68	3.91
41	水域→耕地	73776	66.49	2.90
35	草地→建设用地	25853	23.32	1.02
25	林地→建设用地	16594	14.95	0.65
52	建设用地→林地	11637	10.45	0.46
54	建设用地→水域	10313	9.27	0.40
53	建设用地→草地	9493	8.55	0.37
24	林地→水域	8198	7.36	0.32
	总和	2495074	2245.50	97.91

时段/年	县区	未变区域	新增耕地	新增林地	新增草地	新增水域	新增建设用地	新增未利用地
1995-2005	费县	1397.56	197.66	15.16	57.40	5.69	33.34	0.22
	平邑县	1469.29	127.21	14.55	66.97	7.53	17.18	0.44
	蒙阴县	1456.49	68.75	29.57	48.09	6.50	19.90	0.94
	沂水县	1319.59	32.18	32.02	30.68	4.57	24.71	0.41
	沂源县	1261.67	47.23	37.49	112.53	0.55	9.39	2.68
	沂南县	1470.52	42.18	30.00	32.92	2.40	22.29	1.45
	兰山区	386.73	14.17	0.48	1.89	5.65	58.14	1.24
	合计	8761.86	529.39	159.29	350.48	32.90	184.95	7.39
2005-2015	费县	1344.27	112.91	56.06	76.83	20.36	95.85	0.76
	平邑县	1377.11	125.43	46.45	61.45	21.07	69.01	2.66
	蒙阴县	1292.54	118.29	78.16	60.82	14.27	64.44	1.73
	沂水县	1054.44	96.26	115.97	87.64	15.74	69.91	4.22
	沂源县	1098.47	115.39	75.46	123.16	13.41	43.84	1.83
	沂南县	1209.14	94.15	140.02	46.61	17.23	90.71	3.90
	兰山区	356.86	13.14	3.35	0.83	9.15	84.58	0.38
	合计	7732.83	675.56	515.47	457.34	111.23	518.34	15.49

时段/年	县区	未变区域	萎缩耕地	萎缩林地	萎缩草地	萎缩水域	萎缩建设用地	萎缩未利用地
1995-2005	费县	1397.56	83.75	27.63	172.69	8.35	15.21	1.84
	平邑县	1469.29	80.14	18.55	109.97	8.15	10.60	6.48
	蒙阴县	1456.49	74.75	32.32	44.27	5.77	15.58	1.06
	沂水县	1319.59	81.31	15.24	14.80	6.25	6.91	0.07
	沂源县	1261.67	137.41	30.06	30.67	3.16	8.05	0.54
	沂南县	1470.52	70.54	14.19	28.48	4.83	13.18	0.02
	兰山区	386.73	62.92	0.96	5.99	5.30	5.78	0.62
	合计	8761.86	590.82	138.95	406.88	41.81	75.31	10.63
2005-2015	费县	1344.27	190.30	45.01	93.40	14.84	18.96	0.26
	平邑县	1377.11	142.47	55.17	95.13	9.55	20.80	2.95
	蒙阴县	1292.54	162.35	58.49	79.99	16.59	18.42	1.87
	沂水县	1054.44	245.34	60.32	43.54	14.92	25.35	0.26
	沂源县	1098.47	167.64	70.72	105.62	10.53	14.95	3.63
	沂南县	1209.14	240.81	40.81	68.22	11.54	29.94	1.30
	兰山区	356.86	88.25	3.46	6.68	3.82	7.99	1.24
	合计	7732.83	1237.17	333.99	492.58	81.79	136.41	11.50