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土地利用/覆被变化(Land-use and cover change,简称LUCC)及其空间格局的演变对区域经济社会的发展情况、区域城乡空间布局及发展趋势、以及与周边区域的和谐可持续发展均有影响和制约,属于区域变化研究的核心内容。随着人类活动的加强,对自然环境和社会环境在时间上和空间上均产了深远影响,LUCC及其空间格局变化正是从地表的演变和发展的趋势上反映了人类活动对自然经济社会的影响程度,对LUCC及其空间格局变化的研究可以揭示区域土地利用变化在时间和空间上的本质联系与规律,对指导区域经济社会自然和谐发展、保护生态环境与开发自然环境和谐发展、人地关系和谐发展等具有重要意义。我国的基本国情之一就是总人口多、可利用的土地资源少,尤其是农用地资源相对匮乏,人地矛盾长期以来始终制约着我国经济的快速发展,对区域经济社会的可持续发展也带来了新的考验。本文选择的东江地区地区,位于人口密度极大的珠江三角洲地区,经济发展迅速,人地矛盾突出。作为我国改革开放时首先发展起来的沿海发达地区,其LUCC及其空间格局变化既可以体现我国东部经济发达地区目前面临的现状,具有很强的代表性和实用性,又可以为我国西部相对落后的地区提供很好的指导意义和经验教训。本文以东江地区内的桃溪流域、顺天大水河流域、蓝塘流域、九州流域、新丰利江流域和岳城清水河流域六个子流域为研究区域,研究区域总面积为402067.32ha。选择的源数据为70-73年(简称70s)、86-88年(简称80s)、91-94年(简称90sf)、97-99年(简称90s1)、02-03年(简称20s)共计五期经由TM/ETM/MSS等遥感图像数据解译后的矢量数据集,经过数据配准、数据分类建立了70s-20s东江地区LUCC空间数据库。以70s-20s东江地区LUCC空间数据库为地理数据基础,运用地理信息系统(Geographic Information System,简称GIS)空间统计、空间筛选、空间叠加(剪裁)等方法对研究区域70s-20s期间土地利用变化的幅度、单一动态度、综合动态度及土地利用类型相互转化趋势进行定量的精细化分析。通过对东江地区25年来的土地利用类型动态变化进行分析,找出潜在的规律与趋势,进一步揭示研究区域LUCC内在的联系和复杂程度。研究表明:在单一土地利用类型动态变化中:(1)林地作为历年来面积占比最大的土地利用类型,所占面积比例始终保持在58%以上,70s-20s期间林地面积呈现出连年大幅增长而后小幅减小的趋势,是所有土地利用类型里面积增长最多的地类,期间共累计增加63253.87ha,新增林地的主要来源是未利用地和农用地。(2)未利用地面积70s-20s期间呈现了前中期连续下降后期小幅增长的变化趋势,面积累计减少56666.02ha,是所有土地利用类型里面积减少最多的地类,转出的地类主要是林地和农用地。(3)农用地面积在70s-20s期间持续减少,面积占比从70s的20.52%减少到20s的17.88%,面积减少了10646.07ha,年均减少417.49ha,动态度为-0.51%,是各种土地利用类型中唯一面积持续减少的地类。(4)建设用地面积在70s-20s期间持续性增长,面积占比从70s的0.07%增加到20s的0.99%,面积增加了3688.38ha,年均增加144.64ha,动态度为52.21%,是所有土地利用类型里动态度最高、增长速度最快的地类。建设用地地类转换主要来源是农用地、未利用地和林地。在综合土地利用动态度及土地利用转化趋势中:(1)70s-20s期间,综合土地利用动态变化经历了三个发展阶段:第一阶段为70s-90sf期间,非建设用地向建设用地的转化带动了土地利用综合年变化速度的持续增长,综合土地利用年动态度由70s-80s期间的1.25%上升为80s-90sf期间的2.00%,尤其是80s-90sf期间的LUCC综合土地利用年动态度为70s-20s期间最高值;第二阶段为90sf-90sl期间,新增建设用地逐年减少,农用地、林地、未利用地等土地利用类型转入建设用地的面积减小,该时期土地利用综合年变化速度降为1.31%。第三阶段为90sl-20s期间,以保护基本农田、节约集约利用土地为主旨,进行了新一轮的土地利用总体规划工作,建设用地规模在合理控制下保持增长,通过由农用地、林地、未利用地向建设用地转换带动了土地利用综合年变化速度的升高,升为1.89%。(2)70s-20s期间,土地利用转化趋势在规模上主要以未利用地-林地转化、农用地-林地转化和未利用地-农用地转化为主,在速度上主要以农用地-建设用地转化为主。研究期间,荒地育林是未利用地-林地间转化的主要形式,约77.10%的未利用地通过荒地育林转为林地:退耕还林是农用地-林地转化的主要形式,约24.33%的农用地通过退耕还林转为林地;开荒务农是未利用地-农用地转化的主要形式,约11.90%的未利用地被开垦为农用地;城镇居民点四周的农用地被建设占用是农用地-建设用地转化的主要形式,约3.63%的农用地被建设占用转为建设用地。在对研究区域LUCC规律趋势分析的基础上,运用GIS空间网格填充分析、分形理论及计量地理学相关技术方法,进一步深入分析该地区25年来LUCC空间格局变化特点,揭示研究区域空间格局变化的本质与发展趋势。研究表明:(1)70s-20s期间,研究区域内各土地利用类型的平均分形维数呈现出缓慢增长之后缓慢下降,这说明区域内LUCC向着复杂、不规则的趋势发展之后,在政策、规划科学引导下逐渐往规则、统一的方向发展,经历了由稳定到不稳定再到稳定的过程。其中,水体受人类干预程度最弱,水网纵横交错、湖泊星罗密布,分形维数最大,稳定性最差;建设用地受人类干预程度最强且土地面积基数最小,布局规整、扩展趋势模式化,分形维数最小,稳定性最好;未利用地由于大规模开展荒地育林及开荒务农,导致期末面积锐减,土地斑块支解破碎,斑块复杂程度加剧,分形维数变化最大。(2)70s-20s期间,多样性指数SHEI经历了先迅速下降后缓慢上升的趋势,SHEI值在70s时达到最高,之后持续下降,到90sl达到最低,20s时有小幅反弹;空间破碎度从高向低的土地利用类型依次是建设用地、水体、未利用地、农用地、林地。其中建设用地受人类活动干预最为明显,土地斑块平均面积与其他地类相比最小,新增建设用地斑块零散细碎,空间破碎度最高;农用地和林地面积基数较大,土地斑块的平均面积很大,斑块间稳定性相对较好,虽然研究时期内与其他地类发生转换,但是转换面积占比较小,农用地和林地地块内部保持相对单一,同质化趋势明显,空间破碎度较低。综上所述,本文通过空间数据库组织方法、GIS空间统计分析运算以及分形理论等计量地理学相关方法,深入揭示深层次的东江地区LUCC本质规律及变化趋势,提供长时期、广范围的LUCC综合研究结论,这些是普通的短期人工统计普查所无法表达与揭示的,为该地区LUCC现状提供精确的数学模型及定量分析结论,对区域的社会经济长远发展与生态保护战略提供相应的参考依据及可靠数据。