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土地利用是指对土地的使用状况,是人类根据土地的特点,按照一定的经济、社会目的,采取一系列生物、技术手段,对土地进行的长期或周期性的经营管理和治理改造活动。土地利用的改变反映了社会经济的发展。近年来,违背自然规律的人类活动正日益威胁着其他物种的存在,各种生态环境事件屡屡发生,无约束的开发导致人与土地之间的矛盾日益严峻,使得对土地利用的研究越来越成为热点。
土地利用强度,指的是土地被人类开发利用广度与深度的属性特征,体现了人类活动与土地间相互作用的密度和强度。它的直接表现就是土地覆盖状况的变化情况,它的间接表现是对土地生态系统的影响而导致环境的变化。本研究在土地利用强度研究的基础上,进一步提出土地利用强度指数(LUI)的概念和计算方法,引入土地利用面积倍数,能够更准确得表示土地利用强度的差异,进而客观地反映土地利用的变化。
在研究方式上,本研究采用影像解译、实地调查和文献比对三种研究方式,有效弥补了实验研究方式在城市研究中的局限性,获得丰富而准确的研究数据。在综合多方面因素考虑的基础上,确定以南京市鼓楼区为研究区,并采取随机抽样的方法,从研究区中选取400个样本。以高分辨率影像为基础,在Arcview软件的支持下将城建档案资料、统计文献资料和实地调查资料整合,形成样本的土地利用统计表。对研究区1989年、1999年和2009年三个时期土地利用情况的统计分析结果表明:
(1)土地利用类型的变化主要表现在居住用地、商业用地、公共机构用地等比重上升,农业产生用地、工业/仓储用地比重下降。不同土地利用强度类型之间的转移主要发生在1989年到1999年间。1989-1999年间研究区综合土地利用动态度为2.53%,而1999-2009年研究区0.83%,即1999年以后不同土地利用强度类型之间的转移明显放缓。
(2)研究区土地利用强度指数均值在1989年、1999年、2009年分别为7.2,10.6和15.8,呈加速增长趋势,同时,土地利用强度空间差异也明显增大;从1989年到2009年间,低强度、较低强度土地利用比例不断下降,中强度、较高强度、高强度比例不断上升,各等级土地利用强度比重逐渐由不均衡向均衡发展。土地利用强度等级转移具有一定的不可逆性,呈现出低强度、较低强度转移为较高强度、高强度的总体趋势。较高强度、高强度总体上较少转出,使得该部分比重的持续快速上升,未来研究区将逐渐向较高强度和高强度倾斜。
(3)新老城区土地利用强度差异减小。1989年统计数据表明新老城区在土地利用强度上存在显著的差别,而到1999年以后,新老城区土地利用强度指数LUI间已经没有显著的差异。新老城区综合土地利用动态率均有放缓的趋势,新城区综合土地利用动态度高于总体,高于老城区,反映了伴随着土地利用强度水平的提高,土地利用类型的转变幅度降低的基本规律。新老城区土地利用类型构成与变化上差异明显。居住用地比重持续上升,但新城区上升幅度更大;商业用地比重持续增加,老城区比例更高;新老城区公共机构、体育休闲用地、道路/交通设施用地比重均逐步上升;农业生产用地主要集中在新城区,其比重迅速下降。
(4)城市土地利用强度空间结构的形成,受多种因素的影响,土地利用基础、规划控制、交通格局和经济收益都是重要的影响因素。距城市中心点的距离与土地利用强度间的相关关系并不明显。在本研究的尺度上,距城市中心点的距离与土地利用强度指数的分析结果反映出土地利用强度随着距离城市中心点距离的增加而减少的微弱趋势。
本研究通过随机抽样和统计分析的方法,大大降低了数据收集的工作量,提高了研究的可行性。同时,通过引入土地利用面积倍数的概念提高了土地利用强度定量研究的准确性,但仍然存在一定的问题,例如空间数据的有效利用等等,有待进一步深入研究,建立科学的土地利用监测和预测模型。