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1、川北丘陵区土地利用变化特征及驱动因素分析摘要土地作为社会发展的物质基础及主要载体，是一项重要的生产资料，更是社会经济与物质生产的源头。土地利用即一定区域范围内，在社会、经济、科技、文化、人文等多种因素共同作用下，将土地进行调整以适应人类社会发展的系统性综合表现。随着社会生产力的快速发展，一方面，人类对于土地的需求量在不断上升，另一方面，人类与土地的矛盾愈加突出，如何高效合理地开发及利用当前的土地资源已经成为国内外的热点问题。土地利用变化是生态环境对人类活动所造成的影响的最显著形式，作为土地利用/土地覆盖变化(LandUseandLandCoverChange)研究核心问题之一。故此，结合区域一
2、定时间段内土地利用状况的变化，摸清导致该变化的主要驱动因素，进而分析该区域内的LCUU进展状况，不仅有助于推动土地利用研究的理论发展，同时有助于在实际生产生活中从宏观层面合理规划区域布局，有利于大尺度土地规划调整、协调社会、经济及人口资源的分配，进而为国家土地资源的长期可持续利用提供有力保障。本文在详细研究和分析国内外土地利用类型变化及其驱动力分析的研究现状的前提下，以四川省广元市苍溪县为研究对象，利用苍溪县2001-2016年间的土地利用类型变化数据以及社会经济相关数据进行分析，统计并研究了该期间苍溪县不同土地利用类型的面积、使用程度等情况。其次，本文同时采用定性和定量的方法，对苍溪县土地利
3、用变化的主要影响因素进行研究，并根据苍溪县现存的土地利用问题给出了对应的对策与建议。研究结果如下：2001-2016年期间，苍溪县的土地利用结构变化有如下特点：耕地面积呈先下降后上升的变化趋势，苍溪县城镇村及工矿用地土地面积有所上升、水域及水利设施用地面积有所下降，苍溪县林地、交通运输用地面积在此期间呈上升趋势，但园地、草地及其他土地面积则呈现下降趋势。2001-2016年期间，苍溪县土地利用综合指数由2.54上升至2.57o2001-2016年期间苍溪县土地利用多样性指数呈下降趋势，2008年至2009年期间，土地利用多样性指数由1.54下降至1.44o2014年至2016年苍溪县土地利用多
4、样性指数趋于稳定。在2008年后苍溪县土地综合利用程度指数有大幅上升此后趋于稳定，土地利用变化量为0.03、土地利用变化率为1.56均为正数，表明苍溪县土地利用程度进入上升期，但土地利用多样性有所下降。通过定性分析结果表明，人口、城市化率及经济因素是影响苍溪县耕地及建设用地的重要驱动因素。同时，根据主成分分析结果表明，在苍溪县16年的土地利用结构变化期间，第二产业、第三产业以及苍溪县人口数量的增长是该区域内的主要社会经济驱动因素。关键词：土地利用变化；主成分分析；社会经济驱动力目录 TOC o 1-5 h z 摘要I HYPERLINK l bookmark42 o Current Docum
5、ent h 第一章绪论1 HYPERLINK l bookmark45 o Current Document h 1.1研究背景与意义1 HYPERLINK l bookmark48 o Current Document h 1.2研究综述3 HYPERLINK l bookmark51 o Current Document h 1.2.1国外研究进展31.2.2国内研究进展4 HYPERLINK l bookmark58 o Current Document h 第二章研究方案6 HYPERLINK l bookmark61 o Current Document h 2.1研究区概况6 HY
6、PERLINK l bookmark69 o Current Document h 2.2研究目标9 HYPERLINK l bookmark72 o Current Document h 2.3研究内容9 HYPERLINK l bookmark78 o Current Document h 2.4研究方法9 HYPERLINK l bookmark103 o Current Document h 2.5数据来源122.6技术路线12第三章结果与分析13 HYPERLINK l bookmark112 o Current Document h 3.1苍溪县土地利用变化特征133.1.1苍溪县
7、土地利用结构特征13 HYPERLINK l bookmark106 o Current Document h 3.1.2苍溪县动态变化特征14 HYPERLINK l bookmark109 o Current Document h 3.1.3单一土地利用动态度163.1.4苍溪县土地利用程度变化特征18 HYPERLINK l bookmark115 o Current Document h 3.1.5土地利用多样性指数变化特征19 HYPERLINK l bookmark118 o Current Document h 3.2苍溪县土地利用变化驱动力分析20 HYPERLINK l bo
8、okmark121 o Current Document h 3.2.1人口20 HYPERLINK l bookmark124 o Current Document h 3.2.2城市化22 HYPERLINK l bookmark127 o Current Document h 3.2.3经济因素233.3苍溪县土地利用驱动力定量分析243.3.1社会经济驱动因子的相关分析243.3.2驱动因子特征值及主成分贡献率26 HYPERLINK l bookmark134 o Current Document h 3.3.3主成分载荷矩阵27 HYPERLINK l bookmark137 o
9、Current Document h 3.3.4主要社会经济驱动力分析28 HYPERLINK l bookmark143 o Current Document h 3.4苍溪县土地可持续利用的对策措施28 HYPERLINK l bookmark146 o Current Document h 3.4.1控制人口增长速度，有效缓解耕地压力29 HYPERLINK l bookmark149 o Current Document h 3.4.2强化土地利用政策的实施管理，完善现有土地利用制度30 HYPERLINK l bookmark152 o Current Document h 3.4.
10、3加强未利用地的管理，严禁滥开滥伐30 HYPERLINK l bookmark155 o Current Document h 3.4.4做好灾害预防，防止水土流失31 HYPERLINK l bookmark158 o Current Document h 3.4.5对外实行开放政策，对内开展农业改革31 HYPERLINK l bookmark161 o Current Document h 3.4.6编制土地利用的总体规划，合理安排各类土地用量31 HYPERLINK l bookmark164 o Current Document h 第四章结论与展望32 HYPERLINK l b
11、ookmark173 o Current Document h 参考文献34 HYPERLINK l bookmark272 o Current Document h 致谢42 HYPERLINK l bookmark275 o Current Document h 作者简历43第一章绪论1.1研究背景与意义土地是人类赖以生存的宝贵资源，目前世界上超过21%的人口依赖于仅占全球陆地总面积的7%的土地。我国土地资源总量较大，但由于人口众多，人均土地资源分配量小。此外，中国的土地资源还具有自然质量空间变化大，人口地理分布不平衡，土地资源和空间水资源不均衡等特点，同时缺乏可用的土地资源和耕地资源。中
12、国土地资源极为稀缺，中国对耕地的需求大于其供应。人口数量的增长与土地资源的迅速萎缩所造成的差距问题正在日益扩大。土地作为重要生产基础资料，对于人类进行各项活动极为重要。结合发展需求对土地按照不同类型划分，充分发挥土地资源本身特性和优势。同时，人类在发展过程中逐步意识到对土地资源保护、开发、规划的重要性I。土地利用变化与人类发展密切关联，一方面，人类的生产活动影响土地利用结构和土地利用方式，另一方面，土地利用的变化情况这影响着全球自然资源分布和协调，从而来反馈影响人类的发展情况。土地利用变化是生态环境对人类活动所造成的影响的最显著形式，作为土地利用/土地覆盖变化(LandUseandLandCo
13、verChange)研究核心问题之一。土地利用变化驱动力的定义是：引起土地利用方式和目的变化的因素，其主要包括自然、社会经济以及制度等因素。进行LUCC及社会经济驱动因素分析研究，能掌握区域LUCC规律，同时能够预测一定时期内研究区变化趋势，为管理者制定土地政策规划提供重要资料，具有极强地实用性。土地覆盖主要研究内容包括地球表面自然柩被及数量变化特征,人为建筑物及其它覆盖物,此两者的总和5罚。基于土地资源的稀缺性及其对生态系统所具有的重要作用，当代人类也已经在逐渐意识到土地利用覆盖变化对人类生产生活所产生的重要影响W2。土地利用变化驱动力研究的侧重在于讨论土地利用的社会经济属性，而土地覆盖的研
14、究主要侧重于讨论其自然属性。土地利用变化是发生在地球表面的过程，土地覆盖则各种地表过程(包括土地利用)的产物，无论是在全球的尺度还是国家或者区域的尺度上，土地利用的变化在不断地导致土地覆盖的加速变化”I#。目前土地利用/土地覆被变化(LUCC)成为全球变化研究中的核心部分内容，土地利用变化是在各种因素的影响下其利用目的与利用方式的改变，关注其改变的驱动因素研究是了解引起土地利用变化原因的重要途径U6-19。当前关于驱动土地利用变化发生的动力的研究已经是研究土地利用变化的核心课题，相关研究对于解释人地系统相互作用具有重要意义2。-22。已有研究表明驱动土地利用变化发生的动力主要由社会制度、经济发
15、展、生物等多种因素组成囚-25。而在土地利用变化机制的研究中，其重点与难点在于改变土地利用的核心驱动力研究。这对于掌握某区域的土地利用变化潜在规律以及预测将来这一地区内土地利用的变化趋势具有重要意义，为科学制定土地可持续利用对策提供理论基础，具有极强的实用性26-29。随着社会经济发展的极大变革与推进、科学技术日益进步、物质生活状况不断提升，而人类所要应对的也是空前的资源与环境问题。当前我国经济的高速发展带来了各类资源和环境问题，这显现出我国目前粗放的资源利用方式朗33。例如，频繁发生的沙尘暴、雾霾、洪水等自然灾害就显现出了我国粗放的资源利用方式，而生态环境问题和土地利用变化之间具有极其密切的
16、联系。随着全球变化研究工作的深入，科学家逐步认识到人类的土地利用活动所引起土地覆盖的变化也是全球环境变化的主要原因和重要组成部分DM，。经济的逐渐发展产生了对土地巨大的需求，人类对土地掠夺式的开发与管理导致了土地利用在质和量上都发生显著下降38-4。一方面，伴随着近年来我国高速的社会经济进步，土地作为一种绝对数量有限的自然资源其数量在不断减少，其中耕地、林地面积的不断下降和农业用地大规模转为建设用地使得我国当前人地矛盾颇为突出；另一方面，人类社会经济活动的活跃又使得土地利用和开发强度持续增强，导致水土流失和土地荒漠化现象突出，土地自然属性遭受破坏，自然生态系统的平衡被打破，人类生存环境不断恶化
17、。最终，自然生态系统的不平衡又反作用于人类的社会经济活动，造成恶性循环。总体来说，当前人类社会经济活动在追求经济利益时忽略了生态环境变化，不断以超出土地承受力的方式来改变土地的利用结构与空间布局，同时其以多种形式对于人类的社会经济发展起着消极作用，而这严重影响了人类的生存环境安全。因此，当前在合理高效地利用土地与协调人地矛盾之间寻找一个平衡点已经成为了海内外学者研究的热点内容之一Min目前对土地利用的研究主要集中于沿海发达地区以及大城市生态脆弱区，而对中小城市研究较少45-49。如应用RS、GIS技术对成都、重庆、西安等地区土地利用变化及驱动力进行了深入分析，该研究以国家政策、人口压力、经济动
18、力三个角度探究了成都和重庆土地利用变化的驱动力，并针对相关区域所存在的土地利用问题提出了具体的政策建议顷-54。孙艳征等则基于主成分分析法探究了保定市从2008年到2013年间的土地利用变化特征和具体情况，该研究表明土地利用的主要驱动力包括人口增长、经济发展、农业进步等因素林58。本文以2001年到2016年四川省苍溪县的土地利用变化数据与社会经济背景为研究基础，从可持续利用的角度深入探讨与研究了苍溪县的土地利用变化进程及其驱动力，以期为苍溪县将来的土地管理奠定研究基础。1.2研究综述当前土地利用覆盖变化在国内国外均是学者们关注的重点。而关于其变化的驱动因子研究更是一个综合性的难题，这一研究的
19、开展必须从宏观和微观两方面切入，辩证看待土地利用结构和土地利用功能之间的关系。当前，关于土地利用覆盖的相关研究多聚焦于两个方面：一是国家和区域的可持续发展，二是全球环境变化问题。LUCC的研究深化了对人口、环境、土地与发展之间的相关关系，并且，随着全球化环境的不断变化，人们的环境保护意识也在不断的提高，使得LUCC研究更是成为了大批专家学者关注的焦点。1.2.1国外研究进展伴随着人类社会的发展与进步，国际上对于LUCC的研究主要聚焦在LUCC的发展过程和其原因。研究初期，主要基于景观生态学以及经济学的学科导向来寻求LUCC变化机理和景观格局演变历程。韦伯等对美国大平原区域的农业社会进行研究时便
20、已经引入了关于驱动当地土地相关利用类型变化因子的探讨。其研究发现，该研究区域的水分条件对于当地的土地利用类型变化具有一定的导向作用。随后，伴随着全球化的逐渐深化，二十世纪中期，全球变化的课题成了研究范围的重点课题之一。到了二十世纪八十年代，3S技术得到了较大的发展，被广泛应用于全球土地利用动态变化的研究工作中。随后，有关LUCC的监测和动态变化在典型区域的研究也相继出现，并且技术逐渐成熟，为土地利用优化政策提供了相关基础研究理论。至二十世纪九十年代，由于全球人口的猛烈增长以及城镇化工业化进程的不断加快，非法占用农用地、土地生态环境污染等问题在全球范围内广泛出现6。-62。研究LUCC的关键在于
21、探索其核心内容，即土地利用变化过程、驱动力以及3S技术。近年来，随着国际上对于LUCC的研究逐渐深入，对于LUCC的研究在尺度、内容等方面已经有了重大的突破，同时取得了一系列的研究成果63-65。Riebsam*等提出了一系列LUCC在美国的相关研究模型，Henseler等通过全方面深入分析LUCC的动态变化，提出了LUCC的主、次要驱动因素的相关概念，Tumer等综合了各项研究结果后，总结并提出了各类土地研究模型和LUCC驱动力之间的关系，该研究成果在一定程度上使得对于LUCC的研究课题能够有机的结合在一起。当前国内外对于土地利用覆盖变化的研究主要包括三部分内容：土地利用与土地覆盖时空演变过
22、程、土地利用与土地覆盖直接观测及其诊断模型研究、土地利用与土地覆的驱动力机制及其资源生态环境响应典型案例研究。主要的研究方法则有长期和短期两种，短期研究方法主要为国际性和地区性模拟预测，长期研究则是以系统因子和生态环境响应的方法为主。从总体来看，国际上土地利用覆盖变化的研究在方法上实现了由单一模拟向多方法模拟的转变，相关的研究精度和可信度也随之大幅度提高。1.2.2国内研究进展我国在土地利用方面的研究起步较早，早期地理学家将我国分为九大农业生产区，这也是农业领域开展土地利用结构研究的首次尝试。早在二十世纪初，张心一与胡焕庸以地理学和农学为基础，对照比较了体系内的土地利用变化，主要体现在土地利用
24、环境极其动态监测研究中，并且借助计算机技术以及地面观测技术的发展，进一步推动了土地利用变化研究工作奂-8。在这一时期，国家资源环境的遥感宏观调查与动态分析被中国科学院列为了重大科研应用项目冏。20世纪90年代，在关于“国际变化中的中国土地利用问题”的会议中，与会学者提出了十个重点研究内容均与土地利用变化问题相关，此后，我国展开了大规模的土地调研工作，同时也开始编制土地资源分类体系和不同比例尺的土地利用类型图。当前国内关于土地利用覆盖变化的相关研究具体如下：（1）地利用覆盖时空格局演变。当前研究该演变的基础方法是在分析大量研究区不同时期土地利用结构差异数据的基础上对其变化进程建立模型并进行定量分
25、析82-84。杨武年等基于相关TM遥感影像资料，综合运用GIS空间分析方法、RS影像解译法和数理统计方法研究了渤海延安三省两市自1985年到1995年十年间的土地利用动态变化进程，该研究揭示了研究区土地利用的主要类型、区域特征和演进的趋势，这一研究为后续的类似研究提供了理论支撑和技术示范85。范月娇86等以3S技术为研究背景，在1986-2000年15内对山区的土地利用变化规律和特点进行了研究，重点探讨了土地利用变化的时空因素。葛全胜叩等搜集了1941-1997年间我国土地利用变化的资料并进行了分类整理和分析，用大量数据全面地揭示了特定时段内我国土地利用变化的总体情况。王思远等综合利用RS技术
26、和GIS技术,通过建立定量模型具体研究了我国五年内的土地利用覆盖时空格局演变情况，这一探索为后续研究者对于我国土地利用变化规律的探索提供了理论支撑网。（2）土地利用覆盖变化驱动机制研究。研究土地利用覆盖变化驱动机制的目的在于探索出土地利用变化的根本动力、过程、规律，以便最终预测目标区域的土地利用类型变化。目前，我国对于LUCC变化机制的研究主要在定性和定量两个方面。安美玲等基于主成分分析法以西北干旱区黑河上游作为研究对象，利用1987,1999,以及2010年的遥感影像图作为基础数据，具体研究了黑河上游耕地、林地、草地的动态变化情况，并发现了这一变化的驱动机制。国巧真等以2001-2011年两
27、期TM图像数据为基础，掌握了该期间天津市的土地利用动态变化情况，分析了其土地利用类型变化的分布特征以及影响着土地利用类型变化的驱动因素网。张明hi等研究榆林地区的土地利用结构变化的驱动力影响因素时发现，选取特征变量与标准变量之间的分布有较为深刻的联系，并且做了充分的阐释。史培军【92等在对深圳市的土地利用变化数据的分析下，通过定量模型剖析了其土地利用动态变化的主要驱动因子，研究结果表明交通条件是类似深圳市这一类的大城市土地利用方式改变的主要驱动因素，并且，人口的快速增长和第三产业的发展也是其土地利用方式与结构变化的主要动力之一。土地利用的研究方法。搜集数据、建立模型、结果分析是我国对于土地利用
28、变化研究的三个主要方法。二十世纪七十年代之前，我国普遍采用人工提取数据的方式，无法进行大规模的数据采集，使得对于土地利用变化的研究并不系统。到了二十世纪八十年代，随着遥感技术和3S技术在我国的兴起，遥感影像解译法与LUCC紧密结合，能够全面系统的解读大区域内的土地利用变化特征，并进行一定程度的土地利用类型变化驱动力分析。王静四等通过研究土地利用技术方法发现，土地集约利用研究应当加强基础研究理论以及土地利用调查过程中的相关规范标准的制定。赵杰网等通过PRA方法研究了科尔沁沙地小区域五十年以来的土地利用类型变化情况，重新还原了该地的土地利用变化过程。土地利用的生态环境影响。土地利用变化将影响地区土
29、壤条件，主要体现在土壤养分和水分的流失，同时土地利用覆盖的变化也会改变区域内的生物多样性。近年来，随着LUCC研究深度和强度的增加，有关区域范围内的LUCC研究对于生态环境的影响已经成为了我国LUCC研究领域的热定问题。当前我国学者土地利用覆盖变化与生态环境关系方面的研究主要聚焦在两个方面：一是研究区生态环境的整体情况，二是研究区内的水文、地质、气候等的相应情况。朱连奇四等研究福建山区的生态环境变化时发现，LUCC与研究区域内的土壤侵蚀度、植被覆盖度以及地表径流系数等均表现为负相关关系。而傅伯杰网等综合使用GIS技术和RS技术并利用野外采集数据，从流域坡面和土地利用类型的角度分析了黄土高原沟壑
30、丘陵区的土地利用覆盖变化和区域内土壤侵蚀及土壤养分流失之间的联系。第二章研究方案2.1研究区概况地理位置与行政区划苍溪县隶属四川省广元市,地跨北纬31。37-32。10,东经10543f-10628%三叠纪后期，海水向西南退去。自侏罗纪起，秦岭地槽完全升起形成米仓山、大巴山等高山由北向南倾斜，成为内陆湖盆北缘一隅。苍溪这块山脉绵亘，沟谷交错，丘陵起伏之地理环境由此形成。（2）地质地貌苍溪县地质情况总体情况较为复杂，其地质地貌类型由于受到大巴山脉构造的影响，高低落差较大，多数地区属于由河谷和低山组成。最低八庙镇涧溪口海拔353mo境内江河纵横，切割剧烈，地形复杂，岭陡谷深，平坝、台地、丘陵、低山
31、、低中山及山墟地貌皆有，以低山为主。苍溪县幅员面积为2330.19kn?,其中包括了其辖地的39个乡镇，717个村庄以及4910个村小组。黄猫、漓江、三川、五龙一线以北，受九龙山、龙亭山、龙干山背斜构造影响，形成山峦重叠深谷交错、相对高度200m以上、海拔高度10001377.5m的低中山区，尤以东溪、三川两区山势最为雄伟。低中山区面积8.73万hn?。回水、石门、歧坪一线以北至黄猫、漓江、三川、五龙一线以南区域，多呈平台、长梁状低山似树枝或羽毛状展布，形成向西南倾斜的单面山。山墟面积53.31万hn?。回水、石门、歧坪一线以南及西南部广大区域，相对高度100200米，海拔高度小于527m,多
32、为水平岩地层组成，砂岩盖顶，丘体呈阶梯状，丘顶大多平坦，丘坡一般15一25,部分大于25。深丘区面积8.86万hn?。台地多分布于嘉陵江、东河沿岸，多为高阶台地、洪积台地，台坎高度在20200m间。台地区面积8.57万hn?。平坝区多分布在县境南部嘉陵江、东河沿岸一、二级阶地和丘陵之间，由第四系全新统的冲积、洪积作用形成。平坝区面积11.84万hn?。（3）气候条件苍溪县属亚热带湿润季风气候区,县境日照尚足，累年年平均日照时数为1490.9h,最多1822.3h（1978年），最少1154.2h（1989年）。月日照8月最多，达209.3h；2月最少，仅72.6ho县境气候温和，累年年平均气温
34、毫米,最多为1605.1mm,出现在1981年；最少为703.4mm,出现在1986年。全年各月降雨分配不均,最多是7月，为214.3mm；9月次之，为185.5mm；最少是12月，为9.8mm。日降雨量在50.0mm以上之暴雨多出现在410月；100.0毫米以上之大暴雨多出现在59月。南部丘陵河谷地区降雪时间晚，持续时间短，积雪薄。（4）水资源苍溪县水利资源总体丰富、潜力大。境域内包括嘉陵江、东河（宋江）贯穿全县，水利资源分布广泛。江河过境水流总量达228.96亿立方米。嘉陵江在苍溪县内长103公里，是流经苍溪县境第一大河。东河又名宋江，从旺苍县张华镇流入苍溪县桥溪乡喻家嘴，迂回流经东溪、石
35、灶、岳东、漓江、歧坪、唤马、石门、元坝、中土等乡镇，纵贯县境腹部，至云峰镇周家河流入阊中市境于滥泥沟注入嘉陵江。县内长189.5公里，为流经县境第二大河。三角塘河又名长毛溪河、长滩河，源出县东北高坡镇境，流经高碑沟纳新桥河，经大坟林纳磨子沟水，经柏杨乡三角塘纳万家沟水，至寡妇桥、鸡公嘴于龙山镇桑林村流入巴中县境与恩阳河汇合后注入渠江。（5）土壤资源土壤区域分布，由北至南为棕紫泥、黄红紫泥、紫色潮土、老冲积黄泥及灰棕潮土，土层由薄增厚，质地由沙到粘。轻粘土面积9.26万亩，紧砂土和砂壤土面积分别为2180.5亩和1566.5亩。团粒状土壤面积39.49万亩，粒状土壤面积10.71万亩，块状土壤面
36、积2.99万亩，碎块状土壤面积11.96万亩。土壤PH8.5碱性土壤,前者为3448.2亩.后者为2180.5亩；PH5.56.5酸性土壤面积4075.0亩；PH6.57.5中性土壤面积18.79万亩；PH7.58.5微碱性土壤面积45.41万亩。苍溪县的土壤质量养分情况一般，主要表现在有机质含量低、全氮含量较低,全磷含量缺乏，同时存在诸多中微量元素不足的情况。2.2研究目标本文以苍溪县的土地利用动态变化情况及其驱动力分析为研究的重点，旨在通过对土地利用现状和变化特征等的分析评价，同时通过定性、定量分析等方法对苍溪县LUCC变化规律及社会、经济及人口因素进行分析研究，最终分析出苍溪县2001-
37、2016年16年期间影响该区域LUCC的主导因素，相关研究结果能为苍溪县未来的土地利用和土地政策的制定提供基础数据，并为为可持续利用土地、合理调整土地利用结构提供科学依据。2.3研究内容本文的主要研究内容如下：苍溪县土地利用结构与动态变化状况分析。针对苍溪县2001-2016年16年期间的土地利用数据统计分析出了苍溪县土地利用动态、多样性、综合利用指数等指标，从数理统计分析角度揭示了苍溪县多年土地利用过程中的时空变化特征；苍溪县土地利用驱动因素分析。在苍溪县土地利用变化特征分析的基础上,通过收集苍溪县2001年-2016年期间统计年鉴公报提供的相关社会、经济、人口相关数据，通过数据拟合的方法，
38、定量、定性分析了主要驱动因素对土地利用的影响。通过PCA分析方法，计算分析出各主要驱动因素的贡献率及分数状况，最终对苍溪县的主要社会驱动因素进行整合处理；苍溪县土地利用建议与对策。结合苍溪县土地利用结构、方式及变化状况,其次考虑到苍溪县社会、经济等重要因素的影响，结合苍溪县2015-2020地利用总体规划的相关内容，本文在指出苍溪县土地利用现出主要问题的同时，提出了相应的对策与建议，希望通过不同科学规范的调控措施促进苍溪县土地利用的可持续发展。2.4研究方法描述和分析土地利用结构动态变化主要可以通过分析研究区的特定时间段内不同土地类型在数量、变化幅度和综合利用程度上的特征来进行。土地利用变化幅
39、度本研究采用数学模型直接分析测定2001-2016年期间研究区内的土地利用变化幅度特征，其公式如下:ub-uaRl=X100%UQ(1)式中：Rl表示在所选研究时间段以内所选定的土地类型利用的幅度变化，侦、Ub分别为所选研究时间区间的初期和所选研究时间区间的末期的选定土地类型的面积数据。土地利用数量变化土地利用动态度表示的是单一土地利用动态和土地综合利用动态之和，其中前者表示的是研究区域中一种特定土地类型在特定时间段内的数量变化特征，而后者表达的是研究区域内所有土地利用类型在特定时间段内的数量变化特征。量化土里利用动态度具有重要意义，通过对土地利用动态度的量化可以从时间和空间的角度全面了解研究
40、区域在特定时间段内土地的变化特征。单一土地利用类型动态度及综合利用指数的计算公式为：Ub-Ua1匕=%xlOO%式中：K为所选研究时间范围之内的第i种土地的动态度；Ua、Ub分别代表第i种土地类型在所选研究时期最初时期a的土地面积数量和所选研究时期末期b的土地面积数量，T代表所选研究时间范围，当T单位为年时，K】代表第i种土地类型的年变化率。Lc=xx100%Lc代表在一定时期内该研究区域综合土地利用动态年变化率；ALUj表示一定研究时期内第i类土地利用类型转化为非i土地利用类型面积差值的绝对值；ALU.代表研究起始时期第i类土地利用类型的面积值；T为研究时间长度。土地利用程度变化土地利用程度
41、表示的是土地在利用过程中其本身的所有属性，同时土地利用程度也体现了人类活动与自然环境的交互综合效果。综合利用指数即表示研究区内的土地利用程度，土地利用综合指数是在定量揭示研究区综合利用水平以及趋势预测。土地利用程度综合指数表达式为：nLa=100X2(A-C)i=lL表示所选定研究区范围内利用综合程度指数；Ai为第i级利用程度的分级指数;Ci为分级面积的百分比；n表示土地利用分级数。土地利用程度变化量及变化率表达式为：(nnLb以=Lb-La=100 x(&.Cib)-(&Cia)=是(&Cib)-酒GVCia)津1(&CQLb,La分别表示b时间和a时间内，该区域的土地利用程度综合指数，A】
42、为第i级土地的分级指数，Gb,Ga表示该研究区分别在b时间和a时间内第i级土地的面积占土地总面积的百分比。ALb_a为土地利用变化量，R为土地利用变化率。当ALb-a00t,R0,该研究区的土地利用处于发展时期，当ALb-a00t,R0,该区域的土地利用处于调整或衰退期。土地利用多样性分析土地利用多样性指数即体现研究区土地类型均匀以及丰富度的总体表现,公式如下:KH=PjlnPji=0H为计算得到研究区土地利用多样性指数结果，K表示研究区所包含的土地类型种类，P】则是i种类型面积在所有类型总面积的占比。(5)驱动力分析分析和研究驱动土地利用变化的因素是预测土地利用变化的重要前提。已有研究显示，
43、驱动土地利用变化的因素是多样复杂的，不同的驱动因素对土地利用变化强度影响不一致，另一方面，在不同的区域内影响土地利用强度的因子是不一致的。通过数理统计分析方法，结合统计分析软件SPSS对研究区内可能存在的社会经济因素进行分析对于了解苍溪县土地利用变化具有重要意义。2.5数据来源本研究主要通过收集苍溪县2001-2016年16年间土地利用类型面积变化情况，同时通过定性、定量分析方法筛选出导致变化的主要驱动因素，通过PCA分析，得出驱动因素的主效应。然而该研究需要的数据庞大，由于自然和人为因素的干扰以及社会经济条件的制约，如果要精准的反映土地利用结构变化及其驱动力之间的关系，需要对大量数据以及各类
44、型参考资料进行筛选分析。本研究数据主要来源于苍溪县土地统计年鉴、苍溪县国民经济统计年鉴及苍溪县土地利用总体规划。图1技术路线图FigiResearchTechnology第三章结果与分析3.1苍溪县土地利用变化特征3.1.1苍溪县土地利用结构特征由表1可知，2001年苍溪县全县土地利用方式构成中，耕地和林地是全县面积最大的土地利用方式，面积分别为83502.11hn?和80294.48hm2,分别占全县总面积的35.78%和34.41%；城镇村及工矿用地面积为13181.17hn?,占全县总面积的5.65%；其他土地面积为27037.52hn?,占全县总面积的11.59%。至2016年，苍溪县
45、耕地和林地面积分别为82059.51hn?和94527.56hm2,占全县总面积的35.16%和40.51%；城镇村及工矿用地面积为13863.24hn?,占全县总面积的5.94%；其他土地面积为18661.89hm2,占全县总面积的7.99%。表12001-2016年苍溪县土地利用面积现状(hm2)Table1LanduseareainCangxiCountyin2001-2016(hm2)年限耕地园地林地草地城镇村及工矿用地交通运输用地水域及水利设施用地其他土地200183502.1111075.6980294.482132.6313181.172110.3914027.9027037.5
46、2200283496.0911076.4880308.222120.1613187.872110.5514023.2227039.29200383049.8111212.1780717.332126.9113217.172156.0213871.6427010.86200482650.7111272.3881158.842116.9413225.892157.6913832.4026947.04200582538.9011252.5881326.472102.8413230.042163.1013845.9826901.98200682486.4511150.1181480.602095.13
47、13243.952171.9913856.4926877.16200782813.6211131.4981560.132040.7913248.332182.2612927.8827457.39200882809.5111115.6181594.922028.8713280.982187.8912932.4427411.67200982475.056947.3894682.32313.6913567.544508.0311257.7219610.16201082229.077075.9294646.90313.3813666.104547.9811285.2819597.26201182141
48、.447763.2694557.33312.3213709.064808.9711275.7218793.79201282059.687779.1194532.61312.8013799.344818.9511273.1418786.26201382059.517891.1094527.56311.9113863.244825.6211221.0618661.89201486210.273806.4694520.75311.8713890.114829.8611215.4118577.16201586743.83803.4794508.76311.8513944.24837.4411203.6
49、18008.77201686839.463800.7494479.27311.8514001.654848.6511193.6217886.653.1.2苍溪县动态变化特征本研究讨论了苍溪县2001-2016年间的土地利用面积变化情况，揭示了苍溪县16年间的土地利用类型变化特征。研究表明，苍溪县2001-2003年期间苍溪县耕地面积减少了452.30hn?,变化幅度为-0.54%,林地面积增加了422.85hn?,变化幅度为0.53%；苍溪县2003-2005年期间，耕地和其他土地面积分别减少了510.91hm2和108.88hm2,苍溪县林地上升了609.14hm2；2006-2016年期间
50、，苍溪县耕地、城镇村及工矿用地和交通运输用地面积增加，其余土地类型面积均呈下降趋势（表2）。总体而言，苍溪县2001年至2016年期间，耕地面积增加了3337.35hn?,变化幅度为4.0%。园地面积减少了7274.95hn?,变化幅度为-65.68%。草地面积减少1820.78hm2,变化幅度为-85.38%。林地面积增加14184.79hm2,变化幅度为17.67%。城镇村及工矿用地、交通运输用地面积分别增加820.48hm2和2738.26hn?,变化幅度分别为6.22%和129.75%O苍溪县水域及水利设施用地和其他土地面积分别减少2834.28hn?和9150.87hm2,变化幅度分
51、别为-20.20%和-33.84%（表3）。表22001-2016年苍溪县土地利用面积变化(hm2)Table2ThechangeoflanduseareainCangxiCountyin2001-2016土地类型2001-20032003-20052005-20072007-20092009-20112011-20142014-2016耕地-452.30-510.91274.72-338.57-333.61-81.934779.95园地136.4840.41-121.09-4184.11815.88127.84-4090.36林地422.85609.14233.6613122.19-124.
52、99-29.77-48.29草地-5.72-24.07-62.05-1727.1-1.37-0.41-0.06城镇村及工矿用地36.0012.8718.29319.21141.52154.18138.41交通运输用地45.637.0819.162325.77300.9416.6523.03水域及水利设施用地-156.26-25.66-918.1-1670.1618-54.66-27.44其他土地-26.66-108.88555.41-7847.23-816.37-131.9-775.24Table3ThechangeoflanduseareainCangxiCountyin2001-20162
53、001-22003-2002005-2002007-2002009-2012011-2012014-201土地类型003579146耕地-0.54-0.620.33-0.41-0.40-0.105.82园地1.230.36-1.08-37.5911.741.65-51.84林地0.530.750.2916.09-0.13-0.03-0.05草地-0.27-1.13-2.95-84.63-0.44-0.13-0.02城镇村及工矿用地0.270.100.142.411.041.121.00交通运输用地2.160.330.89106.586.680.350.48水域及水利设施用地-1.11-0.18
54、-6.63-12.920.16-0.48-0.24其他土地-0.10-0.402.06-28.58-4.16-0.70-4.153.1.3单一土地利用动态度掌握苍溪县的土地利用变化快慢能够进一步直观地了解到该区域的土地利用变化情况，同时杜宇模型的引入，深入的研究都有着极大的帮助。通过对苍溪县2001-2016年间的土地利用数据进行处理分析，能够了解到研究区在这一时间段内的具体土地利用情况。由表4可知，2001年至2016年间，多数土地类型土地利用动态度均小于0o其中交通运输用地的动态度远超其他土地利用类型，表明苍溪县在2001年至2016年期间土地加强道路交通建设。林地的面积总量增加最多，其反
55、映了林地用地的增加与政府退草还林、封山育林的政策密切联系。Table4SinglelandusedynamicdegreeoflandusetypesinCangxiCountyin2001-2016土地利用类型2001年2016年-动态度(%)面积(hn?)比例(%)面积(hn?)比例(%)耕地83502.1135.7882059.5135.160.25园地11075.694.757891.103.38-4.11林地80294.4834.4194527.5640.511.10草地2132.630.91311.910.13-5.34城镇村及工矿用地13181.175.6513863.245.9
57、度达24.28%,明显高于其它土地利用类型。同时，苍溪县草地动态度(-17.02%)o2011-2016年期间，苍溪县耕地利用动态度为1.14%,园地土地利用动态度为-10.21%、其他土地利用动态度为-0.97%,可见国家颁布耕地保护政策以来，苍溪县通过调整土地利用结构，加强了耕地面积的保护。Table5LandusedynamicdegreeinCangxiCountyin2001-2016(%)土地利用类型2001-20062006-20112011-2016耕地-0.24-0.081.14园地0.13-6.08-10.21林地0.303.21-0.02草地-0.35-17.02-0.0
58、3城镇村及工矿用地0.100.700.43交通运输用地0.5824.280.17水域及水利设施用地-0.24-3.72-0.15其他土地-0.12-6.02-0.97合计0.15-4.72-9.633.1.4苍溪县土地利用程度变化特征(1)土地利用类型及分级土地利用变化程度是反映其空间维度，以及自然环境及人类活动对土地利用的影响。本文运用刘纪元的土地利用程度的分级方法，土地利用程度被分为4级并赋予分级指数从而得出土地利用程度综合指数，见下表6。表6土地利用类型及分级Table6Landusetypesandclassification级别土地利用类型分级指数未利用地级未利用地或难利用地1林、草
59、、水用地级林地、草地、水域2农业用地级耕地、园地、人工草地3城镇聚落用地级城镇村及工矿用地、交通运输用地、水利设施用地4根据苍溪县2001年至2016年期间土地利用状况数据，通过土地利用程度综合指数公式的计算，结果表明，2001年至2005年间苍溪县土地利用程度变化较小，在2005年至2006年期间苍溪县土地利用综合指数有所下降，且在2006年至2008年期间保持较低水平。在2008年至2009年期间，苍溪县土地利用程度综合指数上升幅度最大，且2009-2016年期间，苍溪县土地利用程度综合指数一直保持上升期。该结果表明，在2008-2016年期间苍溪县的土地利用正处于增长阶段（图2）。2.6
60、r251111111111111112001200220032004200520062007200820092010201120122013201420152016年限图2土地利用程度综合指数Fig.2Comprehensiveindexoflandusedegree3.1.5土地利用多样性指数变化特征通过公式计算苍溪县土地利用多样性指数结果可知，自2001年至2008年期间,苍溪县土地利用多样性指数趋于稳定，变化幅度较小。2008年至2009年期间，苍溪县土地利用多样性指数分别为1.54和1.44,降幅达0.1。2009年至2013年期间，苍溪县土地利用多样性趋于稳定。2013年至2014年
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