南京市土地利用變化與社會經濟發展指標耦合研究

陳書林++王文姍

摘 要：本文結合衛星遙感技術，獲得了2000年及2010年南京市土地利用類型分布專題圖，并在此基礎上分析了2000-2010年南京市土地利用變化趨勢。通過與人口、GDP、農產品產量、房屋建筑施工面積、道路鋪設面積等指標的耦合，分析南京市土地利用變化與社會經濟發展指標之間的相關關系。

關鍵詞：土地利用變化；社會經濟發展指標；耦合；相關關系

土地利用類型的變化影響著全球碳循環，進而影響全球氣候變化[1]，它是區域自然生態系統與社會經濟發展相互作用的過程，是人地關系研究的熱點問題之一[2，5]。南京市位于長江下游，是長三角重要城市，經濟發達，城市化水平較高。但經濟的高速發展，導致南京市土地利用類型的劇烈變化。近年來，部分學者對南京市土地利用類型的變化進行的相關研究。孫漢儒等利用利用遙感數據獲得2002年和2009年南京土地利用數據，并利用典型相關分析法，分析了人文因素對土地利用變化的影響[1]。劉康等結合遙感和地理信息系統技術，獲得了1996年、2002年和2010年南京市土地利用數據，并利用Probit模型分析了引起南京市土地利用變化的驅動因子[2]。梅卓華等以遙感作為數據源，分析了2000年和2007年南京市土地利用動態變化趨勢，并從人口、經濟和城市規劃角度分析了三者與土地利用變化之間的關系[5]。但這些研究主要是從人口、GDP、農產品產品角度闡述社會經濟發展與土地利用變化之間的關系，沒有考慮到建筑、交通等因素的影響。本研究將從人口、GDP、農產品產量、房屋建筑施工面積、道路鋪設面積等角度出發，探討南京市土地利用變化與這些因子之間的相關關系。2000年和2010年南京市土地利用類型數據通過對Landsat-5 TM影像進行分類獲得。

一、南京市土地利用變化分析

本研究在ENVI 5.1遙感圖像處理軟件中對2000年和2010年Landsat-5 TM影像數據進行幾何校正、輻射校正和大氣校正后，根據2007年發布的《土地利用現狀分類》（GB/T21010-2007）標準，將土地利用類型分為水體、耕地、林地、建筑用地、草地、未利用地六類，利用粗集理論和最大似然法對圖像進行分類，從而得到了2000年和2010年南京市土地利用類型數據。經檢驗，總體分類精度分別達到87.81%和84.09%，Kappa系數分別達到85.12%和83.5%，分類結果的精度符合應用要求。

本研究利用ArcGIS 10.1中的空間分析模塊，對2個時相的分類結果數據進行分析，得出南京市土地利用類型的變化趨勢。結果表明，2000-2010年南京市耕地面積呈下降趨勢，覆蓋面積由57%減少為42%，面積減少98967.15公頃，而建設用地面積呈增加趨勢，覆蓋面積由15%增加至28%，面積增加87091.09公頃。整體上來看，10年來耕地大量減少的同時，建設用地迅速增加，大量耕地轉變成了建設用地，這一現象在南京市長江以南地區尤為明顯。這主要是由于2000年以來，南京市城市化水平越來越高，城鎮的擴張與發展，侵占了大量的耕地面積，致使耕地面積急劇降低。林地面積呈增加趨勢，覆蓋面積由15%增加至16%，面積增加5278.25公頃。林地主要分布于山地、丘陵地區。草地面積呈下降趨勢，覆蓋面積由1.51%減少至1.3%，面積減少1392.14公頃。草地面積的減少也與建設用地面積的增加密切相關，大量的草地轉變成了建設用地。水體面積呈增加趨勢，覆蓋面積由10%增加至12%，面積增加13195.62公頃，這與南京市近10年來水產養殖業的發展密切相關。未利用地面積呈下降趨勢，覆蓋面積由1.5%減少至0.7%，面積減少5212.27公頃，減少的未利用地面積絕大多數被建設用地所覆蓋。

二、土地利用變化與社會經濟指標耦合分析

本研究將土地利用類型的變化趨勢與人口、GDP、農產品產量、房屋建筑施工面積、道路鋪設面積等指標進行耦合分析。研究表明，耕地與草地面積的變化與人口、GDP、房屋建筑施工面積、道路鋪設面積呈負相關關系，而建設用地面積的變化與這些指標呈正相關關系。南京市總人口從2000年的544.89萬人增長至2010年的632.42萬人，由于人口數量的增加，以及非農業人口數量的減少，使得南京市房地產市場需求旺盛，2000年南京市房屋建筑施工面積為2137.66萬平方米，而2010年南京市房屋建筑施工面積為4570.49萬平方米，增長率達到114%。城鎮化的發展，也導致道路鋪設面積的增加，2000年南京市道路鋪設面積為7392萬平方米，而2010年南京市道路鋪設面積達到9576萬平方米。有研究表明，GDP的增長是城市用地擴張最重要的驅動因素[6]。南京市GDP由2000年的1021.3億元增長至2010年的5130.65億元，增長率達到402%，第一、二、三產業GDP均呈現明顯上升趨勢，從而導致建設用地的明顯增加。

研究表明，耕地面積的變化與農業人口的變化呈現一定的正相關關系。統計資料表明，2004年以來，南京市農業人口呈現下降趨勢，2004年南京市農業人口數量為165.21萬人，而到2010年，農業人口數量下降至90.22萬人，這與耕地面積的降低有關。

水體面積的變化與水產品產量的變化呈現一定的正相關關系。南京近些年來大力發展水產養殖業，特別是高淳縣表現尤為明顯。部分耕地轉換成了水體。統計資料表明，2004年以來，南京市水產品產量呈現上升趨勢。2004年南京市水產品產量為17.41萬噸，而到2010年，水產品產量上升至22.17萬噸。

三、結論

本研究利用地理信息系統和遙感技術對2000年和2010年南京市Landsat-5 TM影像進行分類，得到水體、耕地、林地、建筑用地、草地、未利用地6種類型的分布數據，并對2000-2010年土地利用變化趨勢進行分析，結果表明，耕地、草地和未利用地面積呈下降趨勢，而建設用地、水體、林地面積呈增加趨勢。通過和人口、GDP、農產品產量、房屋建筑施工面積、道路鋪設面積等指標進行耦合分析，發現耕地與草地面積的變化與人口、GDP、房屋建筑施工面積、道路鋪設面積呈負相關關系，而建設用地面積的變化與這些指標呈正相關關系，同時耕地面積的變化與農業人口的變化呈現一定的正相關關系，水體面積的變化與水產品產量的變化也呈現一定的正相關關系。

（作者單位：南京林業大學經濟管理學院）

項目名稱：江蘇高校哲學社會科學基金資助項目“南京市土地利用變化與社會經濟發展的耦合關系研究”（2014SJB049）；江蘇高校品牌專業建設工程資助項目（PPZY2015A062）；大學生實踐創新訓練計劃項目（201510298096X）。

參考文獻：

[1] 孫漢儒 付梅臣.基于CCA的南京市土地利用變化人文影響分析[J].中國人口資源與環境，2014（S2）：422-425.

[2] 劉康 李月娥 吳群等.基于 Probit回歸模型的經濟發達地區土地利用變化驅動力分析——以南京市為例[J].應用生態學報，2015，26（7）：2131-2138.

[3] 方鵬 黃賢金 陳志剛等.區域農村土地市場發育的農戶行為響應與農業土地利用變化——以江蘇省蘇州市、南京市、揚州市村莊及農戶調查為例[J].自然資源學報，2003，18（3）：319-325.

[4] 周生路 朱青 趙其國.近十幾年來南京市土地利用結構變化特征研究[J].土壤，2005，37（4）：394-399.

[5] 梅卓華 金焰 張哲海等.基于 TM 影像的南京市土地利用變化遙感監測與評價[J].地球與環境，2010，38（01）：63-67.

[6] 談明洪 李秀彬 呂昌河.我國城市用地擴張的驅動力分析[J].經濟地理，2003，23（5）：635-639.