南京市土地利用结构时间分异及动态变化分析
南京市土地利用结构时间分异及动态变化分析[20200501123914]
摘要：研究目的：确定土地利用结构时间分异和动态变化分析内容并对其定量分析方法进行研究。研究方法：以南京市1996年至2012年土地利用现状数据为基础，结合文献资料法，采用景观生态学中有关结构数量分析的方法计算多样性指数、集中化指数、优势度指数、均匀度指数反映土地利用结构的时间分异，借助于种群生态学中生命表的分析方法来反映土地利用结构的动态变化。研究结果表明：（1）南京市土地利用结构的多样性、均匀度均呈上升趋势，而优势度逐渐减弱。（2）南京市土地利用类型变化强度是林地>耕地>其他土地>城镇村及工矿用地>交通运输用地>草地>园地>水域及水利设施用地，土地损失度指数变化为耕地面积逐年减少、城镇村及工矿用地面积逐年增加，其他地类存在增加和减少的波动。研究结论：南京市土地利用结构在时间分异上呈现多样化和均匀性，在动态变化上，城镇村及工矿用地、交通运输用地的增加主要是耕地等农用地向建设用地的转化和通过开发其他用地来进行平衡。
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关键字:土地利用结构；时间分异；动态变化；南京市
目录
摘要 1
关键词 1
Abstract 1
Key words 1
引言 1
一、 研究区概况 2
（一）地理区位 2
（二）经济社会发展水平 2
（三）土地利用现状分析 3
1.土地利用现状 3
2.存在问题分析 3
二、 数据来源与研究方法 4
（一）数据来源 4
（二）研究方法 4
1.时间分异分析方法-基于景观生态学方法 4
2.动态变化分析方法-基于种群生态学方法 6
三、 南京市土地利用结构时间分异分析 6
（一）不同时期土地利用结构分异测算 6
（二）土地利用结构时间分异分析 8
四、 南京市土地利用结构动态变化分析 9
（一）不同时期土地利用动态变化系数测算说明 9
（二）土地利用结构动态变化分析 12
五、研究结论与政策建议 13
（一）研究结论 13
（二）政策建议 14
致 谢 15
参考文献 15
南京市土地利用结构时间分异及动态变化分析
引言
土地资源是人类赖以生存与发展的基础资源和物质保障，土地利用则反映了人类与自然界相互影响与交互作用最直接和最密切的关系[1]。当今社会，生产力发展迅速、飞快增长的人口数导致城市化进程的加速。为了城市建设的发展，土地利用强度正在日益增大，因此，也暴露出了土地污染、土地退化、土地紧缺等一系列的问题。如何正确处理好经济发展与保护资源的关系，一直是土地资源学术界和行政职能部门关注的焦点。因此，研究并且分析经济发达地区土地资源利用结构的变化是具有重要的现实意义的。
土地资源利用已经成为当今社会中最活泼和最主要的资源配置方式，而作为资源流动的形式之一的土地利用的变化，可以作为土地利用中的供给与需求的耦合 [2]。并且，人类通过一定的生物手段和技术手段进一步的进行土地资源的开发利用。这是包含了自然和人文活动的综合过程。土地利用过程也可表现为将自然生态系统动态转变为人工生态系统的过程[3]。
土地利用结构的时间分异以及动态变化方面研究很多。但是面对同样的数据，使用不同的模型，往往会得出不一样的结论。在土地利用结构方面，国外研究主要有以下几个特点：内容上多以土地利用结构的动态变化的监测、模拟和分析为主；空间尺度以全球大区域或国家尺度的研究为主，省内地州一级区域的研究不多[4-6]；研究方向上，构建了大量的模型研究土地利用结构现状的驱动力和影响因子，进行定量分析的区域性土地利用结构研究并不多见。国内研究在近几年逐渐增多，呈现两个明显的趋势：“3S”等先进技术的采用[7]和各学科的理论和方法的引用，比如经济学、景观生态学[8-10]等。国内学者在主要研究内容上探讨了以下几个方面的问题:一是各种模型分析和模拟区域土地利用结构的变化反映出了土地利用结构的动态变化；二是区域土地利用结构现状主要通过驱动力和影响因子的角度来进行分析[11]；三是通过数量上的分析来界定研究区域土地利用结构，以用来探讨区域土地是否合理利用；四是运用不同的方法，如基于模糊神经网络模型、灰色局势决策分析、马尔科夫链、典型相关分析、系统动力学、线性规划等方法[12-15] 来分析区域土地利用的结构。
本文遵循定性及定量的原则，以江苏省南京市1996年至2012年土地利用现状数据为基础数据，在分析南京市土地利用现状存在问题的基础上，运用景观生态学中有关结构数量分析的方法，计算多样性指数、集中化指数、优势度指数、均匀度指数来反映土地利用结构的时间分异，借助于种群生态学中生命表的分析方法来反映土地利用结构的动态变化，为南京市土地利用动态监测和土地资源可持续利用政策的制定提供参考。
一、 研究区概况
（一）地理区位
南京市位于我国沿海中部的长江下游平原、江苏省西南部，地理坐标为北纬31°54 ～ 32°16，东经118°32 ～ 119°24之间。全市地貌以缓岗低山为主，全市地貌分布包括占土地总面积的3.5%的低山地貌、占土地总面积的4.3%的丘陵地貌、占土地总面积的53%的岗地地貌、占土地总面积的39.2%平原、洼地及河流湖泊地貌。南京市土壤条件良好，外层土壤为砾石质薄层黄棕壤、中层为黄棕壤和厚层黄棕壤［16］。南京的气候属北亚热带湿润性气候，季风性气候显著，四季分明，特点是春秋短、冬夏长。温度、光照、水资源较丰富，全年平均气温为15．3 ℃，全年无霜期达200～300天，全年平均日照时数为1900～2130h［17］，南京市拥有115 kcal /cm2 Y的太阳总辐射量、979～1113mm的全年降水量、116.8天的年降水日数。这也因此导致了南京市冬季干旱且寒冷，夏季炎热且多雨的气候特点。
（二）经济社会发展水平
南京市在2005年城市化水平为76.3%，全市常住人口为689.80万人。地区生产总值为2451.94亿元，人均生产总值为3.56万元。财政收入共为510.17亿元，城市居民人均可支配收入为14997元，农民人均纯收入为6225元。随着长三角地区经济一体化进程加速，南京市作为区域中心城市的地位将日益凸现，总人口也将增加迅速，在对全市的经济、社会发展和城市建设做出积极贡献的同时，也加剧了土地资源的供需矛盾[18]。
根据江苏省2013统计年鉴［19］统计，在2012年年末，南京市的户籍人口数全市统计为553.34万人，常住人口为732.33万人。面积为653平方公里的建成区，绿化覆盖面积为28756公顷，建成区绿化覆盖率为44%。生产总值方面，人均地区生产总值为88625亿元，地区生产总值为6466.92亿元，其中第一产业生产总值为125.44亿元，第二产业生产总值为2755.36亿元，第三产业为3586.12亿元。人民生活水平方面，城镇非私营单位在岗职工年平均工资为64937元，农村居民人均住房面积为59.3平方米。环境保护方面，2012年南京市工业废水排放达标量为32164万吨，工业废水排放达标率为95.2%，工业烟尘去除量为300.88万吨，工业固体废物综合利用率为88.8%，“三废”综合利用产品产值为21.04亿元。
改革开发以来，为了适应经济的飞速发展，南京市的土地利用结构在不断调整，因此，本文选择南京市为研究对象是具有很强的典型性和代表性的。
（三）土地利用现状分析
1.土地利用现状
2012年底南京市土地总面积为658702.27公顷，其中，耕地面积为238440.41公顷，园地面积为11685.33公顷，林地面积为72453.17公顷，草地面积为7953.86公顷，城镇村与工矿用地面积为144627.46公顷，交通运输用地面积27470.96公顷，水利设施用地面积为140081.01公顷，其他土地面积为15990.07公顷（图1）。耕地、园地、林地、草地占土地总面积的比例分别为36.2%、1.8%、11.0%、1.2%；城镇村与工矿用地、交通运输用地、水利设施用地、其他用地占土地总面积的比例分别为22.0%、4.2%、21.3%、2.4%。
其中以耕地、林地为主的农用地占土地总面积的50.2%，以城镇村与工矿用地、水利设施用地为主的建设用地占土地总面积的47.4%。这与2008年底的南京市土地利用现状相比，农用地和建设用地占土地总面积的比例正在趋于平衡。
摘要：研究目的：确定土地利用结构时间分异和动态变化分析内容并对其定量分析方法进行研究。研究方法：以南京市1996年至2012年土地利用现状数据为基础，结合文献资料法，采用景观生态学中有关结构数量分析的方法计算多样性指数、集中化指数、优势度指数、均匀度指数反映土地利用结构的时间分异，借助于种群生态学中生命表的分析方法来反映土地利用结构的动态变化。研究结果表明：（1）南京市土地利用结构的多样性、均匀度均呈上升趋势，而优势度逐渐减弱。（2）南京市土地利用类型变化强度是林地>耕地>其他土地>城镇村及工矿用地>交通运输用地>草地>园地>水域及水利设施用地，土地损失度指数变化为耕地面积逐年减少、城镇村及工矿用地面积逐年增加，其他地类存在增加和减少的波动。研究结论：南京市土地利用结构在时间分异上呈现多样化和均匀性，在动态变化上，城镇村及工矿用地、交通运输用地的增加主要是耕地等农用地向建设用地的转化和通过开发其他用地来进行平衡。
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关键字:土地利用结构；时间分异；动态变化；南京市
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摘要 1
关键词 1
Abstract 1
Key words 1
引言 1
一、 研究区概况 2
（一）地理区位 2
（二）经济社会发展水平 2
（三）土地利用现状分析 3
1.土地利用现状 3
2.存在问题分析 3
二、 数据来源与研究方法 4
（一）数据来源 4
（二）研究方法 4
1.时间分异分析方法-基于景观生态学方法 4
2.动态变化分析方法-基于种群生态学方法 6
三、 南京市土地利用结构时间分异分析 6
（一）不同时期土地利用结构分异测算 6
（二）土地利用结构时间分异分析 8
四、 南京市土地利用结构动态变化分析 9
（一）不同时期土地利用动态变化系数测算说明 9
（二）土地利用结构动态变化分析 12
五、研究结论与政策建议 13
（一）研究结论 13
（二）政策建议 14
致 谢 15
参考文献 15
南京市土地利用结构时间分异及动态变化分析
引言
土地资源是人类赖以生存与发展的基础资源和物质保障，土地利用则反映了人类与自然界相互影响与交互作用最直接和最密切的关系[1]。当今社会，生产力发展迅速、飞快增长的人口数导致城市化进程的加速。为了城市建设的发展，土地利用强度正在日益增大，因此，也暴露出了土地污染、土地退化、土地紧缺等一系列的问题。如何正确处理好经济发展与保护资源的关系，一直是土地资源学术界和行政职能部门关注的焦点。因此，研究并且分析经济发达地区土地资源利用结构的变化是具有重要的现实意义的。
土地资源利用已经成为当今社会中最活泼和最主要的资源配置方式，而作为资源流动的形式之一的土地利用的变化，可以作为土地利用中的供给与需求的耦合 [2]。并且，人类通过一定的生物手段和技术手段进一步的进行土地资源的开发利用。这是包含了自然和人文活动的综合过程。土地利用过程也可表现为将自然生态系统动态转变为人工生态系统的过程[3]。
土地利用结构的时间分异以及动态变化方面研究很多。但是面对同样的数据，使用不同的模型，往往会得出不一样的结论。在土地利用结构方面，国外研究主要有以下几个特点：内容上多以土地利用结构的动态变化的监测、模拟和分析为主；空间尺度以全球大区域或国家尺度的研究为主，省内地州一级区域的研究不多[4-6]；研究方向上，构建了大量的模型研究土地利用结构现状的驱动力和影响因子，进行定量分析的区域性土地利用结构研究并不多见。国内研究在近几年逐渐增多，呈现两个明显的趋势：“3S”等先进技术的采用[7]和各学科的理论和方法的引用，比如经济学、景观生态学[8-10]等。国内学者在主要研究内容上探讨了以下几个方面的问题:一是各种模型分析和模拟区域土地利用结构的变化反映出了土地利用结构的动态变化；二是区域土地利用结构现状主要通过驱动力和影响因子的角度来进行分析[11]；三是通过数量上的分析来界定研究区域土地利用结构，以用来探讨区域土地是否合理利用；四是运用不同的方法，如基于模糊神经网络模型、灰色局势决策分析、马尔科夫链、典型相关分析、系统动力学、线性规划等方法[12-15] 来分析区域土地利用的结构。
本文遵循定性及定量的原则，以江苏省南京市1996年至2012年土地利用现状数据为基础数据，在分析南京市土地利用现状存在问题的基础上，运用景观生态学中有关结构数量分析的方法，计算多样性指数、集中化指数、优势度指数、均匀度指数来反映土地利用结构的时间分异，借助于种群生态学中生命表的分析方法来反映土地利用结构的动态变化，为南京市土地利用动态监测和土地资源可持续利用政策的制定提供参考。
一、 研究区概况
（一）地理区位
南京市位于我国沿海中部的长江下游平原、江苏省西南部，地理坐标为北纬31°54 ～ 32°16，东经118°32 ～ 119°24之间。全市地貌以缓岗低山为主，全市地貌分布包括占土地总面积的3.5%的低山地貌、占土地总面积的4.3%的丘陵地貌、占土地总面积的53%的岗地地貌、占土地总面积的39.2%平原、洼地及河流湖泊地貌。南京市土壤条件良好，外层土壤为砾石质薄层黄棕壤、中层为黄棕壤和厚层黄棕壤［16］。南京的气候属北亚热带湿润性气候，季风性气候显著，四季分明，特点是春秋短、冬夏长。温度、光照、水资源较丰富，全年平均气温为15．3 ℃，全年无霜期达200～300天，全年平均日照时数为1900～2130h［17］，南京市拥有115 kcal /cm2 Y的太阳总辐射量、979～1113mm的全年降水量、116.8天的年降水日数。这也因此导致了南京市冬季干旱且寒冷，夏季炎热且多雨的气候特点。
（二）经济社会发展水平
南京市在2005年城市化水平为76.3%，全市常住人口为689.80万人。地区生产总值为2451.94亿元，人均生产总值为3.56万元。财政收入共为510.17亿元，城市居民人均可支配收入为14997元，农民人均纯收入为6225元。随着长三角地区经济一体化进程加速，南京市作为区域中心城市的地位将日益凸现，总人口也将增加迅速，在对全市的经济、社会发展和城市建设做出积极贡献的同时，也加剧了土地资源的供需矛盾[18]。
根据江苏省2013统计年鉴［19］统计，在2012年年末，南京市的户籍人口数全市统计为553.34万人，常住人口为732.33万人。面积为653平方公里的建成区，绿化覆盖面积为28756公顷，建成区绿化覆盖率为44%。生产总值方面，人均地区生产总值为88625亿元，地区生产总值为6466.92亿元，其中第一产业生产总值为125.44亿元，第二产业生产总值为2755.36亿元，第三产业为3586.12亿元。人民生活水平方面，城镇非私营单位在岗职工年平均工资为64937元，农村居民人均住房面积为59.3平方米。环境保护方面，2012年南京市工业废水排放达标量为32164万吨，工业废水排放达标率为95.2%，工业烟尘去除量为300.88万吨，工业固体废物综合利用率为88.8%，“三废”综合利用产品产值为21.04亿元。
改革开发以来，为了适应经济的飞速发展，南京市的土地利用结构在不断调整，因此，本文选择南京市为研究对象是具有很强的典型性和代表性的。
（三）土地利用现状分析
1.土地利用现状
2012年底南京市土地总面积为658702.27公顷，其中，耕地面积为238440.41公顷，园地面积为11685.33公顷，林地面积为72453.17公顷，草地面积为7953.86公顷，城镇村与工矿用地面积为144627.46公顷，交通运输用地面积27470.96公顷，水利设施用地面积为140081.01公顷，其他土地面积为15990.07公顷（图1）。耕地、园地、林地、草地占土地总面积的比例分别为36.2%、1.8%、11.0%、1.2%；城镇村与工矿用地、交通运输用地、水利设施用地、其他用地占土地总面积的比例分别为22.0%、4.2%、21.3%、2.4%。
其中以耕地、林地为主的农用地占土地总面积的50.2%，以城镇村与工矿用地、水利设施用地为主的建设用地占土地总面积的47.4%。这与2008年底的南京市土地利用现状相比，农用地和建设用地占土地总面积的比例正在趋于平衡。
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