太原市边缘区演化发展及驱动因素研究

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　　摘 要：城市边缘区是城市发展过程中土地利用变化最为显著的地带。采用定性分析方法对太原市边缘区演化发展及驱动因素进行分析，以提高太原市城乡结合部土地资源利用效率。对太原市边缘区的研究表明：河流和湖泊为2000—2005年由耕地变为裸地的主要驱动因子;坡度为2005—2010年由裸地变为建设用地的主要驱动因子，坡度越大，边缘区由裸地转移为建设用地的可能性越小;主干道为2010—2015年由耕地变为建设用地的主要驱动因素，距离主干道越远，边缘区耕地转化为建设用地的可能性越小。
　　关键词：太原市;城市边缘区;驱动因素;CLUE-S模型
　　文章编号：1004-7026（2020）04-0037-02         中国图书分类号：K903        文献标志码：A
　　1  研究背景及意义
　　 城市边缘区是城市和农村的过渡地带，土地利用的变化在城市边缘区表现得最为显著。CLUE-S模型是一种研究土地利用变化的典型模型，目前在国内外已有多处应用。
　　 参考已有的相关研究成果[1-8]，使用CLUE-S模型，探索太原市边缘区土地利用变化的主要驱动因素，为区域管理者配置和合理利用土地资源提供数量化决策依据和理论支持，以提高土地资源利用有效性和科学性。
　　2  研究区概况
　　 太原市是山西省的省会城市，处于山西省中部，夏季炎热多雨，冬季寒冷干燥，矿产资源既有煤、黏土等非金属矿，也有铁、锰等金属矿，主导产业是工业。太原秉承城市和乡村共同发展的理念，扎实推动社会主义新农村的建设，城市和郊区经济发展非常迅速，农业生产不断向高产量、优品质方向转变。
　　3  数据与研究方法
　　3.1  数据源及处理
　　 采用Landsat-8卫星所接收的遥感影像数据进行分析，包括2000年、2005年、2010年和2015年太原市TM遥感影像和DEM影像。
　　 遥感影像的裁切和解译在ERDAS 9.2中实现，土地利用驱动因子的提取并栅格化处理在ArcGIS 10.0中实现，目标年份边缘区演化发展驱动因素研究在CLUE-S模型和SPSS软件中实现。
　　3.2  研究方法
　　 CLUE-S模型是在早期CLUE模型基础上开发出来的小尺度区域土地利用变化及其空间效应模型。CLUE-S模型能够同时模拟多种土地利用类型分布状况。与传统的CLUE模型相比，CLUE-S模型更适用于分析研究较小尺度上的土地利用变化。
　　4  结果分析
　　4.1  土地利用变化的时空特征
　　 对太原市不同时间段城市边缘区转移面积最大的土地转移类型的数量特征进行统计。结果表明，2000—2005年由耕地向裸地转移了21.79%，2005—2010年由裸地向建设用地转移了14.98%，2010—2015年由耕地向建设用地转移了9.45%。
　　 空间特征表现为：2000—2005年由耕地变为裸地的区域，主要分布在东、南方向，在西部地区也有少量的分布;2005—2010年由裸地变为建设用地的区域，零星分布在研究区域四周;2010—2015年由耕地变为建设用地的区域，主要分布在南、西、北3个方向，在东部地区几乎没有分布。
　　4.2  城市扩展驱动因素回归分析
　　 通过图像解译，选取转移面积大的转移类型进行驱动因素分析。考虑到城乡边缘区的用地冲突主要由城市建设造成，因此选取到城市主干道的距离、到铁路的距离、到河流的距离、到湖泊的距离，DEM、坡度等6个驱动因子，对各阶段主要土地转移类型的驱动因子进行分析。驱动因子通过CLUE-S模型附带的FileConverter将ASCII码数据输出成单一列记录文件，再输入SPSS软件进行二元Logistic回归分析，并统计回归系数（表1），得到太原市边缘区2000—2005年由耕地变为裸地、2005—2010年由裸地变为建设用地、2010—2015年由耕地变为建设用地3个土地类型分布地区与各个驱动因子之间的关系。
　　5  结论
　　 （1）2000—2005年由耕地变为裸地的土地转移，与距离河流、湖泊、铁路的距离以及DEM呈正相關，与坡度和距主干道距离均呈负相关。2000—2005年由耕地变为裸地的土地转移，与河流的回归系数最大，系数为0.173，其次是湖泊，系数为0.166。河流和湖泊对2000—2005年由耕地变为裸地的土地转移起着主要作用。距离河流湖泊越远的区域，水资源不充沛，耕地越容易转化为裸地。
　　 （2）2005—2010年由裸地变为建设用地的土地转移，与河流和铁路呈正相关，与DEM、湖泊、坡度和主干道均呈负相关。坡度是2005—2010年由裸地变为建设用地的土地转移的主要驱动因子，相关系数为-0.307。坡度越大，土地利用由裸地转移为建设用地的可能性越小。
　　 （3）2010—2015年由耕地变为建设用地的土地转移，与铁路呈正相关，与DEM、河流、湖泊、坡度和主干道均呈负相关。主干道是2010—2015年由耕地变为建设用地的主要驱动因子，相关系数为-0.446。距离主干道越远，由耕地转化为建设用地的可能性越小。
　　参考文献：
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