基于gis和dea的三峡库区城镇建设用地变化与效益

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1、基于GIS和DEA的三峡库区城镇建设用地变化与效益1引言城镇的空间扩展是城镇化发展的首要体现，透过对城镇扩展及城镇建设用地效益的分析研究，可以加深对城镇化本质的理解，并为城镇可持续发展提供有效的决策资讯。但是在城镇化推进的过程中，大城市边缘区土地开发失控，建设用地盲目蔓延情况严重，要寻找城镇蔓延问题的解决之法，必须首先分析城镇蔓延的具体特征，进而揭示城镇蔓延的独特成因与机理，才有可能提出切实可行的调控对策。学者认为，城镇建设用地扩展的内在成因与机理主要是人口增长和经济发展，而城镇建设用地的扩展对土地资源的承载力及生态安全形成了巨大的压力。另外，在城镇建设用地扩展的同时

2、，更要注重对城镇建设用地结构和用地效益的把握，其结构与效益是否与经济发展相协调。对于区域建设用地而言，建设用地扩展会导致建设用地使用效益的变化，既可能是正效益，也可能是负效益，或者说建设用地扩展带来的效益不是很明显，甚至成为盲目低效扩展。本文利用三峡库区2000和2005年的土地利用图及社会经济统计数据，利用ArcGIS技术，分析了库区城镇建设用地的扩展变化的情况，结合扩展变化，米用DEA(DataEnvelopmentAnalysis)模型，将城镇建设用地的效益作为评价对象，系统分析了库区城镇建设用地的效益值、有效性、规模变化，为库区城镇建设用地效益的提高提出参考性

3、的建议。2研究区概况三峡库区是指位于106。16’~111°28E，28°56’?31°44N的库区段，包括上游区(重庆市区、江北县、江津市、巴南区、长寿县、涪陵市、武隆县、丰都县、忠县、石柱县）、库腹区(万州区、开县、云阳县、奉节县、巫溪县、巫山县)和下游区(宜昌市区、宜昌县、兴山县、秭归县、巴东县）。该区总面积5.8万km2,2005年总人口为1673.63万人，城镇建设用地面积为37592.28hm2。3数据与方法本次研究利用了2000和2005年三峡库区的土地利用图，是中国测绘科学院以2000和2005年的LandsetTM遥感影像解译获得，LandsetTM

4、遥感影像的空间分辨率是30mx30m。在解译前将2000和2005年的LandsetTM遥感影像在ERDAS8.5系统内对图像进行几何纠正，然后在几何纠正好的图像上结合中国科学院地理科学与资源研究所编制的土地利用分类体系进行人机交互解译，根据三峡库区的特征，将耕地分为坡度25°的耕地、坡度25°的耕地;水域分为河流和其他水面;城乡、工矿、居民用地分为了城镇用地、农村居民点、其他建设用地。最终将地类分为坡度25°的耕地、坡度25°的耕地、林地、草地、河流、其他水面、城镇用地、农村居民点、其他建设用地和未利用地10类。相关的社会经济数据于2001和2006年的《重庆市统计

5、年鉴》、《湖北省统计年鉴》、《宜昌市统计年鉴》和《恩施州统计年鉴》，所选择的指标具体见文中4.2指标体系部分。4结果分析4.1城镇建设用地变化分析4.1.1城镇建设用地空间转换利用ArcGIS技术，将土地利用图进行叠加分析，提取各地类的变化图斑，从而得到了研究期土地利用类型之间的转移变化，有利于进一步了解土地利用的信息。此次研究在ArcGIS9.2环境下以土地利用图栅格叠加提取了相关地类与城镇建设用地之间的变化信息，并依此制作了转移矩阵，重点分析2000-2005年间转换图斑的个数、转换面积和所占比例(表1)。2000-2005年，地类的转换频繁，耕地由于城镇扩展出现

6、锐减，耕地向城镇用地转换面积达到6004.77hm2，并且平均图斑面积达到115.48hm2;此外有少量的林地和草地转向了城镇建设用地。4.1.2城镇扩展的区域差异城镇扩展主要以占用耕地、林地和草地为主，为了便于分析，将耕地、林地、草地合称为农用地。在研究期内，城镇扩展年占用农用地的面积较多，其中巴南区、江北县和重庆市区出现了3个峰值，其年占用面积分别是195.06hm2、774.06hm2和712.19hm(图1)。其中巴南区耕地、林地和草地的年占用比例(每年被占用的面积x100/研究期内被占用的总面积)分别是82.07%、15.76%和2.17%，江北县耕地、林地

7、的年占用比例分别是94.21%、5.79%，没有占用草地，重庆市区耕地、林地和草地的年占用比例分别是89.43%、1.46%和9.12%。开县和宜昌市区城镇扩展年占用农用地面积分别是98.99hm2和45.73hm2。开县城镇扩展主要是占用林地，宜昌市区耕地、林地年占用比例分别是93.78%、6.22%。丰都县、涪陵市、江津市、巫山县、宜昌县、云阳县城镇扩展年占用农用地的面积较少，其面积不超过25.06hm2。巴东县、奉节县、长寿县、石柱城镇扩展在此研究期无农用地占用。4.1.3城镇扩展偏好由于区域自然、经济等因素的空间异质性等多方面的影响，城镇扩展