基于空间洛伦茨曲线的县域土地利用结构分析

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1、基于空间洛伦茨曲线的县域土地利用结构分析摘要：利用2011年重庆市忠县土地利用数据，构建9种土地利用现状类型数据体系，基于土地利用信息熵与空间洛伦茨曲线相结合的方法，对忠县28个乡镇的土地利用结构进行基于县域尺度下的空间分析和研宄。结果表明，忠县土地利用信息熵呈现出明显的差异性，并且从空间角度将全区分成信息熵高值区、信息熵中值区、信息熵低值区，平均信息熵值为1.24Nat,信息熵最高值为1.63Nat，信息熵最低值为0.69Nat；重庆市忠县耕地、建设用地、林地的分布最为均衡分散，水域、未利用土地分布则相对集中，充分利用各乡镇的优势资源

2、发展特色产业，从而优化全县土地利用结构，推进土地的集约利用。关键词：土地利用结构；信息嫡；空间洛伦茨曲线；县域尺度；重庆市20世纪90年代以来，土地利用与土地覆盖变化作为全球环境变化人文因素计划（IHDP）和国际地生物圈计划（IGBP）的核心科学计划，对其主要方面的研究已成为了当今的热点方向和重要课题，而土地利用是一个多投入多产出的系统，其利用结构和效率状况直接影响到某一地方的社会经济发展和人居环境建设。近年来，中国诸多学者从不同角度对此进行了探讨。在研宄方向方面，包括对土地利用空间结构的定量分析和优化配置、土地利用的合理度和绩效评价、

3、土地利用类型的演变特征及驱动力分析等：在研究尺度上，大多集中在全国、省级和地区等大中区域尺度上，而针对县域范围等小区域尺度的研宄并不多见：在研究方法上，多采用静态分析（多样化+集中化+组合类型+区位意义）与动态分析（动态度+利用程度+信息熵）相结合的计量地理分析方法、分形模型、熵权TOPSIS模型、空间洛伦茨曲线和基尼系数分析法等。上述研宄在土地利用结构理论研究的深入和方法角度方面的创新上进行了积极地探索，对土地利用实践具有重要的指导意义。因此，了解县域土地资源利用情况、分析土地利用结构的特点和合理程度、发掘土地利用结构存在的矛盾是当前

4、的首要问题。本研宄采用信息熵与空间洛伦茨曲线相结合的方法，以ArcGIS为辅助工具，对重庆忠县的土地利用结构进行空间上的分析和研宄，以期为区域土地利用的合理规划管理和可持续发展提供科学依据。1.材料与方法1.1研究区域概况忠县位于重庆市中部长江北岸，三峡库区生态经济区的腹心地带，也是三峡库区惟一留存的“半淹县城”，生态环境脆弱，自然灾害频发，人地矛盾突出。介于东经107°32'-108°14'，北纬30°03'-30°53'，辖区东西宽66.45km，南北长60.15km，幅员面积2187.08km2。东邻万州区，西连垫江县、丰都县，北

5、接梁平县，南靠石柱县，辖28个乡镇，有332个村和31个居委会，2011年忠县常住总人口为75.14万人，GDP达到120.4亿元。全县在地貌上属于川东褶皱带平行岭谷区，是典型的丘陵地貌，境内呈“三山两槽”地形，由金华山、方斗山、猫儿山3个背斜和其间的拔山、忠州2个向斜构成，气候属亚热带东南季风气候，全年四季分明，冬暖夏热。1.2数据选择与预处理基于忠县2011年1:50000的土地利用变更调查数据、忠县行政区划数据、忠县2011年统计年鉴数据，根据《全国土地分类（过度期间适用）》的土地利用分类标准，利用研宄区域2011年的土地利用变更

6、调查数据，按耕地、园地、林地、牧草地、其他农用地、建设用地、交通水利用地、水域、未利用地9种一级地类提取土地利用现状一级分类的面状数据，并进行土地利用类型统计。1.3研宄区域土地利用现状2011年忠县土地总面积为2187.08km2,其中，耕地面积1088.61km2，占土地总面积的49.77%:园地面积180.77km2，占土地总面积的8.27%:林地面积606.39km2，占土地总面积的27.73%:牧草地面积29.88km2,占土地总面积的1.37%：其他农用地10.38km2；占0.47%:建设用地148.23km2，占土地总面

7、积的6.78%:交通水利用地10.91km2，占0.5%:水域107.79km2，占4.93%:未利用土地4.12km2，占0.19%。1.结果与分析2.1忠县土地利用信息熵时空演变分析通过计算2011年忠县土地利用结构的信息熵、均衡度、优势度，得到相关结果并进行分析。从空间分布的角度来看，忠县28个乡镇土地利用信息熵差异比较明显，全县信息熵平均值为1.24Nat,最高值为1.63Nat（忠州镇），最低值为0.69Nat（石子乡）。高于或等于全县信息熵平均水平的有13个乡镇，分别为汝溪镇、新立镇、三汇镇、黄金镇、白石镇、洋渡镇、任家镇、

8、乌杨镇、新生镇、石宝镇、东溪镇、复兴镇、忠州镇，其中，高于1.5Nat的只有3个乡镇（忠州镇、复兴镇、东溪镇）；剩下的15个乡镇信息熵均低于全县土地利用结构信息熵平均值（表1）。从总体上看，忠县各乡镇的土地