天津港区土地利用时空格局变化与驱动力分析

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1、第１４卷第２期地球信息科学学报Ｖｏｌ．１４，Ｎｏ．２２０１２年４月ＪＯＵＲＮＡＬＯＦＧＥＯ－ＩＮＦＯＲＭＡＴＩＯＮＳＣＩＥＮＣＥＡｐｒ．，２０１２天津港区土地利用时空格局变化与驱动力分析刘保晓，黄耀欢，付晶莹，江东＊（中国科学院地理科学与资源研究所资源环境科学数据中心，北京１００１０１）摘要：本文以ＬａｎｄｓａｔＴＭ多光谱影像为主要数据源，获取了天津港区１９８７－２０１０年４期土地利用数据，引入单一土地利用类型动态度、综合土地利用类型动态度、转移矩阵和土地类型空间格局重心４种土地利用变化指数模型，在ＧＩＳ支持下定量地分析了天津港区１９８７－２

2、０１０年土地利用类型转换的方向、程度、时空格局差异和扩张模式。结果表明：１９８７－１９９５年天津港的建设处于改革开发之后的探索阶段，土地利用类型变化的程度不高；１９９５－２００３年天津港稳步拓展，港口区域建设用地向北迅速扩张；２００３－２０１０年天津港步入以港区外迁为特征的专业化发展阶段，土地利用类型剧烈变化。２０多年来，天津港在空间形态上呈现沿海岸线先向北向陆，后向南向海的扩张模式，侵占水田、滩涂和填海造陆是天津港港口建设用地扩张的主要途径，同时区域还存在大量非理性的圈海养殖和围海造田现象。研究认为港口专业化发展、宏观和微观政策，以及个体目

3、标驱动是影响天津港区土地利用时空格局变化的主要因素，关注生态、经济与区域的和谐发展，通过优化港口功能布局，加快以生态安全为目标的土地利用结构调整，是实现港口可持续发展的必经之路。本文对于充分认识港口发展规律，保护宝贵的港口岸线资源和合理规划港口区域土地资源都具有重要的意义。关键词：港口；土地利用；动态度，转移矩阵；空间格局重心；扩张模式ＤＯＩ：１０．３７２４／ＳＰ．Ｊ．１０４７．２０１２．００２７０［３－４］１引言力宏观分析的有效途径；刘纪远等对我国２０世纪９０年代和２１世纪初的土地利用变化过程进行港口是具有水陆联运设备和条件，供船舶进出了全

4、面分析，揭示了土地利用变化的时空规律和基和停泊，货物装卸、存储、分拨、调配，以及旅客疏运于政策、经济和自然成因３方面的驱动机制；刘彦的特定的水域和陆域［１］。由于港口是联系内陆腹［５－６］随等重点讨论土地利用／覆被变化与可持续发地和海洋运输的天然界面，是国内外物流的重要枢展问题的关系，对２０世纪９０年代东南沿海地区土纽和结点，因此，港区土地利用变化相对频繁。对地利用类型转换程度、时空差异及其机制进行研港区土地利用时空格局变化进行监测分析，进而分［７］究；苏大鹏等基于ＬａｎｄｓａｔＴＭ／ＥＴＭ＋影像研究析其扩张模式，对于充分认识港口发展规律，保

5、护胶州湾地区２０００－２００９年土地利用类型变化特征，宝贵的港口岸线资源和合理规划港口区域土地资揭示了探索可持续发展的土地利用模式的必要性；［８］源都具有重要的意义。刘贤赵和王巍运用景观格局分析理论和马尔可在土地利用／覆被变化（ＬＵＣＣ）这一热点研究夫模型，分析了１９８６－２００４年烟台沿海地区土地利领域，国内学者从理论、方法和实践等诸多方面，已用类型变化及其景观格局动态特征，并对该区域未［２］［９］开展了许多卓有成效的研究。李平等指出土地来土地利用状况进行了预测；高义等研究了广东利用的基本竞争模型是土地利用类型变化驱动力省海岛海岸带近２０年

6、土地利用类型变化模式及其分析的理论基础，土地利用个体目标和社会目标的驱动力，为该区域土地资源规划、近岸海洋环境保关系、矛盾及其地区差异是进行土地利用变化驱动护等进一步研究奠定了基础。收稿日期：２０１１－１２－２７；修回日期：２０１２－０３－２０．基金项目：地震行业科研专项经费项目（２０１２０８０１８）；中国博士后科学基金资助项目（２０１００４８０４３７、２０１１０４１３３）。作者简介：刘保晓（１９８６－），女，硕士研究生，主要研究方向为ＧＩＳ与遥感应用。Ｅ－ｍａｉｌ：ｌｉｕｂａｏｘｉａｏ＠１２６．ｃｏｍ＊通讯作者：江东（１９７２－），男，博士

7、，副研究员，研究方向为资源环境遥感应用。Ｅ－ｍａｉｌ：ｊｉａｎｇｄ＠ｉｇｓｎｒｒ．ａｃ．ｃｎ２期刘保晓等：天津港区土地利用时空格局变化与驱动力分析２７１然而现有的港口研究往往从港口间竞争与合海域边界向陆３ｋｍ，向海２ｋｍ的缓冲区为研究范［１０－１２］［１３－１４］作、港口与腹地互动效应、港口发展评围。［１５－１６］价等人文角度去展开，而对长时间序列港口区结合天津港港口区域土地利用特点，构建以草域土地利用变化规律的研究却被学者们忽视。本地、水体、水田（其中将养殖产也划到水田中）、建设文以现有土地利用／覆被变化研究的理论和方法，用地和滩涂５类土地

8、利用的分类体系。采用计算对天津港２０多年来的土地利用变化、时空格局差机自动分类和人机交互的方法对影像进行解译，得异和港口扩张模式进行研究，探讨天津港未来发展到４期土