, 刘文超Remote Sensing-based Analysis of the Spatiotemporal Characteristics of Built-up area across China Based on the Plan for Major Function-oriented Zones
LIUJiyuan, LIUWenchao收稿日期:2015-12-14
修回日期:2016-01-22
网络出版日期:2016-03-25
版权声明:2016《地理学报》编辑部本文是开放获取期刊文献，在以下情况下可以自由使用：学术研究、学术交流、科研教学等，但不允许用于商业目的.
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摘要
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Abstract
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1 引言
人类对陆地生态系统以及景观的改变导致了全球气候和环境变化,继而影响着生物圈维持生命的能力.随着全球变化研究的不断深入,土地利用与土地覆盖变化(LUCC)作为全球气候和环境变化的重要原因受到国内外研究人员和专家****的广泛关注[1-5],已成为全球变化研究的重点领域.1995年,"国际地圈与生物圈计划"(IGBP)和"全球环境变化的人文领域计划"(IHDP)共同拟定并发表了《土地利用/土地覆盖变化科学研究计划》,提出了土地利用变化的机制,土地覆盖变化的机制,建立区域和全球尺度的模型3个研究重点[6-7].2005年末,IGBP和IHDP共同提出了全球土地计划(Global Land Project, GLP),GLP进一步提出了LUCC的规律与机制,LUCC的影响与效应,以及LUCC动力学及其生态效应建模等研究重点,力求在方法上实现对陆地系统中人与环境耦合关系的量测和模拟,从而帮助人类增进对陆地系统变化及其社会经济后果的理解[8].此后,以人地耦合关系为核心的土地利用与土地覆盖研究成为国内外****关注的焦点问题[9-10].20世纪70年代以来,中国社会经济快速发展,城市化,工业化进程加快,导致中国的土地资源利用始终处于快速的变化过程中.国土空间开发普遍存在开发利用的低效浪费和违背空间属性的盲目开发现象[11-12],造成生态环境日趋恶化.为有效保护和开发国土资源,樊杰等提出了一套以服务国家自上而下的国土空间保护与利用的政府管制为宗旨且具有实用性,创新性和前瞻性的中国主体功能区划方案.2010年,该方案被国务院作为"全国主体功能区规划"发布,随后在全国人大发布的第十二个国民经济与社会发展五年规划中上升为"主体功能区战略",2013年在中共中央第十八届三中全会决议中被确定为"主体功能区制度"[13].该方案从地域功能的角度,将国土空间按开发内容分为4种类型和两个层级,其中4种类型分别是城市化区域,农产品主产(粮食安全)区域,重点生态功能(生态安全)区域,自然和文化遗产保护区域等;两个层级为国家级和省区级[14-15];按开发方式分为优化开发区域,重点开发区域,限制开发区域和禁止开发区域4类主体功能区.各类主体功能区开发方式,保护内容及首要发展任务均各不相同.
开展国家尺度长时间序列高精度的土地利用/覆盖变化遥感监测,并获取土地利用/覆盖变化的相关信息,对研究中国不同主体功能区城乡建设用地扩张特征具有重要意义[16-17].本研究团队在已完成的2000年和2010年两期全国土地利用变化数据库的基础之上[18-20],更新了2013年全国土地利用数据库并生成分期的城乡建设用地扩张空间数据集.基于以上数据集,分析2000年至今中国城乡建设用地扩张的时空特征,并对比2000-2010年和2010-2013年中国不同主体功能区城乡建设开发格局的异同及其与主体功能区规划的契合程度,进而为国土空间管控和城乡建设发展提供政策依据.
2 数据与方法
2.1 土地利用数据集
在已建立的2000年和2010年两期全国土地利用变化数据库的基础[18-20]上,利用遥感图像计算机屏幕人机交互直接判读为核心的全国土地利用遥感制图技术方案,更新了2013年的全国土地利用变化数据库.具体方法是通过2010年与2013年遥感影像对比,在2010年土地利用数据的基础上,判定并勾画变化区域并标注类型变化的动态信息编码,该编码能够同时反映变化斑块在2010年和2013年前后两个时段的土地利用类型.在此基础上建成了2013年全国1:10万比例尺土地利用数据库,并生成了两期(2000-2010年,2010-2013年)城乡建设用地扩张空间数据集.遥感数据源主要是Landsat TM影像,在Landsat TM数据无法覆盖或质量较差的区域,使用资源三号卫星影像和Google Earth影像等数据进行补充,以提高判读和制图精度.通过图形切割处理和面积平差计算,分别计算出全国耕地,林地,草地,水域,城乡建设用地,未利用地等6个一级类型及25个二级类型的土地面积.为保证数据的质量与精度,在2013年数据解译前期对全国范围内开展野外调查,并对野外调查资料与外业实地记录,按照10%的县数比例随机抽取图斑开展精度验证.经验证,土地利用一级类型综合评价精度达到94.3%以上,二级类型分类综合精度达91.2%以上,满足1:10万比例尺用户制图精度.本研究将城乡建设用地进一步分为3个二级土地利用类型进行分析,分别为城镇用地,农村居民点用地和工矿交通建设用地.其中城镇用地指大城市,中等城市,小城市及镇以上的建成用地;农村居民点用地指镇以下的居民点用地;工矿交通建设用地指独立于各级居民点以外的厂矿,大型工业区,油田,盐场,采石场等用地,以及交通道路,机场,码头及特殊用地.
2.2 国家级主体功能区区划
主体功能区数据主要来源于国务院发布的《全国主体功能区规划》及中国主体功能区划(V1.0)方案[13].主体功能区按开发方式分为优化开发区,重点开发区,限制开发区和禁止开发区,其中限制开发区又分为农产品主产区和重点生态功能区两类.其中,优化开发区是综合实力较强,经济规模较大,城乡建设体系比较健全,内在经济联系紧密和科技基础创新能力较强的地区,包括环渤海地区,长江三角洲地区和珠江三角洲地区等;重点开发区通常是具备较强的经济基础,城乡建设体系初步形成和能够带动周边地区发展的区域,包括长江中游地区,冀中南地区,中原经济区等18个地区;限制开发区主要是限制大规模高强度城市建设的农产品主产区和重点生态功能区;禁止开发区是禁止进行工业化和城市化开发的严格生态保护区[13].由于禁止开发区是叠加在前三类功能区之上的一种功能类型区,而且面积较其他三类功能区而言相对较小,因此本文未考虑此类型.主体功能区按地域功能层级分为国家级和省级两类,本文重点研究国家级主体功能区,省级主体功能区暂未考虑.中国主体功能区划(V1.0)方案主要以县级行政区划为单元,但部分区域由于考虑与其他指标和规划的协调性,一个县级行政区划中有两个或以上主体功能区划类型.本研究严格按照县级行政区划为单元,当某一单元含有两个或以上主体功能区划类型时,则将其剔除,仅保留全县为同一类主体功能区划类型的县份(图1,表1).这样将更有利于分析区域城乡建设用地扩张变化的特征与差异.
显示原图|下载原图ZIP|生成PPT图1中国主体功能区划[
-->Fig. 1Major Function-oriented Zones of China (Fan Jie, 2015)
-->
Tab. 1
表1
表1中国主体功能区划基本情况
Tab. 1The summary on Major Function-oriented Zones
| 国家级功能类型 | 区县个数 | 土地面积 | |||
|---|---|---|---|---|---|
| 数量 | 百分比(%) | 数量(万km2) | 百分比(%) | ||
| 优化开发区 | 134 | 8.50 | 13.87 | 2.15 | |
| 重点开发区 | 361 | 23.46 | 67.76 | 10.51 | |
| 农产品主产区 | 692 | 41.98 | 181.90 | 28.21 | |
| 重点生态功能区 | 419 | 26.06 | 381.25 | 59.13 | |
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2.3 全国主要发展区域的划分
为了更好地揭示各主体功能区区域特征及区域间差异,根据中国区域协调发展的战略布局,将全国分为东部沿海,中部,西部,东北4大区域(图2).优化开发区主要集中于东部沿海地区,关于优化开发区的具体分析将其进一步细分为京津冀地区,长江三角洲地区,珠江三角洲地区,辽中南地区和山东半岛地区.
显示原图|下载原图ZIP|生成PPT图2中国主要发展区域的划分
-->Fig. 2The distribution on major development zones
-->
2.4 建设用地年变化率及建设用地动态度
为了更好地揭示城乡建设用地扩张的速率和强度,采用"建设用地年变化率"和"建设用地动态度"两个指标,二者单位均为%/yr.其中建设用地年变化率计算公式为:式中:Si为监测开始时间建设用地总面积;ΔSij为监测开始至监测结束时段内建设用地与其他类土地利用类型相互转化面积的总和;t为时间段;建设用地年变化率K反映了与t时段对应的研究区建设用地变化速率.
建设用地动态度的计算公式为:
式中:Sa为研究区总面积;ΔSij为监测开始至监测结束时段内建设用地与其他类土地利用类型相互转化面积的总和;t为时间段;建设用地动态度S反映了与t时段对应的研究区建设用地变化的剧烈程度.
3 结果与分析
3.1 2013年全国各主体功能区城乡建设用地格局分析
2013年国家级主体功能区内共有城乡建设用地17.22×104 km2,占国土面积的1.79%.优化开发区,重点开发区,农产品主产区和重点生态功能区内建设用地面积分别为3.74×104 km2,4.25×104 km2,7.61×104 km2和1.63×104 km2,分别占该类主体功能区国土面积的27.02%,6.27%,4.18%和0.43%(表2),总体上体现了国土开发按照不同主体功能布局的梯级特征.城乡建设用地二级类在不同主体功能区中所占比重也明显不同.优化开发区中城镇用地占比达到50.82%,表明其发展模式以城市化为主;重点开发区中城镇用地,农村居民点和工矿交通用地比例分别为36.40%,44.41%和19.19%,表明重点开发区呈现出城市,农村及工矿业发展并重的局面;而农产品主产区和重点生态功能区中农村居民点占比分别为71.03%,68.01%,表明此二类主体功能区以农村建设为主(表3).因此,城乡建设用地二级类的占比能够清晰体现出不同主体功能区的发展定位.Tab. 2
表2
表22013年中国各主体功能区城乡建设用地面积及在该类主体功能区国土面积中的占比
Tab. 2Area and percentage of built-up area of Major Function-oriented Zones in 2013
| 主体功能区面积(万km2) | 建设用地面积 (万km2) | 占国土面积比例(%) | |
|---|---|---|---|
| 优化开发区 | 13.87 | 3.74 | 27.02 |
| 重点开发区 | 67.76 | 4.25 | 6.27 |
| 农产品主产区 | 181.90 | 7.61 | 4.18 |
| 重点生态功能区 | 381.25 | 1.63 | 0.43 |
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Tab. 3
表3
表32013年中国各主体功能区城乡建设用地二级类占比
Tab. 3The percentage of sub-classes of built-up area from Major Function-oriented Zones in 2013
| 城乡建设用地面积(万km2) | 城镇用地比例(%) | 农村居民点比例(%) | 工矿交通用地比例(%) | |
|---|---|---|---|---|
| 优化开发区 | 3.74 | 50.82 | 31.82 | 17.35 |
| 重点开发区 | 4.25 | 36.40 | 44.41 | 19.19 |
| 农产品主产区 | 7.61 | 18.33 | 71.03 | 10.64 |
| 重点生态功能区 | 1.63 | 16.85 | 68.01 | 15.14 |
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在空间上,2013年优化开发区城乡建设用地主要分布于京津冀地区的北京和天津,长江三角洲地区及珠江三角洲地区,在辽中南地区和山东半岛地区也有零星分布.重点开发区城乡建设用地主要分布于东部沿海地区的天津市滨海地区,河北省南部以及山东省和江苏省交界地带,中部地区的山西省中部,河南省北部及湖北省东部地区,此外在西部地区的四川省中部,陕西省中部和重庆市也有较为集中的分布.农产品主产区城乡建设用地主要分布于东部沿海地区的河北省,山东省和江苏省大部分地区,中部地区的河南省和安徽省大部分地区以及东北地区西部.重点生态功能区城乡建设用地分布则较为分散,零星分布于全国大部分地区(图3).
显示原图|下载原图ZIP|生成PPT图32013年中国各主体功能区城乡建设用地空间分布
-->Fig. 3Spatial distribution of built-up area from Major Function-oriented Zones in 2013
-->
3.2 2000-2010年和2010-2013年全国各主体功能区城乡建设用地扩张特征与区域差异对比
在空间上,2000-2010年全国建设用地扩张广泛分布于东部沿海地区及中部地区,并在东北地区南部和西部地区的甘肃省南部,四川省东部以及重庆市等地区有较为明显的扩张.其中建设用地扩张最为明显的地区主要位于京津冀地区的北京和天津,长江三角洲地区,珠江三角洲地区以及西部地区的重庆市和四川省成都市等地,此外,中部地区的各省会城市周边建设用地扩张也较为明显(图4a).2010-2013年全国建设用地扩张最明显的地区位于长江三角洲,其次为环渤海地区,东北地区大部分地区建设用地扩张并不显著(图4b).
显示原图|下载原图ZIP|生成PPT图42000-2010年和2010-2013年中国各主体功能区城市扩张空间分布
-->Fig. 4Urban expansion for Major Function-oriented Zones in China in 2000-2010 and 2010-2013
-->
从数量上看,与2000-2010年相比,4类主体功能区建设用地2010-2013年年变化面积均有不同程度的增加(图5b),其中2000-2010年优化开发区建设用地年变化面积最高,而在2010-2013年,优化开发区年变化面积增速明显降低,转为重点开发区建设用地年变化面积最高(表4).与研究期前10年相比,后3年优化开发区年增长率明显降低,其他各类主体功能区的建设用地年变化率均明显提高(图5c),其中以重点开发区年变化率最高,重点生态功能区年变化率增速最快,其后3年建设用地年变化率为前10年的2.79倍,但其年均扩张面积仍处于最低水平(表4).此外,研究期后3年各类主体功能区动态度均有所提高,其中优化开发区略有提高,重点生态功能区提高最为明显(图5d),但从数值上看,2010-2013年建设用地动态度依然是优化开发区最高,虽然其动态度与前10年基本持平,但仍比其他3类主体功能区高出数倍(表4).
Tab. 4
表4
表42000-2010年和2010-2013年中国各类主体功能区城市扩张相关指标统计
Tab. 4The related indexes of urban expansion from Major Function-oriented Zones in 2000-2010 and 2010-2013
| 功能区类型 | 各类主体功能区总面积(km2) | 指标 | 2000-2010年 | 2010-2013年 |
|---|---|---|---|---|
| 优化开发区 | 138677.75 | 变化面积(km2) | 9863.24 | 3277.02 |
| 年变化面积(km2/yr) | 986.32 | 1092.34 | ||
| 建设用地年变化率(%/yr) | 4.07 | 3.20 | ||
| 建设用地动态度(%/yr) | 0.71 | 0.79 | ||
| 重点开发区 | 677553.16 | 变化面积(km2) | 8300.64 | 5238.82 |
| 年变化面积(km2/yr) | 830.06 | 1746.27 | ||
| 建设用地年变化率(%/yr) | 2.86 | 4.68 | ||
| 建设用地动态度(%/yr) | 0.12 | 0.26 | ||
| 农产品主产区 | 1819041.33 | 变化面积(km2) | 6551.95 | 5016.57 |
| 年变化面积(km2/yr) | 655.19 | 1672.19 | ||
| 建设用地年变化率(%/yr) | 1.02 | 2.35 | ||
| 建设用地动态度(%/yr) | 0.04 | 0.09 | ||
| 重点生态功能区 | 3812537.64 | 变化面积(km2) | 1449.10 | 1337.47 |
| 年变化面积(km2/yr) | 144.91 | 445.82 | ||
| 建设用地年变化率(%/yr) | 1.07 | 2.98 | ||
| 建设用地动态度(%/yr) | 0.004 | 0.012 |
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显示原图|下载原图ZIP|生成PPT图52000-2010年及2010-2013年中国各类主体功能区城市扩张相关指标统计
-->Fig. 5The charts of urban expansion related indexes from Major Function-oriented Zones in 2000-2010 and 2010-2013
-->
21世纪前10年和后3年相比,4类国家级主体功能区建设用地面积均呈现持续增加趋势,后3年增加的总面积均小于前10年增加的总面积,但不同主体功能区年变化面积和年变化率差异较大.优化开发区建设用地在前后两个阶段年变化面积基本持平,略有增长,但年变化率略有下降.优化开发区建设用地的扩张主要表现在大中型城市的扩张,建设用地的面积增加主要来源于城市建设用地侵占城市周边和郊区的耕地.在优化开发区内部,东部沿海和东北地区建设用地扩张呈现出"南方减缓,北方持平,中部继续加速"的空间格局.与前10年相比,2010-2013年重点开发区建设用地年变化面积和年变化率增加幅度较大,基本上是前10年的两倍.建设用地的增加主要表现在城镇用地和农村居民点的扩张.在全国尺度上,重点开发区建设用地扩张呈现出"西部和东北急剧加速,东部沿海和中部增速基本持平"的趋势.与前10年相比,2010-2013年农产品主产区建设用地的年变化面积和年变化率明显增加,其中年变化面积增加了约1.5倍,年变化率增加了约1.3倍.农产品主产区建设用地扩张呈现出"全区明显增速,西部急剧加速"的趋势.而重点生态功能区后3年与前10年相比建设用地的年变化面积增加了约2倍,年变化率增加了约1.8倍.重点生态功能区建设用地扩张呈现出"全区增速显著,西部急剧加速,东北增速放缓"的趋势.农产品主产区和重点生态功能区中建设用地的增加包括城镇用地和农村居民点的扩张,但这两个区内农村居民点所占比例较大,建设用地扩张也主要源于农村居民点的扩张.
从整体上看,全国优化开发区的城乡建设用地扩张速率得到有效控制,建设用地年变化率明显下降,但由于其主体功能区总面积小,且建设用地扩张面积较大这一特点,导致其建设用地动态度在研究时期的后3年依然维持最高.这在一定程度上表明,主体功能区规划颁布以来,优化开发区的城市化进程已开始由单纯的城镇用地面积扩张向城市化结构优化方向良性发展.重点开发区,农产品主产区和重点生态功能区的建设用地年变化率和动态度在2010-2013年均有很大程度的提高.重点开发区建设用地高速率和高强度的扩张反映了重点开发区城市化进程的加快,这是国家主体功能区战略中重点区域开发政策落实的最直接表现.虽然农产品主产区和重点生态功能区建设用地年变化率和动态度在研究期后3年整体上依然较低,但与前10年相比,增长速率过快,并不符合国家主体功能区战略中其"限制开发"的功能定位.
3.3 2000-2010年和2010-2013年优化开发区城乡建设用地扩张特征与区域差异对比
从空间上看,2000-2010年全国优化开发区建设用地扩张非常显著,尤其是长江三角洲地区,珠江三角洲地区各省市以及北京,天津和沈阳地区,城市周边建设用地扩张在10 km×10 km栅格尺度上面积比例均超过10%,而在一些经济发展较快的城市,如广州,深圳,北京,天津,上海,苏州,无锡等,每10 km×10 km范围内建设用地扩张面积比例甚至超过20%(图6a).与前10年相比,2010-2013年优化开发区建设用地扩张速度在很多地区均有所减缓,其中以珠江三角洲地区最为明显,在北京,天津两市周边地区建设用地均呈现一定程度扩张,而长江三角洲地区建设用地在主体功能区规划颁布后的3年间仍然有很大程度的扩张(图6b).
显示原图|下载原图ZIP|生成PPT图62000-2010年和2010-2013年中国优化开发区城市扩张空间分布
-->Fig. 6Spatial distribution of urban expansion in optimal development zones in China in 2000-2010 and 2010-2013
-->
从数量上看,珠江三角洲地区建设用地年变化面积从研究期前10年的261.44 km2/yr迅速减少至104.28 km2/yr,在5个对比区域内减少幅度最大;而长江三角洲地区建设用地年变化面积从研究期前10年的414.34 km2/yr快速增长至634.96 km2/yr,在5个对比区域内增幅最为明显.其他区域增减幅度并不显著(图7b).与2000-2010年相比,2010-2013年除辽中南地区和山东半岛地区建设用地年变化率有小幅增加外,其余3个地区建设用地年变化率均有所下降,其中珠江三角洲地区下降最为明显,其后3年建设用地年变化率与前10年相比减少了5.1 %/yr,山东半岛建设用地年变化率后3年比前10年增加了0.51 %/yr,增幅最大(图7c).从建设用地动态度指标来看,研究期前后建设用地变化最为剧烈的地区为长江三角洲地区和珠江三角洲地区,其中长江三角洲地区后3年建设用地动态度增加了0.51 %/yr,达到了1.46 %/yr;而珠江三角洲地区后3年建设用地动态度减少了0.63 %/yr,降至0.42 %/yr,其他区域动态度增减变化不大(图7d).
显示原图|下载原图ZIP|生成PPT图72000-2010年和2010-2013年中国优化开发区城市扩张相关指标统计
-->Fig. 7Urban expansion statistics of optimal development zones in China in 2000-2010 and 2010-2013
-->
从整体上看,珠江三角洲地区在主体功能区规划颁布以来,城市扩张速度与强度较前期均有一定程度的减缓,其建设用地扩张模式得到一定程度的优化;与之相反长江三角洲地区和山东半岛地区,这两个地区的城市扩张速度与强度不减反增,尤其以长江三角洲地区最为明显,其年均增量明显高于其他优化开发区.而京津冀地区和辽中南地区城市扩张速度与强度在主体功能区规划颁布前后基本持平.
3.4 2000-2010年和2010-2013年重点开发区城乡建设用地扩张特征与区域差异对比
从空间上看,2000-2010年间全国重点开发区城市扩张主要分布于东部沿海地区,中部地区和西部地区城市周边,其中,扩张较剧烈的地区主要包括东部沿海地区的山东省和江苏省交界地区,东北地区的吉林省长春市和黑龙江省哈尔滨市,中部地区的山西省中部,河南省北部,湖北省东部,湖南省东北部,江西省北部和安徽省中南部地区以及西部地区的内蒙古鄂尔多斯市,四川省成都市,重庆市,云南省昆明市与玉溪市及新疆乌鲁木齐市周边地区(图8a).2010-2013年重点开发区城市扩张的空间分布状况与前10年基本保持一致,增长最为明显的地区主要包括安徽省东中南部,内蒙古鄂尔多斯市,四川省成都市和新疆乌鲁木齐市(图8b).
显示原图|下载原图ZIP|生成PPT图82000-2010年和2010-2013年中国重点开发区城市扩张空间分布
-->Fig. 8Spatial distribution of urban expansion in key development zones in China in 2000-2010 and 2010-2013
-->
从数量上看,建设用地年变化面积在4大分区内均有不同程度的增加,研究期后3年较前10年增加最为明显的是西部地区,从326.17 km2/yr增加至832.77 km2/yr;此外,东北地区年变化面积虽然总量较小,但与前10年相比,其增加幅度最大,约为2.85倍.东部沿海地区和东北地区增加幅度较小(图9b).2010-2013年间,建设用地年变化率最高的是西部地区,达到6.65 %/yr,而较前10年增幅最大的是东北地区,从1.10 %/yr增至2.82 %/yr(图9c).就建设用地动态度而言,2010-2013年依然是东部沿海地区最高,为0.63 %/yr,而增加幅度最大的是东北地区和西部地区,其后3年动态度分别为前10年的2.86倍和2.57倍(图9d).
整体上,主体功能区规划颁布后,重点开发区的城乡建设用地年均扩张面积已经超过了优化开发区,同时其扩张速度和强度在4大分区内也均呈现增加态势,其中以西部地区和东北地区最为剧烈,西部地区建设用地年增加面积和增加速率两方面均高于其他区域.东部沿海地区和中部地区增加速度较缓,各大区城市扩张形势基本符合主体功能区规划要求.
显示原图|下载原图ZIP|生成PPT图92000-2010年和2010-2013年中国重点开发区城市扩张相关指标统计
-->Fig. 9Urban expansion statistics of key development zones in China in 2000-2010 and 2010-2013
-->
3.5 2000-2010年和2010-2013年农产品主产区城乡建设用地扩张特征与区域差异对比
从空间上看,2000-2010年间全国农产品主产区建设用地扩张较为分散,零星分布于东部沿海地区,中部地区,东北地区南部和西部地区的东南角一带.虽然农产品主产区内的建设用地扩张覆盖全国,但总量较小,其中扩张速度较快的地区包括东部沿海的河北省和山东省交界地带,江苏省和福建省大部分地区,东北地区的辽宁省,吉林省西部,中部地区的河南省,安徽省,湖南省及湖北省,西部地区的四川省,云南省,贵州省及新疆北部地区(图10a).相较前10年,2010-2013年农产品主产区城市扩张面积较小,且主要集中在河南,山东和安徽一带(图10b).
显示原图|下载原图ZIP|生成PPT图102000-2010年和2010-2013年中国农产品主产区城市扩张空间分布
-->Fig. 10Spatial distribution of urban expansion in agricultural production zones in China in 2000-2010 and 2010-2013
-->
从数量上看,2010-2013年全国农产品主产区建设用地年变化面积最大的是东部沿海地区,为590.47 km2/yr,增长速度最快的是西部地区,为442.36 km2/yr,约为前10年的3.77倍,此外,东北地区和中部地区也有比较明显的增长(图11b).西部地区2010-2013年建设用地年变化率较前10年增加速度更快,年变化率数值也更高,为5.79 %/yr,其他3个大区建设用地年变化率均有不同程度的增长(图11c).农产品主产区内建设用地动态度始终是东部沿海地区最高,研究期前10年和后3年分别为0.11 %/yr和0.22%/yr,而西部地区动态度增幅最大,从前10年的0.01 %/yr增加至后3年的0.05 %/yr,增幅近5倍.此外,中部地区动态度升高也比较明显,前10年仅为0.05 %/yr,而后3年增至0.14 %/yr(图11d).
显示原图|下载原图ZIP|生成PPT图112000-2010年和2010-2013年中国农产品主产区城市扩张相关指标统计
-->Fig. 11Urban expansion statistics of agricultural production zones in China in 2000-2010 and 2010-2013
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整体上,主体功能区规划颁布后,农产品主产区的城乡建设年均扩张面积已经超过了优化开发区,其中东部沿海,中部和西部地区内城乡建设用地年增加面积均超过前10年的2倍,西部地区的年增加速率更是达到前10年的3倍以上.此外,城市扩张速度和强度在4大分区内也明显增加,其中西部地区最为剧烈.除局部地区以外,各大区城市扩张年变化率和动态度明显小于重点开发区,基本符合主体功能区规划要求.
3.6 2000-2010年和2010-2013年重点生态功能区城乡建设用地扩张特征与区域差异对比
从空间上看,全国重点生态功能区建设用地扩张面积相对较小且分散,10 km×10 km栅格内建设用地扩张百分比均在2%以下,其中2000-2010年建设用地扩张主要集中在中部地区的湖北省东部及湖北省,湖南省,重庆市交界地带以及西部地区内蒙古东部和甘肃省南部及陕西省大部分地区(图12a).而在2010-2013年间,重点生态功能区建设用地扩张面积非常小(图12b).
显示原图|下载原图ZIP|生成PPT图122000-2010年和2010-2013年中国重点生态功能区城市扩张空间分布
-->Fig. 12Spatial distribution of urban expansion in key ecological function zones in China in 2000-2010 and 2010-2013
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从数量上看,各大区内重点生态功能区建设用地扩张量均较小,西部地区年变化面积最大,研究期前10年和后3年分别为82.58 km2/yr和294.69 km2/yr,且其增速较快;其次是中部地区,其后3年建设用地年变化面积是前10年的3.01倍(图13b).建设用地年变化率方面,中部地区在2010-2013年达到6.66 %/yr,年变化率最快,且在此期间重点生态功能区建设用地年变化率明显超过农产品主产区和重点开发区(图13c);而在西北地区建设用地年变化率增幅最大,后3年约为前10年的3.23倍.重点生态功能区建设用地动态度在两个时期内均以东部沿海地区最高,分别为0.02 %/yr和0.04 %/yr,而西部地区增幅最快,后期为前期的3倍,但数量较小,2010-2013年其动态度仅为0.009 %/yr(图13d).
显示原图|下载原图ZIP|生成PPT图132000-2010年和2010-2013年中国重点生态功能区城市扩张相关指标统计
-->Fig. 13Urban expansion statistics of key ecological function zones in China in 2000-2010 and 2010-2013
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整体上,主体功能区规划颁布后,重点生态功能区的城市扩张速度和强度在4大分区均有不同程度的增加,其中西部地区最为剧烈,东北地区增加速度较缓.值得注意的是,中部地区城乡建设用地的年变化率和动态度的增长均十分显著,其建设用地年变化率更是明显高于农产品主产区,甚至高于重点开发区,需进一步加强管控.
4 结论
利用多期遥感数据解译获得的中国土地利用变化数据,结合国家主体功能区规划方案,分析21世纪前10年与其后3年城乡建设用地扩张的空间格局与时空特征,通过建设用地年变化率及建设用地动态度等指标分区分类对比分析,揭示了主体功能区规划颁布前后全国范围及东部,中部,西部,东北4大区域内各主体功能区城乡建设用地变化特征及原因.(1)2013年全国优化开发区,重点开发区,农产品主产区和重点生态功能区城乡建设用地在该类主体功能区国土面积中的占比分别为27.02%,6.27%,4.18%和0.43%;城镇建设用地占比分别为50.82%,36.40%,18.33%和16.85%,农村建设用地占比规律则与之相反,体现了国土开发按照不同主体功能布局的梯级特征.
(2)2010-2013年与2000-2010年相比,中国优化开发区城乡建设用地年增长率明显降低,重点开发区,农产品主产区和重点生态功能区建设用地年增长率均大幅度增加;其中重点开发区和农产品主产区的城乡建设用地年均扩张面积已经超过了优化开发区,重点生态功能区城乡建设用地年均扩张面积和城乡建设用地动态度仍处于最低的水平.
(3)在区域尺度上,优化开发区中,长江三角洲地区建设用地年均增量明显高于其他优化开发区;重点开发区中,西部地区在年增加面积和增加速率两方面均高于其他区域;农产品主产区中,东部,中部和西部地区内城乡建设用地年增加面积均超过前10年的2倍,西部地区的年增加速率更是达到前10年的3倍以上;重点生态功能区中,中部地区城乡建设用地的年变化率和动态度的增长均最为显著.
(4)2010-2013年中国城乡建设用地扩张的空间格局和变化特征,总体上体现了主体功能区规划的梯级开发要求.但是局部优化开发区,农产品主产区和重点生态功能区建设用地的扩张速度过快,必须切实加强空间管控.
(5)研究表明,采用空间格局变化的分析方法,开展主体功能区规划颁布前后两个时期城乡建设用地扩张特征与分阶段区域差异的分析,清晰刻画出不同功能区和不同地区建设用地变化规律及其与主体功能区规划的契合程度,证明了该分析方法的有效性,可为未来国土开发空间格局的优化和城乡建设发展提供科学依据.
The authors have declared that no competing interests exist.
参考文献 原文顺序
文献年度倒序
文中引用次数倒序
被引期刊影响因子
| [1] | . The combined activity of the International Geosphere-Biosphere Program (IGBP) and the Human Dimensions of the Global Environmental Change Program (HDGEC) of the International Social Science Council (ISSC) has concentrated on the issue of how human land use alters land cover which alters global cycles. The use of the earth's natural resources is nonsystematic and subject to ecological, political, economic, and demographic circumstances. Land cover means biota, soil, surface and ground water, topography, pavement, and human structures. Land use means the productive purposes of use. Land cover changes can be directly man made in the form of replacement of forests with grassland, pasture, or settlement. Other manmade effects are degraded ecosystems resulting from selective logging or livestock grazing in savannas. Changes affect the biomass content, nutrient status, and/or net primary productivity. Although land mass occupies 30% of the earth's surface, the effect on global climate and biogeochemistry occurs even though it may not be obvious. Climate is affected by land mass through gases such as methane and carbon dioxide, and the physical characteristics affect climate and weather through ocean driven atmospheric circulation. The fertility and productivity of marine waters in coastal zones is influenced by the land. 1) It is not known how land use and change are affected by economic development, type of land tenure system, national political stability, population pressures, and international commodity prices. 2) Also not known is how the nature, extent, and magnitude of human activities alters biogeochemical cycles, water, or energy balances globally. 3) The effect of the changed global cycles or climate on the productive uses of land is also undetermined. Without this understanding, it is difficult to predict future consequences of land use and cover change. Several initiatives are required: 1) the development of data sets that provide information on the types and magnitude of land cover conversion and on the spatial fragmentation produced by conversion and the latitudinal gradient of conversion. Information is needed on the link between land covers and socioeconomic conditions. 2) It is necessary to develop a framework for understanding how changes in land use influence changes in land cover in order to improve projections of land cover change. This means developing typology of important land cover conversions, conducting case studies, and developing Global Land Use/Cover Models (GLMs). |
| [2] | . Land use has generally been considered a local environmental issue, but it is becoming a force of global importance. Worldwide changes to forests, farmlands, waterways, and air are being driven by the need to provide food, fiber, water, and shelter to more than six billion people. Global croplands, pastures, plantations, and urban areas have expanded in recent decades, accompanied by large increases in energy, water, and fertilizer consumption, along with considerable losses of biodiversity. Such changes in land use have enabled humans to appropriate an increasing share of the planet's resources, but they also potentially undermine the capacity of ecosystems to sustain food production, maintain freshwater and forest resources, regulate climate and air quality, and ameliorate infectious diseases. We face the challenge of managing trade-offs between immediate human needs and maintaining the capacity of the biosphere to provide goods and services in the long term. |
| [3] | . |
| [4] | . 土地利用/土地覆被变化（LUCC）是人类活动与自然环境相互作用最直接的表现形式，本文采用相同空间分辨率的卫星遥感信息源和相同的技术方法，对中国1980 年代末到2010 年土地利用变化数据进行定期更新。在此基础上，提出并发展土地利用动态区划的方法，研究土地利用变化的空间格局与时空特征。我们发现：1990-2010 年的20 年间，中国土地利用变化表现出明显的时空差异。“南减北增，总量基本持衡，新增耕地的重心逐步由东北向西北移动”是耕地变化的基本特征；“扩展提速，东部为重心，向中西部蔓延”是城乡建设用地变化的基本特征；“林地前减后增，荒漠前增后减，草地持续减少”是非人工土地利用类型变化的主要特征。20 世纪末与21 世纪初两个10 年相比，中国土地利用变化空间格局出现了一些新特征，原有的13 个土地利用变化区划单元演变为15 个单元，且部分区划单元边界发生变化。主要变化格局特征为黄淮海地区、东南部沿海地区、长江中游地区和四川盆地城镇工矿用地呈现明显的加速扩张态势；北方地区耕地开垦重心由东北地区和内蒙古东部转向西北绿洲农业区；东北地区旱作耕地持续转变为水田；内蒙古农牧交错带南部、黄土高原和西南山地退耕还林还草效果初显。近20 年间，尽管气候变化对北方地区的耕地变化有一定的影响，但政策调控和经济驱动仍然是导致我国土地利用变化及其时空差异的主要原因。2000 年后的第一个10 年，土地利用格局变化的人为驱动因素已由单向国土开发为主，转变为开发与保护并重。在空间格局变化的分析方法方面，应用“动态区划法”开展世纪之交两个10 年中国LUCC空间格局变化的分析，有效揭示了20 年来中国LUCC“格局的变化过程”，即动态区划边界的推移、区划单元内部特征的变化与单元的消长等；以及“变化过程的格局”，即土地利用变化过程与特征的分阶段区域差异，清晰刻画了LUCC动态区划中区划单元的消长，单元边界的变动，以及前后10 年的变化强度特征，揭示了土地利用“格局”与“过程”之间的交替转化规律，以及不同类型和区域的变化原因，证明了该分析方法的有效性。 . 土地利用/土地覆被变化（LUCC）是人类活动与自然环境相互作用最直接的表现形式，本文采用相同空间分辨率的卫星遥感信息源和相同的技术方法，对中国1980 年代末到2010 年土地利用变化数据进行定期更新。在此基础上，提出并发展土地利用动态区划的方法，研究土地利用变化的空间格局与时空特征。我们发现：1990-2010 年的20 年间，中国土地利用变化表现出明显的时空差异。“南减北增，总量基本持衡，新增耕地的重心逐步由东北向西北移动”是耕地变化的基本特征；“扩展提速，东部为重心，向中西部蔓延”是城乡建设用地变化的基本特征；“林地前减后增，荒漠前增后减，草地持续减少”是非人工土地利用类型变化的主要特征。20 世纪末与21 世纪初两个10 年相比，中国土地利用变化空间格局出现了一些新特征，原有的13 个土地利用变化区划单元演变为15 个单元，且部分区划单元边界发生变化。主要变化格局特征为黄淮海地区、东南部沿海地区、长江中游地区和四川盆地城镇工矿用地呈现明显的加速扩张态势；北方地区耕地开垦重心由东北地区和内蒙古东部转向西北绿洲农业区；东北地区旱作耕地持续转变为水田；内蒙古农牧交错带南部、黄土高原和西南山地退耕还林还草效果初显。近20 年间，尽管气候变化对北方地区的耕地变化有一定的影响，但政策调控和经济驱动仍然是导致我国土地利用变化及其时空差异的主要原因。2000 年后的第一个10 年，土地利用格局变化的人为驱动因素已由单向国土开发为主，转变为开发与保护并重。在空间格局变化的分析方法方面，应用“动态区划法”开展世纪之交两个10 年中国LUCC空间格局变化的分析，有效揭示了20 年来中国LUCC“格局的变化过程”，即动态区划边界的推移、区划单元内部特征的变化与单元的消长等；以及“变化过程的格局”，即土地利用变化过程与特征的分阶段区域差异，清晰刻画了LUCC动态区划中区划单元的消长，单元边界的变动，以及前后10 年的变化强度特征，揭示了土地利用“格局”与“过程”之间的交替转化规律，以及不同类型和区域的变化原因，证明了该分析方法的有效性。 |
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| [7] | The combined activity of the International Geosphere-Biosphere Program (IGBP) and the Human Dimensions of the Global Environmental Change Program (HDGEC) of the International Social Science Council (ISSC) has concentrated on the issue of how human land use alters land cover which alters global cycles. The use of the earth's natural resources is nonsystematic and subject to ecological, political, economic, and demographic circumstances. Land cover means biota, soil, surface and ground water, topography, pavement, and human structures. Land use means the productive purposes of use. Land cover changes can be directly man made in the form of replacement of forests with grassland, pasture, or settlement. Other manmade effects are degraded ecosystems resulting from selective logging or livestock grazing in savannas. Changes affect the biomass content, nutrient status, and/or net primary productivity. Although land mass occupies 30% of the earth's surface, the effect on global climate and biogeochemistry occurs even though it may not be obvious. Climate is affected by land mass through gases such as methane and carbon dioxide, and the physical characteristics affect climate and weather through ocean driven atmospheric circulation. The fertility and productivity of marine waters in coastal zones is influenced by the land. 1) It is not known how land use and change are affected by economic development, type of land tenure system, national political stability, population pressures, and international commodity prices. 2) Also not known is how the nature, extent, and magnitude of human activities alters biogeochemical cycles, water, or energy balances globally. 3) The effect of the changed global cycles or climate on the productive uses of land is also undetermined. Without this understanding, it is difficult to predict future consequences of land use and cover change. Several initiatives are required: 1) the development of data sets that provide information on the types and magnitude of land cover conversion and on the spatial fragmentation produced by conversion and the latitudinal gradient of conversion. Information is needed on the link between land covers and socioeconomic conditions. 2) It is necessary to develop a framework for understanding how changes in land use influence changes in land cover in order to improve projections of land cover change. This means developing typology of important land cover conversions, conducting case studies, and developing Global Land Use/Cover Models (GLMs). |
| [8] | , |
| [9] | . This report presents a science strategy for the geographic research of the U.S. Geological Survey (USGS) for the years 2005-2015. The common thread running through the vision, mission, and science goals presented in the plan is that USGS geographers will provide national leadership to understand coupled human-environmental systems in the face of land change and will deliver pertinent information to decisionmakers on the vulnerability and resilience of these systems. We define land change science as the study of the human and environment dynamics that give rise to changed land use, cover, and surface form. |
| [10] | . <p>以定性与定量分析相结合的方法建立了耦合系统的评价指标体系,运用灰色关联分析法构建出区域城市化与生态环境交互作用的关联度模型和耦合度模型,定量揭示出中国省区城市化与生态环境系统耦合的主要因素,并从时空角度分析了区域耦合度的空间分布及演变规律。研究结果表明：(1) 城市化与生态环境系统要素之间的耦合是复杂的,总体上表现在城市化对生态环境的胁迫作用和生态环境对城市化的约束作用两个方面。通过关联度计算遴选出作用于生态环境的16项城市化指标和影响城市化的10项生态环境指标,它们较为全面反映出系统交互耦合的机理;(2) 中国区域城市化与生态环境耦合度分布基本符合东、中西空间分异的规律。根据耦合度大小并结合区域城市化与经济发展阶段,大致将全国省区划分为协调、磨合、拮抗和低水平耦合等4种类型,其中以拮抗类型为主;(3) 中国城市化与生态环境耦合度的时序变动表现出明显的阶段性和波动性。</p> . <p>以定性与定量分析相结合的方法建立了耦合系统的评价指标体系,运用灰色关联分析法构建出区域城市化与生态环境交互作用的关联度模型和耦合度模型,定量揭示出中国省区城市化与生态环境系统耦合的主要因素,并从时空角度分析了区域耦合度的空间分布及演变规律。研究结果表明：(1) 城市化与生态环境系统要素之间的耦合是复杂的,总体上表现在城市化对生态环境的胁迫作用和生态环境对城市化的约束作用两个方面。通过关联度计算遴选出作用于生态环境的16项城市化指标和影响城市化的10项生态环境指标,它们较为全面反映出系统交互耦合的机理;(2) 中国区域城市化与生态环境耦合度分布基本符合东、中西空间分异的规律。根据耦合度大小并结合区域城市化与经济发展阶段,大致将全国省区划分为协调、磨合、拮抗和低水平耦合等4种类型,其中以拮抗类型为主;(3) 中国城市化与生态环境耦合度的时序变动表现出明显的阶段性和波动性。</p> |
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| [13] | . <p>中国主体功能区划方案是刻画未来中国国土空间开发与保护格局的规划蓝图,主体功能区规划已上升为主体功能区战略和主体功能区制度。2004-2014年,笔者组织系列研究项目,配合国家编制主体功能区规划,研究地域功能基础理论和功能区划技术流程,提出国家和省区尺度进行空间管制的地域功能区域类型为城市化区域、粮食安全区域、生态安全区域、文化和自然遗产区域等4类,在此基础上转化为以县级行政区划为单元的优化开发、重点开发、限制开发和禁止开发4类主体功能区。研制了由水资源、土地资源,生态重要性、生态脆弱性、环境容量、灾害危险性、经济发展水平、人口集聚度和交通优势度等9类可定量指标及战略选择为1项定性指标构成的地域功能识别指标体系,进行了单项指标评价,开发并运用地域功能适宜程度综合评价指数进行了综合评价,测算了各省区保护类区域下限、开发类区域上限以及开发强度等关键参数;研讨了以规划为应用指向的主体功能区划分方法,形成中国首部主体功能区划方案,按照全国主体功能区规划口径,2020年与2010年相比,全国国土空间开发强度从3.48%增加到3.91%;按照省区集成的主体功能区规划口径,优化、重点、限制开发区域的土地面积比重分别为1.48%、13.60%、84.92%,城市化、粮食安全、生态安全区域的土地面积比重分别为15.08%、26.11%、58.81%。结合区域发展水平、资源环境承载状态、民生质量等相关分析,给出了主体功能区的主要特征。通过区划方案校验,国家和省区分两级采用笔者主持制定的《主体功能区划技术规程》互动完成的全国主体功能区划方案,同预判的吻合程度多为80%以上。</p> . <p>中国主体功能区划方案是刻画未来中国国土空间开发与保护格局的规划蓝图,主体功能区规划已上升为主体功能区战略和主体功能区制度。2004-2014年,笔者组织系列研究项目,配合国家编制主体功能区规划,研究地域功能基础理论和功能区划技术流程,提出国家和省区尺度进行空间管制的地域功能区域类型为城市化区域、粮食安全区域、生态安全区域、文化和自然遗产区域等4类,在此基础上转化为以县级行政区划为单元的优化开发、重点开发、限制开发和禁止开发4类主体功能区。研制了由水资源、土地资源,生态重要性、生态脆弱性、环境容量、灾害危险性、经济发展水平、人口集聚度和交通优势度等9类可定量指标及战略选择为1项定性指标构成的地域功能识别指标体系,进行了单项指标评价,开发并运用地域功能适宜程度综合评价指数进行了综合评价,测算了各省区保护类区域下限、开发类区域上限以及开发强度等关键参数;研讨了以规划为应用指向的主体功能区划分方法,形成中国首部主体功能区划方案,按照全国主体功能区规划口径,2020年与2010年相比,全国国土空间开发强度从3.48%增加到3.91%;按照省区集成的主体功能区规划口径,优化、重点、限制开发区域的土地面积比重分别为1.48%、13.60%、84.92%,城市化、粮食安全、生态安全区域的土地面积比重分别为15.08%、26.11%、58.81%。结合区域发展水平、资源环境承载状态、民生质量等相关分析,给出了主体功能区的主要特征。通过区划方案校验,国家和省区分两级采用笔者主持制定的《主体功能区划技术规程》互动完成的全国主体功能区划方案,同预判的吻合程度多为80%以上。</p> |
| [14] | . Newest planning methods implemented by Chinese government are promoting a coordinated regional development and shaping an orderly spatial structure by applying the regulation of territorial function. This article analyzes the problems of spatial planning and regional strategy caused by the wrongly-set primary goal of economic development; it states that the three-fold objective of competitiveness, sustainability, and welfare fairness shall be the principal for China to implement the spatial regulation in the new era; it discusses about theoretical thoughts and technology framework of conducting the 'Major Function Oriented Zone' based on their different major functions that each region plays in urbanization and industrialization, ecological constructions, grain productions, and protection of natural and cultural heritages; it introduces the new concept of 'Major Function Oriented Zone' that include the major functions category, the stereo regional equilibrium mode, the two-level zoning specification, and the territorial development intensity; it offers a zoning scheme that defines development-optimized and development-prioritized zones as regions with massive urbanization and industrialization, development-restricted zones as ecological constructing or grain producing regions, development-prohibited zones as natural and cultural heritage protecting regions; and finally it addresses the main obstacle for implementing 'Major Function Oriented Zone', which is the institutional arrangement of the supreme goal of high GDP growth rate that is currently being implemented. |
| [15] | . Abstract For a long time, China has been focusing primarily on pursuing economic growth, with less concern about social and environmental development issues. This may make China's development unsustainable. In contrast to its current economic-oriented approach predominated by economic growth, this research note presents a newly proposed approach of ‘major function-oriented zone’ (MFOZ) that is designed by our research team and is largely accepted by the central government and incorporated into its 12th Five-Year Plan. This approach tries to rationalise China's regional development and insists that each region should have its unique functions to perform, determined by its own characteristics, conditions and requirements. With this approach, the central government is able to monitor and coordinate regional and local developments, and hence the ‘Planning of MFOZ’ is seen by the central government as a tool to steer spatial arrangements for the country's long-turn sustainable development. 摘要 长期以来，中国各地都着力于追求快速经济增长，较少关注社会发展和生态保护等问题，这种发展模式是不可持续的。本研究团队提出按照功能区进行国土空间组织，即不同地区应分别承担人口和工业化集聚、粮食安全保障、生态屏障建设等不同功能，实施差异化的发展模式。政策建议得到中央政府认可，主体功能区在“十二五”规划中上升为区域发展战略。本文在介绍主体功能区形成背景和研究框架基础上，对该团队在过去5年中所开展的研究工作进行阐释。包括发展类和保护类主体功能区分类、地域功能识别指标体系构成和内涵、采用单项指标评价和综合指标评价国土空间功能适宜性的缘由及结果、空间综合分析方法和主体功能区草案的研制等。最后简析主体功能区规划和战略实施的制度障碍，提出开展对主体功能区实施情况动态监测和评估的新研究命题。 |
| [16] | 中国科学院机构知识库(中国科学院机构知识库网格（CAS IR GRID）)以发展机构知识能力和知识管理能力为目标，快速实现对本机构知识资产的收集、长期保存、合理传播利用，积极建设对知识内容进行捕获、转化、传播、利用和审计的能力，逐步建设包括知识内容分析、关系分析和能力审计在内的知识服务能力，开展综合知识管理。 中国科学院机构知识库(中国科学院机构知识库网格（CAS IR GRID）)以发展机构知识能力和知识管理能力为目标，快速实现对本机构知识资产的收集、长期保存、合理传播利用，积极建设对知识内容进行捕获、转化、传播、利用和审计的能力，逐步建设包括知识内容分析、关系分析和能力审计在内的知识服务能力，开展综合知识管理。 |
| [17] | . <p>在土地利用变化时空信息平台的支持下,本文对我国20世纪80年代末到90年代末的土地利用变化过程进行了全面分析,揭示了我国10年来土地利用变化的时空规律,分析了这些规律形成的主要政策、经济和自然成因。研究表明,20世纪90年代,全国耕地总面积呈北增南减、总量增加的趋势,增量主要来自对北方草地和林地的开垦。林业用地面积呈现总体减少的趋势,减少的林地主要分布于传统林区,南方水热充沛区造林效果明显。中国城乡建设用地整体上表现为持续扩张的态势。90年代后5年总体增速减缓,西部增速加快。20世纪90年代我国的土地利用变化表现出明显的时空差异,政策调控和经济驱动是导致土地利用变化及其时空差异的主要原因。据此,本文提出在今后的全国土地利用规划中,应充分考虑我国现代土地利用变化的区域分异规律。同时,在生态环境恢复与建设规划中也应强调自然地理地带的针对性,同时要改变传统的资源规划与管理思路,在基础设施日益完备的条件下,最大程度地发挥跨区域土地资源优化配置的综合优势</p> . <p>在土地利用变化时空信息平台的支持下,本文对我国20世纪80年代末到90年代末的土地利用变化过程进行了全面分析,揭示了我国10年来土地利用变化的时空规律,分析了这些规律形成的主要政策、经济和自然成因。研究表明,20世纪90年代,全国耕地总面积呈北增南减、总量增加的趋势,增量主要来自对北方草地和林地的开垦。林业用地面积呈现总体减少的趋势,减少的林地主要分布于传统林区,南方水热充沛区造林效果明显。中国城乡建设用地整体上表现为持续扩张的态势。90年代后5年总体增速减缓,西部增速加快。20世纪90年代我国的土地利用变化表现出明显的时空差异,政策调控和经济驱动是导致土地利用变化及其时空差异的主要原因。据此,本文提出在今后的全国土地利用规划中,应充分考虑我国现代土地利用变化的区域分异规律。同时,在生态环境恢复与建设规划中也应强调自然地理地带的针对性,同时要改变传统的资源规划与管理思路,在基础设施日益完备的条件下,最大程度地发挥跨区域土地资源优化配置的综合优势</p> |
| [18] | . <p>Land use and land cover change as the core of coupled human-environment systems has become a potential field of land change science (LCS) in the study of global environmental change. Based on remotely sensed data of land use change with a spatial resolution of 1 km × 1 km on national scale among every 5 years, this paper designed a new dynamic regionalization according to the comprehensive characteristics of land use change including regional differentiation, physical, economic, and macro-policy factors as well. Spatial pattern of land use change and its driving forces were investigated in China in the early 21st century. To sum up, land use change pattern of this period was characterized by rapid changes in the whole country. Over the agricultural zones, e.g., Huang-Huai-Hai Plain, the southeast coastal areas and Sichuan Basin, a great proportion of fine arable land were engrossed owing to considerable expansion of the built-up and residential areas, resulting in decrease of paddy land area in southern China. The development of oasis agriculture in Northwest China and the reclamation in Northeast China led to a slight increase in arable land area in northern China. Due to the “Grain for Green” policy, forest area was significantly increased in the middle and western developing regions, where the vegetation coverage was substantially enlarged, likewise. This paper argued the main driving forces as the implementation of the strategy on land use and regional development, such as policies of “Western Development”, “Revitalization of Northeast”, coupled with rapidly economic development during this period.</p> |
| [19] | . China has experienced an unprecedented urbanization and industrialization in the past decades. In this research, we examined the dynamics of construction lands and impervious surface areas (ISA) based on land use/cover change and ISA datasets between 2000 and 2008, which were provided by the national resources and environmental remote sensing information platform. The results indicated that the construction areas and ISA increased by 3468.30 and 2212.24 km2/a in this period primarily due to the implementation of national macro-development strategies and fast-growing economy. In 2008, ISA accounted for 0.86% of the total land area in China. Urban land areas increased by 43.46% between 2000 and 2008. The annual growth rate of 1788.22 km2/a in this period was 2.16 times that in the 1990s. In particular, urban ISA increased by 53.30% between 2000 and 2008 with an annual growth rate of 1348.85 km2/a. During the 8 years, the ISA in China increased rapidly, especially in the Beijing-Tianjin-Tangshan Metropolitan Region, Pearl River Delta, Yangtze River Delta, and the western China region. The increasing ISA may influence potentially water environmental quality in the major basins. In particular, the number of subbasins having ISA of greater than 10% increased considerably, which were primarily distributed in the Haihe River, Yangtze River and Pearl River basins. In 2008, 14.42% of the basin areas were affected by the increased ISA. |
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