（土地资源管理专业论文）武汉城市圈土地利用结构时空演变及驱动力研究.pdf

l， 华中农业大学学位论文独创性声明及使用授权书 学位论文 否如需保密，解密时间年月日 是否保密 l 独创性声明 本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成 果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发 表或撰写过的研究成果，也不包含为获得华中农业大学或其他教育机构的学位或证书 而使用过的材科，指导教师对此进行了审定与我一同工作的同志对本研究所做的任 何贡献均已在论文中做了明确的说明，并表示了谢意 研究生签名：i 磊：| 正 时间：砂啪年多月j 日 学位论文使用授权书 本人完全了解华中农业大学# - y - 保存、使用学位论文的规定，即学生必须按照学 校要求提交学位论文的印刷本和电子版本；学校有权保存提交论文的印刷版和电子版， 并提供目录检案和阅览服务，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位 论文本人同意华中农业大学可以用不同方式在不同媒体上发表，传播学位论文的全 部或部分内容，同时本人保留在其他媒体发表论文的权力 注：保密学位论文( 即涉及技术秘密、商业秘密或申请专利等潜在需要提交保密的论 文) 在解密后适用于本授权书 学位论文作者始、雷诬 锄鼢俊他 签名日期：- , o l 。年月i 自 签名日期：加fu 年6 月纱日 注：请将本表：直接装订往学何论文的扉页平1 1 目录之间 华中农业大学2 0 1 0 届硕七学位论文：武汉城市嘲十地利用结构时窄演变及驱动力研究 目录 摘要i a b s t r a c t i i 1 绪论1 1 1 研究背景与研究意义1 1 1 1 研究背景1 1 1 2 研究意义2 1 2 国内外研究综述2 1 2 1 城市圈相关研究2 1 2 2 土地资源配置相关研究2 1 2 3 土地利用相关研究3 1 2 4 土地利用结构演变驱动力相关研究4 1 3 研究内容、方法和技术路线5 1 3 1 研究内容5 1 3 2 研究方法。6 1 3 3 技术路线7 1 4 论文创新点及存在的不足7 1 4 1 可能创新7 1 4 2 不足之处8 参考文献8 2 相关概念和基础理论概述。l o 2 1 相关概念。1 0 2 1 1 城市圈1o 2 1 2 土地利用类型。1 1 2 1 3 土地利用结构1 l 2 2 基础理论l2 2 2 1 系统理论1 2 2 2 2 区位与级差地租理论1 3 2 2 3 集聚效应理论1 4 2 2 4 人地协调理论15 参考文献16 3 武汉城市圈土地利用结构现状及时空演变分析。1 7 3 1 区域概况1 7 目录 3 2 数据来源及说明1 8 3 3 土地利用结构现状分析l9 3 3 1 土地利用概况1 9 3 3 2 多样性分析2 0 3 3 3 区位熵分析2 1 3 3 4 土地利用现状分析总结2 2 3 4 土地利用结构时空演变分析2 3 3 4 1 时间序列上的熵变分析2 3 3 4 2 区域空间差异分析3 1 参考文献3 6 4 武汉城市圈土地利用结构演变驱动力分析3 7 4 1 研究方法的选取3 7 4 2 指标的确定3 8 4 3 主成分分析3 8 4 3 1 主成分分析的数学模型3 8 4 3 2 研究区主成分分析步骤3 9 4 4 研究区土地利用结构演变的主要驱动力分析4 4 4 4 1 经济发展4 4 4 4 2 产业结构转换4 5 4 4 3 人口增长4 6 4 4 4 交通及区位4 6 4 4 5 城市化水平。4 8 参考文献4 9 5 研究结论及相关建议5 0 5 1 结论与讨论5 0 5 2 对策建议5 2 5 2 1 正确处理经济发展与土地资源利用的关系5 2 5 2 2 加快产业分工合作，调整优化产业结构5 3 5 2 3 控制人口数量，切实保护耕地资源5 3 5 2 4 加速城市圈交通整合，以交通促进土地利用结构优化5 4 5 2 5 提高工业用地集约利用水平5 5 研究生期间发表的论文 5 6 致谢。5 7 华中农业人学2 0 1 0 届硕十：学位论文：武汉城市圈七地利用结构时空演变及驱动力研究 图表目录 图1 1 论文技术路线7 图2 1 地租影响下的土地利用功能分区圈层图1 3 图2 2 从单中心到多中心的土地价值( 地租函数) 的变化1 4 图3 1 武汉城市圈示意图1 7 图3 2 武汉城市圈2 0 0 6 年土地利用类型结构图1 9 图3 3 武汉城市圈19 9 7 2 0 0 6 年土地利用信息熵演变图示。2 5 图3 4 武汉城市圈1 9 9 7 2 0 0 6 年土地利用均衡度变化图。2 6 图3 5 武汉、黄石、鄂州、孝感、黄冈和咸宁的土地利用结构熵值演变图示2 8 图3 - 6 仙桃、天门和潜江三市的土地利用结构熵值演变图示2 9 图3 7 武汉城市圈2 0 0 6 年土地利用结构信息熵值区域差异分布图31 图3 8 武汉城市圈各市1 9 9 7 - - - 2 0 0 6 年土地利用综合动态度图示3 4 表3 1 武汉城市圈2 0 0 6 年土地利用类型结构表2 0 表3 2 武汉城市圈2 0 0 6 年土地利用多样化指数表2 0 表3 3 武汉城市圈2 0 0 6 年各市土地利用区位指数表2 l 表3 41 9 9 7 2 0 0 6 年武汉城市圈土地利用结构比例及其信息熵、均衡度和集中度2 5 表3 5 武汉城市圈土地利用类型与土地利用结构信息熵相关分析。2 7 表3 61 9 9 7 2 0 0 6 年武汉城市圈各市土地利用结构的信息熵2 8 表3 7 武汉城市圈各个城市间土地利用结构信息熵相关分析2 9 表3 8 武汉城市圈各城市各类土地利用相对变化率。3 6 表4 1 武汉城市圈土地利用结构变化驱动力指标标准化数据4 0 表4 2 土地利用结构变化驱动因子变量相关系数矩阵。4 0 表4 3 驱动因子特征值和主成分贡献率4 l 表4 4 主成分载荷矩阵4 2 表4 5 因子得分矩阵4 2 表4 6 19 9 7 2 0 0 6 年两个主成分分数值4 3 表4 7 武汉城市圈1 9 9 7 年和2 0 0 6 年三大产业产值结构对比分析表4 5 表4 8 武汉城市圈1 9 9 7 年- 2 0 0 6 年二三产业产值与耕地和建设用地面积的相关性分, j 7 4 5 表4 - 92 0 0 6 年武汉城市圈9 个城市区位优势指标与g d p 对比表4 7 表4 1 0 城市化水平与建设用地、耕地面积的相关性分析4 8 华中农业大学2 0 1 0 届硕一l ：学位论文：武汉城市圈土地利用结构时窄演变及驱动力研究 摘要 土地是人类社会生存和发展不可替代的物质基础和空间载体，是人类一切社会 经济活动的支撑和基础。人类所进行的各种生产和生活活动最终都体现在土地利用 结构的变化上，而一个地区不同时期的土地利用状况及其结构功能很大程度上反映 了该地区不同时期的自然资源条件和社会经济发展状况。 武汉城市圈是湖北省乃至整个中部地区经济崛起的焦点和核心，区域内土地利 用类型和分布与区域经济及产业布局相互作用、相互影响。研究城市圈土地利用结 构演变规律及驱动因素，不但有利于提高土地资源的配置效率，保持土地利用系统 的良性循环，而且还可以为协调各城市和各行业的用地需求、优化调整产业布局提 供重要的参考依据。 本论文采用武汉城市圈1 9 9 7 2 0 0 6 年的土地利用变更数据，以土地利用结构现状 评价一土地利用结构时空演变分析一驱动力研究一结论及建议为主线，以理论分析 和数学计量模型为主要研究方法，通过对研究区域土地利用结构数据的分析，揭示 区域土地利用结构的特点及变化规律，并从定量角度探讨其演变驱动因素，从而为 区域土地利用总体规划和社会经济的可持续发展提供决策依据。 第一章绪论部分主要介绍了区域土地利用结构研究的背景及意义，全面总结了 土地利用结构相关研究的国内外进展，介绍了论文研究的内容、方法和思路，以及 论文可能的创新和存在的不足。第二章介绍了本文所涉及的基本概念和支撑论文研 究的主要理论，其中主要介绍了城市圈、土地利用类型和土地利用结构三个概念， 阐述了系统理论、区位及级差地租理论、集聚效应理论和人地协调理论等基础理论。 第三章在阐述研究区域概况的基础上，分析研究区域的土地利用结构现状，并利用 数学模型从时间序列和空间角度分析了研究区域土地利用结构演变的过程和规律。 第四章以研究区域土地利用结构的演变规律为依据，探讨影响武汉城市圈土地利用 结构演变的社会经济驱动因素。第五章为研究结论和相关建议。 关键词：武汉城市圈；土地利用结构；时空演变；驱动因素 a b s t r a c t l a n di st h ei r r e p l a c e a b l em a t e r i a lb a s i sa n ds p a c ev e c t o rf o rh u m a ns o c i e t y ss u r v i v a l a n dd e v e l o p m e n t ，a n di ti st h em o s ti m p o r t a n ts u p p o r ta n di n f r a s t r u c t u r ef o rh u m a n s s o c i o - e c o n o m i ca c t i v i t i e s a l lh u m a na c t i v i t i e sw i l le v e n t u a l l yr e f l e c ti nt h es t r u c t u r eo f l a n du s e a tt h es a m et i m e 1 a n du t i l i z a t i o na n ds t r u c t u r ef u n c t i o no fo n er e g i o na t d i f f e r e n t p e r i o d s w i l la l s o r e s p o n s e i t sn a t u r a lc o n d i t i o n sa n ds o c i o e c o n o m i c d e v e l o p m e n t w u h a nu r b a na g g l o m e r a t i o ni st h ec o r er e g i o no fh u b e ip r o v i n c ea sw e l la st h e f o c u sa r e ao ft h ew h o l ec e n t r a lc h i n a i n t e r a c t i o n sc o n s t a n t l yo c c u ri nl a n d u s e t y p e s ， r e g i o n a le c o n o m i ca n di n d u s t r i a ll a y o u ti nt h ew h o l er e g i o n s t u d y i n go nt h ee v o l u t i o no f l a n d - u s es t r u c t u r ea n dd r i v i n gf o r c e sh a sa p p a r e n tp r a c t i c a ls i g n i f i c a n c e i ti sn o to n l yh e l p t oi m p r o v et h ee f f i c i e n c yo ft h ea l l o c a t i o no fl a n dr e s o u r c e s ，t om a i n t a i nav i r t u o u sc i r c l e o fl a n d u s e s y s t e m ，b u t a l s ot o p r o v i d ei m p o r t a n t r e f e r e n c e st oc o o r d i n a t el a n d r e q u i r e m e n t s i ns e c t o r sa n dr e g i o n s ，a n dt h e nt o o p t i m i z ea n da d j u s tt h ei n d u s t r i a l s t r u c t u r e b a s e do nl a n d - u s ec h a n g ed a t ao fw u h a nu r b a na g g l o m e r a t i o nf r o m19 9 7t o2 0 0 6 ， t h i sp a p e rh a st h em a i nl i n eo fe v a l u a t i o no fl a n du s es t r u c t u r e - - - - a n a l y s i so nl a n du s e s t r u c t u r ec h a n g e s t u d yo nd r i v i n gf o r c e s c o n c l u s i o n sa n dr e c o m m e n d a t i o n s ，a n dt h e m a i nr e s e a r c hm e t h o d sa r et h e o r e t i c a la n a l y s i sa n dm a t h e m a t i c a lm e a s u r e m e n tm o d e l b a s e do nt h es t u d yo fl a n d - u s es t r u c t u r ed a t a ，t h ea r t i c l er e v e a l st h ec h a r a c t e r i s t i c sa n d t r e n d so fl a n d - u s es t r u c t u r e ，a n di n v e s t i g a t e sd r i v i n gf o r c e sf r o mt h eq u a n t i t a t i v ep o i n to f v i e w ，a n dt h e np r o v i d e st h eb a s i so fd e c i s i o nm a k i n gf o rl a n du s ep l a n n i n ga n d s o c i o e c o n o m i cs u s t a i n a b l ed e v e l o p m e n t t h ef i r s tc h a p t e ri st h ei n t r o d u c t i o n f i r s t l y ，i tm a i n l yi n t r o d u c e st h eb a c k g r o u n da n d s i g n i f i c a n c eo fs t u d y i n go nl a n d u s es t r u c t u r e s e c o n d l y ，i tc o m p r e h e n s i v e l ys u m m a r i z e s t h er e s e a r c hp r o g r e s sa th o m ea n da b r o a d t h e ni te x p l a i n st h ec o n t e n t ，m e t h o d sa n di d e a s o ft h et h e s i s ，a n da l s oe x p o s e ss o m es h o r t c o m i n g si nt h er e s e a r c h i nt h es e c o n dc h a p t e r t h eb a s i cc o n c e p t sa n dm a i nt h e o r i e sw h i c hs u p p o r tt h er e s e a r c ha r ei n t r o d u c e d t h eb a s i c c o n c e p t sa r eu r b a na g g l o m e r a t i o n , l a n du s et a p e sa n dl a n du s es t r u c t u r e t h em a i nt h e o r i e s i n c l u d es y s t e mt h e o r y , l o c a t i o nt h e o r y , f e r e n t i a ll a n dr e n t t h e o r y , c o n c e n t r a t i o ne f f e c t t h e o r ya n dm a n l a n dc o o r d i n a t i o nt h e o r y a f t e rs u m m a r i z i n go ft h eo v e r v i e wo ft h er e g i o n ， 华中农业人学2 0 1 0 届硕： ：学位论文：武汉城市圈十地利用结构时空演变及驱动力研究 t h et h i r dc h a p t e rm a i n l ya n a l y z e st h ec u r r e n ts i t u a t i o no fw u h a nu r b a na g g l o m e r a t i o n a n da n a l y z e st h ef o r m a t i o na n dt h ee v o l u t i o nl a wo fl a n d - u s e s t r u c t u r eb yu s i n g m a t h e m a t i c a lm o d e lf r o ms p a c e - t i m ep o i n t b a s e do nt h ee v o l u t i o nl a w so fl a n d - u s e s t r u c t u r ew h i c ha r es t u d i e di nt h et h i r d c h a p t e r ，t h e f o u r t h c h a p t e re x p l o r e st h e s o c i o e c o n o m i cd r i v i n gf o r c e sw h i c ha f f e c tt h ee v o l u t i o no fl a n d u s es t r u c t u r ei nw u h a n u r b a na g g l o m e r a t i o n t h ef i f t hc h a p t e ri sc o n c l u s i o n sa n dr e l a t e dr e c o m m e n d a t i o n sf o r t h es t u d y k e yw o r d s ：w u h a nu r b a na g g l o m e r a t i o n ，l a n d u s es t r u c t u r e ，s p a t i o - t e m p o r a l c h a n g e s ，d r i v i n gf o r c e s i i i 华中农业人学2 0 1 0 届硕i ：学位论文：武汉城市圈十地利用结构时空演变及驱动力研究 1 绪论 1 1 研究背景与研究意义 1 1 1 研究背景 人类历史发展至今，绝大部分土地都经过人类的长期开发、改造和利用，因此， 现实中所涉及的土地已不仅仅是一个单纯的自然综合体，而是一个由土壤、岩石、 矿藏、水文、大气和植被等要素构成并综合了人类正反面活动成果的自然一经济综 合体( 毕宝德，2 0 0 6 ) 。而土地利用则是人类依据土地质量状况协调安排各种用地， 以此满足人类生存需要及生产生活需要的过程( 王万茂和韩桐魁，2 0 0 2 ) 。人类利用 土地的过程产生了各种不同的土地利用类型，并且各地类及其组合结构被各项社会 经济活动不断地影响和改变着。在我国，人口众多的现实使得土地资源的稀缺性特 点显得尤为突出，然而，随着经济化和城镇化进程的加快，各行各业用地需求不断 增大，尤其是对非农建设用地的需求更加旺盛，这导致人地矛盾日益突出。与此同 时，在土地利用过程中还存在着土地资源浪费、超强度使用和不合理、低效益使用 的现象( 马耘秀，2 0 0 5 ) 。最重要的是，土地利用结构和产业结构是密切联系、相互 作用的统一体，土地利用结构不合理是城市产业结构紊乱、经济发展无序的反映， 并且会对产业结构调整起到阻滞作用。因此，如何合理配置和有效利用土地资源， 统筹安排各行各业用地，调整土地利用结构并实现土地的可持续利用，协调好人口、 资源与环境三者的关系将成为今后土地利用研究的重点。 2 0 0 7 年岁末，武汉“1 + 8 ”( 武汉、鄂州、黄冈、黄石、咸宁、仙桃、潜江、天 门、孝感) 城市圈被国家批准为“两型社会 ( 资源节约型社会和环境友好型社会) 建设综合改革配套试验区，这将为中部地区提供一个重大的发展机遇。随着我国城 市化发展步伐的加快，区域协调发展已成为当前研究的热点问题。城市圈作为一种 新型城市化发展之路，将成为区域经济发展的主要动力。与单个城市( 镇) 相比， 城市圈土地利用系统更加巨大、复杂，其土地利用结构现状是多个城市经济联系和 产业互动的结果。根据系统论的观点，结构决定功能，因此，只有城市圈土地利用 结构合理，才能保持整个区域土地利用系统的良性循环，提高土地利用的综合效率， 进而促进武汉城市圈九个城市产业和经济的健康、快速和可持续发展。 本论文正是基于土地对于人类无可替代的重要作用、土地利用结构调整对于城 市产业和社会经济发展的影响以及武汉城市圈作为中部地区崛起的领头羊作用而提 出并深入研究的，因此，具有很重要的研究意义和应用前景。 i 绪论 1 1 2 研究意义 土地利用结构演变及驱动力研究是认识和把握土地利用变化过程，揭示土地利 用变化规律和驱动机制，优化土地利用结构，进而预测土地利用未来变化方向的重 要基础。 本论文以武汉城市圈为研究对象，以推动土地资源集约节约利用和优化配置为 主要目标，以构建合理高效的土地利用结构来推动城市圈社会经济的发展为最终目 标，分析武汉城市圈土地利用结构现状及演变过程，探讨其土地利用结构演变的驱 动因素，这对于被国务院批准为“两型社会”建设综合改革配套试验区的武汉城市 圈具有一定的现实意义：一方面能够为研究其他城市圈( 群、带、链) 的土地利用 问题提供有益借鉴和参考：另一方面对于转变传统城市及城市圈经济发展方式，形 成节约资源和保护生态环境的土地利用结构和与之相适应的产业结构，走新型工业 化道路，实现城市圈又好又快发展的目标有一定的指导意义。另外，我国城市化已 进入快速发展阶段，城市建设用地扩张、工业用地比重偏高是这一阶段的主要特征， 该研究对于控制建设用地扩张、推进城市用地合理有序发展也具有重要意义。 1 2 国内外研究综述 1 2 1 城市圈相关研究 英国学者霍华德( 1 8 9 8 ) 最先从城市群体的角度来研究城市。现代意义上的城 市群研究开拓者当属法国地理学者戈德曼，他在考察北美城市化后发表大都市带： 东北海岸的城市化，探讨其空间生长模式。2 0 世纪8 0 年代初，丁洪俊、宁越敏引 入戈德曼大都市带理论后，国内对于城市圈( 群) 的理论与实证研究渐渐开展起来。 张京祥( 2 0 0 0 ) 以城市群体空间演化基本机理构建了由城镇组织体系、城乡关联体 系、网络联通体系和空间配置体系构成的城市群体空间运行系统，并探讨了城市群 体空间发展组织调控模式。中国城市年度报告2 0 0 5 ) ) 指出，以区域经济的概念制定 城市群、城市圈、城市带发展战略是城市中长期规划的三个战略着眼点。顾朝林等 ( 2 0 0 7 ) 对世界城市化新趋势、国际性大都市、大都市带等方面展开深入研究。俞 正声在中共湖北省八大会议上提出了建设武汉城市圈的构想，从而在学术界掀起研 究热潮。 1 2 2 土地资源配置相关研究 国外关于土地资源配置的研究起步较早，最早可追溯到杜能( 1 8 2 6 ) 农业区位 论。传统的土地资源配置研究多在竞租理论框架内进行优化研究，如韦伯( 1 9 0 9 ) 工业区位论、克里斯塔勒( 1 9 3 3 ) “中心地理论和阿朗索( 1 9 6 4 ) 的地租模型等。 2 华中农业大学2 0 1 0 届硕卜学位论文：武汉城市圈十地利用结构时窄演变及驱动力研究 随着多学科交叉融合时代的到来，多学科研究被引入土地资源配置领域，a p a n l ( ( 1 9 8 0 ) 引入景观生态学理论，对土地利用结构进行研究；s h r i f t ( 1 9 9 4 ) 把系统动 力学理论引入土地利用优化配置研究。人类历史进入2 1 世纪后，决策者们逐渐意识 到土地利用优化配置是一个多目标、多层次的复杂过程，土地资源配置研究涉及到 环境、经济、政策等多个领域，因此，多目标分析方法在土地利用结构优化过程中 被广泛应用( s m i t hc s 等，2 0 0 0 ) 。近年来，计算机仿真技术的发展，进一步更新了 土地资源配置研究方法，m i l l e r ( 1 9 9 9 ) 建立了s a m m l a m 模拟系统，对不同规 划理念下的未来土地利用进行情景分析和政策判断。p i j a n o w s k i ( 2 0 0 2 ) 建立了u m 模拟系统，对影响土地利用的多个驱动因子进行集成分析。 由于我国长期受计划经济思想的影响，土地资源配置研究起步较晚，直到1 9 8 7 年深圳以拍卖方式成功出让第一宗土地以后，国内土地资源配置研究才得到学者们 的广泛关注，并逐渐取得了大量研究成果。刘彦随( 1 9 9 9 ) 全面地论述了土地利用 配置的概念、原则、方法、配置结构分析以及区域性土地利用优化配置的模式和程 序，并在浙江省乐清市进行了成功的实证研究。严金明( 2 0 0 1 ) 指出物流、能流、 信息流、价值流的“汇合 循环和均衡规律是土地利用结构形成的内在机制，经济 体制、经济发展和技术进步等是土地利用结构形成的外在机制。随着l u c c 研究的 不断深入，土地资源配置的研究方法不断革新，不少学者运用基于系统动力学的元 胞自动机模型和基于多智能体的元胞自动机模型( c a m a s ) 对土地利用结构进行 了空间模拟( 李秀彬，2 0 0 2 ) 。进入新世纪以来，城市区域化和区域城市化成为区域 发展的主导方向，单体城市的演化已融入了城市群之中( 姚士谋，2 0 0 1 ) 。因此，土 地利用配置研究的尺度，在关注单独城镇( 市) 的同时，正尝试对城市圈( 群、带、 链) 的土地利用配置研究。薛东前等( 2 0 0 2 ) 从城市群结构、空间拓展和土地利用 等方面讨论了城市群空间演化过程、动力机制以及由此引起的城市群用地优化配置 趋势，同时指出城市群发展引起土地利用结构与格局变化，城市群演化方向与土地 利用变化趋势往往具有同一性。宋小青等( 2 0 0 7 ) 认为城市群发展有利于各城市在 经济、生态及文化上充分互补、交融，在系统上形成等级有序的效率体系，可作为 土地利用变化研究的典型区域。 1 2 3 土地利用相关研究 国外对土地利用的相关研究起步较早，最早可以追溯到1 9 世纪前期杜能对德国 南部地区的研究。1 9 2 2 年，由索尔( c a l r s u a e r ) 领导的美国密执安州土地经济调查， 开创了小区域土地利用综合考察的先例。英国于1 9 3 0 年成立了不列颠土地利用调查 1 绪论 所，在斯坦普伍( d s t n a i p ) 的主持下，从1 9 3 1 1 9 3 9 年开展了全国土地利用调查， 取得了包括全国调查总报告、各部分报告及土地利用专题图等一系列成果( 丁泉， 2 0 0 8 ) 。1 9 4 6 年澳大利亚在全国领土的1 3 以上区域完成了大、中比例尺的土地调查。 随后，英国、加拿大荷兰以及部分东欧国家，亚洲的日本、印度，拉丁美洲的墨西 哥、巴西等国，先后开展了土地资源调查等研究( 倪绍祥，1 9 9 9 ) 。自2 0 世纪7 0 年 代开始，随着遥感等先进技术在资源调查中的广泛应用，再加上土地利用规划发展 的需求，土地清查和土地评价逐渐成为研究的热点。2 0 世纪9 0 年代以后，国外学者 开始不断关注和重视土地利用变化对生态环境状况及全球变化的影响( 谭少华， 2 0 0 6 ) 。1 9 9 2 年，世界环境与发展会议上2 l 世纪议程的颁布，大大推动了可持 续发展的思想和理念，实现土地资源可持续利用与管理，也成为新时期世界各国共 同关注的目标( 马耘秀，2 0 0 5 ) 。 国内对土地利用的研究最早可追溯到汉代的尔雅，该书记叙了公元前l5 世纪商代的农、林、牧用地的布局，即“邑外谓之郊，郊外谓之牧，牧外谓之野， 野外谓之林”。公元前5 世纪战国时期的禹贡，对周朝全国的土地类别及其利 用差异有颇合近代科学观点的阐述( 丁泉，2 0 0 8 ) 。截止新中国成立之前，以地理 学家胡焕庸、任美锷和农学家张心一为代表的专家在国内最早开展了对土地利用 的研究。胡焕庸在土地利用调查研究的基础上发表了“中国之农业区域”的研究 成果；任美愕对四川的农业生产力水平进行了系统研究；张心一发表了中国农 业统计地图研究成果。2 0 世纪5 0 年代后期和6 0 年代初期，我国广泛开展了对 土地规划的研究，而到8 0 年代以后，土地利用研究又与国土整治工作结合起来， 在土地开发利用的基础上进一步提出了保护与治理并存的理念，并提出了以协调 好人地关系矛盾为基本思想的土地利用研究理念( 谭少华和倪绍祥，2 0 0 6 ) 。吴传 钧在1 9 9 4 年主编的中国土地利用一书中系统、全面地论述了我国土地利用研 究的理论与方法。 1 2 4 土地利用结构演变驱动力相关研究 国内学者对土地利用结构变化及驱动因素的研究成果较多。严金明( 2 0 0 1 ) 在 中国土地利用规划一书中指出，土地利用结构演变是内在因素和外在因素共同 作用的结果，而曲福田( 2 0 0 1 ) 则认为土地利用系统的结构是由自然生态因素、人 们利用土地的技术水平和社会发展的经济水平共同决定的。史培军( 2 0 0 2 ) 在分析 深圳市土地利用变化的驱动力时，指出交通条件、地形条件是土地利用现状改变的 内在驱动力。陈百明( 2 0 0 3 ) 和樊杰( 2 0 0 3 ) 认为人类的价值取向等人文方面的因 4 华中农业人学2 0 1 0 届硕r 上学位论文：武汉城市圈十地利用结构时窄演变及驱动力研究 素对土地利用变化所起的作用在逐渐加强，对土地利用的社会经济驱动力研究不能 仅局限于人口、政治、经济、技术等方面的统计资料，同时也应包括如民族传统、 价值取向等人文方面的驱动力。朱会义等( 2 0 0 1 ) 对环渤海地区土地利用的时空变 化进行了分析，结果显示环渤海地区在l o 年内，土地利用发生了大幅度的变化，年 变化速度达到o 8 5 。张裕风等( 2 0 0 4 ) 提出土地利用结构包括土地利用的数量结构 和土地利用的空间结构。董杰等( 2 0 0 6 ) 基于山东省1 9 8 7 2 0 0 3 年统计资料和土地详 查与变更调查数据，研究发现山东省土地利用结构信息墒的变化经历了“增加减少 缓慢增加 的变化过程，其中，自然因素、人口变化、经济因素和政策调控等是影 响土地利用结构动态变化的主要驱动因子。汪雪格等( 2 0 0 7 ) 运用洛伦茨曲线 ( l o r r e n z e c u r v e ) 和基尼系数对吉林西部土地利用结构变化进行研究。丁泉( 2 0 0 8 ) 在对临海市现状土地利用结构分析的基础上，分别从土地利用结构变化贡献率、时 间序列上的熵变分析及土地利用集约度等角度探讨了临海市土地利用结构变化的规 律和趋势，进而对该市土地利用结构进行预测和评价。 国外学者关于土地利用结构的驱动力研究主要集中在人文驱动力方面。i h d p ( 1 9 9 3 ) 认为土地利用变化的社会经济因素包括直接因素( 如对土地产品的需求、 对土地的投入、城市化程度和土地权属等因素) 和间接因素( 如经济增长、人口变 化、技术发展和政治政策等因素) 。e c s t e m 等( 1 9 9 2 ) 认为影响土地利用变化的社 会驱动力有人口变化、贫富状况、经济增长、政治和经济结构等几个部分。t u r n e r 认为，人类驱动力应包括人口、收入、技术、政治经济状况和文化( t u r n e r ，1 9 9 0 ) 。 f i s c h e r 等人指出，福利政策是引起土地利用变化的社会经济驱动力之一( f i s c h e l ， 1 9 9 6 ) 。 1 3 研究内容、方法和技术路线 1 3 1 研究内容 本论文研究的主要内容是分析武汉城市圈1 9 9 7 2 0 0 6 年土地利用结构演变规律 和趋势，探讨土地利用结构演变的驱动因素。 第一章：阐述了本论文的研究背景及意义、国内外城市圈和土地利用结构演变 等方面的研究进展，提出了本文的研究内容和研究方法，在此基础上，介绍了论文 的创新和不足之处。 第二章：介绍了城市圈、土地利用类型和土地利用结构的相关概念，分析了支 撑本论文研究的基础理论。 1 绪论 第三章：首先介绍武汉城市圈的区域概况，分析武汉城市圈土地利用结构现状， 然后选取武汉城市圈1 9 9 7 2 0 0 6 年的土地利用变更数据，从时间和空间两个角度分析 武汉城市圈土地利用结构的演变特征和规律。其中，时间系列上是基于信息熵和均 衡度的基本原理，应用信息熵模型分析武汉城市圈土地利用结构的动态变化过程， 而空间角度上采用的是信息熵区域差异、土地利用综合动态度和土地利用相对变化 率分析方法。 第四章：应用主成分分析法从定量角度探讨影响武汉城市圈土地利用结构演变 的社会经济驱动因素。根据主成分分析方法的要求以及武汉城市圈现有的数据资料 选取指标因子，借助s p s s l 3 0 统计分析软件筛选出影响武汉城市圈土地利用结构演 变的主要驱动力，并对各个主要驱动力进行分析。 第五章：结合武汉城市圈的现实情况，针对影响武汉城市圈土地利用结构演变 的主要驱动力，提出相关建议与对策。 1 3 2 研究方法 1 3 2 1 数据处理说明 在数据选择和处理时，结合各个城市及湖北省的统计年鉴和土地利用变更数据， 对统计数据中因口径、量纲等不同而造成的数据差异采用统计分析的方法进行修正 统一，将处理后的数据作为分析、研究的基础。 1 3 2 2 研究方法 ( 1 ) 实地调查和资料分析相结合 在利用大量的现有研究成果和文献资料的同时，结合实证研究，进行实地调研 考察，收集丰富的第一手资料，在此基础上进行研究。 ( 2 ) 理论研究与实证研究相结合 既对城市圈及土地利用结构的相关理论进行分析，获得基础理论支持，又对武 汉城市圈的具体情况进行实证研究，得到实践性研究成果。 ( 3 ) 定性分析与定量分析相结合 单一的定性分析或定量分析，说服力均较弱，采用定性和定量相结合的分析方 法，探讨武汉城市圈土地利用结构演变的规律和驱动因素，能使得出的研究结论更 客观、全面，研究对策更具有可操作性。 6 华中农业人学2 0 1 0 届硕i 二学位论文：武汉城市刚十地利用结构时窄演变及驱动力研究 1 3 3 技术路线 f 立题1 上 。 上 基础数据收集 基础理论研究 l。 lf 气 上乡 武汉城市圈十地利用结构现状评价 ， 土地利用概况多样性分析区位熵分析 io 目 lj ， 武汉城市圈土地利用结构时空演变分析 ， 时间序列熵变分析 区域空间差异分析 l尸气 li 、j 7 武汉城市圈十地利用结构演变驱动力研究 产气 i o j 7 结论及相关对策 图1 1 论文技术路线 f i g u r e l 一1 t e c h n i c a ll i n eo ft h ed i s s e r t a t i o n 1 4 论文创新点及存在的不足 1 4 1 可能创新 本文的创新点主要体现在以下三个方面： 第一，武汉城市圈“两型社会 建设是当前国家发展战略的热点问题，本论文 突破单体城( 镇) 市的研究范围，从城市圈视角出发，探讨整个城市圈的土地利用 结构演变及驱动因素问题，研究视角独到。 第二，综合运用土地利用结构信息熵空间差异度、土地利用综合动态度和土地 利用相对变化率三种数量分析方法，分别从土地利用变化的区域差异、热点城市及 热点用地类型来分析武汉城市圈土地利用结构空间演变的特征和趋势，避免了单一 方法的主观性和片面性，研究方法更全面，研究结论更客观。 第三，在研究土地利用结构演变的社会经济驱动因素方面，不少学者的研究结 论多集中在经济、产业、人口和城市化等因素，而鲜有涉及对城市圈土地利用结构 演变具有重要影响作用的交通及区位因素，本文将对此做重点分析。 1 绪论 1 4 2 不足之处 第一，由于遥感影像