（自然地理学专业论文）19872007年上海土地利用覆被变化及主要驱动力分析.pdf

上海帅范人学硕1 ：学位论文 摘要 论文题目： 19 8 7 2 0 0 7 年上海土地利用覆被变化及主要驱动力分析 学科专业：自然地理学 学位申请人：郭家秀 指导教师：胡小猛 摘要 土地利用覆被变化( l u c c ) 研究是全球变化研究的热点和前沿问题之一， 在全球环境变化与可持续发展研究中占有重要的地位。遥感技术因其宏观、快 速、动态、大面积等优点，已经成为监测土地利用覆被变化的主要手段。 本文以上海市为研究区域，基于1 9 9 7 年和2 0 0 2 年两期遥感影像，采用最 大似然法和支持向量机分类方法提取上海市土地利用覆被变化信息。结合前人 解译的1 9 8 7 年和2 0 0 7 年土地覆被信息，运用土地利用动态度和土地利用程度 指标分析了上海市2 0 年来土地利用覆被的时空变化。在土地利用覆被变化分 析的基础上，结合上海市2 0 年间经济统计数据分析了影响土地利用覆被变化 的人口和经济驱动因素。最后，根据前人的主成分分析得到的影响上海市土地 利用覆被变化驱动力的综合得分，结合解译和推算的上海市1 9 8 7 2 0 0 7 年历年 耕地面积的比例，建立了区域社会经济生态综合指数与土地利用覆被变化的 相关模型。 通过本文的研究，得到了以下主要结论： ( 1 ) 利用最大似然法和支持向量机分类方法提取了上海市1 9 9 7 年、2 0 0 2 年两期的土地利用覆被信息。本文采用比较分类的方法，综合比较两种分类方 法的精度，对于1 9 9 7 年t m 影像采用支持向量机分类法，对于2 0 0 2 年的e t m 影像，采用最大似然分类法。两者的总体分类精度分别为8 8 6 7 3 4 和8 7 3 0 0 9 ， 满足了研究的需要。 ( 2 ) 通过单一土地利用动态度、综合土地利用动态度和土地利用程度分析 了土地利用的动态变化。发现研究时段内，耕地和未利用地的面积在持续减少， 城乡建设用地、林地、草地的面积在持续增加。其中，变化最快的是林地，2 0 年间，林地面积由1 9 8 7 年的2 8 9 0 6 公顷增长到2 0 0 7 年的1 1 8 4 4 3 公顷，增长了 8 9 4 3 7 公顷，增长率是3 1 0 ，年增长率是1 5 5 ；耕地面积的减少总量最大， 达1 6 7 3 4 4 公顷；城乡建设用地面积的增加总量最大，达1 2 3 7 8 8 公顷；草地面 积虽有增长，但是变化不大；水域面积经历了先增加后减少的变化，不过总体 第一章绪论 海帅范人学顾i ：学位论义 变化幅度不大。 ( 3 ) 结合2 0 年间上海市的社会经济统计数据，运用e x c e l 和s p s s 的统计 回归分析功能，分析了影响上海市土地利用覆被变化的主导驱动力。人口因素 分析方面，建立了土地利用程度的人口分异模型、总人口和耕地面积相关性模 型；经济因素方面，建立了经济发展水平与耕地面积相关性模型。结果表明， 经济发展和人口增长是促成上海市土地利用覆被变化的主要原因。上海市的土 地利用覆被变化还受着其他因素的影响，比如政策因素和科技进步等因素。 ( 4 ) 结合前人的主成分分析研究得到的影响上海市土地利用覆被变化的 驱动力因子的综合得分，通过e x c e l 的回归分析功能，建立区域社会经济生态 复合系统的发展水平( ”与区域耕地面积比例( x ) 的相关模型，表现为y = 一l o 9 4 8 x + 5 8 2 3 8 ( r = o 9 7 3 料，p 0 时，表示该 地区土地利用处于发展阶段；r 0 时，则处于调整期或衰退期。 根据上述公式，计算得出上海市1 9 8 7 年一1 9 9 7 年间土地利用程度变化刖0 。 的值为7 ；1 9 9 7 年2 0 0 2 年土地利用程度变化土地利用程度刖0 。的值为2 1 ；2 0 0 2 年2 0 0 7 年土地利用程度变化土地利用程度址0 。的值为6 ，1 9 8 7 年- 2 0 0 7 年土地 利用程度变化土地利用程度址乙的值为3 4 。其中1 9 9 7 - 2 0 0 2 年上海市的土地利 用程度的刖0 。最大，表明在这段时间内，上海市的土地利用变化最为剧烈。 1 9 8 7 1 9 9 7 年变化率r 的值为o 0 2 ，1 9 9 7 2 0 0 2 年变化率尺的值为o 0 7 ，2 0 0 2 2 0 0 7 年变化率r 的值为o 0 2 ，1 9 8 7 2 0 0 7 年变化率r 的值为o 1 l ，刖0 。和尺数值均 大于o ，表明上海市土地利用处于发展期，且土地利用变化较大。 通过上述公式计算，上海市1 9 8 7 年、1 9 9 7 年、2 0 0 2 年和2 0 0 7 年土地利用 综合指数分别是2 7 7 、2 8 4 、3 0 5 和3 1 1 。由此可以看出土地利用综合指数逐渐 增大。从土地利用程度的极限( 4 0 0 ) 来看，上海市的开发程度处于快速发展的 阶段。从各种土地利用类型的面积变化可以看出，快速的城市化所需的土地资 源多来源于耕地的转化，因此，在以后的土地开发利用过程中，应该充分合理 的利用现有的资源，保护好耕地和耕地的后备资源，有计划的进行城市开发和 建设。 4 3 上海市土地利用的空间变化分析 2 0 世纪9 0 年代实施的浦东开发战略给整个上海的经济发展注入了新的活 力，并改变了区域土地利用覆被的整体格局。对比1 9 8 7 、1 9 9 7 、2 0 0 2 、2 0 0 7 3 2 一l ：海师范人学硕i ：学位论文 第阴章十地利用变化分析 年四年的土地利用覆被现状图可以发现，2 0 年来浦东新区的耕地已大部分转换 为城乡建设用地和林地，甚至临海地区的耕地也发生了大幅改变，导致上海市 耕地面积急剧减少。城乡建设用地的向东发展改变了上海城市原来用地沿黄浦 江西侧、南北延伸的格局，出现东西向的拓展。 上海市城区空间上的扩张主要发生在浦东新区、闵行区和宝山区这些市区 周边的区域，这在一定程度和上海市的经济体制改革有关。从2 0 世纪5 0 年开 始，上海城市定位转型，建设工业城市。1 9 7 8 年，上海在吴淞工业区北面兴建 宝山钢铁总厂，1 9 9 8 年成立了特大型钢铁联合企业，必然使得周围的土地类型 发生大规模的改变，宝山钢铁厂的兴建，大大强化了城市向北面扩张的趋势。 1 9 8 4 年，上海市最早的3 个国家级开发区( 闵行、虹桥、漕河泾开发区) 的确 立，各种工业园区在闵行区成立，使得闵行区的用地方式发生了急剧变化。同 时使上海的城市发展方向向南拓展，南北向发展的轴线被大大加强了。1 9 9 0 年 的浦东开发，设立了陆家嘴金融贸易区、外高桥保税区、金桥出口加工区和张 江高科技园区。浦东新区的开发，大大促进了基础设施的建设和住宅的建设， 进一步加速了这些地区的城市郊区化进程【4 9 1 。浦东的开放使上海成为国内外瞩 目的焦点，大量的资金和人口向浦东集聚，极大地加剧了开发区周边郊县的城 市化进程。如今浦东已经成为“上海现代化建设的缩影 。浦东的开发，改变了 城市发展的整体格局，东西向的轴线作为城市扩张的重点被大大强化了，特别 是浦东新区。浦东开发的同时给浦西中心城区带来了强烈的开发需求，促进了 浦西中心区的建设。 浦东开发的同时也给浦西地区以至整个上海地区带来了新的开发机遇，并 加速了浦西乃至上海全区土地利用覆被格局的变化。2 0 年里，以上海中心城区 周边的新城为发展核的城乡建设用地扩张非常明显且幅度很大，如宝山、嘉定、 松江、闵行、金山、奉贤、南汇等新城的扩张。这些都反映了上海的“卫星城 城市规划战略对土地利用的影响。 城乡建设用地的扩张沿交通干线的趋势也非常明显。随着上海经济的腾飞， 大量的人口、资金集聚上海，对交通的需求强烈，这加剧了上海公共交通的建 设。从1 9 9 5 年上海地铁l 号线的运营开始，上海市的轨道交通发展迅速，截止 2 0 0 9 年7 月5 日，上海轨道交通线网已开通运营8 条线，运营里程达2 5 0 公里。 3 3 第四章十地利用变化分类j ：海师范人学顾i ：学位论文 轨道交通的快速发展，使得地铁沿线的用地方式发生了巨大的变化，由原来的 耕地变成了建设用地和环路绿化带，同时也带动了周围土地利用方式的改变。 上海市的公路建设发展也很迅速，特别是沿外环线和主要放射式干线的建设， 如a 4 、a 8 、a 9 、a 1 l 、a 1 2 、a 2 0 及外环线两侧的城乡建设用地的扩大，极大 的改变了沿线区域的土地覆被方式。上海城乡建设用地的扩展方向充分说明： 在空间形态上，上海已逐步摆脱了单一核心的“摊大饼式”的中心城区高密度发 展状况，正逐步进入“多中心、多层次、网络化 的新的城镇体系发展格局。 上海林地、草地的增加，主要集中于以下几个区域：沿外环分布的环城绿 化带；沿放射状高速公路分布的生态廊道，如a 4 、a 8 、a 9 等高速路带；松江、 金山、嘉定、浦东等地的森林公园、绿地等。上海水域的小幅增加主要发生在 奉贤区，这与该区域大规模的水产养殖和水作农业方式有关；此外，分布在整 个市域内的新建社区景观湖泊建设也对水域的扩大有一定贡献。耕地的减少主 要发生在市区周边区域，比如闵行区和宝山区，此外，各个郊区的中心镇的建 设也促进了耕地向建设用地的转换。 围海造田和滩涂开发是上海市土地利用变化的两个重要特征。随着上海市 经济的发展，上海城乡建设用地的面积不断增加，耕地同益减少，向滩涂要低 已经成为上海市缓解用地矛盾的一个主要途径，围海造田主要发生在市辖区、 崇明和南汇等地。 从解译出的四期的遥感影像图上可以看出，2 0 年间，城乡建设用地的增长 主要发生在宝山区、闵行区、嘉定区和浦东新区。同时，还可以发现建设用地 的条带状布局，这是由于轨道交通对城市布局的影响。由于城建建设用地多由 耕地转化而来，因此耕地的减少最多的也是发生在这些区域。林地的增加主要 呈现条状带，多沿交通路线延伸，在高速公路两侧分布有大量的绿化带。除此 之外，增加量分布在一些发展起步较晚的区域，比如浦东新区，闵行区和宝山 区，相对于市区，这些区域起步较晚，随着城市化的发展，势必更加注重城市 的人居环境和城市的绿化程度；而发展较早的市区，由于各项布局已比较成熟， 建筑比较密集。在城市的早期发展中，较少注重绿化的重要性。草地和水域的 变化幅度不大，基本上保持稳定。研究初期，滩涂主要分布在崇明岛东滩、南 汇边缘沿海。至2 0 0 7 年，滩涂面积大幅度减少，一方面由于现代科学技术的进 i ：海师范人学硕l ：学位论文 第叫章十地利用变化分析 步，使得围海造田在技术上可行；另外一个方面，上海市的土地资源紧缺，向 滩涂要地已成为缓解用地矛盾的一个重要途径。 3 5 第五章土地利用变化分类海师 ! i ：c 人学硕i ：学位论文 第五章：土地利用变化主导驱动力分析 5 1 人口驱动力的定性分析 土地利用覆被变化受三个层次的因子控制，即自然环境因子、社会经济因 子和土地利用管理方式。后两者属于土地利用的人文驱动范畴。自然因素主要 包括气候、土壤、地形，主要影响土地资源的生产力和土地利用强度【5 0 1 。人文 因素主要包括人口、人均收入、经济政策、市场【5 l 】。k a s p e r s o n 通过典型案例 的研究，认为人文驱动因素主要有：人口、技术水平、富裕程度、政治经济结 构、信任与态度【5 2 1 。e 1 1 r l i c h 指出人类驱动力主要包括人口、富裕程度和技术【5 3 1 。 由于涉及的影响因子比较多，如果全部参与土地类型分析，可能会影响分析效 果，难以反映主导影响因子。因此，本文主要选取了人口因素和经济因素两个 因子重点分析他们与土地利用覆被变化之间的关系。 在土地利用土地覆被变化的诸多人文驱动力因子中，人口是一个独特的因 素，人口变化是影响土地利用土地覆被变化最主要的社会经济因素，也是影响 土地利用土地覆被变化最具有活力的驱动力之一5 4 1 。国内外的一些学者也进行 了一些关于人口与土地利用方面的研究。国外的研究主要集中在人口与土地利 用方式、人口和耕地面积变化、人口与土地退化之间的定性描述和定量关系的 研究【5 5 1 。例如比尔鲍若与乔尔斯【吲论证了人口密度和农用可用耕地之间有着正 相关的关系。王秀兰【5 7 】通过对土地利用土地覆被变化中人口与土地利用程度指 数及人口与土地利用动态度之间相互关系的分析，建立了人口与土地利用土地 覆被变化之间的定量模型。它作为一种持续的外界压力，对土地利用结构的变 化起着重要的作用，人口增加必然引起居民建设用地的增加，耕地面积减少。 所以，研究人口因素与土地利用与土地覆被变化的相互关系，是了解区域l u c c 的一个重要途径，也是合理调控区域人地关系，促进地区经济持续发展的重要 基础发展的重要基础。 人口增长以及生活质量的提高不仅会导致耕地、未利用地锐减，居住用地 和建设用地增加，而且会导致对土地利用系统输出产品需求量的增加。而输出 产品需求量的增加只有两条途径：一是调整、优化土地利用结构，提高农产品 的产量；二是扩大土地利用面积，开发未利用的土地资源，提高土地资源的利 用强度，由此会带来诸如环境质量退化、土地退化、水源污染等问题，从而影 ：海师范人学硕l 学位论文第五章十地利用变化主岢驱动力分析 响土地利用覆被变化的格局。 人口因素对土地利用土地覆被变化的影响，主要体现在人口对土地利用 土地覆被空间分异以及时间变化的影响上。具体体现在以下三个方面。 ( 1 ) 人口增长与建设用地面积的扩大 人类的生产生活活动都需要占据一定的空问场所，随着经济的发展和人口 增加，必然占据更多的空间。截至2 0 0 8 年底，上海市常住人口和流动人口已经 突破了2 0 0 0 万大关，大量的人口涌入，必然导致对住房、交通、娱乐的需求上 升。年房屋建筑面积每年都快速增加，1 9 9 0 年，上海房屋的施工面积是3 8 0 1 4 6 万平方米，2 0 0 0 年施工面积是8 6 3 6 3 l 万平方米，2 0 0 7 年施工面积是1 4 9 7 9 3 7 万平方米，基本上达到了1 0 年翻一番的速度。以公路建设为例，1 9 9 0 年的运 输路线长度是3 0 5 0 公里，2 0 0 0 年是6 0 7 8 公里，2 0 0 7 年是1 5 4 5 8 公里，发现上 海市交通发展迅速，而且有越来越快的趋势。此外，从上海市土地覆被现状图 上可以看出，沿交通干线的土地利用类型变化最大，尤其是上海市轨道交通的 快速发展，更是加剧了道路沿线的土地类型的转变，并且都是占据优等耕地。 随着城镇聚落用地和与之相配套的交通用地发生变化，土地的利用程度也发生 了变化。不同的区域，由于人口的数量不同，土地利用程度也有明显的差异。 ( 2 ) 人口增长与城市规模的扩张 城市规模有城市的人口规模和用地规模两部分组成，上海城市化进程迅速。 城市化水平从2 0 0 3 年的4 0 5 增长到2 0 0 6 年的8 8 7 ，成了全国城市化水平 最高的城市，城市用地规模的急剧扩张导致耕地急剧减少。城市随着工业化进 程步伐的加快，经济发展动力逐步由农业向工业和服务业的转移，城市化水平 不断提高。而城市化水平的提高，配套设施齐全，生存条件优越，必将会吸引 吏多的人向此集聚。 ( 3 ) 人口增加与用地方式的转变 随着人口的增加，必然导致对农产品数量需求的增加，间接导致了耕地需 求的增加。然而，由于科技水平的提高、新的技术被应用到农业种植上，这又 使得粮食的单产提高，在一定程度上缓解了人口增加对耕地的压力；并且，由 于人们生活质量的提高，必然对农产品提出更高的要求，人们为了增加农业经 济性收入，在经济利益的驱动下，纷纷改耕地为鱼塘、菜园、果园等。这促使 3 7 第五章十地利用变化分类 ：海师范人学硕十学位论义 了农业结构的调整，同时也导致了耕地面积的大量减少，比如很多农田被改造 为池塘、菜园和果园等。 5 2 人口与土地利用土地覆被变化的相互作用模型 5 2 1 土地利用程度的人口分异模型 人口对土地利用土地覆被空间分异的影响，一个主要的方面表现在人口对 土地利用程度的影响上。不同的区域，不同的人口数量，导致土地利用方式不 同，土地利用程度亦有明显的差异。 在第四章的研究中得出了上海市1 9 8 7 年、1 9 9 7 年、2 0 0 2 年和2 0 0 7 年的土 地利用程度综合指数分别是2 7 7 、2 8 4 、3 0 5 和3 1 1 。通过内插的方法得到了1 9 8 7 2 0 0 7 年历年的土地利用程度综合指数，如表5 1 所示： 表5 1 19 8 7 年2 0 0 7 年上海市历年十地利h j 程度综合指数 人口参数主要包括某一区域内的总人口数量、单位面积上的人口密度、城 镇人口密度和乡村人口密度等。通过从统计年鉴上得到的上海市人口数据，通 过计算，发现上海市土地利用综合程度指数与总人口和人口密度的关系最为密 切。因此，我们选择总人口和人口密度作为参数，建立土地利用程度的人口分 异模型。 利用表5 1 得到的上海市土地利用程度( y ) 和人口密度( x ) 进行曲线拟 合，得到二者之间的关系式为：) = 2 2 6 7 x 4 2 0 4 4 ( i p o 9 7 7 料，p o 0 1 ) r 2 = o 9 5 4 4 ，表明土地利用程度和人口密度极相关。如图5 1 所示： 上海师范人学硕。l ：学位论文 第五章十地利用变化主导驱动力分析 图5 一l 土地利瑚程度与人口密度关系散点图和曲线圈 利用表5 一l 的数据得到的上海市土地利用程度( y ) ，上海市统计年鉴得到的上 海市总人口数量( x ) ，将二者进行曲线拟合，得到的关系式是y = 2 5 9 4 6 x + 5 5 7 1 4 ( r = o 9 5 1 幸幸，p o 0 1 ) r 2 = 0 ，9 0 3 6 ，表明：者极相关，是正相关的关系。如( 图 5 乏) 所示： 图5 2 土地利用程度与总入口数量关系散点圈和曲线圈 由图5 一l 和图5 - 2 可以看出，本模型反映了上海土地利用程度入口密度和 总人口数量有着很强的相关性。两者的关系是正相关，表明随着入口数量的增 加，人类对土地利用的干预就越大，土地利用程度会越来越高。由于上海市人 口密度大，流动人口多，由人口增加产生的娱乐、交通、绿地的用地的增加， 必然会使上海的土地利用程度发生变化。本模型不仅适用于分析现阶段入口密 鼋、总人口数量与土地利用程度之间的关系，同时也可以通过预测人口数量的 第五章十地利用变化分类 i ：海师范人学硕l ：学位论文 变化状况来进行土地利用程度时空变化的预测。所以，人口增长与土地利用变 化之间的关系一直是土地利用变化的重要内容。 5 2 2 人口与耕地面积相关作用模型 以上海近二十年来的序列资料作为基础数据，分别做出逐年耕地数量变化 与总人口的变化趋势图( 图5 3 ) 、耕地数量变化与人口密度图( 图5 4 ) 和耕 地与人均变化趋势图( 图5 5 ) ，将耕地面积与总人口分别作为因变量( y ) 和自 变量( x ) ，利用e x c e l 功能进行曲线分析( 如图5 6 ) ，然后用s p s s 统计软件工 具得到评价两者相关性的具体参数r 和p ，发现二者呈现明显的线性关系，二 者的相关关系式为y = o o 0 0 7 x + 1 5 5 6 7 ( i p o 9 8 4 料，p o 0 1 ) ，表明二者极相 关。耕地面积和总人口变化之间的相关系数是r 2 = o 9 6 8 2 。r o 表明耕地面积 和总人口的关系是负相关，随着人口数量的增加，耕地面积会越来越少。本模 型不仅适用于分析现阶段耕地面积和总人口之间的关系，同时也可以通过预测 未来人口变化状况来进行耕地数量的预测。 将耕地面积与人口密度分别作为因变量( y ) 和自变量( x ) ，利用e x c e l 功 能进行曲线分析( 如图5 7 ) ，然后用s p s s 统计软件工具得到评价两者相关性 的具体参数r 和p ，发现二者呈现明显的线性关系，二者的相关关系式为 v = o 0 0 5 7 x + 4 4 9 5 4 ( r 寻一o 9 9 4 料，p 0 0 1 ) ，表明二者极相关。耕地面积和人口 密度变化之间的相关系数是r 2 = 0 9 8 8 4 。r o 表明耕地面积和人口密度的关系 是负相关，随着人口密度的增加，耕地面积会越来越少。本模型不仅适用于分 析现阶段耕地面积和人口密度之间的关系，同时也可以通过预测未来人口密度 变化状况来进行耕地数量的预测。 人口对土地利用覆被变化的影响表现在正反两个方面：一方面表现为人口 增长对土地的压力，另一方面表现是随着新科技的应用，改造、提高了土地的 生产力。就上海市而言，耕地面积和人口数量的相关系数高达o 9 6 8 2 ，可知两 者存在高度的线性相关，即人口变化是土地利用变化的一个重要驱动力。人口 的增长与科技进步虽然提高了土地利用强度，但是这种提高毕竟是有限度的， 人口增长对土地的压力要大于人类的改造和提高土地的生产力。 4 0 ：海师范人学硕i ：学位论文 第五章十地利用变化主导驱动力分析 图5 3 上海市1 9 8 7 2 0 0 7 年耕地面积变化与人口变化图 图5 _ 4 上海市1 9 8 7 _ 2 0 0 7 年耕地面积和人口密度变化图 从图5 3 中可以看出，研究时段内( 1 9 8 7 2 0 0 7 年) ，上海市的户籍人口一 直保持增长的趋势，从2 0 0 0 年开始，增长的速度变大。上海市的耕地面积在研 究时段内一直保持减少的趋势，从图上可以看出，在1 9 8 7 1 9 9 9 年下降的幅度 不大，而在2 0 0 0 2 0 0 7 年时段内，土地资源的数量下降的幅度加大，这和人口 增加的趋势是相吻合的。从图5 - 4 可以看出，1 9 8 7 2 0 0 7 年2 0 年间，人口密度 一直保持增长，和耕地面积保持持续的减少相对应。1 9 8 7 2 0 0 0 年时段内，人口 密度的增长和耕地面积的减少的幅度较小，2 0 0 0 一2 0 0 7 年时段内，人口密度的增 长率和耕地面积的减少率同时加大。这表明随着人口的急剧增加，上海市的耕 地面积急剧减少，人口因素是导致耕地面积减少的一个重要驱动因素。 4 l 第五章土地利用变化分类l 海9 币范人学颂i ：学位论文 图5 5 上海市1 9 8 7 年2 0 0 7 年耕地面积变化与人均耕地面积变化趋势图 从图5 5 可以看出，研究时段内，总的耕地面积和人均耕地面积都持续减 少。耕地面积持续减少，而人口数量约持续增加，这使得人均耕地面积逐年减 少，从1 9 8 7 年的0 0 3 5 公顷到2 0 0 7 年的o 0 1 9 公顷，减少了一倍。并且随着上 海市人口的增加和经济的发展，人均耕地面积还会持续减少。因此，如何保护 仅有的土地资源，高效利用现有的土地资源，是上海市发展面临的一个重大难 题。 4 2 图5 6 上海市1 9 8 7 - 2 0 0 7 年耕地面积和总人口的相关性 图5 - 7 上海市1 9 8 7 2 0 0 7 年耕地面积和人口密度的相关性 海师范入学硕一i ：学位论义第五章十地利用变化主导驱动力分析 人口增多，就需要足够的粮食以解决吃饭问题，这就需要扩大耕地面积或 者提高土地生产率。但是近十几年来，上海市的耕地面积呈不断减少的趋势， 并且速度越来越快，这和城市的发展是密切相关的。随着人们生活水平的提高， 物质生活达到一定程度以后，人们开始追求高质量的精神生活，于是一些诸如 娱乐、旅游、健身、休闲等场所便应运而生，这改变了原来的土地利用结构。 另外，随着人们生活水平的提高，居民要求更加舒适的生活和更多的绿色和游 憩空间。这种需求的一个典型表现是人均公共绿地面积的变化，1 9 8 7 2 0 0 7 年 间，上海市人均公共绿地面积由0 9 8 7 年的o 9 3 m 2 增加到了2 0 0 7 年的1 2 n 1 2 ， 增长了1 2 9 倍。城市绿地面积的增加能够改善城市生态环境，美化城市景观， 为居民提供舒适的环境，一方面改善了城市形象、增强了城市的吸引力，另一 方面也使得城市绿地面大幅增加，耕地面积大量减少，加速改变了原来的土地 利用类型。 5 3 经济因素 经济因素是决定土地开发利用的基本条件，主要包括经济发展水平和经济 结构、城镇发展与市场条件、商业和贸易的发展等。这些因素的变化特点，直 接影响土地开发利用的方向、结构、规模、布局和效甜5 引。根据上海统计年鉴， 可知上海市国内生产总值有1 9 8 7 年的5 4 5 4 6 亿元上升到1 9 9 7 年的3 4 3 8 7 9 亿 元，上升到2 0 0 2 年的5 7 4 1 0 3 亿元，再到2 0 0 7 年的1 2 1 8 8 8 5 亿元。 图5 石上海市1 9 8 7 2 0 0 7 年国内生产总值变化与耕地面积变化趋势图 由图5 6 可知，经济的迅猛发展对城市土地的需求不断上升，对土地利用产 生了显著的影响。一方面可以提高土地利用强度，为地资源的深度和广度开 发提供了投资条件，另一方面可以使土地利用方式发生改变。经济发展还使得 4 3 第五章土地利用变化分类i ：海师范人学硕i ：学位论义 城市化速度加快，生活水平的提高必然要求更多的居住、交通、服务设施和工 矿用地，而这些用地往往要侵占郊区的优良农田。自1 9 9 0 年浦东开发以来，上 海市经济实力增长加快，全社会的基础设施投资从1 9 8 7 年的3 2 6 4 亿元增加到 2 0 0 7 年的1 4 6 6 3 3 亿元，2 0 年间，增长了4 4 倍。全社会的固定资产投资从1 9 8 7 年的1 8 6 3 0 亿元增长到了2 0 0 7 年的4 4 5 8 6 l 亿元，增长了2 3 倍。经济的快速 发展，加快了土地利用方式的转变，提高了土地利用的程度。 从国际旅游的外汇收入和国内生产总值来看，上海市旅游业发展迅猛。2 0 0 1 年，上海接待入境旅游者突破了2 0 0 万人的大关，旅游外汇收入和国内旅游收 入都同比增长了1 2 。2 0 0 7 年来沪旅游的人数达到6 6 5 5 9 万人次，旅游增加值 占到上海市全市g d p 比重的7 o ，旅游业已经成为国民经济发展的一个重要 经济增长点。旅游业的六大支柱食、住、行、游、购、娱等都需要大量的基础 设施来配套，它的发展可以带动餐饮服务、住宿、交通运输业、航空、娱乐、 商业、金融等行业的快速发展。如饭店、宾馆、休闲中心、体育设施的建造， 这势必会占用大量耕地，极大改变了原来的土地利用结构。尤其是风景名胜区 附近，为了和旅游景点相配套，大量的耕地被侵占，用来建造基础设施。 此外，第二产业的发展一方面使工业用地规模不断扩大，另一方面业创造 了大量的就业机会，这又引发了人口的迁移狂潮。人口增长又推动了第三产业 用地和居住用地和的扩大，从而导致了耕地等农业用地的减少。总之，社会经 济活动和经济建设需要占用一定数量的土地，并且主要是肥力好条件优越，交 通方便的土地，经济越发达，非农业用地占地比例越高，农业用地就越减少。 图5 - 7 上海市1 9 8 7 2 0 0 7 年国内生产总值与耕地面积的相关性 上海师范人学硕j ：学位论文第五章土地利用变化土导驱动j 分析 以上海近二十年来的序列资料作为基础数据，分别做出逐年耕地数量变化 与国内生产总值的变化趋势图( 图5 6 ) ，将国内生产总值与总耕地面积作为因 变量( y ) 和自变量( x ) ，利用e x c e l 功能进行曲线分析( 如图5 7 ) ，然后用 s p s s 工具得到评价两者相关性的具体参数，发现二者呈现明显的线性关系，得 到二者的相关关系式为) ，= 1 4 7 0 2 x + 4 3 2 0 6 8 ( r = 0 9 9 2 料，p o 0 1 ) 表明国内 生产总值和耕地面积极相关。耕地面积和总人口变化之间的相关系数是 r 2 = o 9 8 3 2 。r o 表明耕地面积和总人口的关系是负相关的关系。随着总人口 的增加，必然要求更多的住房、交通、娱乐、绿地空间，势必会引起耕地面积 数量的减少。 5 4 其他因素 人口因素和经济发展因素是上海市土地利用覆被变化的主要驱动力因素， 通过归回分析可以发现人口因素、经济因素和上海市土地利用覆被变化之间存 在着极强的相关性。除人口因素和经济因素外，上海市土地利用覆被变化还受 其它因素的影响，如科技进步、政府政策、文化积淀等。 政策因素在上海市土地利用覆被变化中起着非常重要的作用，新中国成立 初期，在“变消费城市为工业城市”的方针指导下，上海的三次产业结构中的第 二产业比重增加，而第三产业比重减少。自2 0 世纪8 0 年代以来，上海市致力 于产业结构的调整，9 0 年代以后，上海提出了“大力发展第三产业，积极调整 第二产业，稳定发展第一产业的“三、二、一一调整战略，使产业结构的比 例逐渐趋向合理，产业结构的调整，必然引起土地利用格局的变化。1 9 9 0 年浦 东对外开放，大量的资金流和人口流注入上海，加速了上海市土地利用覆被变 化的进程。使得城市原有的工业职能一方面在引进外资实现高度调整，加速向 资本、技术、人才、信息等各种生产要素高度集聚的国际性大都市的目标迈进， 另一方面，加剧了上海市土地利用变化的进