武汉市土地利用现状分析.doc

武汉市土地利用现状分析1 研究区概况武汉是湖北省省辖市，湖北省省会。位于江汉平原东缘，长江与汉水交汇处。北距首都北京1190公里。介于东经1134111505，北纬29583l22之间。东与黄冈市、鄂州市、大冶市接壤，南与咸宁市、嘉鱼县、洪湖市相连，西与仙桃市、汉川市毗邻，北与孝感市、红安县、麻城市相接。南北最大纵距155公里，东西最大横距134公里，辖区总面积8549平方公里，其中城区面积2718平方公里，城市建成区面积460平方公里。现辖江岸区、江汉区、硚口区、汉阳区、武昌区，青山区、洪山区，蔡甸区、江夏区、东西湖区、汉南区、黄陂区、新洲区13个区。总人口838.91万人，其中城市人口533.21万人。地形属残丘性河湖冲积平原，山丘、湖泊与平陆相间，其中北部小片山地为大别山余脉。海拔19.2873.7米。江(河)湖水面占总面积的25。主要河流有长江、汉水、滠水、府河、倒水、举水、金水、东荆河等。较大的湖泊有梁子湖、涨渡湖、汤逊湖、东湖等。呈东西向的两列低矮山系与南北向的长江在市区形成垂直轴线。长江、汉水把市区分割为武昌、汉口、汉阳三部分，形成“三镇鼎立”的独特城市格局。武汉市属典型的亚热带湿润季风气候，四季分明。年平均降水量1284毫米，降水相对集中于68月，年平均气温16.4。2 土地利用数量分析2.1 武汉市各土地利用类型数量概况据武汉市土地利用现状调查，2008年武汉市农用地面积为556733.21公顷，占武汉市土地总面积的65.12%，其中耕地面积为338344.27公顷，占土地总面积的39.58%；园地面积为13455.40公顷，占土地总面积的1.57%；林地面积为87971.71公顷，占土地总面积的10.29%；牧草地面积为184.09公顷，占土地总面积的0.02%。建设用地面积为148273.71公顷，占土地总面积的17.34%，其中居民点及工矿用地面积为117120.5公顷，占土地总面积的13.70%；交通用地面积为15378.51公顷，占土地总面积的1.80%；水利设施用地面积为15774.67公顷，占土地总面积的1.85%。未利用地面积为149901.91公顷，占土地总面积的17.53%，其中可利用土地（包括草地、滩地、荒草地、盐碱地、沼泽地）为31329.01公顷，占土地总面积的3.66%；难利用土地（冰川、永久积雪、沙地、裸土地、裸岩、石砾地、田坝等）为1635.45公顷，占土地总面积的0.19%。2.2 武汉市各土地利用类型变化速率分析武汉市辖江岸区、江汉区、硚口区、汉阳区、武昌区，青山区、洪山区，蔡甸区、江夏区、东西湖区、汉南区、黄陂区、新洲区等13个区，现研究武汉市各个辖区主要的土地利用类型在1996到2008年间土地利用变化的速率，土地利用变化速率可以用单一土地利用类型动态度来表示，即式中：K为土地利用类型动态度；V、V为基期和报告期末某一土地利用类型的数量，T为研究时段。计算得到的武汉市各辖区主要土地利用类型动态度如表1所示：表 1 1996-2008年间武汉市各辖区主要土地利用类型动态度耕地园地林地居民点及工矿用地交通用地水利设施用地江岸区-0.0568-0.0769-0.03810.03110.03060.0069江汉区-0.0769-0.06610.0124-0.0194-0.0455硚口区-0.0559-0.05190.01050.02340.0309汉阳区-0.0365-0.0409-0.04290.03710.05280.0546洪山区-0.0219-0.0148-0.01420.03450.0093-0.0105武昌区-0.0366青山区-0.0143东西湖区-0.01900.00960.04720.05470.0844-0.0102汉南区-0.0120-0.02010.07380.01860.10530.0562蔡甸区-0.01330.02770.00790.04180.10200.0014江夏区-0.01280.00380.02320.04100.14110.0243黄陂区-0.00950.09770.03160.01680.2462-0.0052新洲区-0.00930.25060.00020.02000.0986-0.0205从表1可以得出，1996-2008这13年间，武汉市除武昌和青山这两个区的耕地从无到有增加外，其他的11个区的耕地都在以不同的速率减少,江汉区耕地减少速率最快，其次是江岸区和硚口区，速率最慢的是新洲区和黄陂区；对于园地，江汉区、硚口区、武昌区、青山区在1996年就没有园地，到2008年仅武昌区从无到有，增加了23.21333公顷，江岸区、汉阳区、洪山区、汉南区园地都减少，其中江岸区和汉阳区减少速率最快，除此以外的区园地有所增加，增加速率最快的属新洲区。对于林地，武昌区、青山区从无到有，到2008年分别增加了391.48公顷和120.3933公顷,江岸区、江汉区、硚口区、汉阳区、洪山区林地减少，其中江汉区减少速率最快，其次是硚口区。除此以外的其他区，林地有所增加，其中汉南区林地增加的速率最快，其次是东西湖区；对于居民点及工矿用地，武昌区、青山区两个区层减少态势，其他的区都在增加，其中东西湖区增加的速率最快，其次是蔡甸区，最慢的属江汉区和硚口区；对于交通用地，武昌区、青山区从无到有，到2008年分别为97.66公顷和42.58公顷，除江汉区的交通用地减少外，其余的都有所增加，其中黄陂区增加的速率最快，其次是江夏区，最慢的是洪山区；对于水利设施用地，武昌区和青山区从无到有，2008年分别为51.75公顷和29.55公顷，江汉区、洪山区、东西湖区、黄陂区、新洲区的水利设施用地减少，其中江汉区减少的速率最快，其余的有所增加，其中汉南区、汉阳区增加的速率最快。2.3 武汉市各区域土地利用类型变化的差异研究武汉市13个区土地利用变化相对于整个武汉市土地利用变化的区域差异，计算公式为式中：K、K为区域某一特定土地利用类型基期和报告期末的面积；C、C为全区域某一特定土地利用类型基期和报告期末的面积；R为单一土地利用类型相对变化率。R1,说明变化速率快，R1，地区有比较优势，Q1，地区无比较优势。计算各辖区农用地土地利用类型的区域熵，结果如表3：表 3 各辖区农用地土地利用类型的区域熵耕地园地林地牧草地坑塘水面养殖水面江岸区0.10450.00000.07560.00000.87220.2816江汉区0.00000.00000.01870.00000.00060.0000硚口区0.07740.00000.06520.00000.84431.3949汉阳区0.30230.09200.08470.00001.21032.3569洪山区0.61320.90900.41050.76511.28331.4204武昌区0.00970.18300.47200.00000.25150.0000青山区0.09420.00000.24410.00001.70610.0000东西湖区0.95663.42460.27480.00002.33631.4447汉南区1.08971.48710.42370.00000.43872.4735蔡甸区1.03890.26310.50950.00000.68181.7276江夏区0.96550.98920.94760.00000.83160.2717黄陂区1.09830.75322.08433.62961.15590.5917新洲区1.24411.31460.58790.00000.81271.5046从表3可以得出，在农用地中，就耕地而言，汉南区、蔡甸区和新洲区有比较优势；就园地而言，东西湖区、汉南区、新洲区有比较优势；就林地而言，黄陂区有比较优势；就牧草地而言，黄陂区有比较优势；就坑塘水面而言，汉阳区、洪山区、青山区和黄陂区有比较优势；就养殖水面而言，硚口区、汉阳区、洪山区、汉南区、蔡甸区和新洲区有比较优势。计算各辖区建设用地土地利用类型的区域熵，结果如表4：表 4 各辖区建设用地土地利用类型的区域熵城市用地独立工矿公路用地对外交通用地特殊用地江岸区2.19860.34570.14411.71780.0194江汉区2.71230.03440.01000.50090.0155硚口区2.06080.18350.09920.56872.4223汉阳区1.75100.72400.35550.84280.2782洪山区1.68710.63740.47530.92900.7322武昌区2.69980.03670.02440.49520.0345青山区2.55520.21290.03390.13030.0233东西湖区0.00001.53421.75311.08811.3906汉南区0.02031.12173.11420.00000.5615蔡甸区0.06651.85471.44670.08930.6462江夏区0.07801.65531.29680.74061.7099黄陂区0.00001.22882.04332.33191.5980新洲区0.00041.23851.99632.23891.7201从表4可以得出，在建设用地中，就城市用地而言，江岸区、江汉区、硚口区、汉阳区、洪山区、武昌区、青山区有比较优势；就独立工矿而言，东西湖区、汉南区、蔡甸区、江夏区、黄陂区、新洲区有比较优势；就公路用地而言，东西湖区、汉南区、蔡甸区、江夏区、黄陂区、新洲区有比较优势，说明工业发达的地方，公路交通同样发达；就对外交通用地而言，江岸区、东西湖区、黄陂区、新洲区有比较优势；就特殊用地而言，硚口区、东西湖区、江夏区、黄陂区、新洲区有比较优势。4 土地开发利用程度分析在这里分别选取了9个指标，分别查找了13个区的数据，指标依次为土地垦殖率、土地利用率、土地农业利用率、土地建设利用率、水面利用率、人口密度、林地覆盖率、人均城市居民点用地面积、人均农村居民点用地面积。如表5所示,由于汉阳区和武昌区没有农村人口，因此这里将它们的人均农村居民点用地定位比较大的数值。运用主成分分析方法对指标进行了综合分析，得出每个区的土地开发利用程度，并进行比较。主成分分析是一种通过降维技术将多个变量化为少数几个主成分的统计分析方法软件环境为SAS统计软件。表5 各个区各指标值土地垦殖率（%）土地利用率（%）土地农业利用率（%）土地建设利用率（%）水面利用率（%）人口密度（人/公顷）林地覆盖率（%）人均城市居民点用地面积（公顷/人）人均农村居民点用地（公顷/人）江岸区0.0410.7920.1220.6520.30585.6440.0080.0050.096江汉区0.0000.0460.0020.9460.001208.1990.0020.0045.059硚口区0.0310.0940.1460.7500.613114.3790.0070.0050.009汉阳区0.1200.1680.3060.5040.52547.6990.0090.00510000000.洪山区0.2430.2470.4600.2790.37920.7440.0420.0060.356武昌区0.0040.3850.0710.5420.03955.7330.0490.00910000000.青山区0.0370.0000.1690.8291.000173.1300.0250.0040.489东西湖0.3790.0720.6600.2140.8245.3120.0280.00542.055汉南区0.4310.2050.6250.1290.4663.7320.0440.0041.120蔡甸区0.4110.2170.5840.1740.4754.2950.0520.0060.268江夏区0.3820.2710.5710.1360.2143.5910.0980.0049.433黄陂区0.4350.0830.7700.1290.6935.0360.2140.0022.343新洲区0.4920.1510.6990.1230.5126.7410.0600.0023.259在SAS中进行主成分分析程序为：data ex;input x1-x9;cards;（数据略）;proc princomp out=prin ;var x1-x9;run;proc print data=prin;var x1-x9;run;得到的结果为：从程序结果可以看出，第一、第二、第三、第四主成分累计解释方差的比率已经超过了91.10%，所以只需要求，所对应的正交化特征向量。根据程序结果Y可知,其中Y=， 从程序运行结果可以得出，前面四个主成分基本上反映了原来所有的信息的91%。第一主成分与土地垦殖率、土地农业利用率等密切相关，表示的是农业用地的开发程度；第二主成分与土地利用率、人均城市居民点用地面积密切相关，表示的是土地的整体开发程度；第三主成分与水面利用率、人均农村居民点用地密切相关，表示的是农村居民点的开发程度；第四主成分与土地建设利用率、人口密度、林地覆盖率密切相关。接着计算四个主成分得分，并将其对应的方差比率作为权重，进行综合评价。计算得到的各个主成分得分如表6所示。表 6 各个区四个主成分得分Z1Z2Z3Z4江岸区-2.07821.0665-2.0709-0.8163江汉区-3.0801-1.509-0.89991.2745硚口区-1.6742-1.44050.0924-0.3043汉阳区-1.1630.70191.7788-0.0397洪山区0.30710.6602-0.2477-0.3711武昌区-2.72552.76821.05990.7269青山区-1.5849-2.71690.7335-0.4394东西湖区1.5796-0.43350.7381-1.1955汉南区1.6550.3705-0.2135-0.4791蔡甸区1.28460.7119-0.0155-0.5621江夏区1.59250.8556-0.76570.6292黄陂区3.453-0.66490.16071.6057新洲区2.4341-0.3701-0.3504-0.0292根据已知的各个主成分对应的方差比率，可以得到进行综合评价的计算公式为：表 7 各个区的总分值及排序所在区总分值排序江岸区-1.1092710江汉区-1.9035313硚口区-1.1849911汉阳区-0.258278洪