广东省城乡规划设计研究院 510220
摘要：利用多年期LandsatTM遥感影像，通过监督分类获取土地利用信息，分析城市规划区内土地利用类型变化特征。并运用区域生态环境质量指数，对研究区内土地利用变化引致的生态环境效益进行分析。结果表明：在各类土地利用类型中，林地对区域的生态环境的贡献率最大；研究区内存在生态质量改善和恶化两种的趋势。
关键词：土地利用变化，景观格局，生态环境质量
1、引言
1.1研究背景
新常态下城乡治理将持续关注城乡发展空间，基于遥感影像的土地利用变化监测，为掌握建设用地时空演变规律、城乡发展空间的景观格局特征变化提供了科学的量化手段，对协调城乡“生产、生活、生态”空间发展有重要意义。本文以罗定市为例，探究近十年期内土地利用变化对景观格局及生态环境质量的影响，探索运用城乡地区生态环境质量量化评价的实际方法。
1.2研究区概况
罗定市位于广东省西部，地处粤西丘陵-平原地带，植被覆盖度较高，本文以罗定市城市规划区位研究范围，总面积295.08平方公里。
2、研究方法
2.1、土地利用变化分析
2.1.1、基于遥感影像的土地利用分类
遥感影像来源于地理空间数据云提供的开源数据数据，包括覆盖研究区2008年LandsatTM5和2013年、2018年的Landsat-8OLI_TIRSW遥感数据。利用基于ENVI的监督分类得到不同时期土地利用数据。参考土地利用分类标准以及研究实际需要，本次用地类型共划分四大类，分别是建设用地、林地、水域、耕地。
2.1.2、基于转移矩阵的土地利用变化分析
土地利用转移矩阵能够直观地反应出各类土地利用类型之间的转换情况，同时也可以反映出研究期末各土地利用类型的来源与结构，或不同时段内同一区域内土地利用类型的相互转换关系。一般用二维矩阵表来表达各个地类间相互转化的具体情况，描述了前后两幅土地分类图之间的地类发生转变的位置和类别。
2.2、土地利用变化的生态环境效应评价
不同的土地利用类型具有差异化的生态环境质量，前人根据各土地利用类型的相对生态价值，建立区域内土地利用类型与生态环境质量的关联[1]。谢高地等对中国不同陆生系统单位面积生态服务价值评估结果，确定了一级土地利用类型的相对生态服务价值的参数[2]。本文在前人研究基础上，根据研究区具体情况，利用加权算法优化不同土地利用类型的生态环境质量进行赋值，（详见表1）：
表1 本研究区不同土地利用类型的相对服务价值
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2.2.1、区域生态环境质量指数
区域生态环境质量指数是指综合考虑区域内各土地利用类型所具有的生态环境质量及面积比例，用以定量表征某一区域内生态环境质量的总体状况[3]。其表达式为：
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式中：EVt-t表示该区域t时期生态环境质量指数；LUi——该区域第i种土地利用类型的面积；Ci—该区域第i种土地利用类型的生态环境质量指数；TA—该区域土地总面积；n—区域内所具有的土地利用类型数量。
2.2.2、土地利用转型的生态贡献率
区域土地利用变化类型生态贡献率是指某一种土地利用变化类型所导致的区域生态环境质量的改变[4]，其表达式为：
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式中：LEIt+1，LEt—某一土地利用变化类型所反映的变化末期和初期土地利用类型所具有的生态环境质量指数；LA—该变化类型的面积，TA—该区域总面积。
3、结果分析
3.1、研究区土地利用变化特征
基于遥感影像对分类结果，叠加分析计算得出研究区土地利用转移矩阵，结果见表（2）：
表2 2008-2018年土地利用类型面积转移矩阵（hm2）
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结果表明，2008-2018年期间，耕地的面积增长来源于林地的转入，耕地转入林地面积总计3411hm2，水域的转出面积主要转变为耕地。整体结果反映了城市生活空间向农业生产空间扩张，农业生产空间向生态空间扩张的土地利用变化特点。
3.2、研究区土地利用变化的生态响应
3.2.1研究区生态环境质量评价
根据区域环境生态质量指数模型，计算得到研究区范围内2008-2018年的区域生态环境质量指数（见表3）。结果显示，研究区生态环境质量指数呈现先下降，后增加的变化特征。在各类土地利用类型中，林地的生态环境质量最高，对区域的生态环境的贡献率最大，其次为耕地，建设用地和水域的生态环境质量最低，对区域生态环境的贡献最小。
表3 研究区生态环境质量指数
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3.2.2土地利用类型生态贡献率变化
区域生态环境质量往往同时存在着改善和恶化两种相反的趋势。生态环境改善和恶化趋势可以依据土地利用转移矩阵的土地利用类型生态贡献率分析得出。
根据分析结果显示，2008-2013年，促进研究区生态环境质量改善的主要土地利用变化因子为耕地向林地的转化，其贡献率达73.99%。致使生态环境质量恶化的主要土地利用变化因子为耕地向建设用地的转化，林地向建设用地和耕地的转化，其中，耕地向建设用地转化的生态贡献率达到32.52%，林地转化为耕地的生态贡献率达33.68%，而转化为建设用地的生态贡献率达到21.62%。
2013-2018年，促进研究区生态环境至改善的主要土地利用变化因子为耕地向林地的转化以及建设用地向耕地和林地的转化，耕地转林地的生态贡献率达50.42%；建设用地转耕地的生态贡献率达27.89%，转林地的生态贡献率达14.64%。致使生态环境质量恶化的主要土地利用变化因子为林地向耕地和建设用地的转换，其中林地转耕地的生态贡献率达69.58%，林地转建设用地的生态贡献率达11.71%。
4、结论
基于遥感影像数据，运用区域生态环境质量指数，初步得出了研究区土地利用变化引致的生态环境质量响应情况：研究区内同时存在生态质量改善和恶化两种的趋势，2008-2018年研究区的区域生态环境质量指数整体呈现先下降、后上升的波动状态。在各类土地利用类型中，林地对区域的生态环境的贡献率最大，其次为耕地和水域，建设用地生态环境质量最低，对区域生态环境的贡献最小。当以林地向耕地和建设用地转化为主的状态时，区域生态环境环境质量呈现恶化为主，当以耕地向林地、建设用地向耕地的转换为主时，区域生态环境环境质量呈现改善为主。
参考文献：
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