年伊犁盆地土地利用覆被变化及驱动力研究(2)

1.3.2 转移矩阵计算

土地转移矩阵来源于系统分析中对系统状态与状态转移的定量描述。在传统的土地利用/覆被变化研究中，通常使用土地利用类型的增减来表现土地利用的实际状况，但其实际上并不能完全反映真实的土地利用变化情况，而转移矩阵不仅可以分析土地利用类型的面积变化情况，更可以很好地揭示不同土地利用类型之间的相互转化过程，有利于更好地研究土地利用的演化进程[8]。

在一般的土地利用转移矩阵中(表1)，行(A1，A2，…，An)表示T1时点土地利用类型，列(A1，A2，…，An)表示T2时点土地利用类型。Pij表示T1～T2期间土地类型i转换为土地类型j的面积占土地总面积的百分比；Pii表示T1～T2期间i种土地利用类型保持不变的面积百分比。Pi+表示T1时点土地类型i的总面积百分比。P+j表示T2时点j种土地利用类型的总面积百分比。Pi+-Pii表示T1～T2期间土地类型i面积减少的百分比；P+j-Pii为T1～T2期间土地类型j面积增加的百分比[9]。

表1 土地利用转移矩阵Table 1 Land use transition matrix时期T2A1A2…AnPi+减少量A1P11P12…P1nP1+P1+-P11T1A2P21P22…P2nP2+P2+-P22??????AnPn1Pn2…PnnPn+Pn+-PnnP+jP+1P+2…P+n1增加量P+1-P11P+2-P22…P+n-Pnn

最后利用Arcgis软件的数据处理与空间分析相关功能模块，结合Excel数据统计功能。将已有研究区1980、2000、2010、2015年遥感影像，进行叠加运算和综合制表分析，得到伊犁盆地1980—2000、2000—2010、2010—2015、1980—2015年土地利用转移矩阵。

2 结果分析

2.1 土地利用结构特征

从表2中可以看出，伊犁盆地内以草地占地面积为最大，其次分别是耕地、林地、裸岩地、半永久性冰川积雪、建设用地、水域、沙地、沼泽地、盐碱地。1980—2015年草体面积总体呈减少趋势(图2)，建设用地、水域、耕地、沙地、盐碱地面积呈稳步上升的态势，林地、裸岩地、沼泽地、半永久性冰川积雪保持相对稳定。这一现象可能与研究区内经济快速发展与城镇化建设密切相关:由于经济的发展带动城市化的兴起，造成非农业人口包括城市居民的迅速增加，由此带来的便是对于建设面积以及供给城市人口所需粮食的增加，最终导致研究区内的草地面积减少，耕地与建设用地面积不断增长。

表2 1980—2015年伊犁盆地土地利用类型总体特征Table 2 General characteristics of land use types in Yili Basin from 1980 to 2015土地利用类型1980年2000年2010年2015年面积/km2比例/%面积/km2比例/%面积/km2比例/%面积/km2比例/%林地....175草地....632水域1910....806半永久性冰川积雪....917建设用地5420....362沙地1770....534盐碱地160.0...127沼泽地680....295裸岩地.0...303耕地..0..850

图2 1980—2015年草地变化趋势Fig.2 Grassland variation trend from 1980 to 2015

图3、表3结果表明，35年间伊犁盆地内草地与耕地面积发生的变化最为明显，建设用地与水域面积变化次之。草地面积一直在减少，且减少的速度在逐步下降，减少总面积约为2 801 km2；耕地的面积处于持续增加中，总增量为2 030 km2；建设用地经历了增加-略微减少-增加-持续增加的四个阶段，共增加面积210 km2；水域面积的变化趋势为略微减少-增加-增加-略微减少(相对稳定)，增加量达到254 km2；半永久性冰川积雪的变化幅度较小，且趋于稳定；林地、沙地、盐碱地、沼泽地、裸岩地均有所增加，最大变化发生的时间均出现在1980—2000年。由于伊犁盆地是典型的西部干旱半干旱地区，区内自然条件分布不均一，人口多集中于区内的绿洲之内，其反映在土地利用类型上来看，为草地、林地、耕地、水域和建设用地，人类活动长期直接作用于这些利用类型的土地上，使其土地利用/覆被变化较为活跃。

图3 1980—2015年相关土地利用类型变化趋势Fig.3 Change trend of related land use types from 1980 to 2015

表3 1980—2015年伊犁盆地土地利用类型变化特征Table 3 Change characteristics of land use types in Yili Basin from 1980 to 2015土地利用类型1980—2000年2000—2010年2010—2015年1980—2015年面积变化/km2变化比例/%面积变化/km2变化比例/%面积变化/km2变化比例/%面积变化/km2变化比例/%林地草地-水域1990..半永久性冰川积雪-112-0..建设用地800..0..380沙地盐碱地沼泽地裸岩地1230..00.230耕地....676

2.2 土地利用类型转移分析

伊犁盆地1980—2000年、2000—2010年、2010—2015年和1980—2015年的土地利用转移矩阵如表4～表7所示。表中的每一行表示研究时段初期的土地利用类型向时段末期土地利用类型转化的面积。

由表4～表7可知，林地的面积呈先增加，后减少，再增加的趋势:1980—2000年，林地面积增加了0.521%，新增的林地主要来自于草地与林地的转化；2000—2010年，再次增加了0.016%，这十年间林地面积保持稳定，基本未发生的大的变化；2010—2015年，林地面积减少了0.129%，减少的林地主要转化为建设用地与耕地，但面积较为有限；1980—2015年，林地面积总体上是增加的，且增加的主体主要来自于草地与耕地，其中草地占绝大多数，占林地总转入面积的79.95%。林地的面积变化趋势与研究区内的前期经济发展与后期的“退耕还林”等相关环境保护政策有关。

文章来源：《遥感学报》 网址: http://www.ygxbzz.cn/qikandaodu/2021/0502/630.html