[摘要]本文以長沙市為研究對象,采用該區(qū)域2005~2010年的土地利用變更數(shù)據(jù),結(jié)合社會(huì)經(jīng)濟(jì)資料,借助DPS工具,運(yùn)用灰色關(guān)聯(lián)度模型對長沙市土地利用結(jié)構(gòu)的影響因素與歷年土地利用結(jié)構(gòu)信息熵值進(jìn)行分析研究。
[關(guān)鍵詞] 土地利用結(jié)構(gòu) 驅(qū)動(dòng)力 DPS 信息熵 灰色關(guān)聯(lián)度 長沙市
[中圖分類號(hào)] U412.1+4 [文獻(xiàn)碼] B [文章編號(hào)] 1000-405X(2013)-11-273-2
土地利用結(jié)構(gòu)變化是區(qū)域發(fā)展過程中空間布局與結(jié)構(gòu)變化的綜合反映,它與區(qū)域環(huán)境的改變及社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展密切相關(guān)[1]。近年來,區(qū)域土地利用結(jié)構(gòu)時(shí)空演變及驅(qū)動(dòng)力方面的研究都取得了一定成效,為區(qū)域土地合理配置提供了參考[2]。在此筆者借助DPS軟件對長沙市土地利用結(jié)構(gòu)變化的主要因素進(jìn)行了定量分析,以期為該區(qū)域土地利用結(jié)構(gòu)的調(diào)整和土地利用規(guī)劃提供參考。
1數(shù)據(jù)來源與研究方法
1.1數(shù)據(jù)來源
本文各種經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)主要來源于《長沙市統(tǒng)計(jì)年鑒》,土地利用數(shù)據(jù)主要來源于長沙市國土局歷年土地利用變更數(shù)據(jù)。
1.2研究方法
1.2.1土地利用結(jié)構(gòu)信息熵
土地利用結(jié)構(gòu)信息熵可以綜合反映一定時(shí)期研究區(qū)域內(nèi)各土地利用類型的變化程度,熵值越小,系統(tǒng)就越有序,結(jié)構(gòu)性就越強(qiáng)[3][4]。設(shè)長沙市土地總面積為S,各地類的面積為Si(i=1,2…,n),總面積比例為Pi=Si/S=Si/ΣSi(i=1,2…,n),顯然ΣPi=1,因此該區(qū)域土地利用結(jié)構(gòu)信息熵可定義為:H=-ΣPi�Pi(i=1,2…,n)[3]。
1.2.2灰色關(guān)聯(lián)度模型分析法
灰色關(guān)聯(lián)度法常被用來分析地類變化與驅(qū)動(dòng)因素之間的關(guān)聯(lián)程度,進(jìn)而確定主要影響因素[5][6]。首先是均值化統(tǒng)一數(shù)據(jù),然后求出絕對差值和關(guān)聯(lián)系數(shù),最后對關(guān)聯(lián)性進(jìn)行排序并列出關(guān)聯(lián)矩陣。
2驅(qū)動(dòng)力分析
2.1研究區(qū)概括
長沙市位于湘江下游和長瀏盆地西緣,北距北京1980 km,東臨萍鄉(xiāng)市,南接株洲市、湘潭市,西鄰益陽市、婁底市,北連岳陽市。全市轄5區(qū)4縣市,地貌類型多樣化。
2.2驅(qū)動(dòng)力影響因素分析
2.2.1指標(biāo)選取
根據(jù)灰色關(guān)聯(lián)度方法的思路、長沙市實(shí)際情況,以及所收集的資料,選取表中9個(gè)因子作為研究指標(biāo)。(具體見表1)
2.2.2土地利用結(jié)構(gòu)信息熵
利用長沙市歷年各地類數(shù)據(jù)和信息熵運(yùn)算公式,在EXCEL中計(jì)算出歷年土地利用結(jié)構(gòu)比例及其信息熵值,具體見表2。
從表2中,我們可以看出2005年的信息熵值最小,表明此時(shí)土地利用結(jié)構(gòu)有序度相對高些,系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)性較強(qiáng);2010年的熵值最大,表明此時(shí)土地利用結(jié)構(gòu)有序度相對更低,在一定程度上反映了人類對土地利用結(jié)構(gòu)的影響越來越大。
原則上來說,土地利用結(jié)構(gòu)信息熵值的大小與研究區(qū)域的各地類型及它們的面積有關(guān),土地利用類型越多,各類型間的面積差越小,比例也相差越小,熵值也越大[7]。故通過灰色關(guān)聯(lián)度分析法計(jì)算出各驅(qū)動(dòng)因子與土地利用結(jié)構(gòu)信息熵值的關(guān)聯(lián)程度,即可間接反映出各影響因子與土地利用結(jié)構(gòu)變化之間的關(guān)系[7]。
2.2.3灰色關(guān)聯(lián)度分析
將上述表1中的各驅(qū)動(dòng)因素指標(biāo)和表2中的土地利用結(jié)構(gòu)信息熵值輸入DPS應(yīng)用軟件,數(shù)據(jù)均值化的結(jié)果如下表:
表中A至I列為子序列即各指標(biāo)均值化結(jié)果,J列為母序列即為土地利用結(jié)構(gòu)信息熵值均值化的結(jié)果。
另外最小差值Δmin=0.00535最大差值Δmax=0.74997。
J和其它因子的關(guān)聯(lián)序如下表 :
很明顯,從上表中我們可以看出A(人口)、D(城鎮(zhèn)化率)、I(城市園林綠化覆蓋面積)、G(第一產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)總產(chǎn)值)四因子的關(guān)聯(lián)系數(shù)最大,對土地利用結(jié)構(gòu)信息熵值的關(guān)聯(lián)程度最密切,即為土地利用結(jié)構(gòu)變化的主要驅(qū)動(dòng)因素,各因子的關(guān)聯(lián)程度為:A>D>I>G>B>C>F>E>H,其關(guān)聯(lián)矩陣如表5。
3小結(jié)
通過對長沙市土地利用結(jié)構(gòu)變化驅(qū)動(dòng)因素的分析,可得出和土地利用結(jié)構(gòu)變化關(guān)聯(lián)程度較大的為人口數(shù)、城鎮(zhèn)化率、城市園林綠化覆蓋面積以及第一產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)總產(chǎn)值四個(gè)因素,今后應(yīng)正確引導(dǎo)這四個(gè)因子的發(fā)展,以實(shí)現(xiàn)合理配置優(yōu)化土地利用結(jié)構(gòu)。
參考文獻(xiàn)
[1]居玲華,石培基.甘肅省土地利用結(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)演變及其驅(qū)動(dòng)力分析[J].廣東土地科學(xué),2008,10.
[2]魯春陽,楊慶媛等.中國城市土地利用結(jié)構(gòu)研究進(jìn)展及展望[J].地理科學(xué)進(jìn)展,2010,7.
[3]鮑艷,陶連金.土地利用結(jié)構(gòu)信息熵的時(shí)空變化規(guī)律[J].北京工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),2012,5.
[4]陳彥光,劉明華.城市土地利用結(jié)構(gòu)的熵值定律[J].人文地理,2001,16(4):21 - 24.
[5]黨耀國,劉思峰等.灰色預(yù)測與決策模型研究[M].北京科學(xué)出版社,2009,12.
[6]唐啟義.DPS數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)[M].北京科學(xué)出版社,2010,2.
[7]靳曉雯,張宇等.基于兩種數(shù)學(xué)模型的土地利用結(jié)構(gòu)變化驅(qū)動(dòng)力研究[J].國土資源科技管理,2012,4.