第３２卷，第３期 ２０１５年６月１５日 国土资源科技管理 Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｃａｌ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ ｏｆ Ｌａｎｄ ａｎｄ Ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ Ｖｏ１．３２，Ｎｏ．３ Ｊｕｎ．１５，２０１ ５ ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００９ 云南省土地利用变化特征及耕地变化 驱动因素分析 袁 磊 ，杨 昆 ，赵俊三。 （１．云南师范大学信息学院，云南昆明６５０５００；２．西部资源环境地理信息技术教育部工程研究 中心（云南师范大学），云南昆明６５０５００；３．昆明理工大学国土资源工程学院，云南昆明６５００９３） 摘 要：为促进云南省未来土地资源的可持续利用，基于全域宏观尺度视角，以１９９９－－２００８年土地利用更新 调查数据和社会经济统计数据，采用多种ＬｕＣｃ分析模型和数理统计分析方法，对ｌｏ年期土地利用变化特征 进行分析。结果表明：研究期内是云南省土地利用快速变化期，园地、交通水利设施用地、居民点及工矿 用地年均增长速率最快，分别达２．９２ 、２．７８ 和１．３６ ；其次是耕地和未利用地快速减少，年均减少速率分 别为０．５５ 和０．４７ ，其中耕地大量转为园地、林地和建设用地，面积分别为１９４ ２５７．２７ ｈｍ 、１１８ ０２８．６７ ｈｍ 和５８ ３５５．３８ ｈｍ ；从土地开发利用率看，均值维持在８４．７３ ，总体相对稳定，但又有差异，主要表现在农业利 用率、林地覆盖率稳中略升，建设利用率逐年增加，土地垦殖率逐年放缓；土地利用程度综合指数均在２１１以 上，属中等稍上水平，略呈增长之势，土地利用程度变化量也不断提高，说明研究期内土地利用还处于快速发 展期。此外，将相关分析与主成分分析相结合，对耕地变化驱动因素进行定量分析，结果发现耕地变化是人口 因素、产业结构调整、经济快速发展和居民生活水平大幅提高４方面因素综合作用的结果，其中地方财政收 入、固定资产投资总额、农民人均收入和产业产值等是驱动全省耕地变化的核心因子。 关键词：土地利用变化驱动力；ＬｕＣｃ模型；相关分析；主成分分析；云南省 中图分类号：Ｆ３Ｏ１．２（２７４） 文献标志码：Ａ 文章编号：１００９—４２１ｏ一（２０１５）０３—００１—１０ Ｖａｒｉａｔｉｏｎ Ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｏｆ Ｌａｎｄ Ｕｓｅ ａｎｄ Ｄｒｉｖｉｎｇ Ｆａｃｔｏｒｓ ｏｆ Ｃｕｌｔｉｖａｔｅｄ Ｌａｎｄ Ｃｈａｎｇｅ ｉｎ Ｙｕｎｎａｎ Ｐｒｏｖｉｎｃｅ ＹＵＡＮ Ｌｅｉ ，ＹＡＮＧ Ｋｕｎ ，ＺＨＡ０Ｊｕｎ—ｓａｎ。 （１．Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｙｕｎｎａｎ Ｎｏｒｍａｌ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｋｕｎｍｉｎｇ ６５０５００， Ｃｈｉｎａ；２．Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｃｅｎｔｅｒ ｏｆ Ｍｉｎｉｓｔｒｙ ｏｆ Ｅｄｕｃａｔｉｏｎ ｏｎ Ｇｅｏｇｒａｐｈｙ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｏｆ Ｗｅｓｔｅｒｎ Ｒｅｓｏｕｒｃｅ Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ，Ｋｕｎｍｉｎｇ ６５０５００，Ｃｈｉｎａ；３．Ｆａｃｕｌｔｙ ｏｆ Ｌａｎｄ Ｒｅｓｏｕｒｃｅ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｋｕｎｍｉｎｇ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｋｕｎｍｉｎｇ ６５００９３，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎ ｏｒｄｅｒ ｔｏ ｐｒｏｍｏｔｅ ｓｕｓｔａｉｎａｂｌｅ ｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎ ｏｆ ｌａｎｄ ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ ｉｎ Ｙｕｎｎａｎ Ｐｒｏｖｉｎｃｅ ｉｎ ｔｈｅ ｆｕｔｕｒｅ，ｂａｓｅｄ ｏｎ ｔｈｅ ｌａｎｄ ｕｓｅ ｓｕｒｖｅｙ ｄａｔａ ａｎｄ ｓｏｃｉａｌ ｅｃｏｎｏｍｉｃ ｓｔａｔｉｓｔｉｃａｌ ｄａｔａ ｏｆ Ｙｕｎｎａｎ Ｐｒｏｖｉｎｃｅ ｆｒｏｍ １９９９ ｔｏ ２００８ ｆｒｏｍ ａ ｍａｃｒｏ 收稿日期：２０１５—０１—２２ 基金项目：云南省社会发展科技计划项目（２０１２ＣＡ０２４）；云南师范大学博士科研项目（０１０００２０５０２０５０３０６３） 作者简介：袁磊（１９７７一），男，讲师，博士，从事ＧＩＳ理论与应用、国土资源信息化等研究。Ｅ—ｍａｉｌ 一ｉｃｔ＠１６３．ｃｏｒｇｉ １ ・ ・ 国土资源科技管理 第３２卷 ｐｅｒｓｐｅｃｔｉｖｅ，ｔｈｅ ｖａｒｉｏｕｓ ＬＵＣＣ ｍｏｄｅｌｓ ａｎｄ ｍａｔｈｅｍａｔｉｃａｌ ｓｔａｔｉｓｔｉｃｓ ａｎａｌｙｓｉｓ ｍｅｔｈｏｄｓ ｗｅｒｅ ａｄｏｐｔｅｄ ｔｏ ａｎａｌｙｚｅ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｏｆ ｌａｎｄ ｕｓｅ ｃｈａｎｇｅ ｉｎ ａ ｄｅｃａｄｅ．Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔ ｓｈｏｗｓ ｔｈａｔ ｌａｎｄ ｕｓｅ ｈａｓ ｃｈａｎｇｅｄ ｒａｐｉｄｌｙ ｄｕｒｉｎｇ ｔｈｉｓ ｐｅｒｉｏｄ．Ｉｔ ｉｓ ｍａｉｎｌｙ ｍａｎｉｆｅｓｔｅｄ ｉｎ ｔｈｅ ｆｏｌｌｏｗｉｎｇ ａｓｐｅｃｔｓ．Ｆｉｒｓｔｌｙ，ｔｈｅ ａｖｅｒａｇｅ ａｎｎｕａｌ ｇｒｏｗｔｈ ｒａｔｅ ｏｆ ｇａｒｄｅｎ ｌａｎｄ， ｔｒａｆｆｉｃ ａｎｄ ｗａｔｅｒ ｃｏｎｓｅｒｖａｎｃｙ ｆａｃｉｌｉｔｉｅｓ ｌａｎｄ，ｒｅｓｉｄｅｎｔｉａｌ ａｎｄ ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ ａｎｄ ｍｉｎｉｎｇ ｌａｎｄ ａｒｅ ｉｎｃｒｅａｓｉｎｇ ｆｌｅｅｔｌｙ，ｗｉｔｈ ｅａｃｈ ｂｅｉｎｇ ２．９２Ｖ０，２．７８ ａｎｄ １．３６ ，ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ．Ｓｅｃｏｎｄｌｙ，ｔｈｅ ａｖｅｒａｇｅ ａｎｎｕａｌ ｄｅｃｒｅａｓｅ ｒａｔｅ ｏｆ ｃｕｌｔｉｖａｔｅｄ ｌａｎｄ ａｎｄ ｕｎｕｓｅｄ ｌａｎｄ ｉｓ ｄｅｃｒｅａｓｉｎｇ ｒａｐｉｄｌｙ ｗｉｔｈ ０．５５ ａｎｄ ０．４７ ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ．Ａ ｌｏｔ ｏｆ ｃｕｌｔｉｖａｔｅｄ ｌａｎｄ ｈａｓ ｂｅｅｎ ｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｄ ｔｏ ｇａｒｄｅｎ ｌａｎｄ．ｗｏｏｄｌａｎｄ ａｎｄ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｌａｎｄ ｉｎ ｔｈｅ ｃｏｕｒｓｅ ｏｆ ｃｈａｎｇｅｓ，ｒｅａｃｈｉｎｇ １９４ ２５７．２７ ｈｍ ， １１８ ０２８．６７ ｈｍ ａｎｄ ５８ ３５５．３８ ｈｍ。，ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ．Ａｓ ｆａｒ ａｓ ｔｈｅ ｌａｎｄ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ａｎｄ ｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎ ｒａｔｅ ｉｓ ｃｏｎｃｅｒｎｅｄ， ｉｔｓ ｍｅａｎ ｖａｌｕｅ ｒｅｍａｉｎｓ ａｔ ａｒｏｕｎｄ ８４．７３ Ａ，０ｔｈｏｕｇｈ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｉｎ ｓｏｍｅ ｓｐｅｃｉｆｉｃｓ．Ｔｈｅ ｍａｊｏｒ ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅｓ ａｒｅ ｍａｎｉｆｅｓｔｅｄ ｉｎ ｔｈｅ ｓｔｅａｄｙ ｒａｔｅ ｏｆ ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ ｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎ ａｎｄ ｆｏｒｅｓｔ ｃｏｖｅｒａｇｅ，ｔｈｅ ａｎｎｕａｌｌｙ ｉｎｃｒｅａｓｉｎｇ ｇｒｏｗｔｈ ｏｆ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎ ｒａｔｅ，ａｎｄ ｓｌｏｗｉｎｇ ｄｏｗｎ ｏｆ ｌａｎｄ ｒｅｃｌａｍａｔｉｏｎ Ｉｎ ｔｅｒｍｓ ｏｆ ｌａｎｄ ｕｓｅ ｅｘｔｅｎｔ，ｌａｎｄ ｕｓｅ ｄｅｇｒｅｅ ｉｎｄｅｘ ａｒｅ ｍｏｒｅ ｔｈａｎ ２ １ １ ｉｎ ｔｈｅ ｓａｍｅ ｐｅｒｉｏｄ ｏｆ ｓｔｕｄｙ，ｏｎ ｔｈｅ ｍｉｄｄｌｅ ｌｅｖｅｌ ｗｉｔｈ ａ ｓｌｉｇｈｔｌｙ ｇｒｏｗｉｎｇ ｔｒｅｎｄ．Ｔｈｅ ａｍｏｕｎｔ ｏｆ ｌａｎｄ ｕｓｅ ｃｈａｎｇｅ ｉｓ ａｌｓｏ ｒｉｓｉｎｇ．Ａｌｌ ｔｈｅ ａｂｏｖｅ ｉｎｄｉｃａｔｅｄ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｌａｎｄ ｕｓｅ ｉｎ Ｙｕｎｎａｎ Ｐｒｏｖｉｎｃｅ ｄｕｒｉｎｇ ｔｈｅ ｐｅｒｉｏｄ ｗａｓ ｓｔｉｌｌ ｏｎ ａ ｒａｐｉｄ ｒｉｓｅ．Ｂｅｓｉｄｅｓ，ｃｏｍｂｉｎｉｎｇ ｔｈｅ ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ ａｎａｌｙｓｉｓ ｗｉｔｈ ｐｒｉｎｃｉｐａｌ ａｎａｌｙｓｉｓ，ｔｈｅ ｑｕａｎｔｉｔａｔｉｖｅ ａｎａｌｙｓｉｓ ｈａｓ ｂｅｅｎ ｃｏｎｄｕｃｔｅｄ ｔｏ ｔｈｅ ｄｒｉｖｉｎｇ ｆａｃｔｏｒｓ ｏｆ ｃｕｌｔｉｖａｔｅｄ ｌａｎｄ ｃｈａｎｇｅ．Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔ ｓｈｏｗｓ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｃａｕｓｅ ｏｆ ｃｕｌｔｉｖａｔｅｄ ｌａｎｄ ｃｈａｎｇｅ ｉｎ Ｙｕｎｎａｎ Ｐｒｏｖｉｎｃｅ ｉｓ ｔｈｅ ｓｙｎｔｈｅｔｉｃ ａｃｔｉｏｎ ｏｆ ｆｏｕｒ ａｓｐｅｃｔｓ，ｔｈｅ ｐｏｐｕｌａｔｉｏｎ ｆａｃｔｏｒ，ｔｈｅ ａｄｊ ｕｓｔｍｅｎｔ ｏｆ ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ，ｔｈｅ ｒａｐｉｄ ｅｃｏｎｏｍｉｃ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ，ａｎｄ ｅｎｈａｎｃｅｄ ｌｉｆｅ ｌｅｖｅ１．Ａｍｏｎｇ ｔｈｅｍ，ｔｈｅ ｌｏｃａｌ ｆｉｎａｎｃｉａｌ ｒｅｖｅｎｕｅ，ｔｏｔａｌ ｉｎｖｅｓｔｍｅｎｔ ｉｎ ｆｉｘｅｄ ａｓｓｅｔｓ，ｐｅｒ ｃａｐｉｔａ ｉｎｃｏｍｅ ｏｆ ｆａｒｍｅｒｓ ａｎｄ ｔｈｅ ｉｎｄｕｓｔｒｙ ｖａｌｕｅ ａｒｅ ｔｈｅ ｋｅｙ ｄｒｉｖｉｎｇ ｆａｃｔｏｒｓ ｏｆ ｔｈｅ ｃｕｌｔｉｖａｔｅｄ ｌａｎｄ ｃｈａｎｇｅ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｄｒｉｖｉｎｇ ｆｏｒｃｅｓ ｏｆ ｌａｎｄ ｕｓｅ ｃｈａｎｇｅ；ＬＵＣＣ ｍｏｄｅｌｓ；ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ ａｎａｌｙｓｉｓ；ｐｒｉｎｃｉｐａｌ ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ ａｎａｌｙｓｉｓ； Ｙｌ】ｎｎａｎ Ｐｒｏｖｊｎｅｅ 土地利用变化的多成因性及其驱动因素的复杂 性决定了开展土地利用变化特征及其驱动机制研究 的必要性及价值所在。近年来，国内外许多学者在 程的加快、耕地锐减，土地资源的承载力和资源环境 的矛盾十分突出。 正因为其特殊的地理位置及生态环境的脆弱 性，部分学者以云南省局部区域为研究尺度，也开展 全球不同的区域内对其进行了大量研究ｎ ］。此 外，中国学者 】Ｊ也从不同视角、针对不同时段、不 同的案例区对中国土地利用变化及其驱动因素进行 了卓有成效的研究。上述研究表明：目前关于土地 利用变化及其驱动因素研究，大都集中于全球范围 内的典型区域、热点区域及生态环境脆弱区。 就云南省而言，云南地处东亚至南亚、青藏高原 至中南半岛的连接部位，属低纬度高海拔地区。境 内有南盘江、金沙金、澜沧江等六大水系，是长江、珠 了一些土地利用变化及其驱动因素方面的动态研 究［１３ １７］。这些研究基本基于局部小尺度的研究，对 探讨云南省不同地区土地利用变化及其驱动因素的 空间差异、制定差别化的土地利用与管理有着 重要意义。但从更为宏观的尺度，以云南省全域范 围为研究对象，进行土地利用变化特征及其驱动因 素方面的研究却鲜有报道。然而，现实中土地利用 变化往往是大尺度范围内多种因素综合作用的结 江等国内外江河的上游、源头和分水岭。全省地貌 高山与深谷相间，由于地理环境、地形、地貌的复杂 果，尤其是社会经济驱动因素的综合影响更为显著， 故非常有必要加强大尺度土地利用变化特征及其驱 动因素研究，从而全面揭示云南省全域土地利用变 化驱动机理。鉴于此，本文以１９９９－－２００８年云南省 多样，形成了其光、热、水、气等自然资源时空分布的 显著差异ｎ ，加之近年来人口过快增长、城镇化进 ・ ２ ・ 第３期 袁磊，等：云南省土地利用变化特征及耕地变化驱动因素分析 土地利用更新调查数据和社会经济统计数据为基 础，采用多种ＬＵＣＣ分析模型和数理统计分析方 农林牧渔总产值达１ ６４１．５亿元，比１９９９年增长 ９９９亿元；农民人均纯收入达３ １０２．６元，比１９９９年 增长１ ６６５．０元。研究期内正是全省社会加速转 法，在ＳＰＳＳ ２０统计分析软件的支持下，对土地利用 变化特征及耕地变化的社会经济驱动因素进行深入 分析，以期为云南省即将开展的新一轮土地利用总 体规划修编数量指标的合理分配及土地利用空间布 局与结构管制方案的制定提供参考，并期望对未来 型、经济高速发展、城镇扩张、土地利用／覆被变化剧 烈的时期。因而，这个时期全省的土地利用／覆被变 化具有较强的代表性。 研究所采用的土地利用数据为１９９９～２ＯＯ８年 土地利用宏观战略及相关管理的顶层设计提供 启示，从而促进云南省未来土地资源的可持续利用。 云南省土地利用现状年度变更调查数据，由云南省 所辖各个县区每年土地利用变更调查数据一年一变 更、一年一汇总而成。因云南省２００１年及以前采用 １研究区概况及数据来源 研究期内，云南省经历了“九五”、“十五”、“十一 五”３个重要发展机遇期，建立起了比较完善的市场 经济，全面实施了绿色经济强省、民族文化大省 和中国连接东南亚、南亚国际大通道三大战略。 的是类土地利用分类系统，２００１年后采用的是 三大类土地利用分类系统，为了便于地类对比分析， 需对研究区２００１年前后的土地利用分类系统进行 统一。按照分类结果的可比性原则并兼顾实际研究 需要，根据两套土地利用分类系统之间地类代码的 ２００８年，全省国内生产总值达５ ６９２．１亿元，比１９９９ 年增长３ ７９２．３亿元；固定资产投资总额达３ ５２６．６ 亿元，比１９９９年增长２ ８０９．３亿元；社会消费品零售 总额达１ ７６４．７亿元，比１９９９年增长１ ２２５．７亿元； 对应关系，将研究区土地利用分类系统统一到２００１ 年以后使用的三大类分类系统上来，形成最终需要 的土地利用分类体系（表１）。社会经济统计数据来 自云南省２０００－－２００９年社会经济统计年鉴。 表１研究区土地利用分类体系 ２土地利用变化特征分析 ２．１数量变化分析 变化的总体态势。 由表２可知，研究期内云南省地类面积变化较 大的有林地、耕地、未利用地及园地，面积变化均在 １７×１０ ｈｍ。以上；其中，耕地、未利用地、牧草地及 其他农用地面积均趋于减少，分别减少３１５ ５３１．１６ ｈｍ。、２５６ ２９１．３４ ｈｍ 、１０ ５８０．７６ ｈｍ 和３８ ６５０．３５ 土地资源总是以一定的数量存在于地表空间。 对土地利用数量变化进行分析，不仅能够反映区域 土地利用结构的变化，而且能够揭示区域土地利用 ・ ３ ・ 国土资源科技管理 第３２卷 ｈｍ。；园地、林地、交通水利设施用地、居民点及 工矿用地面积均趋于增加，分别增加１７５ １０２．９０ ｈｍ 、３４０ ０４８．１５ ｈｍ 、３７ ５７７．９５ ｈｍ 和６８ ３２４．６１ 及工矿用地，年均增长率分别为２．７８％和 １．３６％。总体上，建设用地（居民点及工矿用 地、交通水利设施用地）与农用地（耕地、园地、林地、 牧草地、其他农用地）变化最为显著，未利用地变化 程度相对较小。 ｈｍ。。从变化程度来看，园地面积变化显著，年均增 长率达２．９２ ；其次为交通水利设施用地、居民点 表２云南省１９９９－－２００８年土地利用数量变化情况 注：变化率表示第ｉ类土地利用类型在１９９９ ２００８年变化的面积相对于１９９９年该地类面积的变化程度。 ２．２利用程度分析 根据土地开发利用程度５项指标计算式，获得 云南省土地开发利用程度计算结果（表３）。 表３ 云南省１９９９－－２００８年土地开发利用程度指标对比 土地开发利用程度反映了土地本身的自然属 性、人类因素及自然环境因素对土地开发利用的综 合影响效应，揭示了区域土地开发利用的广度和深 度。参考土地开发利用程度指标体系 ¨ ，选取土地 农业利用率、土地建设利用率、林地覆盖率、土地垦 殖率和土地利用率５项指标考察云南省土地开发利 用程度。指标计算公式如下： 土地农业利用率＝ ×１００ （１） 土地建设利用率一 薹 林地覆盖率一 ×１００ ×１Ｏ０ （２） （３） 土地垦殖率一 土地利用率一 ×１ｏｏ％ ￣１００％ （４） （５） 由表３可知，云南省土地利用率总体不高，平均 式中：农业用地面积指耕地、园地、林地、牧草地及其 他农用地面积之和；建设用地面积指居民点及 工矿用地、交通水利设施用地面积之和；已利用土地 面积指除未利用地面积之外的土地面积之和。 ・ 为８４．７３ ，研究期内年均增长率仅为０．０６７ ，增 长缓慢。这主要因为云南省土地利用率在１９９９年 已达８４．３４ ，剩余的未利用地面积所占省域总面 积的比例又相对较大，为仅次于林地和耕地的第三 ４ ・ 第３期 袁磊，等：云南省土地利用变化特征及耕地变化驱动因素分析 △ 大地类，而省域未利用地由于受限于云南山地特征， 地学因子存在着显著的空间差异，相对高差较大，且 多为裸岩和土层较薄的裸土地，开发利用条件极为 ２．３利用程度变化分析 一 借鉴土地利用程度综合分析方法，从生态学角 度，以土地最原始的自然状态为起始等级，按照土地 有限。此外，可以看出云南省土地利用类型以农业 用地为主，土地农业利用率平均达８２．７５ ９／６；土地建 设利用率呈逐年增长之趋势，森林覆盖率和土地垦 殖率基本持平。 自然综合体受人为因素影响所导致土地偏离其自然 状态的程度进行分等定级，并分别赋予分级指 数ｌ１ ，从而给出研究区地类与土地利用程度分级指 数之间的对应关系（表４）。 Ｌ Ａ 表４ 土地利用程度分级指数及地类对应关系 此处，采用土地利用程度综合指数和土地利用 程度变化模型综合分析云南省土地利用程度及其变 化。土地利用程度综合指数模型表达如下： 可知，云南省土地利用程度综合指数期初、期未均在 ２ｌ１以上，与土地利用程度综合指数极大值４００相 比¨２ ，属中等稍上水平；研究期内，土地利用程度综 ｆ＝１００×∑Ａ ｘｃ （６） 合指数呈上升趋势，与土地利用率反映的趋势相一 致。从土地利用程度变化量来看，１９９９－－２００８年， 土地利用程度变化量不断提高，土地利用程度变化 量为０．７５，说明研究时段内云南省土地利用还处于 式中：Ｊ为土地利用程度综合指数；Ａ 为第ｉ级土地 利用程度分级指数；Ｃ 为第ｉ级土地利用程度分级 面积百分比； 为土地利用程度分级数。 土地利用程度变化模型表达如下： ＝发展期。变化的原因主要因为研究期内，地方交通 水利的大力发展，使得建设用地增幅较大；同时，研 究期内退耕还林还草的实施、加上区域农业结 １ｏｏ×［∑（Ａ ×Ｃｉｂ）一 （７） ×Ｃｉｏ）］ 构调整，农户更加倾向于发展收益较高的林果业，部 分耕地和未利用地被转用或开垦为林地、园地。这 Ｒ一△ｊ ｂ一 ／Ａｔ （８） 与省域耕地数量的不断减少及林地、园地及建设用 地数量不断增加的趋势相一致。另外，从土地利用 程度变化率来看，１９９９－－２００８年为０．０７５，研究时段 式中：△ 一 为土地利用程度变化量； 与 分别指ｂ 时段与ａ时段土地利用程度综合指数；Ａ 与 的意 义同式（６）；Ｃ岫与Ｃ 分别指ｂ时段与ａ时段第ｉ级 内云南省土地利用程度变化率略有升高。 ２．４土地利用转移分析 土地利用程度分级面积百分比；Ｒ指土地利用程度 变化率；Ａｔ为研究年限。 通过云南省１９９９－－２００８年土地利用转移矩阵 （表６），分析研究期内云南省各地类之间的转移变 化趋势。 根据上述计算式获得云南省土地利用程度综合 指数、土地利用程度变化量及变化率（表５）。从表５ 表５云南省１９９９－－２００８年土地利用程度变化指标 ・ ５ ・ 国土资源科技管理 第３２卷 注：地类面积单位为ｈｍｚ。 宏观上，首先表现在农用地内部的变化，即耕地 大量转为林地、园地，转出面积分别为１９４ ２５７．２７ ｈｍ 和１１８ ０２８．６７ ｈｍ ，同时又有大量的林地和园地 利设施用地）发生了较为剧烈的变化，转入转出差值 为１０５ ９０２．５６ ｈｍ。，相比其基期数量，转入比率 最大。 转为耕地，转入面积分别为７１ １６４．５８ ｈｍ 和 ２５ ６０５．６１ ｈｍ ，说明研究期内云南省内部农业结构 调整较大；其次表现在农用地与未利用地之间的相 互转化，未利用地转出总面积的６０ 流向了林地， 达２６９ ７９５．３９ ｈｍ ，这是研究期内林地面积大幅度 增加的主要原因；最后表现在建设用地（居民点及工 矿、交通水利设施用地）与农用地及未利用之间的相 ３耕地变化驱动因素分析 已有研究表明，土地利用变化主要受人文因素 和自然因素两方面的驱动，而人文因素在引起土地 利用变化中则相对活跃，往往在短期内就表现出较 强的驱动作用ｎ 。从１９９９－－２００８年云南省土地利 用变化特征分析可知，研究期内耕地面积大幅减少， 数量达３１５ ５３１．１６ ｈｍ ，而对高原山区而言，耕地占 互转化，主要方向为农用地中的耕地、林地和园地及 未利用地大量转为建设用地，相反，建设用地向农用 地和未利用地的转化却相当有限。 微观上，耕地总量减少较大，为３１５ ５３１．１６ ｈｍ （转入面积一转出面积）。对比耕地转入转出变化发 现，耕地面积总量减少的主要因为是：①研究期内耕 地大量转为林地和园地，而这两个地类转为耕地的 全省土地总面积的比例也仅为１６％左右，耕地资源 十分稀缺。因此，限于篇幅，此处以云南省耕地变化 为例，将相关分析与主成分分析相结合对耕地变化 社会经济驱动因素进行定量分析。 ３．Ｉ驱动因素分析方法 ３．１．１驱动因子选取 面积相对较少；②耕地大量转向建设用地；③耕地退 化为未利用地的面积大于未利用地开发补充的耕地 面积。这与部分地区耕作条件、耕地质量及当地地 根据研究期内云南省社会经济发展状况、各驱 动因子的可定量化程度及数据的可获取性，选取了 质灾害均有关系，弃耕和灾害损毁是其主要原因。 研究期内建设用地（居民点及工矿用地、交通水 ・ 代表人口因素、产业结构、经济发展和居民生活４大 类１１个因子（表７）。 ６ 。 第３期 袁磊，等：云南省土地利用变化特征及耕地变化驱动因素分析 表７研究区土地利用变化驱动因子指标体系 ｘ叠蔓 一㈣ Ｚ１一ｋｌ１ １ ＋ １２ｚ２＋ Ｚ２一ｋ ２１ｚｌ ＋ｋ２２ｚ２—卜 ＋ ｊ２ｚ２＋ 是Ｊ１．２７１ 式中：Ｚ 、Ｚ 、…、Ｚ 互不相关；Ｚ 是Ｘ 、Ｘ 、…、Ｘ 的 一切线性组合中方差最大者；Ｚ 是与Ｚ 互不相关 注：指标数据源于２０００－－２００９年云南省社会经济统计年鉴。 ３．１．２ 因子标准化 Ｘ 、Ｘ 、…、Ｘ 的一切线性组合中方差最大者；Ｚｊ是 由于各因子值间量纲不同，因子间的数量级存 在较大差异。因此，采用方差标准化方法 。 对原始 与ｚ 、ｚ。、…、ｚ，一 都不相关的Ｘ 、Ｘ 、…、ｘ 的所 有线性组合中方差最大者。 驱动因子数据进行标准化处理： ：一—ＺＵｉ－－—７．￣）ｉ （９） ３．２相关分析 基于上述因子标准化方法，得到云南省历年土 地利用变更及社会经济标准化数据，采用相关分析 式中： ：为因子标准值；７．２２ 为因子原始值；Ｗ 为因 子的平均值； 为因子的均方差。 ３．１．３ 驱动力分析方法 法对耕地面积与社会经济驱动因子的相关性进行分 析，初步判断与耕地变化相关性最为显著的驱动因 孙 １ ２ ｍ ｍ 矗 子，相关分析结果如表８所示。 表８ 云南耕地面积与社会经济驱动因子相关分析 驱动因子 Ｐｙ１ Ｐｘ１ ＰＸ２ ＰＸ３ ＰＸ４ ＰＸ５ 本文采用相关分析、主成分分析相结合的方法 对影响云南省耕地变化的社会经济驱动因子进行分 析。相关分析的目的是为了检验驱动因子变量及地 类因子之间是否存在某种依存关系，以及这种关系 的相关方向和密切程度。但相关关系是一种非确定 相关系数 １ —０．９６９ —０．９６３ —０．８４５ —０．８４４ ０．８７１ 驱动因子 ＰＸ６ ＰＸ７ ＰＸ８ ＰＸ９ ＰＸ１０ ＰＸ１１ 相关系数 —０．８５６ —０．８２６ 一Ｏ．８５２ —０．８６０ —０．７９９ ０．８２１ 性的关系，不能够确切到由其中一个变量去精确决 定另一个的程度。因此，需要采用主成分分析法对 驱动因素进行更深入定量探讨。 主成分回归分析法的思想是：通过主成分降维 分析，把原始的多个驱动因子变量化简为少数几个 综合变量（即主成分），从而用这几个综合变量来表 汪：＊表不相关系数在０．０１水平上显著；ＰＹ１代表耕地面积 变量；ＰＸ１一ＰＸ１１意义同表７。 以相关系数０．８为界，由表８可知，除地方财政 收入（ｐＸ１０）相关系数绝对值小于０．８外，其他均在 ０．８以上；与耕地面积相关性最为显著的是人口因 征原来多个驱动因子变量的绝大部分信息。具体原 理如下： 素，相关系数绝对值均在０．９５以上，初步表明影响 耕地面积变化的核心驱动因子是总人口（ＰＸ１）和农 业人口（ＰＸ２），呈高度的负相关关系。 ・ 设有 个样本，每个样本原始变量有Ｘ 、Ｘ。、 …、Ｘ ，则它们构成了一个 × 阶矩阵 ７ 。 国土资源科技管理 第３２卷 ３．３主成分分析 ＰＸ８、ＰＸ９的ＶＰ值均较大，分别为０．９４、０．８７、 由上述相关分析可知，选取的１１个社会经济因 ０．９３、０．９２，说明因子本身之间相关性也较高，存在 着共线性问题，表明需要进一步采用主成分分析法 筛选影响耕地变化的核心因子。按照主成分分析法 的思路，得到主成分分析结果（表９）。 子都可以认为与耕地存在着较高的相关性（最小相 关系数为一０．７９９）。但是，经对这些因子自身的共 线性诊断发现，条件指数为３８１．６０３，ＰＸ１、ＰＸ３、 表９ 云南省耕地变化社会经济驱动因子主成分分析 表９数据反映了主成分的统计信息，第一主成 分的特征值为１０．７３５，它解释了原１１个变量的总 方差的９７．５８９ ；第二主成分的特征值为０．２５２，解 第一主成分有着较强的相关性，即第一主成分能够 代表ＰＸＩＯ（地方财政收入）、ＰＸ７（固定资产投资总 额）、ＰＸ１１（农民人均收入）、ＰＸ４（第二产业产值）、 表ｌ０主成分正交旋转因子载荷矩阵 释了原¨个变量的总方差的２．２８７％。前两个特 征值的累积贡献率达９９．８７６ ，说明前两个主成分 已经包含了原１１个变量的９９．８７６ 的信息。因 此，取前两个主成分即可代替原有的¨个指标变 量，已经能够充分反映云南省耕地变化与社会经济 因素驱动的综合情况。 为了更加清晰地掌握每个因子在主成分上的载 荷分配，更好地解释各因子的意义，采用最大方差法 对主成分进行旋转，得到正交旋转后的因子载荷矩 阵（表１Ｏ）。 由主成分载荷矩阵可知，不同因子对两个主成 分的贡献程度是不同的。除ＰＸ１（总人口）、ＰＸ２ （农业人口）两个因子外，其他因子在第一主成分上 的载荷均接近０．８或在０．８以上，说明这些因子与 ・ ８ ・ 第３期 袁磊，等：云南省土地利用变化特征及耕地变化驱动因素分析 ＰＸ３（第一产业产值）、ＰＸ６（ＧＤＰ总量）、ＰＸ９（农林 牧渔总产值）、ＰＸ８（社会消费品零售总额）等因子； 第二主成分上，ＰＸ１、ＰＸ２两个因子载荷在０．８以 上，而其他指标均不显著，说明第二主成分可用 ＰＸ１、ＰＸ２两个因子来解释。可见，云南省耕地变 值、社会消费品零售总额以及总人口和农业人口。 可以预见，一方面，随着云南省社会经济各项事业的 进一步迅速发展，未来对土地需求将会继续增加，短 期内土地利用依然会维持在一个快速发展期，各地 类之间转移变化也会继续频繁而剧烈，尤其是建设 化是受多种因素综合影响的结果，涉及人口增长、产 业结构调整、经济发展和居民生活水平提高等诸多 方面。 用地扩张挤占耕地的势头难以逆转；另一方面，由于 云南省未利用地限于其山地特征，多为裸岩和土层 较薄的裸土地，可供开发利用的未利用地资源有限， 尤其是耕地补充潜力不容乐观，今后人地矛盾可能 ４结论 本文基于云南省１９９９－－２００８年历年土地利用 变更数据及相应的社会经济统计数据，采用对比分 析、土地开发利用程度模型、土地利用程度综合指数 进一步突显。因此，在即将开展的云南省土地利用 总体规划修编工作中，建议充分考虑本省土地利用 变化特征，尤其是耕地变化的核心驱动因素，切实做 好全域范围内土地利用规划数量指标的安排与空间 布局的落实问题，从宏观层面做好土地管理顶层设 模型、土地利用程度变化模型及土地利用转移矩阵 等方法，从土地利用数量结构变化、土地开发利用程 计，促进全域土地资源的可持续利用。 度、土地利用程度变化及土地利用转移变化４个方 面对不同时期土地利用变化特征进行了分析。结果 参考文献： ［１］Ｂｒｕｎｏ Ｖｅｒｂｉｓｔ，Ａｎｄｒｅｅ Ｅｋａ Ｄｉｎａｔａ Ｐｕｔｒａ，Ｓｕｓｅｎｏ Ｂｕｄｉｄａｒｓｏｎｏ．Ｆａｃｔｏｒｓ ｄｒｉｖｉｎｇ ｌａｎｄ ｕｓｅ ｃｈａｎｇｅ：Ｅｆｆｅｃｔｓ 表明：研究期间是云南省土地利用快速变化时期。 从土地利用数量及其转移变化来看，研究期内各个 地类均发生了不同程度的转移变化，园地、交通水利 设施用地、居民点及工矿用地年均增长速率最 ｏｎ ｗａｔｅｒｓｈｅｄ ｆｕｎｃｔｉｏｎｓ ｉｎ ａ ｃｏｆｆｅｅ ａｇｒｏｆｏｒｅｓｔｒｙ ｓｙｓｔｅｍ ｉｎ Ｌａｍｐｕｎｇ，ＳｕｍａｔｒａＥＪ３．Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ Ｓｙｓｔｅｍｓ，２００５， ８５（３）：２５４—２７０． 快，其次是耕地和未利用地快速减少，其中耕地大量 ［２］Ｄｉｒｅｓｓ Ｔｓｅｇａｙｅ，Ｓｔｅｉｎ Ｒ Ｍｏｅ，Ｐａｕｌ Ｖｅｄｅｌｄ，ｅｔ ａ１．Ｌａｎｄ— ｕｓｅ／ｃｏｖｅｒ ｄｙｎａｍｉｃｓ ｉｎ Ｎｏｒｔｈｅｒｎ Ａｆａｒ ｒａｎｇｅｌａｎｄｓ， 转为园地、林地和建设用地，未利用地则主要转为林 地和建设用地；从土地开发利用率来看，总体较为稳 定，均值维持在８４．７３ 左右，但具体又有差异，农 Ｅｔｈｉｏｐｉａ ［Ｊ］． Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒｅ， Ｅｃｏｓｙｓｔｅｍｓ ａｎｄ Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ，２０１０，１３９（１—２）：１７４—１８Ｏ． 业利用率、林地覆盖率稳中略升，建设利用率逐年增 加，土地垦殖率逐年放缓；从土地利用程度变化来 看，土地利用程度综合指数均在２ｌ１以上，属中等稍 上水平，但呈增长之势，土地利用程度变化量也不断 提高，说明研究时段内云南省土地利用还处于快速 发展期。 ［３］Ｓｅｒｒａ Ｐ，Ｐｏｎｓ Ｘ，Ｓａｕｒｉ Ｄ．Ｌａｎｄ—ｃｏｖｅｒ ａｎｄ ｌａｎｄ—ｕｓｅ ｃｈａｎｇｅ ｉｎ ａ Ｍｅｄｉｔｅｒｒａｎｅａｎ ｌａｎｄｓｃａｐｅ：Ａ ｓｐａｔｉａｌ ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ ｄｒｉｖｉｎｇ ｆｏｒｃｅｓ ｉｎｔｅｇｒａｔｉｎｇ ｂｉｏｐｈｙｓｉｃａｌ ａｎｄ ｈｕｍａｎ ｆａｃｔｏｒｓ ＥＪ］．Ａｐｐｌｉｅｄ Ｇｅｏｇｒａｐｈｙ，２００８，２８（３）：１８９—２０９． ［４］Ｐｅｔｅｒ Ｓｚａｂｏ．Ｄｒｉｖｉｎｇ ｆｏｒｃｅｓ ｏｆ ｓｔａｂｉｌｉｔｙ ａｎｄ ｃｈａｎｇｅ ｉｎ ｗｏｏｄｌａｎｄ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ：Ａ ｃａｓｅ ｓｔｕｄｙ ｆｒｏｍ ｔｈｅ Ｃｚｅｃｈ ｌｏｗｌａｎｄｓ［Ｊ］．Ｆｏｒｅｓｔ Ｅｃｏｌｏｇｙ ａｎｄ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ，２０１０， ２５９（３）：６５０—６５６． 云南省耕地变化驱动力研究表明，影响耕地变 化的驱动因素涉及人口、产业结构调整、经济发展和 Ｅ５３ Ｍｏｒｉｔａ Ｈ，Ｈｏｓｈｉｎｏ Ｓ，Ｋａｇａｔｓｕｍｅ Ｍ，ｅｔ ａ１．Ａｎ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ Ｌａｎｄ—ｕｓｅ Ｃｈａｎｇｅ Ｍｏｄｅｌ ｆｏｒ ｔｈｅ Ｊａｐａｎ ｃａｓｅｓ ｓｔｕｄｙ 居民生活水平几大方面，核心驱动因子包括地方财 政收入、固定资产投资总额、农民人均收入、第二产 业产值、第一产业产值、ＧＤＰ总量、农林牧渔总产 ・ ａｒｅａ［Ｒ］．ＨＡＳＡ Ｉｎｔｅｒｉｍ Ｒｅｐｏｒｔ ＩＲ一９７—０６８， Ｌａｘｅｎｂｕｒｇ，１９９７． ９ ・ 国土资源科技管理 第３２卷 ［６］Ｗｕ Ｋａｉ—ｙａ，Ｚｈａｎｇ Ｈａｏ．Ｌａｎｄ ｕｓｅ ｄｙｎａｍｉｃｓ，ｂｕｉｌｔ—ｕｐ ｌａｎｄ ｅｘｐａｎｓｉｏｎ ｐａｔｔｅｒｎｓ，ａｎｄ ｄｒｉｖｉｎｇ ｆｏｒｃｅｓ ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ ｔｈｅ ｆａｓｔ—ｇｒｏｗｉｎｇ Ｈａｎｇｚｈｏｕ ｍｅｔｒｏｐｏｌｉｔａｎ ａｒｅａ，ｅａｓｔｅｒｎ ［Ｊ］．云南地理环境研究，２００５，１７（增刊）：４４—４７． ［１３３李运刚，何大明，何承刚．大理市土地利用变化及其驱 动力分析＿Ｊ］．云南地理环境研究，２００８，２０（１）：７—１２． ［１４］缪海鹰．滇西北高寒山区土地利用变化与社会经济发 Ｃｈｉｎａ（１９７８～２００８）［Ｊ］．Ａｐｐｌｉｅｄ Ｇｅｏｇｒａｐｈｙ，２０１２， （３４）：１３７～１４５． 展的关系研究［Ｄ］．昆明：云南财经大学，２０１１． Ｅ１５］胡婷．洱海流域土地利用变化及驱动力分析［Ｄ］．武汉： 华中师范大学，２０１２． ［７］张志，龚健，杨建新，等．区域土地利用格局变化及驱动 因素研究一一以湖北省鄂州市为例［Ｊ］．国土资源科技 管理，２０１４，３１（３）：８—１３． ［７６３赵莉莉，杨文忠，孟广涛．怒江云南北段的村域土地利用 及驱动力分析ＥＪ］．长江流域资源与环境，２０１２，２１（９）： １０９３—１０９８． ［８］姜庆虎，刘艳芳，刘茜，等．基于遥感与ＧＩＳ的青海省刚 察县土地利用时空变化研究［Ｊ］．国土资源科技管理， ２０１３，３Ｏ（３）：５６—６２． ［１７］周伟，袁春，周小雪．云南省罗平县土地利用变化及驱 动力研究［Ｊ］．资源开发与市场，２００６，２２（６）：５２７—５３０． ｒ９＂ｌ胡贤辉，张霞，杨钢桥．湖北省土地利用结构变化及其驱 动力机制分析Ｉ－ｊ］．长江流域资源与环境，２００８，１７（１）： ４３—４６． Ｅ１８］王万茂，韩桐魁．土地地利用规划学［Ｍ］．北京：中国农 业出版社，２００２． ［１ｏ］乔伟峰，孙在宏，邵繁荣，等．高度城市化区域土地利用 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