岷江上游是长江上游的重要组成部分，对我国广大山地自然环境的复杂性、生态系统的脆弱性、经济发展的边缘性、社会文化的过渡性都有典型的代表性[2]。其土地利用/覆被变化的特点代表了我国西南山地，特别是长江上游山地土地资源及利用中所存在的普遍问题。本文利用数据和betway体育相结合，获取岷江上游近20年的土地利用/覆被变化数据，分1994 ~2002年、2002~2010年两个时段进行研究，结合区域实际情况，分林地、耕地、建设用地、水域、未利用地5类，通过变化检测得到土地利用类型转移矩阵，以空间动态分析测算模型为方法，定量分析流域土地利用/覆被演变过程，为国土资源管理部门优化岷江上游流域土地利用结构提供科学依据，亦为该区域乃至整个长江上游流域生态系统稳定性评价和资源可持续发展提供数据支撑。

1 研究区

     岷江上游行政区划上隶属于四川省阿坝藏族羌族自治州的汶川、理县、茂县、黑水和松潘县区内[3]，该区地形特征复杂多变，地貌以中、高山地为主，岭谷相对高度为1500~3000 m，土壤、植被、气候等自然要素呈垂直带谱分布较明显。岷江上游战略地位明显，作为四川省乃至全国主要用材林生产基地和长江上游水源区、成都平原和岷江中下游地区的绿色水库和生态屏障，直接关系全省耕地和人口均近1/5、工农业总产值1/4的广大地区之安危，对西南经济振兴具有举足轻重的地位[3]。

岷江上游流域又是多民族聚集地，长期以来该地区经济发展相对落后，随着近些年人口极具增长、经济快速发展和资源大量挖掘，该区域生态环境遭到极大破坏，截止20世纪末，岷江上游水土流失加剧，自然灾害频繁发生，干旱河谷面积不断扩大，尤其在汶川大地震剧烈扰动下，该地区生态环境退化加剧，对成都平原及长江中下游生态环境造成严重影响。鉴于岷江上游流域的重要区位，研究该区域的土地利用/土地覆被变化有利于深层次剖析生态环境脆弱区形成演变机制，为有效改善该区域生态环境脆弱性变迁模式提供数据基础，为岷江中下游、成都平原及长江中上游的生态安全评价提供参考。

2 数据的获取和研究方法

2.1 数据的获取

采用中国科学院与数字地球研究所提供的TM/+ETM影像、该地区1:25万地形资料数据、国土资源部2007年8月发布的《土地利用现状分类标准（GB-T21010-2007）》、岷江上游5县1994年到2010年统计年鉴。

数据选取依据：在土地利用/覆被变化研究中，时间间隔过长，不易反映出土地利用/覆被演化过程，时间间隔过短，各年份土地利用现状特征不明显，不利于LUCC的深层次分析。因此，在综合考虑研究区域地理位置（介于30°45′~33°9′N，102°34′~103°56′E）及云量、影像质量的基础上，选取1994、2002及2010年3个不同时期的（P130，R37）（130，38）（130，39）TM/+ETM影像作为基础数据。

2.2 数据处理

利用数据和betway体育相结合，获取岷江上游区域1994~2010年间的土地利用/覆被变化数据，分为1994~2002年、2002~2010年两个时段进行研究。由于研究区地形地貌复杂，“同物异谱、异物同谱”的现象比较严重，再结合该区域土地利用的实际情况，将土地利用类型分为林地及草地、冰川及裸地、水域、建筑用地、耕地5类，以mapgis k9为主要工具，采用人—机交互方式解译影像，利用最大似然法分类，并对分类结果进行变化检测，得到土地利用类型转移矩阵，再利用空间动态分析测算模型揭示研究区土地利用变化隐含信息，定量分析岷江上游流域土地利用/覆被演变过程，本文流程框架见必威现金回扣1。

                             必威现金回扣1 研究框架必威现金回扣

   （1）预处理：在GIS技术支持下，对研究区域三期影像进行几何精校正、融合、镶嵌、裁剪、大气校正、影像增强等。

    （2）影像分类

① 分类标准的确定：鉴于TM影像分辨率为30米，以国土资源部发布的《土地利用现状分类（GB/T21010-2007）》为参照，以提高分类精度、减小分类误差为目标，结合岷江上游土地利用实际情况，将林地、草地、园地归为一类，为方便起见，在文中称“林地”；耕地为一类；城镇建设用地、农村建设用地和其他建设用地归为一类，称“建设用地”；水域为一类；冰川和未利用地为一类，称“未利用地”。

②分类方法：根据光谱特征、各地物在波段及其组合上的可分性入手，选择最佳的波段组合543。植入多步骤分类法的思想，从较易分离的水域开始，选取训练样本进行最大似然法监督分类（与决策树分类法、最小距离法、广义距离法、BP神经网络法、LVQ2神经网络法、RBF神经网络法、高级阶神经网络法等分类方法比较，最大似然监督分类法kappa系数最大，精度最高），再利用掩膜法将原始影像必威现金回扣上的水域掩膜掉，避免对其他地物提取造成影响，以此重复操作，依次提取出冰川、未利用地、林地、建筑用地、耕地。必威现金回扣2、必威现金回扣3、必威现金回扣4分别为1994年、2002年、2010年区域最终分类结果。

    （3）精度验证：将1994、2002、2010年分类结果必威现金回扣与影像进行对比，得出精度评价Kappa系数分别为0.8834、0.8925、0.8891。

    （4）土地利用变化检测：仅仅根据三期土地利用分类结果不能挖掘出研究区土地利用变化隐含的信息，故不能做深入地研究分析，需要对三期分类结果进行变化检测，得到土地利用类型转移矩阵，有利用进一步的研究分析，必威现金回扣5、必威现金回扣6是变化检测结果必威现金回扣，表2、表3为对应转移矩阵。

表2 1994-2002年土地利用面积变化统计表/（单位:hm2）

Tab.2 Statistics of the area of land use change from 1994 to 2002

表3 2002-2010年土地利用面积变化统计表/（单位:hm2）

Tab.3 Statistics of the area of land use change from 2002 to 2010

3 研究方法

进入20 世纪90年代以来，土地利用和土地覆被变化研究已成为全球环境变化研究的重点领域之一和我国资源科学、地理学、信息科学等多学科的研究热点[4、5]。目前，在土地利用/土地覆被的制必威现金回扣和动态监测、驱动力辨识、区域环境效应等方面已经或正在取得重要进展[6、7]。但是，准确、科学地测算土地利用动态变化程度和速率还有待发展。常见的土地利用/覆被变化测算模型有传统的数值分析模型、动态度模型等，本文将采用一种更实用的模型，即空间动态分析测算模型。

空间分析测算模型（必威现金回扣7）克服了传统数量分析模型忽略土地利用空间区位固定性、独特性及其动态变化空间过程和相关属性的缺点，弥补了传统土地利用动态度模型对土地新增过程忽略的不足。因此，该模型可以更为精细、准确地对土地利用变化过程中那些转移慢但增长快的土地利用类型的变化程度与速率进行分析[8]。

必威现金回扣7 土地利用动态变化的空间涵义

Fig.7 Spatial meaning of the land use changes

    必威现金回扣7表示第i类土地利用类型从研究初期t1到研究期末t2的动态变化，其中，t1、t2时期第i类土地类型的面积分别为(LA(i,t1))和(LA(i,t2))。必威现金回扣中分三部分：分别是未变化部分（ULAi），新增部分（LA（i，t2）-ULAi），即其它非i类土地利用类型转变为第i类土地利用类型，转移部分（LA（i，t1）-ULAi），即第i类土地利用类型转变为其它非i类土地利用类型。

空间动态分析测算模型不仅反映了转移的土地利用类型，同时还反映了新增的土地利用类型，所以能够更加准确、精细明了地刻画和测算土地利用动态变化的主要过程。其相关计算公式如下[9]：

                                （1）                                           （2）

                                                                  （3）

                                                （4）

                                                （5）

    其中，IRLi为第i种土地利用类型在t1到t2期间的新增速率；TRLi为转移速率；CCLi为总的变化速率；S1为区域总的转移速率，S2为区域总的新增速率。

根据变化检测所得面积统计数据，利用空间动态分析测算模型，得到表4、表5，从中可以直观明了地反映出岷江上游的土地利用/覆被变化情况，为有关部门作出有效决策提供依据。

表4 1994年-2002年岷江上游土地利用动态变化

Tab.4 Dynamic land use changes of the upper reaches of minjiang river in 1994~2002

表5 2002年-2010年岷江上游土地利用动态变化

Tab.5 Dynamic land use changes of the upper reaches of minjiang river in 2002~2010

4 结果分析

分析表明，岷江上游流域的土地利用类型以林地、未利用地、耕地为主，1994~2010年间各类土地面积均发生了显著变化，表现为林地面积减少，未利用地面积急剧增加，耕地面积减少。结合必威现金回扣2、必威现金回扣3、必威现金回扣4可以看出，1994年到2002年，岷江上游地区北部和中部林地面积明显减少，未利用地面积增加；2002年到2010年，东部和南部林地面积变化明显，未利用地面积增加，除其他原因外，2008年“5.12”地震的发生成为该地区林地面积急剧减少的主要原因之一。

1994 ~2010年期间，前8年林地转移为其它土地类型面积为588635.5hm2，新增面积为34588.3hm2，总面积减少554047.2hm2，以每年4.7%的速度减少，主要转化为未利用地和建设用地；后8年以每年1.0%的速度减少，减少面积为72594.9hm2，主要转化为未利用地和耕地。未利用地分别以每年3.7%、0.4%的速度增加，其中大部分由林地转变过来。建设用地面积在1994~2002年间急剧增加，速度达到34%每年，总面积增加48437.5hm2。2002~2010年总面积增加速度逐渐减缓，其中新增面积54503.1hm2，转移面积为31593.9hm2，这与2008年“5.12”地震紧密联系。1994~2010年间耕地面积一直在减少，以2002年为节点分别为7.1%、5.8%，但总面积仍减少54431 hm2。

5 结束语

采用多步骤最大似然监督分类法，提取岷江上游流域近20年土地利用类型，利用空间动态分析测算模型，深入研究岷江上游流域LUCC。分析表明，岷江上游流域土地利用/覆被时空变化特征显著，林地和耕地面积转移总面积大于新增面积，总体呈减少趋势；而未利用地、建设用地总体变化趋势与此相反。通过流域近20年统计年鉴及其他相关统计资料的进一步验证，研究结果符合岷江上游流域实际情况。土地利用/覆被现状及其演变过程只是LUCC研究的初步探讨，未来的研究将以土地利用变化的主要驱动力为方向展开，探求不同空间尺度土地利用/覆被变化的不同驱动力之间的联系，对土地利用/覆被变化建模并对未来进行预测。

参考文献（Reference）

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[4]李秀彬.全球环境变化研究的核心领域-土地利用/土地覆被变化的国际研究动向[J].地理学报,1996,51(5):553~558.

[5]陈百明.试论中国土地利用和土地覆被变化及人类驱动力研究[J].自然资源,1997,19(2):31~36.

[6]陈述彭.信息机理研究[M].北京:中国科学技术出版社,1998.

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[9] 刘盛和,何书金.土地利用动态变化的空间分析测算模型[J].自然资源学报, 2002,17(5): 533~539.

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