土地利用變化研究

大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文第1章緒論1.1研究背景及研究意義1.1.1研究背景國家級新區(qū)是我國區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要經(jīng)濟(jì)功能形態(tài)，自1992年國務(wù)院批復(fù)設(shè)立上海浦東新區(qū)以來，我國新區(qū)建設(shè)發(fā)展迅速，對創(chuàng)新區(qū)域城市功能、疏散城市人口、改善城市產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)等產(chǎn)生了巨大的影響，促進(jìn)了區(qū)域的可持續(xù)發(fā)展[[]魏澄榮.[]魏澄榮.國家級新區(qū)用地困境及破解路徑——以福州新區(qū)為例[J].福建論壇(人文社會科學(xué)版),2019(12):193-198.青島市西海岸新區(qū)是國務(wù)院批準(zhǔn)的第9個國家級新區(qū)，包括原青島市經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)和原膠南市全部行政區(qū)域。近年來,西海岸新區(qū)經(jīng)濟(jì)快速增長,經(jīng)濟(jì)總量占全市的比重逐年提升,已成為青島市新的發(fā)展重心，并且日益成為產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移和科技創(chuàng)新的重要基地。隨著城鎮(zhèn)化的加速推進(jìn)，西海岸新區(qū)的土地開發(fā)利用顯露出“重點(diǎn)項(xiàng)目落實(shí)與土地指標(biāo)不協(xié)調(diào)、后備預(yù)留土地不足、城鎮(zhèn)閑置低效用地較多”等問題[[]姜銘,雷仲敏.青島西海岸新區(qū)發(fā)展現(xiàn)狀評估及對策建議[J].城市,[]姜銘,雷仲敏.青島西海岸新區(qū)發(fā)展現(xiàn)狀評估及對策建議[J].城市,2015(03):28-研究目的本研究選取具有典型意義的時間點(diǎn)，利用遙感影像數(shù)據(jù)、新區(qū)行政邊界數(shù)據(jù)和相關(guān)社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展數(shù)據(jù)，研究西海岸新區(qū)土地利用時間變化特征和空間格局變化特征，目的是揭示該地區(qū)土地利用結(jié)構(gòu)的特征及變化規(guī)律，分析影響其土地利用變化的社會經(jīng)濟(jì)因素，發(fā)現(xiàn)土地利用變化存在的問題,從而為合理利用西海岸新區(qū)有限的土地資源,提高土地利用效率,實(shí)現(xiàn)土地可持續(xù)利用提出建議。1.1.3研究意義（1）理論意義土地利用/覆被變化（LUCC）是全球環(huán)境變化的重要組成部分之一，土地利用變化影響著能量交換、水分循環(huán)及生物多樣性和生態(tài)系統(tǒng)[[]YadavV,MalansonG.SpatiallyexplicithistoricallanduselandcoverandsoilorganiccarbontransformationsinSouthernIllinois[J].AgricultureEcosystems&Environment,2008,123(4):280-292.][[]于興修,楊桂山,王瑤.土地利用/覆被變化的環(huán)境效應(yīng)研究進(jìn)展與動向[J].地理科學(xué),2004，24(5):627-633.]。國家級新區(qū)作為推動城市和區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展新的經(jīng)濟(jì)增長極，其土地利用的變化有其自身的特殊性。目前關(guān)于國家級新區(qū)的研究主要集中在區(qū)位選擇、產(chǎn)業(yè)發(fā)展、管理體制研究以及土地集約利用評價等方面[[][]YadavV,MalansonG.SpatiallyexplicithistoricallanduselandcoverandsoilorganiccarbontransformationsinSouthernIllinois[J].AgricultureEcosystems&Environment,2008,123(4):280-292.[]于興修,楊桂山,王瑤.土地利用/覆被變化的環(huán)境效應(yīng)研究進(jìn)展與動向[J].地理科學(xué),2004，24(5):627-633.[]陸曉蕙,崔小芳.新區(qū)土地集約利用評價——以5個國家級新區(qū)為例[J].測繪與空間地理信息,2018,v.41；No.232(08):118-122.[]彭建,魏海,李貴才,等.基于城市群的國家級新區(qū)區(qū)位選擇%Researchonlocationaccessibilityofnationalnewareasbasedonurbanagglomerations[J].地理研究,2015，34(1):3-14.[]薛雅偉,張劍,云樂鑫.國家級新區(qū)產(chǎn)業(yè)生命周期及其演化規(guī)律研究——基于西海岸新區(qū)數(shù)據(jù)的研判[J].技術(shù)經(jīng)濟(jì)與管理研究,2018(3):120-124.[]王佳寧,羅重譜.ManagementSystemofNationalNewAreasandDomainStatusandStrategicTropism%國家級新區(qū)管理體制與功能區(qū)實(shí)態(tài)及其戰(zhàn)略取向[J].改革,2012,000(003):21-36.（2）實(shí)際意義國家級新區(qū)已經(jīng)成為中國城市化最具有活力的地區(qū)。以青島西海岸新區(qū)作為典型案例區(qū)，對土地利用變化過程中的時空特征進(jìn)行分析，有助于科學(xué)合理地制定西海岸新區(qū)土地利用戰(zhàn)略，優(yōu)化土地資源的結(jié)構(gòu)、調(diào)整土地利用布局，以土地利用變化推動產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化，對解決新區(qū)發(fā)展過程中土地利用方面的瓶頸問題，實(shí)現(xiàn)土地資源可持續(xù)利用有重要的參考價值。1.2國內(nèi)外研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢1.2.1國外土地利用變化研究的現(xiàn)狀土地利用/覆被變化(Landuse/Coverchange,LUCC)研究是地表科學(xué)研究領(lǐng)域中的一個重要內(nèi)容，是全球變化研究的前沿和熱點(diǎn)問題。國際上，土地利用變化研究開展較早。20世紀(jì)70年代之前，各國根據(jù)國情和發(fā)展需要，開展相應(yīng)的土地利用變化研究，這一階段為土地利用變化研究的發(fā)展初期階段，發(fā)展比較緩慢。20世紀(jì)70年代后，進(jìn)入土地利用/覆被變化研究新階段。作為引起全球環(huán)境變化的重要原因之一，土地利用/覆被變化逐漸被學(xué)術(shù)界關(guān)注，開始對土地利用變化進(jìn)行深入研究。1980年，國外學(xué)者運(yùn)用多學(xué)科探索土地資源的配置，A.P.A.Vink引入了景觀生態(tài)學(xué)理論，對土地利用結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析研究；隨后，1994年，Shrifi把系統(tǒng)動力學(xué)理論引入土地利用優(yōu)化配置的研究。從20世紀(jì)80年代起，更廣泛的土地資源調(diào)查、遙感技術(shù)和GIS技術(shù)先后應(yīng)用于土地利用變化研究中[[]陳圓圓[]陳圓圓.長沙經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)土地利用結(jié)構(gòu)的演變特征及其驅(qū)動機(jī)制研究[D].長沙:湖南師范大學(xué),2014.至20世紀(jì)90年代，全球變化委員會提出了全球性土地利用/覆被變化研究框架；聯(lián)合國在“21世紀(jì)議程”中提出將加強(qiáng)土地利用/覆被變化研究作為21世紀(jì)工作的重點(diǎn)；1993年，“國際地圈與生物圈計劃”(IGBP)和“全球變化人文因素計劃”(IHDP)兩大國際組織共同制訂的“土地利用/土地覆蓋變化(LUCC)科學(xué)研究計劃”，將其作為全球變化研究的核心內(nèi)容，并確定了兩個主要研究方向：一是通過實(shí)例研究揭示不同狀態(tài)下覆被動態(tài)的特征與原因，二是建立全球或區(qū)域土地利用變化模型，通過模型揭示土地利用與驅(qū)動力的相關(guān)關(guān)系，預(yù)測全球或區(qū)域土地利用的未來趨勢[[]TurnerBLI,MossRH,SkoleDL.Relatinglanduseandgloballand-coverchange:aproposalforanIGBP-HDPcoreproject.AreportfromtheIGBP/HDPWorkingGrouponLand-Use/Land-CoverChange[J].GlobalChangeReport,1993.]。同時IGBP還成立了科學(xué)研究計劃委員會,并于1996年1月28日～2月2日在荷蘭舉行了有關(guān)LUCC的國際會議,提出了5個LUCC研究的框架問題和3個重點(diǎn)研究領(lǐng)域。在此基礎(chǔ)上，2005年啟動全球土地計劃(GlobalLandProject,[]TurnerBLI,MossRH,SkoleDL.Relatinglanduseandgloballand-coverchange:aproposalforanIGBP-HDPcoreproject.AreportfromtheIGBP/HDPWorkingGrouponLand-Use/Land-CoverChange[J].GlobalChangeReport,1993.總的來說，國外土地利用/覆被變化研究主要集中在以下幾個關(guān)鍵領(lǐng)域：土地利用變化狀況研究、土地利用變化的驅(qū)動力及驅(qū)動機(jī)制研究、土地利用變化的效應(yīng)與作用機(jī)制研究、土地利用變化的模型模擬研究以及遙感技術(shù)在土地利用變化研究中的應(yīng)用等。國際上開展的主要項(xiàng)目有：國際應(yīng)用系統(tǒng)分析研究所（IIASA）確立的以歐洲和亞洲北部為主要研究區(qū)域的土地利用/覆被變化研究項(xiàng)目；聯(lián)合國糧農(nóng)組織（UN/FAO）開展的土地利用分類項(xiàng)目；國際衛(wèi)星對地觀測委員會（CEOS）提出的全球森林和地表覆被動態(tài)監(jiān)測項(xiàng)目；國際地理學(xué)聯(lián)合會（IGU）開展的土地利用與土地覆被變化研究項(xiàng)目；日本對亞太地區(qū)土地利用/覆蓋情況進(jìn)行可持續(xù)研究所做的LU/GEC項(xiàng)目；美國國家航空航天局（NASA）的土地利用/覆被變化研究項(xiàng)目等[[]邢容容.[]邢容容.青島市土地利用/覆被變化（LUCC）分析及預(yù)測研究[D].青島:中國海洋大學(xué),20國內(nèi)土地利用變化研究的現(xiàn)狀隨著時代發(fā)展，我國土地利用發(fā)生了非常大的變化，形成了我國特有的土地利用格局與土地覆被類型。改革開放以來，我國社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展快速，城鎮(zhèn)化進(jìn)程加速推進(jìn)，人口集聚等因素對我國土地利用變化研究提出了更高的要求。20世紀(jì)50年代末，我國開始繪制大、中比例尺土地類型圖；70年代以土地類型為基礎(chǔ)進(jìn)行土地資源評價和農(nóng)業(yè)區(qū)劃；80年代繪制了不同比例尺的土地類型圖，并出版了《1:100萬中國土地利用圖集》。近年來，中國發(fā)展迅速，人地矛盾問題突出，國內(nèi)學(xué)者相繼開展了一系列的土地利用/覆被變化研究項(xiàng)目。例如，中國科學(xué)院和農(nóng)業(yè)部組織實(shí)施的“八五”重大應(yīng)用研究項(xiàng)目“國家資源環(huán)境遙感宏觀調(diào)查和動態(tài)研究”、農(nóng)業(yè)部計劃司項(xiàng)目“我國農(nóng)業(yè)土地利用/覆被變化與21世紀(jì)的糧食安全”、國家自然科學(xué)基金重大項(xiàng)目“我國主要陸地生態(tài)系統(tǒng)對全球變化的響應(yīng)與適應(yīng)性樣帶研究”項(xiàng)目、國土資源部組織實(shí)施的國家“十一五”科技支撐計劃重點(diǎn)項(xiàng)目“區(qū)域土地資源安全保障與調(diào)控關(guān)鍵技術(shù)研究”項(xiàng)目、2010年啟動的由中國科學(xué)院地理科學(xué)與資源研究所主持的“973”計劃全球變化研究重大科學(xué)研究計劃“大尺度土地利用變化對全球氣候的影響”項(xiàng)目、《國家中長期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要（2006-2020年）》所確定的國家科技重大專項(xiàng)“高分辨率對地觀測系統(tǒng)”等。除以上研究外，我國學(xué)者分別從不同角度、不同尺度、不同領(lǐng)域?qū)ν恋乩?覆被變化開展了研究。主要體現(xiàn)在以下四個方面：（1）土地利用/覆被時空變化研究土地利用變化不僅是時間上數(shù)量的變化，而且包括空間格局的變化。隨著研究的不斷深入，土地利用變化的研究逐漸從現(xiàn)狀研究轉(zhuǎn)變?yōu)榭臻g格局的分析。在時間變化上，通過土地利用的變化量、變化率、幅度及速度等指標(biāo)來進(jìn)行分析[[]柯新利,韓冰華,劉蓉霞,等．1990年以來武漢城市圈土地利用變化時空特征研究[J].水土保持研究，2012,19(1):76-81.][[]周子英,段建南,梁春鳳.長沙市土地利用結(jié)構(gòu)信息熵時空變化研究[J].經(jīng)濟(jì)地理,2012(04):126-131.]，一般采用多項(xiàng)指標(biāo)的時序綜合分析；在空間變化上，借助遙感影像解譯或土地利用專題地圖，獲得土地利用類型空間格局及動態(tài)信息，運(yùn)用GIS中的[]柯新利,韓冰華,劉蓉霞,等．1990年以來武漢城市圈土地利用變化時空特征研究[J].水土保持研究，2012,19(1):76-81.[]周子英,段建南,梁春鳳.長沙市土地利用結(jié)構(gòu)信息熵時空變化研究[J].經(jīng)濟(jì)地理,2012(04):126-131.[]李鑫,丁建麗,王剛,等.土庫曼斯坦典型綠洲土地利用/覆被變化和景觀格局的時空演變[J].中國沙漠,2014,34(1):260-267.[]孫倩,張飛,丁建麗,等.渭干河-庫車河三角洲綠洲土地利用/覆被時空變化遙感研究[J].生態(tài)學(xué)報,2012(10):291-304.（2）土地利用/覆被變化的驅(qū)動力及驅(qū)動機(jī)制研究中國土地利用開發(fā)歷史悠久，土地利用變化驅(qū)動機(jī)制比較復(fù)雜，這類研究一直占據(jù)主導(dǎo)地位，成果比較豐富。土地利用變化驅(qū)動力及驅(qū)動機(jī)制研究的核心任務(wù)在于揭示土地利用變化的機(jī)理、驅(qū)動因子及貢獻(xiàn)程度，為預(yù)測未來土地利用提供基礎(chǔ)。土地利用變化的驅(qū)動力主要存在于自然和社會兩個系統(tǒng)，自然驅(qū)動力較為長期并且穩(wěn)定，發(fā)揮累積性效應(yīng)；社會經(jīng)濟(jì)驅(qū)動力則較活躍，目前的研究更多集中在人類社會經(jīng)濟(jì)驅(qū)動力探究。土地利用是一個動態(tài)且復(fù)雜的系統(tǒng)，受到自然、社會、經(jīng)濟(jì)等諸多因素的影響，不同空間尺度和模型算法之間，測算得到土地驅(qū)動強(qiáng)度差異很大，因此選擇典型的區(qū)域，從時空差異化的角度研究土地利用變化驅(qū)動機(jī)制是一種有效的手段[[]范樹平,程從坤[]范樹平,程從坤,劉友兆，等.中國土地利用/土地覆蓋研究綜述與展望[J].地域研究與開發(fā),2017(2)：94-101.（3）土地利用/土地覆蓋變化模型模擬研究土地利用變化模擬采用模型方法，定性或定量預(yù)測未來土地利用規(guī)模或空間格局趨勢。其研究的技術(shù)路徑，部分是從導(dǎo)致土地利用變化的驅(qū)動機(jī)制考慮，構(gòu)建由驅(qū)動因子組成的預(yù)測模型，探究由驅(qū)動因子變化形成的土地利用[[]王小玉,張安明,鄒小紅,等.重慶市土地利用變化及驅(qū)動機(jī)制研究[J].西南大學(xué)學(xué)報:自然科學(xué)版,2009,31(2):146-151.]，從而預(yù)測未來土地利用數(shù)量或規(guī)模變化，但空間格局的預(yù)測較少。另一部分研究是基于歷史和目前的土地利用變化規(guī)律，以時間變化為引導(dǎo)，預(yù)測未來某一時間點(diǎn)或時期的土地利用數(shù)量變化，并且大多數(shù)能夠預(yù)測出土地利用的空間格局。其中，重點(diǎn)研究側(cè)重預(yù)測模型，代表性的空間預(yù)測模型有CLUE-S模型、GTR模型、CA模型等，[]王小玉,張安明,鄒小紅,等.重慶市土地利用變化及驅(qū)動機(jī)制研究[J].西南大學(xué)學(xué)報:自然科學(xué)版,2009,31(2):146-151.（4）土地利用/土地覆被變化生態(tài)環(huán)境效應(yīng)研究人類利用土地，通過土地覆被作用于全球和區(qū)域系統(tǒng)。土地利用/覆蓋變化生態(tài)環(huán)境效應(yīng)研究較多關(guān)注土地利用對氣候、土壤理化及生物植被等影響，主要有大氣效應(yīng)、土壤效應(yīng)、水環(huán)境效應(yīng)，并且三者相互作用，相互影響，共同構(gòu)成了土地利用/覆被效應(yīng)系統(tǒng)。近年來，土地利用/土地覆被變化的環(huán)境效應(yīng)研究，除了對大氣成分、氣候變化、水文變化、土壤性質(zhì)的影響外，還增加了對自然災(zāi)害的影響，即分析土地利用變化對于水土流失、土地荒漠化、環(huán)境污染、生物多樣性損失以及自然災(zāi)害災(zāi)情等的影響。但由于土地利用/土地覆被變化引起的環(huán)境效應(yīng)具有復(fù)雜性和累積性，是時空耦合的動態(tài)變化過程，涉及自然、社會和經(jīng)濟(jì)等多方面，這使得研究困難較大，因此對土地利用變化環(huán)境效應(yīng)過程與機(jī)理的研究較少[[]史洪超.[]史洪超.土地利用/覆被變化(LUCC)研究進(jìn)展綜述[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué),2012(26):375-378+3土地利用變化研究發(fā)展趨勢（1）土地利用變化與生態(tài)安全機(jī)制的研究土地利用變化對環(huán)境的影響研究多偏重于對氣候的影響,還有對氣候、水文、土壤及沉積物、生物多樣性等的影響研究。而生態(tài)安全是與人類密切相關(guān)的研究課題，它包括土壤自然侵蝕臨界值的確定、自然生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值測算以及生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)和重建等多方面的內(nèi)容[[]劉英[]劉英,趙榮欽.土地利用/覆蓋變化研究的現(xiàn)狀與趨勢%TheAdvancesandTrendsofLandUseandLandCoverChangeResearch[J].河北師范大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版）,2004,028(003):310-315.（2）LUCC的可持續(xù)性研究LUCC與人類社會經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展密切相關(guān)，眾多全球性環(huán)境問題的有效分析往往依賴于對LUCC可持續(xù)性的研究評價.LUCC的可持續(xù)性研究包括:土地利用/土地覆蓋類型、結(jié)構(gòu)的持續(xù)性、土地利用方式和方法的可持續(xù)性、LUCC過程的可持續(xù)性以及實(shí)現(xiàn)可持續(xù)土地利用的對策等。（3）數(shù)據(jù)處理及數(shù)據(jù)建庫中國土地利用/土地覆蓋研究支撐的數(shù)據(jù)資料呈現(xiàn)出定性化向定量化、非空間化向空間化轉(zhuǎn)變的趨勢，雖然科技不斷發(fā)達(dá)，數(shù)據(jù)精度及實(shí)相多樣化，但在數(shù)據(jù)信息提取及分類方面，仍是當(dāng)前以及未來研究的重難點(diǎn)，且需要加強(qiáng)技術(shù)銜接統(tǒng)一及數(shù)據(jù)成果共享機(jī)制，研究建立全國范圍內(nèi)的不同尺度的空間與屬性關(guān)聯(lián)的動態(tài)數(shù)據(jù)庫[NOTEREF_Ref3358\h16]。（4）人地關(guān)系協(xié)調(diào)及效應(yīng)研究人地協(xié)調(diào)理論應(yīng)該貫穿于整個土地利用/土地覆蓋研究過程中，只有注重人地關(guān)系，研究成果才具有實(shí)踐價值。當(dāng)前，對人類開發(fā)利用土地資源以及土地覆蓋變化對自然環(huán)境效應(yīng)影響研究很多，但在土地覆蓋變化對人類利用土地資源的方式、行為及心理等方面比較薄弱，今后應(yīng)從人類行為學(xué)角度審視研究人類利用土地及自身效應(yīng)，加強(qiáng)正逆雙向研究土地利用與人類活動的相互作用或相互影響。1.3研究內(nèi)容研究內(nèi)容主要包括以下幾個方面：（1）基本概念和相關(guān)理論：本研究涉及的國家級新區(qū)、土地利用變化、土地利用類型等相關(guān)概念界定，概述研究的相關(guān)理論基礎(chǔ)，主要包括土地可持續(xù)利用理論、人地共生理論和土地優(yōu)化配置理論。（2）新區(qū)土地利用變化時空特征分析：首先對西海岸新區(qū)土地利用總體特征進(jìn)行了描述和分析，然后分別從時間上和空間格局上分析西海岸新區(qū)土地利用變化的規(guī)律和特征。（3）新區(qū)土地利用變化與經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展的關(guān)系：定性地分析影響西海岸新區(qū)土地利用變化的社會、經(jīng)濟(jì)因素，總結(jié)西海岸新區(qū)土地利用存在的問題，并提出土地可持續(xù)利用的建議。1.4研究方法及技術(shù)路線1.4.1研究方法本文采用的研究方法主要包括以下幾種：（1）文獻(xiàn)研究法文獻(xiàn)研究法主要指搜集、鑒別、整理文獻(xiàn)，并通過對文獻(xiàn)的研究形成對事實(shí)的科學(xué)認(rèn)識的方法。本文通過查閱相關(guān)文獻(xiàn)獲得充足的資料，從而全面地了解了土地利用/覆被變化研究的歷史、現(xiàn)狀以及前景。對土地可持續(xù)利用、人地共生、土地優(yōu)化配置等相關(guān)理論進(jìn)行分析，獲得基礎(chǔ)理論支持。（2）定性與定量分析相結(jié)合本研究運(yùn)用土地利用變化幅度、單一土地利用動態(tài)度、綜合土地利用動態(tài)度等數(shù)學(xué)定量分析方法來研究西海岸新區(qū)的土地利用變化特征，并且定性地分析了影響西海岸新區(qū)土地利用變化的社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展因素。（3）RS與GIS技術(shù)相結(jié)合本研究獲取了西海岸新區(qū)的遙感影像，利用ArcGIS軟件進(jìn)行遙感影像的裁剪，采用遙感的方法在特定波段組合下進(jìn)行監(jiān)督分類和分類后處理，在ENVI軟件中統(tǒng)計出各類土地利用類型的面積，并生成土地利用類型面積轉(zhuǎn)移矩陣，最后在ArcGIS中制作出西海岸新區(qū)土地利用專題圖。1.4.2技術(shù)路線圖1-SEQ圖1-\*ARABIC1技術(shù)路線圖第2章相關(guān)概念和基礎(chǔ)理論論述2.1相關(guān)概念2.1.1國家級新區(qū)的概念國家級新區(qū)，是由國務(wù)院批準(zhǔn)設(shè)立，承擔(dān)國家重大發(fā)展和改革開放戰(zhàn)略任務(wù)的綜合功能區(qū)。目前,國家級新區(qū)共有19個。盡管新區(qū)在發(fā)展程度和發(fā)展效果上差異巨大，但新區(qū)作為國家核心增長極和區(qū)域戰(zhàn)略發(fā)展支點(diǎn)，在優(yōu)化區(qū)域發(fā)展格局、促進(jìn)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展、推動全方位改革開放、創(chuàng)新行政管理體制等方面，發(fā)揮著重要的輻射帶動和試驗(yàn)示范作用[NOTEREF_Ref4227\h1]。2.1.2土地利用變化的概念土地利用指人類根據(jù)土地的自然特點(diǎn)，按照一定的經(jīng)濟(jì)、社會目的，采取一系列生物、技術(shù)手段對土地進(jìn)行長期或周期性的經(jīng)營管理和治理改造活動；強(qiáng)調(diào)土地的社會屬性，是自然、經(jīng)濟(jì)、社會諸因素綜合作用的過程。土地覆被是指地球表層的植被覆蓋物和人工覆蓋物的總和；強(qiáng)調(diào)土地的自然屬性，是自然過程和人類活動共同作用的結(jié)果。土地利用/覆蓋變化包括兩個方面：一是，土地利用導(dǎo)致同一種土地覆被類型的內(nèi)部變化，即土地利用類型不變；二是，直接導(dǎo)致土地覆被類型改變。本研究中土地利用變化是指第二種變化，即土地利用類型的改變。2.1.3土地利用類型的概念土地利用類型指的是土地利用方式相同的土地資源單元，是根據(jù)土地利用的地域差異劃分的，是反映土地用途、性質(zhì)及其分布規(guī)律的基本地域單位。是人類在改造利用土地進(jìn)行生產(chǎn)和建設(shè)的過程中所形成的各種具有不同利用方向和特點(diǎn)的土地利用類別。土地利用類型是人類為了滿足自身日益多樣化的生存和生活需求而利用土地、改造土地的產(chǎn)物，人類對土地資源多方面的索取決定了土地利用類型的多樣化。土地利用類型是土地利用地域組合的基本單位，表現(xiàn)為人類對土地利用與改造的方式和成果，反映了土地的利用形式和功能。2.2基礎(chǔ)理論2.2.1土地可持續(xù)利用理論土地可持續(xù)利用是指土地利用既滿足當(dāng)代人的需求,又不影響人類以后的長遠(yuǎn)需要。土地可持續(xù)利用包含兩個層面，一是土地資源本身的高效持續(xù)利用，二是土地資源與社會其他資源相配合共同支持經(jīng)濟(jì)、社會的持續(xù)發(fā)展。具體來講,土地可持續(xù)利用包括[[]畢寶德.土地經(jīng)濟(jì)學(xué)[M].北京:中國人民大學(xué)出版社,2001.]：（[]畢寶德.土地經(jīng)濟(jì)學(xué)[M].北京:中國人民大學(xué)出版社,200人地共生理論“人地共生”理論,是人類社會在長期社會實(shí)踐中得出的一個重要理論。它要求在實(shí)現(xiàn)人類社會的長期穩(wěn)定發(fā)展中,必須遵守人類與自然和諧共生思想。通過自然系統(tǒng)與社會系統(tǒng)的有機(jī)耦合,創(chuàng)造出“自然、空間、人類”高度協(xié)調(diào)統(tǒng)一的復(fù)合人地系統(tǒng)?！叭说毓采钡那疤崾潜仨氉裱恋氐淖匀簧鷳B(tài)規(guī)律。尊重土地的自然生態(tài)規(guī)律,也是合理利用土地的基本要求,禁止將一些有重要生態(tài)功能的土地開發(fā)成耕地,并嚴(yán)格加以保護(hù)。因此,在土地利用中,遵循因地制宜原則,確定合理的土地開發(fā)利用方式,以期實(shí)現(xiàn)既保護(hù)了土地的生態(tài)環(huán)境,又為人類生產(chǎn)和生活創(chuàng)造了經(jīng)濟(jì)價值,真正實(shí)現(xiàn)人地合一,永續(xù)利用土地資源[[]盧玉東[]盧玉東,尹黎明,何丙輝,等.利用TM影像在土地利用/覆蓋遙感解譯中波段選取研究[J].西南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版),2005(04):57-60+土地優(yōu)化配置理論土地配置是一個轉(zhuǎn)換用途或?qū)ν恋刈鰧?shí)體性改變的社會過程,由于人類對土地的需求是多方面的,因而土地配置的目的和途徑也千差萬別。土地配置實(shí)質(zhì)上是一個包含社會、經(jīng)濟(jì)、生態(tài)等在內(nèi)的綜合性問題。土地優(yōu)化配置,應(yīng)該是指在一定時空條件下,通過土地的最優(yōu)分配和最佳使用,合理組織土地的開發(fā)、利用、保護(hù)和整治,協(xié)調(diào)人地關(guān)系,以期達(dá)到最佳的社會、經(jīng)濟(jì)、生態(tài)綜合效益。就土地優(yōu)化配置研究的內(nèi)涵而言,它主要包括以下內(nèi)容[[]葉艷妹.可持續(xù)農(nóng)地整理的理論與方法研究[D].杭州:浙江大學(xué),2002.]：土地利用結(jié)構(gòu)優(yōu)化、土地空間布局優(yōu)化[]葉艷妹.可持續(xù)農(nóng)地整理的理論與方法研究[D].杭州:浙江大學(xué),2002.第3章西海岸新區(qū)概況3.1區(qū)域位置西海岸新區(qū)地處青島市西南部，山東半島西南隅，膠州灣畔。位于北緯35°35′～36°08′，東經(jīng)119°30′～120°11′。南臨黃海，北靠膠州市，西鄰諸城市、五蓮縣和日照市。東北西南斜長79.25公里，東西寬62.36公里。陸域面積2096平方公里，海域面積約5000平方公里，區(qū)內(nèi)海岸線282公里，灘涂83平方公里，島嶼42處，沿岸分布自然港灣23處。圖3-SEQ圖3-\*ARABIC1西海岸新區(qū)位置圖西海岸新區(qū)處于京津冀和長三角兩大都市圈之間，環(huán)渤海經(jīng)濟(jì)圈的南緣，山東半島藍(lán)色經(jīng)濟(jì)區(qū)的核心地帶，是黃河流域主要出海通道和亞歐大陸橋東部重要端點(diǎn)，與韓國隔海相望。西海岸新區(qū)的區(qū)位條件、科技人才、海洋資源、產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)、政策環(huán)境等綜合優(yōu)勢明顯，具備推進(jìn)陸海統(tǒng)籌、城鄉(xiāng)一體、軍民融合發(fā)展的獨(dú)特條件。3.2自然地理概況西海岸新區(qū)屬于魯東丘陵區(qū)，境內(nèi)山嶺起伏，溝壑縱橫。西部是小珠山山脈，主峰海拔724.9米。北部有老君山，海拔236米；龍雀山海拔309米；抓馬山海拔237米。東面瀕海，海岸線蜿蜒曲折，長達(dá)102.6公里，島嶼眾多，港汊遍布。東南面的薛家島把膠州灣與黃海分開。中部為海積平原，整個地形呈西高東低之勢。境內(nèi)的山脈主要是西部的小珠山山脈，該山脈向東，向北延伸。大小山頭遍布全區(qū)，僅有名稱、海拔在百米以上者即有42座，分布在區(qū)內(nèi)的各山。區(qū)內(nèi)海灘主要分為礫石海灘和沙質(zhì)海灘兩種，礫石海灘多分布在西海岸新區(qū)和竹岔島周圍，沙質(zhì)海灘主要分布在徐戈莊東北、西海岸新區(qū)前灣和薛家島南海岸。西海岸新區(qū)地處北溫帶季風(fēng)區(qū)域內(nèi)，暖溫帶半濕潤大陸性氣候，空氣濕潤，雨量充沛，溫度適中，四季分明，有明顯的海洋氣候特點(diǎn)，具有春寒、夏涼、秋爽、冬暖的氣候特征。3.3社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展概況3.3.1行政區(qū)劃2012年12月1日按照國務(wù)院的批復(fù)，撤銷青島市黃島區(qū)、縣級膠南市，設(shè)立新的青島市黃島區(qū)，以原青島市黃島區(qū)、縣級膠南市的行政區(qū)域?yàn)樾碌狞S島區(qū)的行政區(qū)域。截至2019年底，黃島區(qū)（青島西海岸新區(qū)）轄23個街鎮(zhèn)，分別為張家樓鎮(zhèn)、瑯琊鎮(zhèn)、藏馬鎮(zhèn)

、泊里鎮(zhèn)、大場鎮(zhèn)、海青鎮(zhèn)、大村鎮(zhèn)、六汪鎮(zhèn)、寶山鎮(zhèn)、王臺鎮(zhèn)、長江路街道、黃島街道、薛家島街道、辛安街道、靈珠山街道、紅石崖街道、靈山衛(wèi)街道、隱珠街道、膠南街道、珠海街道、濱海街道、鐵山街道、靈山島省級自然保護(hù)區(qū)。全區(qū)共有城市社區(qū)67個、農(nóng)村社區(qū)176個、行政村?980個。2014年6月3日，國務(wù)院《關(guān)于同意設(shè)立青島西海岸新區(qū)的批復(fù)》，正式批復(fù)同意設(shè)立青島西海岸新區(qū)，青島西海岸新區(qū)成為中國第九個國家級新區(qū)。根據(jù)批復(fù)，青島西海岸新區(qū)位于膠州灣西岸，包括青島市黃島區(qū)全部行政區(qū)域。3.3.2經(jīng)濟(jì)概況根據(jù)青島市統(tǒng)計年鑒、西海岸新區(qū)國民經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展統(tǒng)計公報的數(shù)據(jù)，2018年新區(qū)實(shí)現(xiàn)地區(qū)生產(chǎn)總值3517.07億元，增長9.8%（見圖3-2）。其中，第一產(chǎn)業(yè)增加值73.7億元，增長3.81%；第二產(chǎn)業(yè)增加值1578.2億元，增長9.12%；第三產(chǎn)業(yè)增加值1865.17億元，增長10.39%。三次產(chǎn)業(yè)比例為2.10：44.87：53.03。公共財政預(yù)算收入261.7億元，公共財政預(yù)算支出221.7億元，房地產(chǎn)開發(fā)投資282.98億元，社會消費(fèi)品零售總額643.3億元，農(nóng)林牧漁總產(chǎn)值138.61億元，綜合實(shí)力在19個國家級新區(qū)中位列前三，連續(xù)五年綜合考核全青島市第一。2018年末全區(qū)常住總?cè)丝?57.73萬人，增長2.48%。其中，城區(qū)常住人口127.18萬人，增長4.7%；農(nóng)村常住人口30.55萬人，下降5.86%。圖3-SEQ圖3-\*ARABIC22014-2018年西海岸新區(qū)地區(qū)生產(chǎn)總值增速2018年全區(qū)居民人均可支配收入43063元，增長8.6%。按常住地分，城鎮(zhèn)居民可支配收入49880元，增長6.8%；農(nóng)村居民可支配收入21022元，增長8.3%。全區(qū)城鄉(xiāng)居民收入比為2.37：1。3.4西海岸新區(qū)總體規(guī)劃《青島西海岸新區(qū)城市總體規(guī)劃（2013-2030年）》規(guī)劃范圍為青島市黃島區(qū)行政轄區(qū)范圍，陸域面積約2127平方公里，海域面積約5000平方公里西海岸經(jīng)濟(jì)新區(qū)的規(guī)劃范圍北至膠州市，西至濰坊市、日照市，南至海岸線，東至膠州灣，包括膠南市、黃島區(qū)兩個行政區(qū)。西海岸新區(qū)發(fā)展定位為：依托長三角和渤海城市群、服務(wù)山東半島藍(lán)色經(jīng)濟(jì)區(qū)，面向東北亞，輻射沿黃流域，努力建設(shè)成為國家級經(jīng)濟(jì)新區(qū)、高端藍(lán)色制造業(yè)和現(xiàn)代服務(wù)業(yè)基地、東北亞國際航運(yùn)中心和國際物流中心，逐步成為經(jīng)濟(jì)繁榮、社會和諧、環(huán)境優(yōu)美的宜居宜業(yè)生態(tài)型海陸統(tǒng)籌和城鄉(xiāng)統(tǒng)籌發(fā)展區(qū)。如圖3-3所示，《西海岸經(jīng)濟(jì)新區(qū)建設(shè)總體規(guī)劃（規(guī)劃綱要）》確定的功能板塊為：“新區(qū)中心區(qū)、國際經(jīng)濟(jì)合作區(qū)、保稅功能拓展區(qū)、西海岸國際旅游度假區(qū)、董家口經(jīng)濟(jì)區(qū)、古鎮(zhèn)口服務(wù)保障區(qū)、生態(tài)農(nóng)業(yè)和發(fā)展儲備區(qū)”。圖3-3西海岸新區(qū)功能板塊規(guī)劃按照生產(chǎn)空間集約高效、生活空間宜居適度、生態(tài)空間山清水秀的總體理念，劃分禁建區(qū)、限建區(qū)、適建區(qū)，形成新區(qū)的大尺度國土空間結(jié)構(gòu)。禁建區(qū)劃定范圍總面積約1252平方公里。限建區(qū)劃定范圍總面積約276平方公里。適建區(qū)劃定范圍總面積約600平方公里。

第4章青島西海岸新區(qū)土地利用變化分析4.1土地利用變化數(shù)據(jù)獲取及處理4.1.1數(shù)據(jù)獲取2012年，政府設(shè)立了新的青島市黃島區(qū)，以原青島市黃島區(qū)、膠南市的行政區(qū)域?yàn)樾碌狞S島區(qū)的行政區(qū)域，也就是如今的西海岸新區(qū)的行政區(qū)域，因此研究時期選擇為2013年至2018年。本研究用到的遙感數(shù)據(jù)為2013年8月27日、2018年4月19日的LandsatTM遙感影像（在地理空間數(shù)據(jù)云/下載），影像來自Landsat8OLI_TIRS衛(wèi)星數(shù)字產(chǎn)品，具體信息見表4-1。輔助數(shù)據(jù)為的西海岸新區(qū)行政邊界shapefile面狀數(shù)據(jù)。表4-SEQ表1-\*ARABIC1兩期遙感影像信息日期條帶分辨率云量格式2013年8月27日120/3530m×30m4.13TIFF2018年4月19日1.024.1.2遙感圖像裁剪圖像裁剪的目的是將研究之外的區(qū)域去除。在ArcGIS10.4軟件中，利用西海岸新區(qū)行政邊界shapefile數(shù)據(jù)對遙感影像進(jìn)行裁剪。由于黃島區(qū)行政邊界數(shù)據(jù)的投影與遙感影像的投影不一致，還需要對邊界數(shù)據(jù)進(jìn)行投影轉(zhuǎn)換。投影一致后，運(yùn)用空間分析工具中的“按掩膜提取”，裁剪出西海岸新區(qū)遙感影像圖。4.1.3遙感圖像土地利用分類選擇波段組合遙感解譯一般采用3個波段成像，組合種類繁多。這就要求3個波段的選擇要盡可能增大圖像的信息量，各波段之間相關(guān)性盡量小，冗余度小以達(dá)到最大程度提高圖像質(zhì)量的目的[[]羅明,龍花樓.“土地整理理論”初探[J].地理與地理信息科學(xué),2003,19(6):60-64.[]羅明,龍花樓.“土地整理理論”初探[J].地理與地理信息科學(xué),2003,19(6):60-64.[]ENVI-IDL技術(shù)殿堂.Landsat8的不同波段組合說明./s/blog_764b1e9d0100q7px.html圖4-SEQ圖4-\*ARABIC17、6、4波段組合成像后的效果建立分類體系土地利用分類參考了《城市用地分類與規(guī)劃建設(shè)用地標(biāo)準(zhǔn)GB50137-2011》[[]中華人民共和國住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部.GB50137-2011.[]中華人民共和國住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部.GB50137-2011.城市用地分類與規(guī)劃建設(shè)用地標(biāo)準(zhǔn)[S].北京:中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，2012-01-01.農(nóng)林用地包括耕地、園地、林地、牧草地、設(shè)施農(nóng)用地、田坎和農(nóng)村道路等用地。從遙感影像圖上可以看出，研究區(qū)大面積為林地和耕地，極少量的園地、草地散落在耕地間，30米分辨率影像無法區(qū)分，故分類中將其歸到農(nóng)林用地中。通過圖像觀察發(fā)現(xiàn)建設(shè)用地為第二大類，相對比較集聚。該類別里包括城鄉(xiāng)居民點(diǎn)建設(shè)用地、區(qū)域交通設(shè)施用地、區(qū)域公用設(shè)施用地、特殊用地和其他建設(shè)用地。新區(qū)擁有優(yōu)越的海洋優(yōu)勢，第三類則是水域，包括河渠、湖泊、水庫坑塘、灘涂等。建立解譯標(biāo)志和樣本選擇遙感目視解譯的標(biāo)志見表4-2。利用ENVI5.3中建立感興趣區(qū)的功能，建立分類樣本。農(nóng)林用地和建設(shè)用地選擇了40個分類樣本，水域選擇了20個分類樣本。2013年和2018年分類樣本的可分離性均超過了1.8，說明樣本可分離性良好。表4-2遙感解譯標(biāo)志表類型TM影像特征描述（7、6、4波段）農(nóng)林用地影像呈綠色，幾何形狀特征明顯，影像色調(diào)較均勻，影像紋理較粗糙，農(nóng)田呈連續(xù)的小斑塊。建設(shè)用地影像呈黃色、深粉色、紫色，形狀規(guī)則，條狀或片狀分布，顏色不均勻，邊界清晰。水域影像呈現(xiàn)深藍(lán)色或黑色，幾何形狀明顯，邊界清晰，影像質(zhì)底較細(xì)膩、顏色均勻。監(jiān)督分類

監(jiān)督分類又被稱為“訓(xùn)練分類法”，是用被確認(rèn)類別的樣本像元來識別未知類別像元的過程。監(jiān)督分類根據(jù)分類的復(fù)雜度、精度需求等來選擇分類器。常用的分類器有平行六面體、最小距離、最大似然、馬氏距離、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、支持向量機(jī)等。其中，最大似然分類法的總體分類精度最高，制圖精度和用戶精度都很高，而且計算時間較短[[]金杰,[]金杰,朱海巖,李子瀟,等.ENVI遙感圖像處理中幾種監(jiān)督分類方法的比較[J].水利科技與經(jīng)濟(jì),2014(1):146-分類后處理小斑塊去除監(jiān)督分類的結(jié)果中不可避免地會產(chǎn)生一些面積很小的圖斑。無論從專題制圖的角度，還是從實(shí)際應(yīng)用的角度，都有必要對這些小斑塊進(jìn)行剔除或重新分類，聚類處理能很好地解決這個問題。在ENVI5.3中，利用ClumpClasses（聚類處理）工具對分類結(jié)果進(jìn)行處理，這種工具運(yùn)用數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué)算子，可以將臨近的類似分類區(qū)域聚類并進(jìn)行合并。分類統(tǒng)計利用ENVI5.3中的ClassStatistics得出各土地利用類型的面積和占總面積的百分比。打開ENVIclassic，在BasicTools選項(xiàng)卡中ChangeDetection-computedetectionstatistics生成土地利用類型面積轉(zhuǎn)移矩陣，體現(xiàn)了研究時期內(nèi)各類用地相互轉(zhuǎn)化的情況。精度評價分類精度計算用來評價分類結(jié)果是否可靠。精度驗(yàn)證的真實(shí)參考源可以使用兩種方式：一是標(biāo)準(zhǔn)的分類圖；二是選擇的感興趣區(qū)（驗(yàn)證樣本區(qū)）。因?yàn)闆]有標(biāo)準(zhǔn)的土地利用分類圖進(jìn)行驗(yàn)證，所以通過選擇驗(yàn)證樣本區(qū)的方式進(jìn)行精度評價，對農(nóng)林用地、建設(shè)用地、水域分別選取驗(yàn)證樣本，利用ENVI中的“ConfusionMatrixUsingGroundTruthROIs”工具，將驗(yàn)證樣本與監(jiān)督分類結(jié)果比較，得出分類精度評價混淆矩陣。從混淆矩陣中得出，2013年和2018年總體分類精度分別為99.08%和92.92%，均大于85%，達(dá)到了土地利用變化研究的要求。制作專題圖將處理后的分類結(jié)果導(dǎo)入到ArcGIS軟件中，進(jìn)行地圖整飾，調(diào)整分類顏色，插入指北針、圖例、比例尺等要素，輸出2013年和2018年西海岸新區(qū)土地利用專題圖。4.2土地利用總體特征分析通過ENVI5.3軟件，對2013年和2018年的監(jiān)督分類結(jié)果進(jìn)行土地類型面積統(tǒng)計，得出2013年和2018年新區(qū)各土地利用類型的數(shù)量結(jié)構(gòu)（表4-3、圖4-2）如下：2013年，農(nóng)林用地面積為1501.23km2，建設(shè)用地面積為401.57km2，水域面積為93.77km2；2018年，農(nóng)林用地面積為1326.88km2，建設(shè)用地面積為584.64km2，水域面積為85.05km2。表4-32013和2018年新區(qū)土地利用分類面積表土地類型201320185年變化值(km2)面積(km2)比例(%)面積(km2)比例(%)農(nóng)林用地1501.2375.191326.8866.46-174.35建設(shè)用地401.5720.11584.6429.28183.07水域93.774.7085.054.26-8.72圖4-SEQ圖4-\*ARABIC2西海岸新區(qū)各土地利用類型占比對表4-1及圖4-1進(jìn)行分析，西海岸新區(qū)土地利用總量變化特征表現(xiàn)為：2013年，西海岸新區(qū)農(nóng)林用地、建設(shè)用地和水域占總面積的比例分別為75.19%、20.11%和4.7%。2018年，農(nóng)林用地的面積減少了174.35km2，比例降至66.46%；水域的面積減少了8.72km2，比例降至4.26%；建設(shè)用地的面積增加了183.07km2，比例增至29.28%。4.3土地利用變化時間特征分析土地利用變化首先表現(xiàn)為各種土地利用類型面積及所占比例的變化，通過土地利用類型面積及所占比例的變化，可以充分了解研究區(qū)土地利用變化的趨勢及結(jié)構(gòu)變化特征。4.3.1土地利用變化幅度土地利用變化幅度指土地利用類型在面積方面的變化幅度。它反映不同類型在總量上的變化?？闪私馔恋乩米兓偟膽B(tài)勢和土地利用結(jié)構(gòu)的變化。土地利用變化幅度的數(shù)學(xué)表達(dá)式為：?式中：Ua、Ub分別為研究期初及研究期末某一種土地利用類型的面積；4.3.2土地利用變化速度（1）單一土地利用類型動態(tài)度單一土地利用動態(tài)度是指某一地區(qū)在某一時段內(nèi)某種土地利用類型能夠反映的數(shù)量變化情況，其土地利用動態(tài)度公式，其表達(dá)式為[[]王萬茂.土地利用規(guī)劃學(xué)[]王萬茂.土地利用規(guī)劃學(xué)[M].北京:科學(xué)出版社，2006，65-66.K=其中，K表示單一土地利用類型動態(tài)度,Va、Vb為基期和報告期末某一土地利用類型的數(shù)量根據(jù)公式計算得出西海岸新區(qū)2013-2018年各土地類型單一土地利用動態(tài)度。其中，農(nóng)林用地動態(tài)度為-2.32%，建設(shè)用地動態(tài)度為9.12%，水域的動態(tài)度為-1.86%。其中，建設(shè)用地的單一土地利用動態(tài)度較高，說明建設(shè)用地面積增長速度較快，西海岸新區(qū)的城鎮(zhèn)化進(jìn)程在這一階段發(fā)展比較迅速。（2）綜合土地利用動態(tài)度綜合土地利用動態(tài)度，表達(dá)某研究區(qū)一定時間范圍內(nèi)土地利用的數(shù)量變化情況，土地利用動態(tài)度定量地描述了土地利用的變化速度，對預(yù)測未來土地利用變化趨勢有積極的作用。某一研究區(qū)域的綜合土地利用動態(tài)度可表示為：LC式中，?LUi?j為研究時段內(nèi)第i類土地利用類型轉(zhuǎn)為非i類土地利用類型面積的絕對值；LUi為研究期初第i類土地利用類型的面積；T為研究時段，當(dāng)計算得到西海岸新區(qū)2013-2018年綜合土地利用動態(tài)度為1.83%，這說明西海岸新區(qū)這5年來土地利用類型總體變化速度并不是很大，相對來說比較穩(wěn)定。4.4土地利用變化空間格局分析土地利用空間格局變化是將變化落實(shí)到空間，從數(shù)量變化上升到空間表示?？臻g格局變化不僅可以清晰的表達(dá)不同階段數(shù)量變化的空間分布，并且可以很好的表達(dá)土地利用變化在時間、空間上的遞變過程。土地利用數(shù)量變化，只得到不同年度之間各地類總面積的最終變化結(jié)果，是一個靜態(tài)值，并不能反映各類的流入與流出過程[[]郭婧銳.城鎮(zhèn)化進(jìn)程中土地利用變化研究[[]郭婧銳.城鎮(zhèn)化進(jìn)程中土地利用變化研究[D].北京:中國地質(zhì)大學(xué),2015.表4-4新區(qū)2013-2018年土地利用類型轉(zhuǎn)移面積矩陣（km2）年份土地利用類型2013建設(shè)用地農(nóng)林用地水域2018建設(shè)用地346.70220.6817.05農(nóng)林用地53.001267.905.98水域1.8512.4670.74表4-5新區(qū)2013-2018年土地利用類型轉(zhuǎn)移比率矩陣（%）年份土地利用類型2013建設(shè)用地農(nóng)林用地水域2018建設(shè)用地86.3414.7018.18農(nóng)林用地13.2084.466.38水域0.460.8475.44表4-4、表4-5結(jié)果表明：2013年-2018年，有13.66%的建設(shè)用地、15.54%的農(nóng)林用地、24.56%的水域發(fā)生變化。其中，13.2%的建設(shè)用地轉(zhuǎn)化為農(nóng)林用地，面積為53km2，0.46%的建設(shè)用地轉(zhuǎn)化為水域，面積為1.85km2；14.7%的農(nóng)林用地轉(zhuǎn)化為建設(shè)用地，面積為220.68km2，0.84%的農(nóng)林用地轉(zhuǎn)化為水域，面積為12.64km2；18.18%的水域轉(zhuǎn)化為建設(shè)用地，面積為17.05km2，6.38%的水域轉(zhuǎn)化為農(nóng)林用地，面積為5.98km2。由此可見，這段時期內(nèi)，農(nóng)林用地轉(zhuǎn)化為建設(shè)用地和建設(shè)用地占用水域的轉(zhuǎn)化是最主要的變化。利用ArcGIS軟件得到2013年、2018年土地利用圖（如圖4-3、圖4-4）。西海岸新區(qū)土地利用變化在空間上表現(xiàn)為：變化范圍廣，幾乎遍及全區(qū)各處，在沿海的片區(qū)及城鄉(xiāng)結(jié)合部的變化更為明顯。城市周邊的耕地、林地等農(nóng)林用地被建設(shè)用地占用，轉(zhuǎn)化為城市建設(shè)用地。從變化的圖斑可以看出，中部和西南部土地利用變化的幅度較大，中部的建設(shè)用地增加，主要由于西海岸新區(qū)的發(fā)展中心發(fā)生了改變，在規(guī)劃中，原膠南市成為新區(qū)的中心區(qū)，這帶動了這一片區(qū)第二、三產(chǎn)業(yè)的發(fā)展；由于董家口港區(qū)的建設(shè)，西南部的建設(shè)用地也有所增加；北部和東部地區(qū)變化幅度較小，原因是東部的經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)、保稅港區(qū)和薛家島等片區(qū)土地開發(fā)程度較高，土地利用結(jié)構(gòu)比較穩(wěn)定。在新區(qū)西部、北部一些建設(shè)用地轉(zhuǎn)化為農(nóng)林用地，主要由于這片區(qū)域的定位生態(tài)農(nóng)業(yè)儲備區(qū)，在這片區(qū)域新增了一些生態(tài)園區(qū)，如藏馬山生態(tài)旅游度假區(qū)、中德生態(tài)園等。水域轉(zhuǎn)化為建設(shè)用地主要是由于一些填海造地項(xiàng)目，部分灘涂被開發(fā)為城鄉(xiāng)、工礦、居民用地，導(dǎo)致水域面積減少，比如靈山灣的星光島項(xiàng)目，面積為3.76km2。圖4-SEQ圖4-\*ARABIC32013年土地利用類型圖圖4-SEQ圖4-\*ARABIC42018年土地利用類型圖4.5土地利用變化和新區(qū)經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展關(guān)系分析土地利用是一個復(fù)雜的系統(tǒng),人類活動對土地利用的影響主要是通過決定生產(chǎn)和消費(fèi)的各種社會經(jīng)濟(jì)和政治文化因素及其相互作用而起作用的,這些因素構(gòu)成了土地利用變化的社會驅(qū)動力。具體到影響西海岸新區(qū)土地利用變化的社會經(jīng)濟(jì)因素主要為經(jīng)濟(jì)增長、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)變化、人口增多、城鎮(zhèn)化進(jìn)程加快、國家和地方政策等。4.5.1經(jīng)濟(jì)增長經(jīng)濟(jì)活動作為人類最基本的活動之一，是影響一個地區(qū)土地利用變化的重要驅(qū)動力。一個地區(qū)的土地利用狀況和變化，都與該地區(qū)的生產(chǎn)力水平和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)密切相關(guān)。經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)與土地利用結(jié)構(gòu)之間存在著密切的互動關(guān)系。經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)的變化會引起土地利用的變化。相反，土地利用結(jié)構(gòu)的變化會影響區(qū)域經(jīng)濟(jì)的發(fā)展[[]陳曉軍[]陳曉軍.重慶市土地利用變化與經(jīng)濟(jì)發(fā)展的耦合關(guān)系研究[D].重慶:西南大學(xué),2009.西海岸新區(qū)近年來經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展，據(jù)青島統(tǒng)計信息網(wǎng)（）數(shù)據(jù)顯示，2014年到2018年西海岸新區(qū)地區(qū)生產(chǎn)總值數(shù)據(jù)、三產(chǎn)業(yè)數(shù)據(jù)如表4-6所示。2018年新區(qū)國內(nèi)生產(chǎn)總值3517.07億元,比2014年的2404.74億元增長了46.26%，三次產(chǎn)業(yè)之間的比例由2013年的2.5：50.7：46.8變?yōu)?018年的2.1：44.9:53.0。表4-62014-2018年西海岸生產(chǎn)總值數(shù)據(jù)、三產(chǎn)業(yè)數(shù)據(jù)指標(biāo)單位20142015201620172018生產(chǎn)總值億元2404.742648.792942.083212.713517.07第一產(chǎn)業(yè)億元60.2461.763.2667.4573.7第二產(chǎn)業(yè)億元1219.531296.641366.601474.331578.20第三產(chǎn)業(yè)億元1124.971290.451512.221670.931865.17生產(chǎn)總值增長速度%9.812.212.311.09.8生產(chǎn)總值構(gòu)成%100100100100100第一產(chǎn)業(yè)%2.12.1第二產(chǎn)業(yè)%50.749.046.445.944.9第三產(chǎn)業(yè)%46.848.751.452.053.0表4-7的數(shù)據(jù)來源是前文遙感影像處理結(jié)果，再同表4-6中生產(chǎn)總值構(gòu)成數(shù)據(jù)進(jìn)行對比，如圖4-5，可以得出隨著人均國民生產(chǎn)總值的提高和經(jīng)濟(jì)的進(jìn)一步發(fā)展,生產(chǎn)要素從第一產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移到第二、三產(chǎn)業(yè),從而導(dǎo)致土地資源從第一產(chǎn)業(yè)向第二、三產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移,具體表現(xiàn)為農(nóng)林用地面積穩(wěn)步減少,建設(shè)用地面積不斷增加。表4-72013-2018年西海岸新區(qū)各土地類型面積（km2）年份建設(shè)用地農(nóng)林用地水域2013401.571501.2393.772014450.821454.2791.202015497.351401.5588.572016528.661383.5384.132017559.461358.6684.872018584.641326.8885.05圖4-SEQ圖4-\*ARABIC5經(jīng)濟(jì)發(fā)展-土地利用變化圖4.5.2產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)變化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的變化會引起土地資源的調(diào)整，從而導(dǎo)致土地利用結(jié)構(gòu)的變化。產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整就是指域內(nèi)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的不斷調(diào)整和優(yōu)化，具體而言就是指各產(chǎn)業(yè)之間的經(jīng)濟(jì)聯(lián)系和數(shù)量關(guān)系不斷趨于協(xié)調(diào)合理的一個過程。劉平輝和郝晉民認(rèn)為，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)通常反映了土地利用格局[[]劉平輝,郝晉珉.北京市海淀區(qū)土地資源利用的產(chǎn)業(yè)格局特征[[]劉平輝,郝晉珉.北京市海淀區(qū)土地資源利用的產(chǎn)業(yè)格局特征[J].資源科學(xué),2003(05):48-53.2014-2018年西海岸新區(qū)三次產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的總體變化趨勢為：第一產(chǎn)業(yè)比重不斷下降，其比重由2014年的2.5%下降到2018年的2.1%；第二產(chǎn)業(yè)的比重呈下降趨勢，由2014年的50.7%下降到2018年的44.9%；第三產(chǎn)業(yè)呈飛速發(fā)展趨勢，其比重已由2014年的46.8%上升到2018年的53%，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)屬于“三二一”型。與此相對應(yīng)的是，西海岸新區(qū)的土地利用結(jié)構(gòu)也體現(xiàn)出二、三產(chǎn)用地增長迅速，建設(shè)用地占土地總面積的百分比從2013年的20.11%增長到2018年的29.28%，與此同時，農(nóng)林用地占土地總面積的百分比則從2013年的75.19%減少到2018年的66.46%。4.5.3人口增多人口對土地利用的影響,是所有的社會經(jīng)濟(jì)因素中是最主要的因素，也是最具活力的土地利用變化的驅(qū)動力之一，人口的變化與土地利用變化具有很強(qiáng)的相關(guān)性。隨著青島市西海岸新區(qū)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，人口總量持續(xù)增長，人口流入量增多。據(jù)青島統(tǒng)計信息網(wǎng)（）的數(shù)據(jù)，2013年到2018年新區(qū)的人口數(shù)據(jù)如表4-8所示。自2014年青島西海岸新區(qū)成立以來，新區(qū)良好的發(fā)展前景、“雙招雙引”政策和宜居的氣候條件吸引了外來人口流入，也導(dǎo)致一部分農(nóng)村勞動力轉(zhuǎn)移到城鎮(zhèn)就業(yè)。2013年至2018年，常住人口由146.37萬人增長到157.73萬人，增加了11.36萬人，國民經(jīng)濟(jì)各部門就業(yè)人數(shù)由48.3萬人增長到75.8萬人，增加了27.5萬人。全年實(shí)現(xiàn)城鎮(zhèn)新增就業(yè)15.2萬人，本區(qū)城鄉(xiāng)人員就業(yè)7.5萬人，其中城鎮(zhèn)就業(yè)2.9萬人，農(nóng)村勞動力轉(zhuǎn)移就業(yè)4.6萬人，外來人員就業(yè)7.7萬人。表4-82013-2018年西海岸新區(qū)人口概況年份常住人口（萬人）人口密度（人/km2）各部門就業(yè)人數(shù)（萬人）2013146.3768748.32014148.4269755.62015149.3670161.22016151.5971263.22017153.9272369.32018157.7374175.8圖4-SEQ圖4-\*ARABIC6人口-土地利用變化圖如圖4-6所示，隨著人口增長發(fā)生的是建設(shè)用地面積的增加，2013-2018年，建設(shè)用地面積增長幅度為45.59%，變化幅度明顯高于其它用地類型，由此可見，人口因素變化所帶來的土地利用結(jié)構(gòu)的變化比較顯著。4.5.4城鎮(zhèn)化進(jìn)程加快城鎮(zhèn)化是人口向城鎮(zhèn)聚集以及鄉(xiāng)村轉(zhuǎn)變?yōu)槌鞘械倪^程,這一過程使城鎮(zhèn)的數(shù)量增多,城鎮(zhèn)的規(guī)模擴(kuò)大,其實(shí)質(zhì)內(nèi)容是人口及第二三產(chǎn)業(yè)向城鎮(zhèn)的聚集所帶來的聚集的空間結(jié)構(gòu)和空間形態(tài)的變化[[]戴天興.城市環(huán)境生態(tài)學(xué)[M].北京:中國建材出版社[]戴天興.城市環(huán)境生態(tài)學(xué)[M].北京:中國建材出版社,2002,102-113.近年來，青島市把推進(jìn)新型城鎮(zhèn)化作為加快轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式、促進(jìn)城鄉(xiāng)融合發(fā)展的關(guān)鍵途徑，2018年青島市常住人口城鎮(zhèn)化率達(dá)到73.76%。根據(jù)2013-2018年的青島西海岸新區(qū)國民經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展統(tǒng)計公報的數(shù)據(jù)（如圖4-7），新區(qū)城鎮(zhèn)化率從2013年