GIS支持下土地资源研究论文范文

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1资料与方法

1.1庆阳市土地利用概况

庆阳市土地面积27119km2，占甘肃省土地面积的6%。土地利用以耕地、草地、林地为主，其次是居民点及工矿用地，水域及交通用地面积相对较少。

1.2数据来源

本研究采用的图鉴资料包括：1:10000庆阳市土地利用现状图（2008年）、1:10000庆阳市行政区划图、1:50000庆阳市地形图；人口数据来自《庆阳市统计年鉴》（2010年）。

1.3计算方法

根据《省级主体功能区划分技术规程》和《甘肃省主体功能区规划编制工作方案》中的计算方法，可利用土地资源按照公式(1)~(5)计算。

1.4图鉴制备

1.4.1DEM及坡度地形图的制备采用1:50000地形图来构建DEM模型。在建模过程中，采取的步骤如下[9-10]：（l）将地图扫描，形成TIFF格式图像输入计算机；（2）对扫描后的图像进行图像纠正，消除扫描过程中因图纸变形等原因导致的畸变；（3）使用Mapgis软件对地形图中的每条等高线和高程点进行屏幕跟踪数字化；（4）用MapGIS软件把高程数据转换成shp格式，在ArcGIS下生成GRID格式的数字高程模型（见图1）。（5）以庆阳市数字高程模型为基础，在ArcGIS软件下进行地形因子的提取，提取坡度地形因子图（见图2）。1.4.2高程、坡度分级将DEM栅格数据在ArcGIS中按＞3000m、3000~2000m、2000~1000m、1000~500m、＜500m进行高程分级，并转化成矢量图；按＜3°、3~8°、8~15°、15~25°、＞25°提取生成坡度分级图，并转化成矢量图[11-12]。1.4.3图层叠加以土地利用现状图为底图，将其他图进行投影转换，再对每幅图进行修边。最终将高程分级图（矢量图）、坡度分级图（矢量图）、土地利用现状图在ArcGIS中进行叠加，生成1幅复合图，供数据提取和空间分析。

2结果与分析

2.1可利用土地资源绝对量评价

2.1.1可利用土地资源总量评价根据庆阳市实际高程分级和坡度分级情况，求算适宜建设用地的面积时按照slop≤25°以下各个高程的交集面积进行求算。按照计算方法的要求和所需参量进行分县数据的提取和计算。得出庆阳市各个县的可利用土地资源面积，见表1。庆阳市全市可利用土地资源面积3848.61km2，而各个县的可利用土地资源面积分布差异很大，其中环县可利用土地资源面积最大1735.21km2，正宁县面积最小125.78km2。2.1.2可利用土地资源丰度分级评价资源的丰度也称资源丰饶度，指各类资源的富集和丰富程度，是资源的自然属性，它决定资源的开发规模和经济发展方向。在上述计算评价的基础上根据8个县（区）的可利用土地资源数据中最大值和最小值，采用SPSS软件K-均值聚类分析的方法进行聚类分析[13]。K-均值聚类分析方法是在指定分类数量时采用的基本聚类分析方法。通过选择聚类分析的变量和类数，将指定的聚类数设定为5，分别为丰富、较丰富、中等、较缺乏、缺乏[14]。得到最终分类见表2。庆阳市可利用土地资源分布不均衡，其中庆城县、宁县、华池县、正宁县、合水县等5个县的可利用土地资源相对比较缺乏；环县可利用土地资源丰富；镇原县较丰富；西峰区中等。

2.2可利用土地资源相对量评价

2.2.1人均可利用土地资源指标全市人均可利用土地资源的平均值为0.15hm2/人，各县区差异悬殊，环县人均可利用土地资源面积最大0.49hm2/人，宁县人均可利用土地资源面积最小0.03hm2/人。2.2.2面积比指标面积比指各区域可利用土地资源的面积占土地总面积的比重，见公式(6)。可利用土地资源占土地资源总面积的比重较为分散。高于全市平均水平的有3个县，西峰区高达0.37%。低于全市平均水平的有5个县，其中合水县所占比重最低0.04%。2.2.3区位熵指标区位熵又称专门化率。它可以用来衡量某一区域要素的空间分布情况，用来反映某一区域要素在高层次区域的地位和作用。区位熵定义为：某一区域可利用土地资源面积占全市可利用土地资源面积的比值与该区域土地总面积占全市土地总面积之比，见公式(7)。Q=(A1/A2)/(A3/A4)=可利用土地面积百分比/总土地面积百分比…………………………………………(7)式中：Q为区位熵；A1为某区域可利用土地利用的面积；A2为庆阳市可利用土地面积；A3为某区域土地总面积；A4为庆阳市土地总面积。使用该指标用来表示各区县的可利用土地资源在全市所处的优劣地位和集中状况。见表5，图5。可利用土地资源在全省的分布较为集中，区位熵大于2的有1个区：西峰区。区位熵大于1的有2个县：镇原县、环县。区位熵小于1的有5个县：正宁县、庆城县、宁县、合水县、华池县。

3结论

（1）本研究利用GIS等软件，通过扫描数字高程图最终生成DEM，从而提取高程和坡度信息空间叠加土地利用现状图，从而计算出可利用土地资源的面积。体现了GIS的强大的空间分析、叠置和计算功能。（2）评价结果得出，庆阳市可利用土地资源面积为3848.61km2，人均可利用土地资源面积为0.14hm2/人。可利用土地资源相对比较丰富，但是分布及不均衡，其中：环县、镇原县、西峰区等3县（区）相对较丰富；正宁县、庆城县、宁县、合水县、华池县等5县相对较缺乏。（3）庆阳市可利用土地资源数量虽较丰富，但是土地质量欠佳，只要是由于庆阳市海拔主要集中在1000~2000m，坡度主要集中在15~25°，海拔较高坡度较大，土地利用的制约因素较多，难度大，建设成本较高。

4讨论

（1）可利用土地资源的研究还是一个新的研究领域，但已经引起了国内许多专家学者的关注，由于国内外没有有关的成熟理论及方法，因此，这方面的研究尚处在摸索阶段[]。笔者利用GIS技术，结合国家相关技术规程对庆阳市可利用土地资源的数量、分布及丰度进行了完整的、客观的和较为精确地分析。（2）由于庆阳市位于中国西部地区，海拔及坡度较高，因此在《省级主体功能区划分技术规程》中规定的海拔及坡度的基础上，根据当地实际情况做出相应的调整，所计算的高程与坡度的交集确定在800~2000m，坡度＜25°。结果表明，庆阳市的可利用土地资源分布在海拔及坡度都较大的地区，开发难度会较大。

作者：王丽丽王永刚盖艾鸿单位：甘肃农业大学资源与环境学院长沙理工大学