西宁市主城区城市土地利用格局变化分析

西宁市主城区城市土地利用格局变化分析

陈琼1，周强1，梁生甫2，罗正霞2

（1.青海师范大学生命与地理科学学院地理系，中国青海西宁810008；2.青海省国土资源厅，中国青海西宁810001）

摘要：西宁市是西部大开发战略实施以来在西部地区城市化水平提高较快的城市之一。西宁市主城区城市土地利用变化的格局显示出西宁市城市发展的基本阶段。文章利用1996—2008年西宁市主城区城市土地利用数

据，对西宁市土地利用格局变化进行了分析，结果表明：西宁市主城区城市土地利用格局在1996—2003年发生较大转变，土地利用格局由耕地主导型转变为多元化城市土地利用格局，说明西部大开发、青藏铁路等国家重大战略措施对西宁城市发展具有十分重要的影响，西宁市高原区域现代化中心城市的土地利用格局在2003年

前后才基本形成，表现出青藏高原落后地区中等城市城市化过程的滞后性；

2004—2008年各类土地利用变化相对平稳，但耕地、林草地、未利用土地的面积减少和空间变化揭示出西宁市等典型河谷型城市的地形和河流对城市建设和发展控制性作用明显，城市土地利用紧张。关键词：西宁市；主城区；土地利用；变化中图分类号：

F301.2文献标识码：A

在“国际地圈与生物圈计划”（IGBP ）和“全球环境变化人文计划”（HDP ）的推动影响下，1990年代以来，全球环境变化研究领域明显加强了土地利用/土地覆被变化的研究[1]，因为土地利用和覆盖状况的变化改变了地球表层的物理性质，改变了大气和水分的能量交换，从而导致CO 2等气体的地气交换等过程被改变，影响气候的变率及其环流形式。鉴于国际研究背景的推动下，国内各研究机构也纷纷开展了不同区域、不同尺度的土地利用与土地覆被变化研究[1-7]。而典型区域土地利用/覆被变化研究从1990年代以来一直作为地理学研究热点问题。城市由于人口、经济、交通等高度聚集，成为土地利用变化程度最为剧烈的地域综合体，人类扰动强度极大，尤其受到国内外学者的高度关注。青藏高原由于山地广布，城镇多居于河谷、盆地，这些地区的土地可利用面积小，利用程度低，水土流失严重，尤其是作为青藏高原现代化区域中心城市的西宁市，近年来随着西部大开发和青藏铁路的建成运营，城市经济有了极大发展，城区人口由1996年的69.4万人，增长到2008年的132.9万人，城市建成区面

积由1996年的53km 2增加到2008年的78km 2，

土地利用结构发生了深刻变化，所以对其土地利用和变化的研究具有重要意义。

1西宁市主城区城市地理环境特征

西宁市是青海省省会城市，下辖1市3县，西宁市主城区主要指西宁市市区的城北区、城西区、城东区、城中区以及西宁市国家级经济开发区、西宁市生态工业园区、城南新区，总面积79km 2。西宁市主城区主要在湟水上游的西宁盆地之中，四面环山，城区内湟水干流及其支流北川河、南川河呈十字型相交，呈典型的枝状半开放型河谷型城市。由于西宁市主城区建设用地受盆地、河谷等地形的影响和制约[8]，使其被迫沿地形及其河流走向发展[9-11]，所以，西宁市城市土地利用空间格局沿河流、盆地具有呈条带状分布的特征。

长期以来，西宁市城市经济发展远落后于我国东中部其它中等城市，2006年西宁市城市综合竞争力在全国中等发展城市中排名第175位，但在西部地区省会中心城市中属于发展后劲比较强劲的城市之一。近年来随着西部大开发、青藏铁路建设以及国家一些重点项目的建设，西宁市城市经济得到快速发展，极大地促进了西宁市城市化发展水平，西宁市城市建设用地有了极大的提高，尤其是国家西部大开发战略实施，西宁市城市基础设施建设用地急剧扩张，住房用地、工业用地、园林用地等土地利用面积也有了很大提高，由2003年以前的以耕地为主导的城市土地利用格局逐渐演变为多元化城市土地利用格局。

教育部春晖计划项目（编号：Z2005-2-81007）资助。收稿时间：2009-11-18；修回时间：2010-01-18

第30卷第2期经济地理Vol.30，No.22010年2月ECONOM IC GEOGRAPHY Feb.，2010

土地利用结构是一个国家、地区或生产单位的土地面积中各种用地之间的比例关系或组成，用各类土地面积占土地总面积的比重来表示，也称土地利用构成，它直接反映一定时期内的土地利用状况。土地利用结构与社会发展阶段、程度及自然条件紧密相关，随着人类社会对土地资源开发利用的广度和深度不同不断加剧，土地利用结构正在不断发生变化，如城市的扩张使农用地减少、而农用地减少又促使土地的集约经营等。同时，不同的自然环境下土地利用结构也有很大差别。区域土地利用结构从各类土地占总面积的比例及组合特征反映出区域经济、产业经济在各部门中的作用程度、效益及发展潜力。

2.1西宁市主城区城市土地利用结构变化动态特征

城市土地利用结构的形成，是城市土地资源在空间上的分布，也是城市发展在空间上分异与演化，对其深入分析可以揭示城市空间扩展乃至区域城市化过程中许多重要的地理信息。本文利用西宁市主城区1996—2008年城市土地利用数据，通过对不同年份的土地利用基础数据和土地利用变更数据进行归一化处理，最后得出西宁市土地利用结构变化比例图（图1）。

图11996—2008西宁市主城区城市土地类型

结构变化比例图

Fig.11996—2008urban land types structural changes

in Xining city

从图1分析可知，①1996年西宁市主城区城市土地利用分类面积中，耕地在土地利用总面积中所占比例最高，达33.9%，是全国同类城市中耕地面积比重较高的城市之一，其次为居民地及工矿和未利用土地，分别占20.82%和20.49%，说明当时西宁市从事农业的城镇居民占有相当比例，城市居民人口较少，工矿业用地面积狭小，城市经济发展能力不足，处于城市化过程中的低水平的初级城市化发展阶段，属于低水平发展城市行列。②2003年前后，西宁市主城区城市土地利用分类面积比重发生了根本性的变化，城市居民地和工矿业用地面积从1996年的20.82%上升至2008年的26.16%，由原来的第三位迅速攀升至第一位，而耕地面积所占比重从1996年的第一位下降到2008年的第四位，说明西宁市城市经济得到快速发展，城市化发展过程加快，工业用地不断扩大，城市居住人口急剧增加导致居住用地面积进一步扩大，城市化水平较前一阶段的初级城市化阶段，快速跃升至城市化发展的较高阶段，2003年前后西宁市现代化区域中心城市的城市土地利用结构基本形成。③1996—2003年牧草地和林地面积分别增加了9.36%和4.51%，说明随着西部大开发战略的实施，退耕还林还草对西宁市主城区城市土地利用结构也产生明显影响。但在2006年以后，耕地、林地面积减少明显，而居民地和工矿用地、交通用地显著增加，说明西宁市城市建设主要以占用耕地和林地为主。④1996—2008年西宁市主城区城市土地利用结构变化过程可分为两个阶段：1996—2003年为以耕地为主导的低城市化水平土地利用格局向中等现代化水平的多元化城市土地利用格局转变时期，该阶段西宁市城市土地利用主要表现在以耕地的减少、流转为中心而进行，减少的绝对数量超过4000hm2，而牧草地面积上升迅速，所占比例从1996年的15.841%猛增到2003年的25.2%，同时，未利用地也呈现出明显的下降态势，在数量上锐减，说明城市储备土地日益减少，城市扩张明显，虽然交通用地在城市土地利用中相对面积较小，但是交通用地的变化幅度最为明显，2003年交通用地所占比例为2.6%，是1996年的4倍，西宁市原有的少数几类土地占绝对优势的利用格局被改变，说明西部大开发对西部地区城市基础设施建设的投入力度加大，城市公共基础设施建设能力明显提高，土地利用的多元化趋势明显；2004—2008年为西宁市主城区中等城市化水平和多元化土地利用背景下的城市土地利用集约度稳定提高时期。该阶段西宁市城市土地利用结构变化总体上趋于平稳，居民地及工矿、牧草地、未利用地所占比例一直位居前三位，约占西宁市区总面积的65%，居民地及工矿、交通用地处于稳步增长过程中，未利用地、耕地、牧草地呈下降态势，说明西宁市城市经济进入持续快速发展阶段，与前一阶段相比，西宁市城市土地利用的集约度进一步提高，土地利用格局的聚集程度进一步降低，反映出西宁市城市土地利用格局以耕地主导型向

第2期陈琼，周强，梁生甫等：西宁市主城区城市土地利用格局变化分析245多元化土地利用格局转变，城市土地利用进一步趋于合理，城市化水平显著提高。

2.2西宁市主城区土地利用结构变化的转移分析

为了进一步揭示西宁市城市土地利用变化方向，本文运用GIS的空间分析功能，将1996、2003年作为西宁市土地利用变化典型年份，对两期土地利用数据进行空间叠置分析，再通过数算求得西宁市不同土地利用类型之间的转移矩阵（表1）。

246经济地理第30卷

表1西宁市主城区1996—2003年土地利用转移矩阵/%

Tab.1The transfer matrix of land use in Xining city,1996—2003/%

2003年

耕地园地林地牧草地居民地及工矿交通用地水域未利用地耕地54.180.7 4.8627.699.30 2.730.130.32园地 2.6579.570016.32 1.4600林地0.260.0295.530.19 2.750.770.350.11牧草地0.010 5.5493.850.570.0100.02居民地0.1400.260.1094.91 4.280.240.08交通用地0.15000 3.96.2100水域0.2000.020 4.41 2.5792.810未利用地0.440.0110.200.06 2.290.340.1986.48 1996年

根据表1可以得出：①西宁市城市土地利用类型中，耕地向其它土地利用类型的转移率最大，在1996—2003年间，约有近一半的耕地被转移为其它用地，耕地转移率高达45.82%，其中27.69%转向牧草地，9.30%转向居民地及工矿，4.86%转向林地，2.73%转向交通用地，而7年间新增耕地只有3.87%，其中2/3由园地转移而来，说明西部地区退耕还林还草对土地利用的影响十分明显，同时也反映出西宁市城市建设的快速发展，城市化水平显著提高。②西宁市城市居民地及工矿用地的增幅较大，增幅高达39.28%，增加主要来源于园地、耕地、水域、交通用地和林地等，其中园地和耕地对居民地及工矿面积数量增加的贡献率最大，其转移率分别达16.32%和9.3%，与此同时，居民地和工矿用地向交通用地的转移量最大，为4.28%，说明城市交通得到快速发展。③西宁市城市土地利用中牧草地转移率只有6.15%，但增幅高达28.04%，主要是西宁市周边坡度较大和海拔较高的地区，受退耕还林还草的影响，城市的外围牧草地面积迅速增加，以致在2003年前后牧草地面积跃居西宁市土地利用类型面积的第一位，但是在2004年以后由于城市扩张，致使牧草地面积开始下降，随着城市建设的不断加剧，牧草地面积还将继续降低。④西宁市城市交通用地在1996—2003年间的变化来看，虽然总量较小，但是变幅最大，除原有的交通用地3.%转移为居民地和工矿用地外，新增交通用地12.16%，其中，居民地贡献率最大为4.28%，耕地贡献率为2.73%,水域贡献率为2.57%。水域面积的占用主要是近几年西宁市湟水河桥梁架设和河道整治、滨河景观道路的建设是主要原因。⑤西宁市园地、林地、水域土地利用类型变化不大，未利用地的转移率较大，新增为利用土地面积只有0.53%，但未利用土地面积减少了13.53%，其转移部分主要向林地和居民地及工矿用地转变，分别达10.20%和2.29%；林地的增加说明西宁城市绿化和退耕还林有了很大的提高，居民地和工矿用地对未利用土地的侵占，说明西宁市城市土地用地日趋紧张。⑥从西宁市两期土地利用转移矩阵分析来看，西宁市土地利用变化最为明显和复杂的是耕地、居民地和工矿用地及交通用地，其变化总的以耕地减少，居民地和工矿用地、交通用地的增加为特征，这种变化显示出城市发展过程中由初级城市化水平向中等城市化发展水平过度的土地利用特征，土地利用的类型趋于多样化，土地利用的集约度进一步提高，城市土地利用结构快速变化。

3西宁市主城区城市土地利用空间变化特征

从以上西宁市土地利用结构变化分析可以看出，西宁市土地利用结构的变化主要发生在1996—2003年阶段，为了更加清晰地反映西宁市城市土地利用结构的空间变化特征，本为仍应用1996、2003年西宁市两个典型年份的1∶1万城市土地利用数据库，对西宁市城市土地利用结构的空间变化特征加以分析。

根据西宁市1∶1万土地利用数据库，输出1996年、2003年2期土地利用图（图2），对比分析发现：①西宁作为河谷型城市，周边在泮子山、大有山、南山、北山的包围之下，西宁市城市空间发展沿湟水河、北川河呈东西、南北带状分布，并在河流交汇的阶地形成城市的核心地带，以此为中心，向四个方向带状扩散形成城市主体，沿河流两侧，居民地及工矿、交通用地、水域和园地集中分布，耕地、林地、牧草地和未利用土地依次向两侧递增，体现出河谷性城市的河流在城市发展和建设中的控制性影响。②从西宁市各类土地利用的变化空间分布来看，河谷盆地、河流阶地等平坦地区，尤其是距离城市中心距离较近、靠近城市交通线路或河流沿岸的地区，耕地的变化十分明显，西宁市城西区、城北区和城东区大片连续的耕地2003年已经被居民地和工矿用地所占据，1996年西宁市城市交通主干线路体系还不十分明显，但是随着宁张公路、海湖路、西塔高速公路、西平高速公路、南绕城快速公路等一批道路的建设，2003年城市东西、南北的主干通道和格网状交通网络体系已经明显形成，城市道路建设主要占用耕地和居民地和工矿用地，而周边靠近山体的耕地也有明显的变化，这主要是“再造秀美山川”引导下，坡耕地退耕还林还草，山地坡耕地向牧草地、林地转移，因此，空间上耕地的转移最为明显，反之，由于耕地的减少促进了居民地和工矿用地、牧草地和林地等土地利用类型数量的增加。总体上来看，居民地和工矿用地的增加主要分布在西宁盆地河流两侧的阶地和平坦地区，而牧草地和林地的增加主要分布在周边的山地和坡地，1996年西宁市耕地分布还较为分散，2003年以后主要集中分布于城北区和城西区。③西宁市城市由于受地理环境的影响，城市土地利用的空间变化主要集中在东、西、南、北四个方向的向外延展，这从深层次揭示了河谷性城市地理环境对城市发展的控制性作用，1996、2003年西宁市城市土地利用图对比发现，北、西、南城市土地利用，尤其是居民用地和工矿用地增加十分明显，城北区主要表现在西宁市生态园区的大面积连片开发，城西区主要表现在西宁市海湖新区开发前的基础设施建设和居民用地的增加，城南区主要是南山、西山的林地面积扩大和河流阶地北侧地面积商品房的建设，而城东区主要表现在西宁市国家经济开发区城市道路的建设和部分工矿用地的增加，居民用地的增加主要集中在和城中区接壤的区域。

4结论

第一，1990年代末期西宁市城市土地利用还是以耕地为主导，随着西部大开发和退耕还林还草国家战略的实施，西宁市土地利用结构发生明显变化，至2003年西宁市现代化城市土地利用结构基本形成，耕地比例下降，居民地和工矿企业、交通用地等土地利用比例显著增加。

第二，1996—2008年西宁市城市土地利用变化过程可分为两个阶段，1996—2003年为以耕地为主导的低城市化发展水平阶段，处在城市发展的低水平阶段，2004—2008年基本稳定在以多元化的城市土地利用为主的中等城市化发展水平阶段，说明西部大开发战略的实施极大促进了西部地区区域中心城市的城市化水平。

第三，西宁市城市土地利用类型中，1996—2003年耕地面积缩减量最大，转移率高达45.82%，其中32.55%被退耕还林还草，12.03%用于城市建设，而居民地及工矿用地、交通用地的增幅较大，说明本阶段西宁市城市建设步伐加快，城市化水平提高。2004—2008年城市土地利用趋于稳定，居民地和工矿用地的增加主要表现在对未利用土地的开发，说明西宁市城市土地利用日趋紧张。

第四，西宁作为河谷型城市，周边地形和河流对城市建设和发展有控制性作用，西宁市城市土地利用类型沿河流、河谷呈条带状分布，同时城市发展过程中土地类型的转移主要发生以河流汇合处为中心向东、西、南、北四个方向延展和扩增，未利用土地、牧草地和林地、耕地、居民地和工矿用地、交通用地依次由城市外围向城市中心分布，西宁市

第2期陈琼，周强，梁生甫等：西宁市主城区城市土地利用格局变化分析247

图21996、2003年西宁市城市土地利用比较图

Fig.21996、2003land utilization comparison in Xining city耕地在空间分布上由分散向萎缩、集中分布转变。参考文献：

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248经济地理第30卷

AN ANALYSIS OF LAND USE PATTERN CHANGE

OF XINING CITY BASEE ON GIS

CHENG Qiong1，ZHOU Qiang1，LIANG Sheng-fu2，LUO Zheng-xia2

(1.Life and Geographical Science College，Qinghai Normal University，Xining810008，Qinghai，China；

2.Geography Department，Xining810001，Qinghai，China)

Abstract:As a typical city lied on valley,land use of Xining city is influenced and restrained.By the terrain of the basin.Based on GIS method,1996,2003,2004,2008iv land detailed survey data were used to the analysis of land use pattern recent change in Xining city.The land use pattern had a significant change during1996—2003, basic land use pattern had already formed in2003.From2004,land use change was relatively steady.The change was mainly in land use structure change,which property is from cropland-leading to multiply land use pattern, induced by the urbanization process and infrastructure construction.This reflects urban land use diversity trend in the development process of a moderate economic city in underdeveloped Western region.

Key words:Xining city；land use；change

作者简介：陈琼（1975—），女，浙江诸暨人，讲师。主要研究方向为区域规划与开发及城市土地利用变化。E-mail：qhchenqiong @163.com。