土地利用变化研究现状及展望

科技信息．　专题论述　土地利用变化研穷ｔ８．１￣及展望　中南林业科技大学　刘虹　［摘要］本文综合叙述土地利用、土地覆被变化研究的现状，并展望了未来土地变化科学研究的方向，以进一步加强我国的土地变　化科学研究。　［关键词］土地利用　研究现状　土地利用／土地覆被变化（ＬＵＣＣ）是全球环境变化的重要组成部分　和造成全球环境变化的重要原因，已成为地球系统科学的研究重点。是　人类活动作用于自然环境的主要途径之一，是历史时期土地覆被变化　的最直接和最重要的驱动因子，因此，研究土地利用变化及其趋势有助　于环境和发展的综合决策。　１国内外研究进展　１．１国外研究进展　早在２０世纪９Ｏ年代以前，开展了一些土地利用变化的研究，例如　利用Ｍａｒｋｏｖ随机过程分析方法对土地利用变化趋势的分析，对农业土　地利用方式转化的分析等。这一阶段的土地利用变化研究着眼于土地　利用本身的规划和管理。进入２０世纪９０年代，随着全球变化研究的逐　渐深化，着眼于土地动态的土地利用，覆被变化研究引起科学界的重　视，分别被“全球地圈与生物圈计划”（ＩＧＢＰ）和“全球环境变化人文计划”　（ＩＨＤＰ）列入核心研究区域（冷疏影等，１９９９），其中，土地利用／覆被变化　与其它全球环境变化的关系是核心问题，而自然和社会经济驱动因　子——土地利用变化——土地覆被变化——环境效应系统的机制是研　究重点（李秀彬，１９９６）。１９９５年，上述两组织发布了《土地利用／土地覆　被变化科学研究计划》。针对土地利用，土地覆被变化，该计划提出了　三个研究重点：土地利用变化机制、土地覆被的变化机制、区域和全球　模型。１９９４年联合国环境署　ＮＤＰ）启动了以东南亚为研究区的“土地　覆被评价和模拟”（ＬＣＡＭ）项目；１９９５年国际应用系统研究所开展了“欧　洲和北亚土地利用，土地覆被变化模拟”研究；１９９６年美国开展北美洲　土地覆被变化的研究，同年，欧盟也推出了欧洲的ＬＵＣＣ计划。此外，日　本等其他国家和地区也开展了诸如“为全球环境保护的土地利用研究”　等一系列土地利用与土地覆被变化的项目研究，并且在一些领域已经　取得了重大进展（李秀彬，１９９６）。这一阶段土地利用变化研究的特点是　注重于土地利用和土地覆被变化对全球变化的影响和响应，尤其对气　候变化和痕量气体排放的影响。土地利用变化研究的目的是为理解土　地覆被变化机制和建立全球动态模型提供依据　ｌ。　１．２国内研究进展　长期以来我国进行了许多ＬＵＣＣ的研究工作，这些研究主要是为　国家经济建设服务，在土地利用调查、规划、基础理论研究、基础图件编　制和资源环境数据库建设等方面取得了大量成果。尤其是“八五”以来，　农业部、林业部、国土资源部、中国科学院、国家海洋局等单位在土地利　用调查和研究方面进行了大量的工作，积累了丰富的资料。例如建立了　土地资源和土地利用的分类体系；完成了全国ｌ：１００万的土地利用、土　地资源、草场资源等系列图件；在利用遥感和地理信息系统技术监测资　源和环境的动态变化方面，也取得了一定的成果，例如中国资源环境宏　观遥感研究、黄土高原土地利用变化研究等。近十年来，我国开展了一　系列土地利用变化的研究。工作重点主要涉及以下几个方面：第一、对　国外研究动向和研究成果的介绍，即对土地利用，土地覆被变化的国　际研究动向的阐述以及对土地利用动态变化研究模型研究方法的总　结；第二、土地利用／土地覆被变化驱动力研究以及土地利用，土地覆　被的建模研究；第三、利用遥感影像对土地利用与土地覆盖的监测分析　研究；第四、土地利用／土地覆被变化研究的数据库的构建；第五、土地　利用变化对生态环境的响应研究。与国外相比，我国的土地利用变化研　究侧重于土地利用变化对社会经济可持续发展的影响的研究　。　我国学者在借鉴国外相关研究的基础上，取得了多项研究成果。刘　纪远等（１９９６）在中国科学院“八五”重大应用项目“国家资源环境遥感　宏观调查与动态分析”的基础上，对中国的土地利用程度的区域分异和　土地资源与生态环境质量方面进行了大量的研究；南京大学顾朝林教　授与地理所甘国辉研究员（１９９９）结合城市地理的研究，探讨了城市边　缘ｘＥ＋地利用变化的驱动力机制；地理科学与资源研究所岳大祥研究　员采用景观动态原理对土地利用与土地覆被的驱动因素进行了研究；　北京师范大学史培军教授等（２０００）在土地利用／土地覆被变化对农业　生态系统影响机理及陆地表层人地系统动力学方面进行了研究；陈佑　启等（２ｏｏｏ）探讨自然环境的变化如气候变化、生态群落的变化等在很　大程度上改变土地利用与土地覆盖的空间格局，人类的需求及其活动　对土地利用与土地覆盖的影响则是广泛而深刻的；北京大学蔡运龙教　授（２ＯＯ１）通过对全球气候变化对农业生产带来的影响研究，对土地利　用，土地覆被变化所引起的社会经济领域问题以及如何实现土地利用　的可持续发展问题进行了探讨。李秀彬研究员与中国科学院生态中心　傅伯杰研究员（２００２）通过对土地质量的研究，探讨了土地利用，土地　覆被变化的机制，以及对生态环境的影响机制。这些研究活动对于推动　我国该领域研究工作的开展，促使我国的土地利用研究工作与世界全　球变化研究相衔接发挥了积极作用　。　２当前研究的热点问题　２．１　ＬＵＣＣ动态信息的获取方法研究　，　ＬＵＣＣ研究目前面ｌ临的最大困难是数据问题。具有多光谱与多时相　特征的遥感（Ｒｓ）是当前获取ＬＵＣＣ信息的工具。但在实际工作中，有一　定误差，使得对常用资源卫星影像（中、小比例尺）判读结果不尽如人意；　另外，Ｒｓ无法正确反映因权属划拨所引起的用地类型改变（该地块物理　波谱未变）。基于此，人们发展了面向工程目标并借助３ｓ集成技术的土　地利用动态监测方法：首先遵循“同物同谱”原理解释不同时期资源卫　星影像或与以前土地利用图等进行比较；在发现变化区域后运用后处　理差分ＧＰＳ技术实地获取该区域空间位置，与此同时人为记录当地土　地利用，覆被状况，以备属性数据处理之需，然后利用ＧＩＳ进行空间数　据组织、管理、分析与可视化。因而，该集成系统面向多源数据、多结构　数据、多坐标系统数据，而且监测结果明显优于当前常规方法，体现了　“系统总体最优”原则。　２．２　ＬＵＣＣ驱动力研究与模型建立　在驱动力机制研究方面，目前颇受重视的内容是社会经济机制及　土地利用决策的影响，包括：①体制怎样影响到具体的土地利用行为。　②经济发展与政治体制的改变怎样作用于土地利用与土地覆盖变化的　过程。③在大区域范围内，越来越重视国际性协定国家的环境与国土政　策对土地利用的影响，回答这些区域性的政策对土地利用影响的方式、　方法、时间、地点等问题。在区域ＬＵＣＣ主要驱动力比较方面，目前较为　致的意见是：自然因素在很大程度上决定了高原、山地等自然条件复　杂地区的土地利用状况，而经济发展、人口增长及政策等是影响人类扰　动强烈、开发历史悠久而较少受自然条件约束地区的主要因素。　２３土地利用与土地覆盖类型与区域问题研究　无论是土地利用还是土地覆盖的分类，不同的国家甚至是不同的　地区均存在着不同的分类系统。不同的区域，其分类往往具有不同的含　义。因此土地利用与土地覆盖分类又必须与所研究的区域规模联系起　来，在不同的空间规模尺度上进行土地利用与土地覆盖分类、建模与变　化的预测。有关土地利用与土地覆盖变化区域方面的研究，目前的一个　重要的内容是“热点地区”、脆弱区与典型地区研究。　３国内研究展望　跟踪国际ＬＵＣＣ研究动向，国内学者进行了大量的研究，并在　ＬＵＣＣ的驱动力、生态效应和ＬＵＣＣ区域模型方面取得丰硕成果，但研　究中依然存在不少问题。针对目前研究中存在的问题，今后，我国的　ＬＵＣＣ研究应重点在以下领域着手工作：①要完善ＬＵＣＣ研究理论体　系，只有用科学的理论做指导，研究工作才能做得更深入。而完善ＬＵｃｃ　研究理论体系，不仅是国内ＬＵＣＣ研究需要解决的问题，也是目前国际　ＬＵＣＣ研究面临的挑战［６３。②要展开宏观、中观和微观多尺度的ＬＵＣＣ研　究，并且加强尺度问题上的综合，既要弄清ＬＵＣＣ的演变趋势和驱动力　因子，又要搞清ＬＵＣＣ对生态环境产生作用的驱动机制。③要努力构建　可在不同研究尺度和更多区域案例研究中普适性的ＬＵＣＣ模型。根据　不同的区域ＬＵＣＣ模型作出的ＬＵＣＣ预测，缺乏区域可比性。构建综合　性、普适性的ＬＵＣＣ模型，对于区域间ＬＵＣＣ研究成果的衔接和对比都　是非常必要的。　一参考文献　［１］陈佑启，杨鹏．国际上土地利用土地覆盖变化研究的新进展［Ｊ］．　［２］于兴修，杨桂山．中国土地利用／覆被变化研究［Ｊ］．地理科学进　经济地理，２００１，２１（１）：９５－１００　展，２００２，２１（１）：５１－５７　［３］史培军，宫鹏等．土地利用／土地覆被变化研究进展．土地利用／　覆被变化研究的方法与实践［Ｍ］．北京：科学出版社，２０００　［４］吴传钧，郭焕成主编．中国土地利用．北京：科学出版社，１９９４：　５０－７０　［５］葛全胜，赵名茶，郑景云．２ｏ世纪中国土地利用变化研究［Ｊ］．地理　学报，２０００，５５（６）：６９８—７０６　［６］罗湘华，倪晋仁．土地利用／土地覆盖变化研究进展［Ｊ］．基础应　用与工程科学学报。２０００，８（３）：２６２—２７１