哈尔滨市土地利用情况及变化分析

白 羽 军

(哈尔滨市环境监测中心站，哈尔滨 150076)

自然生态系统是人类赖以生存和发展的基础，因此，了解自然生态系统在被人类利用过程中的变化情况就显得十分重要。笔者对2009—2010年哈尔滨市土地利用情况及其变化特征进行了分析，揭示了其中耕地流失的生态问题。

1 技术方法

生态环境卫星遥感监测主要采用遥感技术(RS)与地理信息系统(GIS)、全球定位系统(GPS)相结合的3S技术，并结合野外核查的技术方法，通过遥感技术获得地球资源卫星遥感影像，将其转化为标准投影和几何纠正得到配准后的图像。然后根据土地利用数据的解译原则，按照土地分类系统的标准，利用ArcGIS软件进行人工目视解译。在解译过程中，遇到因图像信息不清而造成土地利用类型无法准确识别的情况，或遇到两年间同一位置土地利用类型变化较大等问题时，通过野外核查来解决。即选取典型的地物，制定具有代表性的路线，结合GPS导航定位等技术手段进行实地考察，获得该地的土地利用类型信息，然后反馈修正图像解译信息。解译完成后，提取2010年哈尔滨市土地利用/覆盖现状数据、2009—2010年哈尔滨市土地利用/覆盖动态变化数据，进行处理和分析。

2 质量保证

2.1 影响遥感解译数据准确性的因素

受遥感影像分辨率、自然环境复杂性和解译人员专业水平等因素的影响，遥感解译数据不可能达到100%的准确，主要有以下几个方面的原因：第一，遥感影像分辨率的影响。本次生态遥感监测解译的遥感影像精度为30m×30m，可判读的最小面状斑块为4×4个象元(120m×120m),最小线性斑块为2×6个象元(60m×180m)。大量的小于可判读标准的信息未被解译，如农田中大量存在的小于判读标准的灌溉水渠、道路、林地以及城市中的绿化用地等等。这些细小斑块影响着解译得到的土地利用/覆盖类型面积数据的准确性。第二，自然环境复杂性的影响。由于自然环境的变化，在遥感成像过程中会出现异物同谱、同物异谱的现象。异物同谱是指不同类型的地物由于在特定波段上的光谱反射率相同，造成在影像上显示出相同的光谱特性。同物异谱是指同种地物具有不同的影像特征。另外，获得的影像并不都能满足单景影像平均云量小于10%的要求。这些都会影响遥感解译数据的准确性。第三，解译人员专业水平的影响。解译人员的专业背景、实践经验和应用专业解译软件的能力等因素也会影响遥感解译数据的准确性。

2.2 质量保证措施

为减少遥感解译误差，提高遥感解译数据的准确率，本次遥感解译工作严格按照《2010年全国生态环境监测与评价实施方案》中规定的技术方法和技术流程进行。质量保证和质量控制严格执行《生态遥感监测质量保证与质量控制暂行技术要求》。针对影响遥感数据准确性的因素，主要做了两方面的工作：一是对解译工作成果进行严格的质量检查。解译人员完成对影像的解译后，先对自己的工作成果进行自检，然后不同解译人员之间进行互检，检查合格后报质检员检查。质检员检查合格，接受数据；检查不合格，则返回修改直至合格。通过质检和抽检，上报数据达到了一级分类>95%，二级分类>80%，三级分类>70%的精度要求。二是加大野外核查力度。通过野外核查，实地确认核查点的土地利用/覆盖类型，反馈修正由于自然环境复杂性带来的解译误差，提高解译数据的准确性。

3 监测结果

3.1 土地利用情况

从监测结果看(见表1)，2010年哈尔滨市土地总面积为53 095km2。其中，耕地面积为24 406.14km2，占46.0%；林地面积为22 732.42km2，占42.8%；草地面积为1 328.98km2，占2.5%；水域面积为1 021.11km2，占1.9%；建设用地面积为2 129.25km2，占4.0%；未利用地面积为1 477.13km2，占2.8%。哈尔滨市辖区主要土地利用类型为耕地和林地，并且林地覆盖率达到40%多，远远高于全国平均水平。

表1 2010年土地利用变化情况 单位：km2、%

3.2 土地利用变化情况

由于各种原因，哈尔滨每年土地利用情况都会发生一些变化。从表1可以看出，2009—2010年，哈尔滨市耕地减少了19.84km2，变化率为-0.08%；林地减少了3.47km2，变化率为-0.02%；草地减少了12.65km2，变化率为-0.94%；水域增加了51.19，变化率为5.28%；建设用地增加了1.07km2，变化率为0.05%；未利用地减少了16.28km2，变化率为-1.09%。

3.3 不同土地利用类型间的转化情况

不同土地利用/覆盖类型面积的变化，只能总体上反映土地利用方式的改变情况，而不能揭示不同土地利用类型相互间的转化情况。我们通过建立转移矩阵来解决这个问题。用2009年和2010年的土地利用图进行空间叠加分析，可以求出不同土地利用类型的转移矩阵(见表2)。它可以描述土地利用类型之间的转化情况。

表2 2009—2010年哈尔滨市土地利用转移矩阵 单位：km2

4 土地利用类型转化的特点

分析哈尔滨市土地利用转移矩阵，从各土地利用/覆盖类型的转化去向和来源上分析，哈尔滨市2009—2010年土地利用类型的转化表现出以下几个特点：

4.1 耕地面积有所减少

耕地转化为其他用地类型的面积为20.09km2，分别转化为水域、建设用地和未利用地，占耕地转化面积的89.9%、5.3%和4.8%。新增耕地面积为0.25km2，全部由林地转化而来。

4.2 林地和草地面积均有所减少

林地转化为其他用地类型的面积为3.48km2，其中3.23km2转化为水域，占林地转化面积的92.8%。草地转化为其他用地类型的面积为13.63km2，均转化为水域，其中8.92km2转化为河流，4.71km2转化为水库。新增草地面积为0.97km2，全部由水库转化而来。

4.3 水域面积明显增加

水域转化为其他用地类型的面积为17.28km2，其中16.31km2转化为未利用地，占水域转化面积的94.4%。新增水域面积为67.37km2，主要是由未利用地中的沼泽地、耕地中的旱地、草地中的高覆盖草地转化而来，面积分别为32.45km2、17.02km2、13.41km2。

4.4 建设用地面积微幅增加，未利用地面积明显减少

新增建设用地面积为1.07km2，且全部来自耕地。未利用地转化为其他用地类型的面积为32.45km2，全部转化为水域，其中21.02km2转化为河流，11.43km2转化为水库。新增未利用地面积为17.27km2，其中16.31km2来自于水域，占新增面积的94.4%。

通过以上分析可以看出，2010年哈尔滨市土地利用类型相互转化面积较大的是耕地、水域和未利用地。进一步分析土地利用二级类型相互转化情况，可以看出部分未利用地中的沼泽地、耕地中的旱地和草地中的高覆盖草地转化为水域中的河流、水库、坑塘。我们分析主要有两方面的原因，一是松花江大顶子山航电枢纽工程2008年底建成后，蓄水的持续影响使松花江哈尔滨市区段两岸间行洪滩地上的部分沼泽地和高覆盖草地被江水淹没。二是丰沛的降水使部分旱地、草地淹没为水库、坑塘。另外，建设用地面积微幅增加，全部来自于耕地，而这种转化往往是不可逆的，这种现象应当引起有关管理部门重视。

参考文献：

[1]郑洪萍.福建省环境质量评价及动态分析[J].能源与环境，2006，(3)：6～7.

[2]郝桂媛.基于RS和GIS的哈尔滨市生态环境质量综合评价[J].黑龙江生态工程职业学院学报，2009，(2)：1～3.