摘 要：利用地理信息系统与遥感技术，对湖南省农田用地的空间格局进行了定量分析。结果表明，2000～2010年，湖南省农田主要分布在湘中地区；农田面积持续下降，以水田和旱地减少为主，园地呈现小幅度上升；农田流转幅度较大，具有明显的双向转化特征，但以转出为主，主要流转入城镇，转入来源主要为灌丛。
关键词：农田；GIS；RS；湖南
中图分类号：P237.3 文献标识码：A 文章编号：1006-060X（2014）16-0052-03
Cultivated Land Use Changes in Hunan Based on Remote Sensing
XIAO Jie，LIAO Xiu-ying，WANG Ting
（1.Hunan Environmental Monitoring Center， Changsha 410014， PRC； 2. State Environmental Monitoring Centre， Changsha 410014， PRC；
3. Hunan University of Science and Technology， xiangtan 411201， PRC）
Abstract：The spatial pattern of cultivated land in Hunan was analyzed based on GIS and RS technology.The results showed that with the economic growth and social development， from 2000 to 2010， cultivated land mainly is distributed in the middle of the Hunan； there is a continued decline in farmland ecosystem area， the main distribution area of farmland ecosystem is paddy and upland， and the plot had risen a bit； Farmland ecosystem has dramatic changes， which is led by the roll-out and turned into town， but it has the obvious characteristics of bidirectional transformation， it mainly diverted from the shrub.
Key words：cultivated land； GIS； RS； Hunan
随着城镇化建设的加速，越来越多的土地被开发，农田迅速减少，这意味着粮食安全正在受到威胁，对农田的保护工作变得十分紧迫[1-2]。近年来，如何减少耕地资源流失、实现土地高效利用的课题已受到政府和学界的高度关注，但目前学者的研究往往侧重于农田数量的变化，忽略了农田用地的空间格局以及景观特征的研究[3-4]。本文以湖南省作为研究区域，采用了RS、GIS等技术，通过空间数据库、转移矩阵等分析方法对湖南省农田用地的空间分布、流转量、流转方向等进行初步研究，为合理利用农田、采取土地整理措施等提供参考[5-6]。
1 研究区域概况
湖南省位于长江中游，地处东经108°47′～114°15′，北纬24°39′～30°08′，土地面积211 800km2。全省辖13个市、1个自治州、122个县（市、区）。湖南地貌以山地、丘陵为主，全省三面环山，形成从东南西三面向北倾斜开口的马蹄形状。湖南属中亚热带季风湿润气候，气候条件比较优越，适宜作物生长。湖南物产富饶，是著名的“鱼米之乡”。全省农田面积378.8万hm2，约占全国农田总面积的3.1%。20世纪50年代以来，湖南省耕地总量变化经历了一个由短期增长到持续减少的波动变化趋势，人均耕地则呈明显递减趋势。
2 数据处理
2000年、2005年选用TM数据，2010年选用环境一号卫星数据作为影像数据源。通过ERDAS、ENVI、ArcGIS等遥感与GIS软件，对遥感数据进行大气校正、正射校正、几何校正、图像融合以及图像增强等图像处理，并提取湖南省不同时期不同土地利用类型数据（图 1和图 2）。将研究区域的土地利用类型分为森林、灌丛、草地、湿地、农田、城镇和裸地7个一级分类，农田进一步分为耕地和园地2个二级分类。在GIS技术和景观软件支持下，对研究区农业用地变化量、转移量、转移方向的空间格局变化和景观格局等采用农业用地变化、转移矩阵、平均斑块面积等分析方法进行了初步研究。
3 湖南省农田动态变化特征
3.1 湖南省农田用地总体特征
利用ArcGIS功能中的统计功能和空间数据库等，从土地利用类型图（图 1和图 2）中得到湖南省3个年份各土地利用类型面积数据（表 1）。
从表 1中可以看出，研究区的农田面积逐渐减少，在国土面积中所占的比例由2000年的30.6%减少到2010年的30.0%。在2000～2010年，森林生态系统面积呈现波动，草地生态系统、湿地生态系统和城镇生态系统呈持续增加趋势；灌丛生态系统、农田生态系统、裸地生态系统呈持续减少趋势，十年间分别减少322.1 km2、
1 292.8 km2、33.4 km2。总体来看，农田主要分布在湘中地区，以洞庭湖平原及丘陵、衡阳盆地为主，湘西山区的农田零星分布于河谷地区和山前地带。农田面积最大的地级市是常德，为7 825.2 km2，其次是衡阳、永州和怀化，分别为7 466.7 km2、7 155.3 km2和6 267.2 km2，而农田面积比例最高的是衡阳，占全市总面积的48.6%，其次是常德、湘潭和益阳，其面积比例分别为42.7%、38.6%和36.9%。
3.2 湖南省农田用地数量变化特征
土地利用数量变化主要通过农田不同类型的面积及其所占比例进行分析，从遥感数据中获得湖南省3个年份各农田各类型面积数据（表 2）。
农田主要类型为耕地和园地，其中耕地所占比例在97%以上。从表 2可以看出，2000～2010年，农田面积持续下降，以水田和旱地减少为主，分别减少了697.6 km2、661.3 km2，而园地则增加了66.2 km2。2000～2005年，耕地减少幅度大，其中水田的减少幅度较大，园地增加幅度小，园地种灌木园地增加幅度较大。2005～2010年，耕地减少幅度较前五年有所增大，其中以旱地的减少为主，园地增加幅度较前五年也有所提升，其中以灌木园地的增加为主。从区域分布来看，2000～2010年，水田增加最多的是常宁市，增长了5.7 km2，减少最多的是长沙县，减少了32.6 km2，旱地增加最多的是长沙县，增长了9.6 km2，减少最多的是苏仙区，减少了33.9 km2，乔木园地增加最多的是汝城县，增长了4.0 km2，减少最多的是洪江市，减少3.8 km2，灌木园地增加最多的是茶陵县，增长了7.5 km2。
3.3 湖南省农田用地转移特征
根据2000、2005、2010年三个年份的土地利用类型矢量图，统计出各土地利用类型间的转换数据（表 3）。
从表 3可以看出，在这十年中，湖南省农田流转较为活跃，虽以转出为主，但具有明显的双向转化特征。2000～2010年，农田转变为其他类型与其他类型转变为农田占总变化面积的比例分别为58.2%和13.9%，可以看出农田生态系统类型转出转入都占较高的比例，其中转出的比例远高于转入的比例；2000～2005年农田转变为其他类型与其他类型转变为农田占总变化面积的比例分别为53.6%和21.2%；2005～2010年农田转变为其他类型与其他类型转变为农田占总变化面积的比例分别为60.7%和14.3%。
过去10年，湖南省农田转入来源主要为灌丛，占该时段变化总面积的7.7%；转出的方向主要为城镇，占该时段变化总面积的35.5%。
4 结论
（1）2000～2010年，研究区农田主要分布在湘中地区，其中大多数分布于洞庭湖平原及丘陵、衡阳盆地，湘西山区的河谷地区和山前地带也零星分布少量农田。农田面积最大的地级市是常德，其次是衡阳、永州和怀化，而农田面积比例占国土面积比重最高的是衡阳，其次是常德、湘潭和益阳。
（2）农田主要类型为耕地和园地，以耕地为主。2000～2010年，研究区农田面积持续下降，以水田和旱地减少为主，园地呈现小幅度的上升。从空间格局来看，耕地中的水田主要分布在长沙、湘潭、岳阳和衡阳，而旱地主要集中在常德，全省其它各地均有分布，园地面积多呈现零散分布状况。
（3）2000～2010年，研究区土地利用类型发生了较大变化，主要表现为耕地转化为城镇、耕地转化为森林、灌丛转化为耕地，而农田流转行为活跃，虽以转出为主，但具有明显的双向转化特征，其中农田生态系统转入来源主要为灌丛，转出的方向主要为城镇。
参考文献：
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（责任编辑：吴 婷）
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