1、湖北农业科学2023 年收稿日期：2021-08-02基金项目：国土资源部公益性行业科研专项（201511003-1）作者简介：付景（1996-），女，河北邢台人，在读硕士研究生，研究方向为土地整治与利用、国土空间规划，（电话）13223176983（电子信箱）；通信作者，李建华，男，教授，博士，主要从事国土空间规划研究，（电子信箱）。第 62 卷第 3 期2023 年 3 月湖北农业科学Hubei Agricultural SciencesVol.62 No.3Mar.，2023付景，段青松，刘士鑫，等.乌蒙山区土地利用垂直分布特征以云南省寻甸县为例 J.湖北农业科学，2023，62（3）：
2、88-95土地资源是承载人类发展的基石，是人类使用、保护和改造的对象1，2。在生态文明建设和乡村振兴战略大背景下，研究土地利用分布特征可以为低碳农业、特色农业、区域经济发展、生态环境变化等研究提供重要依据。乌蒙山区位于云贵高原和四川盆地结合部，地形以山地高原为主，人地矛盾突出，生态环境非常脆弱，脱贫群众对政策的依懒性大，内生动力比较差，返贫风险高，城乡发展不平衡、不充分，巩固拓展脱贫攻坚成果任务繁重3。土地利用分布特征研究有利于乌蒙山区推动土地资源有效利乌蒙山区土地利用垂直分布特征以云南省寻甸县为例付景1a，1b，段青松1c，刘士鑫1a，1b，向冬蕾2，李建华1a，1c（1.云南农业大学，a.
3、国土资源科学技术工程研究中心；b.资源与环境学院；c.水利学院，昆明605201；2.云南省国土资源规划设计研究院，昆明605201）摘要：以云南省寻甸县为例，运用空间自相关分析方法，研究8种土地利用类型在垂直方向上的分布特征。结果表明，8种土地利用类型在垂直尺度上都有较强的空间自相关性，在15个海拔梯度内分布不均匀，基本都是随着海拔的上升，数量先增加后逐渐减少，在15个海拔梯度内的土地利用结构存在差异。8种土地利用类型在垂直方向上呈现空间相关性，其中其他用地的空间自相关性最大，其次分别为园地、林地、工矿仓储用地、耕地、建设用地和水域及水利设施用地，草地空间自相关性最小。关键词：乌蒙山区；土地
4、利用；空间自相关性；海拔梯度；寻甸县中图分类号：F321.1文献标识码：A文章编号：0439-8114（2023）03-0088-08DOI:10.14088/ki.issn0439-8114.2023.03.016开放科学（资源服务）标识码（OSID）：Vertical distribution characteristics of land use in Wumeng Mountain area：A case study of Xundian County，Yunnan ProvinceFU Jing1a，1b，DUAN Qing-song1c，LIU Shi-xin1a，1b，XIANG
5、 Dong-lei2，LI Jian-hua1a，1c（1a.Engineering Research Center of Science and Technology of Land and Resources；1b.College of Resources and Environment；1c.College of WaterResources，Yunnan Agricultural University，Kunming 605201，China；2.Yunnan Land and Resources Planning and Design Institute，Kunming605201，
6、China）Abstract：Taking Xundian County of Yunnan Province as an example，and using the spatial autocorrelation analysis method，the vertical distribution characteristics of eight land use types were studied.The results showed that the eight land use types had strong spatialautocorrelation on the vertica
7、l scale，and the distribution was not uniform in the 15 elevation gradients.The number of land use typesincreased first and then decreased gradually with the elevation rising，and there were differences in the land use structure in the 15 elevation gradients.The eight land use types showed a spatial c
8、orrelation in the vertical direction，and the spatial autocorrelation of otherland use was the highest，followed by garden land，forest land，mining and storage land，farmland，construction land，water area andwater conservancy facility land，and grassland had the lowest spatial autocorrelation.Key words：Wu
9、meng Mountain area；land use；spatial autocorrelation；elevation gradients；Xundian County第 3 期用，推动特色产业发展、区域经济水平提高。国内外现有的研究主要围绕着土地利用类型变化、土地利用类型及其他因子之间的影响研究4-9和建立土地利用/土地覆盖模型系统的宏观研究10-15，但涉及土地利用在较小尺度不同海拔垂直方向上分布规律的研究较为鲜见。乌蒙山区立体特征明显，本研究以海拔为研究尺度，探讨土地利用在垂直方向上的分布规律。选取云南省寻甸回族彝族自治县（以下简称寻甸县）为典型县域代表，一方面因为寻甸县自然、经济、
10、社会情况与乌蒙山区高度吻合，另一方面是因为寻甸县地貌类型复杂、山多坝区面积少的特点突出，土地利用水平较低，土地利用结构严重不合理，因此选取寻甸县作为研究对象，对寻甸县的土地利用垂直规律进行研究，以期为乌蒙山区的土地利用提供参考。1研究区概况研究区域选择寻甸县，昆明市辖县，位于云南省东北部16。全境东西长82.5 km，南北宽75.4 km，土地总面积3 588 km2。寻甸县辖8个镇，2个乡，132个村民委员会（社区居民委员会），1 219个自然村。寻甸县矿产资源丰富，海拔垂直差异大，气候类型多样，地形交错复杂、立体特征明显，海拔西北高而东南低，呈东南倾斜阶梯状，海拔1 4413 319 m，
11、各海拔梯度内不同土地利用数量占地面积比例差异明显。2数据来源与研究方法2.1数据获取与处理寻甸县土地利用现状矢量数据来源于 2015年寻甸县土地利用变更数据库（因倘甸、凤合、联合、金源4个乡镇自2011年1月1日起托管于轿子雪山开发区，故本研究所处理数据均不包含上述4个乡镇，且2015年并未建立塘子街道办事处、金所街道办事处），DEM 栅 格 数 据 来 源 于 地 理 空 间 数 据 云 的GDEMV2 30 m分辨率数字高程数据。运用ArcGIS、ENVI等软件，对所获取的数据资料进行预处理。将基础图件进行配准校正，统一坐标系，进行裁剪、合并、空间分析等操作，利用 ArcGIS软件的重分类
12、工具将DEM数字高程数据重分类为15个海拔梯度单元，进而得出新的栅格数据。利用栅格转面工具将该栅格数据转化为具有 15个海拔梯度单元的矢量数据。运用 GeoDa 和 SPSS软件对预处理的数据进行处理与分析17。2.2研究方法2.2.1全局自相关全局自相关（Spatial autocorrelation anlysis）是用于描述某种现象在空间的分布情况，以判断该现象是否在空间上有集聚现象存在。衡量全局空间自相关（Moran s I）的指标主要有全局Moran s I指数、全局Getis s G指数和全局Geary s C指数，其中最常用的是全局Moran s I指数。MoransI=i=1n
13、j=1nwij(xi-x)(xj-x)S2i=1nj=1mwij()i j（1）式中，S2=1n()xi-x 2；x =1ni=1nxi；n 为样本数量；xi和 xj为样本观测值；x 为 n个观测值的平均值；wij为要素i和j的空间权重。空间权重的构造一般有ContiguityWeight、DistanceWeight 和 k-NearestNeighbors 3种方法，本研究选取Distance Weigh方法构造空间权重。依照式（1）所得到的 Moran s I，介于-1，1，Moran s I0表示呈正相关，Moran s I0则表示呈负相关，且 Moran s I越大代表相关性越高，即
14、空间分布上呈集聚现象，Moran s I=0表示空间呈随机分布。2.2.2局部空间自相关局部空间自相关区别于仅判断某种现象在空间上是否有集聚现象存在的全局空间自相关，它不仅可以反映局部小区域单元与相邻单元之间某种现象的相关程度，而且可以进一步指出集聚发生的具体位置。MoransI=(xi-x)S2jwij(xj-x)（2）式中，S2=1ni=1,j 1n(xj-x)2；n为样本数量；xi和xj为样本观测值；x 为n个观测值的平均值；wij为要素i和j的空间权重。3结果与分析3.1寻甸县海拔梯度下土地利用现状分析通过 DEM 数字高程数据得出，寻甸县海拔为1 6383 091 m，根据其气候、植
15、被、环境等现实状况15-17，以 100 m 为间距，把寻甸县海拔划分为1 6001 700 m、1 7011 800 m、1 8011 900 m、1 9012 000 m、2 0012 100 m、2 1012 200 m、2 2012 300 m、2 3012 400 m、2 4012 500 m、2 5012 600 m、2 6012 700 m、2 7012 800 m、2 8012 900 m、2 9013 000 m、3 0013 100 m共计15个垂直梯度带（图 1），然后以每个梯度为研究单元对寻甸县海拔垂直分布规律进行研究。寻甸县土地数量在每个海拔梯度内不等，随着海拔的逐渐
16、上升，其数量呈先急剧上升后缓慢下降的趋势，其中土地面积最多的海拔梯度为 2 001付景等：乌蒙山区土地利用垂直分布特征以云南省寻甸县为例89湖北农业科学2023 年2 100 m，土地面积为 55 030.61 hm2，占寻甸县总土地面积的 19.60%，土地面积最少的海拔梯度是3 0013 100 m，土地面积为 50.08 hm2，占寻甸县总土地面积的 0.02%，两者之间相差 1 097.85 倍。在15个海拔梯度内面积占比大于10%的海拔梯度有4个，且集中在 1 9012 300 m，寻甸县 63.68%的土地都分布在这个范围（表1）。表1寻甸县15个海拔梯度内土地面积分布海拔梯度/m1 6001 7001 7011 8001 8011 9001 9012 0002 0012 1002 1012 2002 2012 3002 3012 4002 4012 5002 5012 6002 6012 7002 7012 8002 8012 9002 9013 0003 0013 100土地面积/hm2107.781 195.8918 095.5540 058.5255 030.614