基于遙感技術(shù)與gis技術(shù)的中國(guó)土地利用空間格局分析

基于遙感技術(shù)與gis技術(shù)的中國(guó)土地利用空間格局分析

土地使用是根據(jù)自然基礎(chǔ)進(jìn)行自然活動(dòng)的直接反映的。土地利用特征具有明顯的空間特征和時(shí)間特征。時(shí)間序列信息可以通過(guò)遙感來(lái)恢復(fù)，為恢復(fù)土地利用的空間信息，預(yù)測(cè)未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。景觀生態(tài)學(xué)是地理學(xué)、生態(tài)學(xué)及系統(tǒng)論、控制論等多學(xué)科交叉、滲透而形成的一門(mén)新的綜合學(xué)科。景觀生態(tài)學(xué)的迅速發(fā)展,為綜合解決資源與環(huán)境問(wèn)題,全面開(kāi)展生態(tài)環(huán)境建設(shè),提供了新的理論與方法,并已在國(guó)土整治、資源開(kāi)發(fā)、土地利用、自然保護(hù)、區(qū)域規(guī)劃、環(huán)境整治等領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。因此,本文在遙感技術(shù)與GIS技術(shù)的支持下,通過(guò)引入景觀生態(tài)學(xué)因子,對(duì)中國(guó)土地利用/土地覆蓋的景觀空間格局及其影響因子進(jìn)行了分析,為更好的研究土地利用/土地覆蓋時(shí)空演變規(guī)律,為政府的宏觀決策提供依據(jù)。1土地利用調(diào)查及判讀過(guò)程設(shè)計(jì)所使用的數(shù)據(jù)集來(lái)自中國(guó)資源環(huán)境數(shù)據(jù)庫(kù),主要有中國(guó)20世紀(jì)90年代末期土地利用的1∶10萬(wàn)的土地利用數(shù)據(jù)、全國(guó)生態(tài)背景數(shù)據(jù)(溫度、降雨、地形地貌)以及中國(guó)分縣行政界限數(shù)據(jù)等。土地利用數(shù)據(jù)是通過(guò)對(duì)LANDSATTM圖像進(jìn)行人工目視解譯得到的(見(jiàn)中國(guó)資源環(huán)境數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)采集部分)。判讀前首先進(jìn)行TM圖像的幾何糾正與輻射糾正,而后進(jìn)行圖像的鑲嵌、整飾。判讀過(guò)程中,充分利用了地形地貌圖等輔助數(shù)據(jù),并進(jìn)行了實(shí)地勘察。根據(jù)中國(guó)《土地利用現(xiàn)狀調(diào)查技術(shù)規(guī)程》和土地的用途、經(jīng)營(yíng)特點(diǎn)、利用方式和覆蓋特征等因素作為土地利用的分類(lèi)依據(jù),區(qū)分差異性,歸納共同性,從高級(jí)到低級(jí)逐級(jí)劃分,將土地利用類(lèi)型分耕地、林地、草地、水域、城鄉(xiāng)工礦居民用地和未利用土地共6個(gè)一級(jí)類(lèi)型和26個(gè)二級(jí)類(lèi)型。以上土地利用數(shù)據(jù)與行政界限數(shù)據(jù)均被統(tǒng)一到統(tǒng)一的坐標(biāo)系和投影下。所采用的投影為等面積割圓錐投影,并采用中國(guó)統(tǒng)一的中央經(jīng)線和雙標(biāo)準(zhǔn)緯線,中央經(jīng)線為東經(jīng)105°,雙標(biāo)準(zhǔn)緯線分別為北緯25°和北緯47°,所采用的橢球體為KRASOVSKY橢球體。在Arc/Info軟件環(huán)境下,二期土地利用數(shù)據(jù)均被統(tǒng)一柵格化成100m×100m的GRID數(shù)據(jù)。2建設(shè)用地的空間分布格局中國(guó)土地利用空間格局分布特征的研究是基于前面生成的100m土地利用柵格數(shù)據(jù)庫(kù)的基礎(chǔ)上,按照劉紀(jì)遠(yuǎn)先生提出的1km數(shù)據(jù)通用研究平臺(tái)設(shè)計(jì)思想,在Arc/Info軟件支持下,按土地利用分類(lèi)信息對(duì)土地利用柵格數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行分層提取,分別生成全國(guó)耕地、林地、草地、水域、建設(shè)用地和未利用地1km柵格數(shù)據(jù),其中每一柵格像元代表了該種土地利用類(lèi)型在整個(gè)土地利用類(lèi)型所占百分比的高低。彩圖Ⅰ(見(jiàn)刊后彩圖)為20世紀(jì)90年代末期中國(guó)土地利用空間分布格局。從中可以看出:耕地主要分布于中國(guó)東部地區(qū),以大興安齡-張家口-榆林-蘭州-藏東南邊緣為界,其東南部占中國(guó)土地總面積的45%,而耕地卻占總面積的88.6%,而西北部雖占中國(guó)土地總面積的45%,而耕地僅占11.6%,從而使中國(guó)農(nóng)業(yè)形成了農(nóng)、牧兩大作業(yè)區(qū)域。從耕地所處的生態(tài)環(huán)境背景來(lái)看,耕地主要分布在溫度等級(jí)的中溫帶、暖溫帶、北亞熱帶和中亞熱帶地區(qū);在不同降雨帶主要分布于東部沿海400mm等降水線以東的地區(qū),即半濕潤(rùn)和濕潤(rùn)區(qū),400mm等降水線以西的半干旱和干旱區(qū);從地勢(shì)上看,耕地主要分布于中國(guó)東部第3級(jí)階梯上,在第2級(jí)階梯上只有四川盆地、黃土高原區(qū)、河西走廊和天山南北綠洲區(qū)分布比較集中,而在第一級(jí)地勢(shì)上只有零星分布。中國(guó)林地主要分布在東北三省的大小興安嶺區(qū)與南方山地丘陵區(qū)。從溫度帶來(lái)看,林地大部分分布在中溫帶、寒溫帶等地區(qū);從降雨帶來(lái)看,主要分布于半濕潤(rùn)區(qū)和濕潤(rùn)區(qū),從地勢(shì)上主要分布于山地與丘陵區(qū)。草地的基本空間格局以分布于中國(guó)中西部為多,而在東部分布相對(duì)較稀少。從溫度帶與降雨帶來(lái)講,草地主要分布于寒溫帶與中溫帶,降雨帶的干旱與半干旱地區(qū),即大致在大興安嶺-陰山-呂梁山-橫斷山一線以西地區(qū)。從地勢(shì)地貌上則主要分布青藏高原、內(nèi)蒙古高原、黃土高原、天山山脈與塔里木盆地等周?chē)貐^(qū)。從遙感影像上解譯的水域主要包括天然陸地水域和水利設(shè)施用地,如河流、湖泊、水庫(kù)、海涂、灘地以及冰川和永久積雪地等。我國(guó)水資源數(shù)量比較豐富,其面積占國(guó)土總面積的2.8%,但分布比較分散。建設(shè)用地主要包括城鎮(zhèn)農(nóng)村居民用地、工礦用地等。由于建設(shè)用地是直接供人們使用的土地,因而與人口的空間分布密切相關(guān),也與耕地的分布趨勢(shì)一致。所以中國(guó)建設(shè)用地的總體分布格局為:建設(shè)用地主要分布于暖溫帶、北亞熱帶和中溫帶地區(qū);降雨帶的濕潤(rùn)、半濕潤(rùn)地區(qū),而在干旱、半干旱區(qū)分布稀少;從地勢(shì)上來(lái)看主要分布在地勢(shì)的3級(jí)階梯上,包括沿海東北平原、華北平原、長(zhǎng)江中下游平原以及長(zhǎng)江三角洲、珠江三角洲等地區(qū),西部的四川盆地、關(guān)中盆地與河套平原、河西走廊等地區(qū)。未利用地主要指目前還未利用的土地和難利用的土地,包括沙地、戈壁、鹽堿地、沼澤地和裸土、裸巖地等。未利用地的空間分布格局:主要分布于溫帶和暖溫帶荒漠區(qū)和青藏高寒地區(qū),這些地區(qū)由于置身于歐亞大陸中心,四周離海洋均極為遙遠(yuǎn),又為一系列高山高原所環(huán)繞,濕潤(rùn)的海洋氣流很難進(jìn)入,因此,其主要自然特色是氣候極為干旱,景觀以各種類(lèi)型的溫帶與暖溫帶荒漠為主,特別是流沙茫茫的沙漠和礫石累累的戈壁。沙漠主要分布在北方干旱、半干旱地帶,包括最大的沙漠新疆塔克拉瑪干沙漠;沙地主要有科爾沁沙地、毛烏素沙地、渾善達(dá)克沙地和呼倫貝爾沙地等;戈壁主要分布于西北干旱區(qū),鹽堿地分布范圍較廣,幾乎遍及淮河、秦嶺-巴顏喀拉山-念青唐古拉山-岡底斯山-昆侖山以北的大半個(gè)中國(guó),而鹽堿地分布最廣的是西北干旱區(qū),占整個(gè)中國(guó)鹽堿地面積的85.49%。3土地利用/土地覆蓋時(shí)空分布格局土地利用/土地覆蓋是由各種類(lèi)型的斑塊組成,斑塊的空間分布稱(chēng)為格局,通過(guò)空間格局分析可以把土地利用/土地覆蓋的空間特征與時(shí)間過(guò)程緊密聯(lián)系起來(lái),從而可以更好分析土地利用/土地覆蓋的時(shí)空演變規(guī)律。3.1景觀指數(shù)與土地利用空間格局及人類(lèi)影響程度習(xí)習(xí)相關(guān)由于景觀生態(tài)學(xué)研究的主要對(duì)象是景觀格局的空間結(jié)構(gòu)、功能、變化以及景觀規(guī)劃管理等,為此,景觀生態(tài)學(xué)家對(duì)景觀的空間格局定量分析提出了許多不同指標(biāo),如景觀多樣性、均勻度、優(yōu)勢(shì)度、聚集度、分離度、破碎度等指數(shù),為景觀空間格局的研究奠定了基礎(chǔ)。為了研究中國(guó)土地利用空間格局演變過(guò)程,同時(shí),景觀指數(shù)直接與人類(lèi)對(duì)自然的影響程度習(xí)習(xí)相關(guān),如通過(guò)景觀多樣性指數(shù)和破碎度指數(shù)的計(jì)算,可以反映人類(lèi)對(duì)自然景觀的影響過(guò)程;景觀破碎度指數(shù)主要反映景觀的破碎化程度,也可以定量衡量一種生態(tài)系統(tǒng)中物種的生存能力;多樣性指數(shù)是反映景觀中各類(lèi)斑塊復(fù)雜性和變異性的量度,生態(tài)學(xué)家也認(rèn)識(shí)到,一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)多樣性指數(shù)的大小并不能完全反映該生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的高低,但對(duì)于相似的生態(tài)系統(tǒng),多樣性指數(shù)的大小可以反映該生態(tài)系統(tǒng)修復(fù)功能的強(qiáng)弱,同時(shí)研究也顯示一個(gè)多樣性指數(shù)較低的生態(tài)系統(tǒng)更容易受到外來(lái)物種所侵?jǐn)_。通過(guò)計(jì)算各類(lèi)景觀指數(shù),可以定量地了解中國(guó)土地利用景觀分布的空間格局及人類(lèi)影響過(guò)程。現(xiàn)選擇景觀多樣性指數(shù)、優(yōu)勢(shì)度指數(shù)、均勻度指數(shù)和破碎度指數(shù)進(jìn)行土地利用空間格局演變分析,其計(jì)算公式與生態(tài)涵義見(jiàn)表1。3.2土地利用多樣性在Arc/Info軟件空間數(shù)據(jù)管理與分析功能支持下,根據(jù)26種土地利用景觀類(lèi)型,通過(guò)編制AML宏程序,同時(shí)結(jié)合大型統(tǒng)計(jì)分析軟件包SPSS,實(shí)現(xiàn)土地利用空間格局景觀指數(shù)的計(jì)算與分析。彩圖Ⅱ?yàn)橐孕姓^(qū)縣為分析基本單元計(jì)算的20世紀(jì)90年代末期中國(guó)土地利用景觀多樣性指數(shù)、優(yōu)勢(shì)度指數(shù)、均勻度指數(shù)和破碎度指數(shù)空間分布圖。土地利用/土地覆蓋景觀多樣性是土地利用類(lèi)型多樣性和復(fù)雜性的量度,H值的高低反映了土地利用類(lèi)型的多少以及各類(lèi)型所占比例的變化。景觀優(yōu)勢(shì)度指數(shù)用于測(cè)度土地利用類(lèi)型中一種或幾種類(lèi)型支配整個(gè)土地利用/覆蓋的程度,它與景觀的多樣性指數(shù)近似成反比,對(duì)于景觀類(lèi)型數(shù)目相同的地區(qū),H值越大,其D值越小。從中國(guó)土地利用景觀多樣性指數(shù)和優(yōu)勢(shì)度指數(shù)空間分布圖可以看出:多樣性指數(shù)與優(yōu)勢(shì)度指數(shù)空間分布比較有規(guī)律,多樣性指數(shù)0～1.004的區(qū)域集中分布在中國(guó)中東部,包括北京、河北、山東部分區(qū)域以及河南、江蘇、安徽、浙江等,地理位置相對(duì)集中,而該區(qū)域景觀優(yōu)勢(shì)度指數(shù)相對(duì)較大,為2.289～3.205。通過(guò)分析中國(guó)土地利用空間格局可以發(fā)現(xiàn),該區(qū)域土地利用景觀類(lèi)型主要由耕地、建設(shè)用地組成,由于人類(lèi)活動(dòng)的加強(qiáng),耕地與建設(shè)用地已經(jīng)占絕對(duì)優(yōu)勢(shì),從而徹底改變了自然景觀而形成了人文景觀,土地使用類(lèi)型相對(duì)單一,景觀的多樣性指數(shù)減小,屬于人類(lèi)影響最強(qiáng)區(qū)。多樣性指數(shù)為1.004～2.007、優(yōu)勢(shì)度指數(shù)為1.373～2.289的區(qū)域主要包括西藏自治區(qū)和內(nèi)蒙古、新疆、青海部分區(qū)域以及中國(guó)中部較少區(qū)域,該區(qū)域景觀類(lèi)型主要以草地、沙漠未利用地等自然景觀為主,人口分布稀疏,人類(lèi)對(duì)自然景觀的影響很小,故土地利用景觀的復(fù)雜性較小而一種或幾種景觀類(lèi)型的優(yōu)勢(shì)較明顯,屬于人類(lèi)影響最弱區(qū)。多樣性指數(shù)為2.007～3.513、優(yōu)勢(shì)度指數(shù)為0～1.373的區(qū)域位于中國(guó)中南部大部分區(qū)域以及青海、新疆、內(nèi)蒙古部分區(qū)域,該區(qū)域景觀類(lèi)型以林地、耕地、草地以及建設(shè)用地為主,由于人類(lèi)活動(dòng)的逐漸增強(qiáng),人類(lèi)對(duì)自然景觀的影響逐漸加大,導(dǎo)致土地破碎程度增加,景觀多樣性增加,屬于人類(lèi)影響漸強(qiáng)區(qū)。均勻度指數(shù)描述了土地利用不同類(lèi)型分配的均勻程度,破碎度指數(shù)反映了土地利用/覆蓋被分割的破碎程度,它與土地資源保護(hù)密切相關(guān)。從彩圖Ⅱ的景觀均勻度指數(shù)和破碎度指數(shù)分布圖可以看出:均勻度指數(shù)0～27.977的區(qū)域由人類(lèi)活動(dòng)影響最強(qiáng)區(qū)和人類(lèi)活動(dòng)影響最弱區(qū)組成,在人類(lèi)活動(dòng)最強(qiáng)區(qū)域由于人類(lèi)的活動(dòng)已經(jīng)徹底改變了自然景觀而形成相對(duì)單一的人文景觀,而在人類(lèi)活動(dòng)最弱的區(qū)域由于人類(lèi)干擾很少,自然景觀也相對(duì)單一,從而均勻度指數(shù)相對(duì)較低,破碎度指數(shù)也相對(duì)較低,為0.005～0.111。均勻度指數(shù)27.977～62.5的區(qū)域分布較分散,而均勻度指數(shù)為62.5～85.516的區(qū)域分布相對(duì)集中,主要分布于中國(guó)中南部地區(qū)以及福建、廣東沿海區(qū)域,屬于人類(lèi)活動(dòng)較密集的區(qū)域,通過(guò)分析最近10a中國(guó)土地利用類(lèi)型的變化,可以發(fā)現(xiàn)此區(qū)域由于人類(lèi)干擾逐漸加強(qiáng),非農(nóng)建設(shè)用地(居民地、工礦用地與交通用地)增加,占用一些耕地和林地,從而造成耕地與林地減少,土地利用景觀的均勻度指數(shù)增加,同時(shí)景觀破碎度指數(shù)增大,為0.537～0.75。這一區(qū)域,人類(lèi)活動(dòng)愈強(qiáng)烈,景觀的均勻度指數(shù)愈大,土地利用/覆蓋的破碎程度也愈深。4在模式模型的影響因子分析的基礎(chǔ)上，中國(guó)的土地利用景觀結(jié)構(gòu)4.1土地利用景觀格局樣帶是指在全球變化或區(qū)域環(huán)境變化中具有代表性的地帶和敏感地帶。在選取樣帶時(shí),考慮的主要標(biāo)準(zhǔn)是典型性、易用性和完備性。我國(guó)地域遼闊,從南到北跨越熱帶、亞熱帶、溫暖帶和溫帶,從東到西包括了濕潤(rùn)、半濕潤(rùn)、半干旱、干旱地區(qū),形成多種生態(tài)系統(tǒng),具有代表性的有亞熱帶生態(tài)系統(tǒng)、暖溫帶生態(tài)系統(tǒng)、溫帶生態(tài)系統(tǒng);自然景觀上從東向西為“三級(jí)階梯”分異特色,東部濕潤(rùn)的平原、中部半濕潤(rùn)半干旱的高原、盆地、西部干旱的沙漠戈壁。故在樣帶的選擇上,針對(duì)中國(guó)土地利用景觀格局特點(diǎn),緯向選擇溫帶與暖溫帶過(guò)渡的北緯40°、暖溫帶與北亞熱帶過(guò)渡的北緯28°、北亞熱帶與南亞熱帶過(guò)渡的北緯24°三條樣帶,經(jīng)向選擇我國(guó)地形二、三級(jí)階梯(中部高原與西部荒漠)交接處的東經(jīng)108°、一、二級(jí)階梯(東部沿海平原與中部高原)交接處的東經(jīng)114°兩條樣帶。各樣帶內(nèi),通過(guò)土地利用/土地覆蓋格局特點(diǎn)的比較研究,來(lái)分析土地利用景觀格局的影響因子。土地利用景觀類(lèi)型變量為:耕地覆蓋率(Y1),林地覆蓋率(Y2),草地覆蓋率(Y3),建設(shè)用地覆蓋率(Y4),未利用地覆蓋率(Y5),由于水域與地域影響因子相關(guān)程度較小,故把水域變量排除在外。綜合考慮中國(guó)土地利用格局的生態(tài)背景,選擇影響因子變量為:土地利用程度(K1),年降雨量(K2),年日照時(shí)數(shù)(K3),年均溫(K4),0℃積溫(K5),10℃積溫(K6),濕潤(rùn)度(K7),環(huán)境綜合指數(shù)(K8),高程(K9),植被指數(shù)(K10),經(jīng)緯度(K11)。4.2方法的標(biāo)準(zhǔn)化方法因子分析是一種用較少的綜合變量來(lái)表達(dá)多個(gè)觀測(cè)變量的多元統(tǒng)計(jì)分析方法。基本思想是:若確定一組變量或觀測(cè)數(shù)據(jù),就可能存在一個(gè)變量維數(shù)小于原始變量數(shù)的子集,用此子集基本上可以解釋整個(gè)問(wèn)題。因子分析的基本方法:(1)數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化多指標(biāo)評(píng)價(jià),由于各個(gè)指標(biāo)量綱不同,數(shù)據(jù)缺少可比性,因此,必須將數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化,以使得各個(gè)指標(biāo)之間具有可比性。最常用的標(biāo)準(zhǔn)化方法是正規(guī)化處理,即對(duì)每個(gè)指標(biāo)的各個(gè)樣本值x1,x2,…,xn做如下變換:令yi=xi-ˉxs?(i=1,2,3,?,n)式中,ˉx=1nn∑i=1xi,s=√1n-1n∑i=1(xi-ˉx)2,然后,用標(biāo)準(zhǔn)化后的數(shù)據(jù),進(jìn)行下一步因子分析。(2)因子分析:由于各個(gè)樣本值總能分解成p個(gè)成分(即另外的p個(gè)變量),且p個(gè)成分能確定地預(yù)報(bào)p個(gè)變量(線形變換),要尋找的是p個(gè)成分中的q個(gè)成分(p>q),它包含數(shù)據(jù)的大部分信息,能解釋數(shù)據(jù)的大部分方差,而剩下的p-q個(gè)成分對(duì)方差的影響是微不足道的,這樣找到的q個(gè)成分就是潛在因子或公因子。其數(shù)學(xué)模型為:|X|=|A|?|F|+|E|式中,A為公因子載荷矩陣;F為公因子載荷向量;X為原變量向量;E為p-q個(gè)成分對(duì)數(shù)據(jù)方差的影響。由于剩下的p-q個(gè)成分對(duì)方差的影響是微不足道的,即E的影響可以忽略,這時(shí)數(shù)學(xué)模型就變?yōu)?|X|=|A|?|F|如果F中的各個(gè)變量均為正交,則就變?yōu)橹饕蜃臃治觥Ｆ鋽?shù)學(xué)模型為:|Ζ|=|B|?|X|式中,Z為主因子向量;B為主因子變換矩陣;X為原變量向量。4.3根據(jù)樣本帶的影響因素分析4.3.1影響n40土地資源空間分布的第二綜合影響因子對(duì)N40°樣帶影響因子進(jìn)行主因子分析,提取前3個(gè)主成分,其累積貢獻(xiàn)率為72.3%。同時(shí)選取大于0.7的變量作為主因子的解釋變量,得到主因子的線性組合表達(dá)式為:F1(第一公因子)∝0.819Y1(耕地覆蓋率)+0.951K1(土地利用程度)+0.950K2(年降雨量)-0.703K3(年日照時(shí)數(shù))+0.967K4(年均溫)+0.849K7(濕潤(rùn)度)+0.853K8(環(huán)境綜合指數(shù))F2(第二公因子)∝0.940K5(0°積溫)+0.934K6(10°積溫)F3(第三公因子)∝-0.901Y3(草地覆蓋率)可以得出:影響N40°樣帶土地資源空間分布的第一綜合影響因子與耕地覆蓋率、土地利用程度、年降雨量、年均溫、濕潤(rùn)度與環(huán)境綜合指數(shù)呈正相關(guān),而與年日照時(shí)數(shù)呈負(fù)相關(guān)。由于第一公因子主要與自然環(huán)境因素有關(guān),所以可以命名為自然環(huán)境因子;第二綜合影響因子主要由0℃積溫和10℃積溫構(gòu)成,可以稱(chēng)為積溫因子,這也說(shuō)明了除了自然環(huán)境因子的控制作用外,積溫因子對(duì)北緯40°樣帶土地資源空間分布起著特殊的控制作用;第三綜合影響因子主要由草地覆蓋率有關(guān),可以稱(chēng)為生物量因子或生態(tài)因子。這樣,影響北緯40°樣帶土地資源空間分布的綜合因子為自然環(huán)境因子,積溫因子與生物量因子。4.3.2影響“n8”土地資源空間分布的多因子分析對(duì)N28°樣帶影響因子進(jìn)行主因子分析,提取前3個(gè)主成分,其累積貢獻(xiàn)率為76.3%。同時(shí)選取大于0.7的變量作為主因子的解釋變量,得到主因子的線性組合表達(dá)式為:F1(第一公因子)∝0.869K1(土地利用程度)+0.905K2(年降雨量)-0.878K3(年日照時(shí)數(shù))+0.909K4(年均溫)+0.952K5(0℃積溫)+0.948K6(10℃積溫)+0.924K7(濕潤(rùn)度)+0.876K8(環(huán)境綜合指數(shù))-0.933K9(高程)+0.959K11(經(jīng)度)F2(第二公因子)∝0.725Y1(耕地覆蓋率)-0.914Y2(林地覆蓋率)F3(第三公因子)∝0.730K10(植被指數(shù))這樣,影響N28°樣帶土地資源空間分布的第一綜合影響因子與土地利用程度、年降雨量、年均溫、積溫、濕潤(rùn)度、環(huán)境綜合指數(shù)以及經(jīng)度呈正相關(guān),而與年日照時(shí)數(shù)、高程呈負(fù)相關(guān)。由于第一公因子主要與自然綜合環(huán)境因素有關(guān),為自然環(huán)境綜合因子;第二綜合影響因子與耕地覆蓋率呈正相關(guān),與林地覆蓋率呈負(fù)相關(guān),可以定它為生態(tài)系統(tǒng)公因子;第三綜合影響因子主要與植被指數(shù)有關(guān),可以稱(chēng)為生物量因子或生態(tài)因子。這樣,影響北緯28°樣帶土地資源空間分布的綜合因子為自然環(huán)境綜合因子、與生物量有關(guān)的生態(tài)系統(tǒng)公因子和生物量因子。4.3.3影響n4土地資源空間分布的第一綜合影響因子對(duì)N24°樣帶影響因子進(jìn)行主因子分析,提取前4個(gè)主成分,其累積貢獻(xiàn)率為76.4%。同時(shí)選取大于0.7的變量作為主因子的解釋變量,得到主因子的線性組合表達(dá)式為:F1(第一公因子)∝0.727K1(土地利用程度)+0.838K2(年降雨量)-0.763K3(年日照時(shí)數(shù))+0.841K4(年均溫)+-0.876K9(高程)+0.832K11(經(jīng)度)F2(第二公因子)∝0.843Y2(林地覆蓋率)F3(第三公因子)∝(無(wú))F4(第四公因子)∝(無(wú))可以得出:影響N24°樣帶土地資源空間分布的第一綜合影響因子與土地利用程度、年降雨量、年均溫、高程、經(jīng)度呈正相關(guān),而與年日照時(shí)數(shù)呈負(fù)相關(guān)。由于第一公因子主要與自然綜合環(huán)境因素有關(guān),而經(jīng)度可以代表水分、溫度從西到東的變化,海拔高程也表示從沿海到內(nèi)陸的梯度性變化,因此可以認(rèn)為第一公因子代表與地勢(shì)、海陸分布有關(guān)的綜合因子。第二綜合影響因子主要代表了林地覆蓋率,可以定它為生態(tài)因子;第三綜合影響因子、第四綜合影響因子很難確定。這樣,影響北緯24°樣帶土地資源空間分布的綜合因子為與自然環(huán)境有關(guān)的地勢(shì)綜合因子和與生物量有關(guān)的生態(tài)系統(tǒng)公因子。4.3.4影響土地資源空間分布的第一綜合影響因子對(duì)E108°樣帶影響因子進(jìn)行主因子分析,提取前3個(gè)主成分,其累積貢獻(xiàn)率為77.1%,同時(shí)選取大于0.7的變量作為主因子的解釋變量,得到主因子的線性組合表達(dá)式為:F1(第一公因子)∝0.976K2(年降雨量)-0.912K3(年日照時(shí)數(shù))+0.965K4(年均溫)+0.948K5(0℃積溫)+0.922K6(10℃積溫)+0.940K7(濕潤(rùn)度)-0.803K8(環(huán)境綜合指數(shù))-0.819K9(高程)-0.983K11(經(jīng)度)F2(第二公因子)∝0.816Y1(耕地覆蓋率)F3(第三公因子)∝(無(wú))可以看出:影響E108°樣帶土地資源空間分布的第一綜合影響因子與年降雨量、年均溫、積溫、濕潤(rùn)度呈正相關(guān),而與年日照時(shí)數(shù)、環(huán)境綜合指數(shù)、高程、經(jīng)度呈負(fù)相關(guān)。由于第一公因子主要與自然綜合環(huán)境因素有關(guān),而緯度可以代表水分、溫度從南到北的變化,海拔高程可以表示地形地勢(shì)的變化,因此可以認(rèn)為第一公因子代表與地勢(shì)、地理位置有關(guān)的綜合因子。第二綜合影響因子主要代表了耕地覆蓋率,它表示在這一經(jīng)度樣帶上耕地的分布比較均勻,同時(shí)也代表了人類(lèi)活動(dòng)的影響因子;第三綜合影響因子意義很難確定。這樣,影響東經(jīng)108°樣帶土地資源空間分布的綜合因子為與自然環(huán)境有關(guān)的