三峡库区土地利用的阶段性响应分析
——以库区湖北段为例

钟红平^1，2，王宏志^1，2*，邢慧敏^1，2，龙文杰^1，2，严青青^1，2

(1.华中师范大学地理过程分析与模拟湖北省重点实验室，武汉 430079； 2.华中师范大学可持续发展研究中心，武汉 430079)

摘 要: 三峡工程历经规划论证、大坝施工、大江截流、下闸蓄水、正式建成和全面运营等6个阶段.以1990年～2015年6期土地利用数据为基础，在ArcGIS平台下提取土地利用双向变化信息，并构建了土地利用程度综合变化指数(Land Use Degree Change,LUDC)，对三峡库区湖北段土地利用的阶段性响应进行了分析.结果表明：1)规划论证阶段三峡库区湖北段土地利用(耕地、林地、草地、水域、建设用地)结构是10∶82∶6∶1∶1，正式运营阶段土地利用结构是9∶81∶6∶2∶2，土地覆盖以植被型为主；2)三峡工程不同阶段库区土地利用变化面积、速度/速率及方向差异性显著.蓄水前主要是林地和耕地的相互转换，蓄水后除水面扩展外，宜昌市区建设用地持续大面积增加；3)创建覆盖研究区的1 km×1 km空间网格，以此为单元计算LUDC，土地利用程度综合变化主要发生在500 m以下的河谷地区，且变化与其所处工程建设阶段、国家政策和区域发展规划非常契合，反映了区域生态环境对社会经济发展的响应.在研究区各阶段，影响因素主次有所差异，工程建设和经济发展是土地开发的主要驱动力，建设用地和水域通过占有林地和耕地迅速增加；在移民安置、农业结构调整和生态保护政策影响下，生态环境日益得到改善.研究结果为库区社会经济与生态环境协调发展提供基础数据支撑，也为了解重大水利工程建设对生态系统的影响提供参考.

关键词: LUCC；驱动力；空间网格；遥感；三峡工程；三峡库区湖北段

20世纪90年代以来，土地利用/覆盖变化(LUCC)因其能够直观且客观地反映地球生态过程和生态系统服务对人类活动和环境变化的响应^[1-2]，成为全球环境变化和地球系统科学新的研究热点和前沿课题^[3-5].土地利用/覆盖数量结构、动态变化和驱动力等科学问题在不同尺度、不同区域得到广泛开展，其具有显著的时空异质性和尺度复杂性^[6-7].在众多影响因素中，人类活动和气候变化是主要的驱动力^[8-9].因此，及时掌握土地利用/覆盖时空变化特征，是揭示生态系统复杂性变化的基础.遥感技术的迅速发展，为大范围土地利用/覆盖长期连续观测提供了可能^[10].

三峡水电站作为现今世界上规模最大的水利工程，建成后，在发电、航运、供水灌溉、旅游等方面产生了显著的社会经济效应.同时，工程开展过程中设施建设和移民搬迁等人类活动对库区生态系统结构和功能变化的影响也一直都是学界关注的焦点^[11].众多围绕库区土地利用/覆盖变化^[12-13]、生态环境因子(水、土壤、气候和生物)变化^[14-15]、生态系统服务变化^[16-18]的研究相继展开.1993年前的论证阶段，工程扰动尚未开始，经过16 a的努力，2009年蓄水至175 m工程全面建成，因移民安置、蓄水淹没、设施迁建等主体性工程的胁迫，大量耕地和林草地转换为水域或建设用地.2010年后水库进入全面运行阶段，因工程建设带来的土地利用方式变化趋于稳定.工程建设前后，长江干流水位的变化是工程影响土地利用方式最直观的体现.长江常年在季风性气候的影响下干流汛期(7～9月)较为稳定.自2003年三峡下闸蓄水，长江中下游水位年内变化趋势受人为调度影响变化较大.依据《三峡水库优化调度方案》：5月～6月为腾空防洪库容，下泄流量增加，干流水位升高提前进入高水位汛期，水域面积扩大；10月蓄水，下泄流量减少，进一步降低枯水期低水位，水域面积缩小.湖北段作为三峡库区的库头，是受工程影响最迅速直接的部分，土地利用变化问题值得十分关注.土地覆被空间格局及其变化趋势在大坝建设前后有显著差别，因长时间资料获取困难，研究很难开展工程建设全过程的生态环境监测与变化分析.以往大多研究以行政区为单元计算土地利用程度综合指数，研究结果有助于了解区域整体土地开发情况，但对指导区域内部具体土地利用实践又存在局限，范业婷等创建1 km×1 km空间网格评价研究区内部耕地多功能差异的方法值得借鉴^[19].

水表安装时，有明确的技术规范要求，例如清洗管道、倾斜度控制、进水管段长度、满管运行等。在实际施工中，由于设计图纸有误差、施工技术影响，安装质量可能不达标。结合水表的使用环境，对运行条件进行模拟，随机选用3个水厂的水表，来检验水表的计量准确度。试验操作如下：

本研究试从工程论证阶段到全面运营阶段系统地揭示了三峡库区湖北段土地利用的时空变化规律，并创建覆盖全区域范围的1 km×1 km空间网格，计算LUDC，较精细化呈现研究区内部土地利用程度综合变化.

红河特大桥元阳侧主塔桩基采用人工挖孔施工，含护壁挖孔直径3.1m，桩长40m，属于大直径人工挖孔长桩，怎样确保安全、保证质量是施工的重难点。

1 研究区概况与数据来源

1.1 研究区概况

1995年～2000年研究区LUDC变化值集中在0～100(图5)，土地利用程度上升，该阶段土地利用处在开发状态，主要原因是大量的林地转换为耕地以及建设用地增加.三峡库区百万移民搬迁安置工作于1993年开始大规模实施.前期移民策略是“靠山吃山，靠水吃水”，将就地安置(后靠)与地方建设结合起来.规模较大安置点主要是县城以及沿江河发展较好的乡镇.巴东移民安置点集中在信陵、官渡口、野三关等；兴山县城由高阳整体迁往西北15 km处的古夫；秭归县城整体搬迁到离三峡坝址仅1.5 km的茅坪；宜昌市区处在三峡大坝下游，也是良好的集中安置点.该时段大范围的土地利用变化主要由移民政策驱动.移民就地集中安置，城区建设发展；另一方面，人多地少，为解决粮食和收入问题，农业人口自发开垦坡地，造成水土流失，土壤肥力下降，生态环境恶化.

图1 研究区
Fig.1 Study area

1.2 研究数据

研究中1990年、1995年、2000年、2005年、2010年和2015年6期30 m空间分辨率土地利用数据源自资源与环境信息系统国家重点实验室，由刘纪远等建立的中国土地利用数据库提取获得.该数据获取以遥感卫星影像数据为基础，考虑无云情况，全国的遥感调查主要选择5月下旬～6月中旬或8月下旬～9月中旬的图像.前几期主要是利用Landsat TM/ETM 数字影像，中巴地球资源二号卫星 (CBERS-2)的CCD数据予以补充；2015年利用的是Landsat 8 OLI数字影像、GF-2等遥感卫星数据，实现较为完整的覆盖.参考刘纪远等中国土地利用遥感制图分类系统，通过构建的高分辨率遥感—地面调查观测技术体系，结合基于地学知识的人机交互解译方法，获得每5 a的土地利用矢量现状数据集^[5-6，23].该数据集土地利用现状一级类型综合评价精度达到93%以上.三峡库区湖北段土地利用类型主要有耕地、林地、草地、水域和建设用地.

根据“三建委”对三峡工程建设的阶段部署，1990年～2015年三峡工程建设划分为6个阶段及其所对应的土地利用数据为：第一阶段施工前的论证(1990年)、第二阶段三峡大坝正式施工(1995年)、第三阶段大江截流和一期移民结束(2000年)、第四阶段二期移民结束和下闸蓄水(2005年)、第五阶段蓄水至175 m标志工程正式建成(2010年)和第六阶段三峡工程进入全面运营(2015年)(图2).

通常来说，公路是以线性状态分布的，是带状建筑物。然而山区地形复杂，修筑公路时经常会遇到山凹或鸡爪沟等特殊地势，在这种地形区进行勘察和设计的难度极大，不过目前我国公路测绘水平有了极大提高，已基本可以完成这些任务。在完成勘察工作后，可以先绘制出相应的地形地势图，模拟出可施工的路线，再从中挑选出最适合的路线，进行后续施工。

2 研究方法

土地利用面积的变化趋势和程度反映了人类对生态环境的干扰强度.1990年～2015年，三峡库区湖北段的同一时期不同地类及同一地类在不同工程阶段变化的面积和速度/速率表现出不同的特征(表3、表4).

1.3 统计学分析 所有实验结果至少重复3次。采用SPSS统计学软件对实验数据进行分析，P<0.05为差异有统计学意义。

2.1 单一土地利用变化率

迄今为止，关于离散型随机微分方程的参数估计问题研究已有很多算法；关于连续型随机微分方程的研究较多是模型Ornstein-Uhlenbeck的线性形式[1-4]。由于带加性噪声的随机振动系统在实际中应用非常广泛，因此随机微分方程的参数估计问题受到学者们的很大关注。目前，绝大多数对参数估计问题的研究都是基于极大似然方法[5-8]，然而在实际中事先我们常常对未知参数的信息有一定了解，因此本文考虑带加性噪声的二阶振动方程及其参数的贝叶斯估计与性质，并讨论小干扰项ε对估计量的影响。

图2 三峡工程建设阶段划分
Fig.2 Division of the construction stage of the Three Gorges Project

(1)

(2)

式中，K _T 表示a ～b 时段内某一用地类型净变化率，文中T =5 a；U _a 、U _b 分别为每5 a内初期及末期某一用地类型的面积.K _T 为正值，则该时间段内该用地类型数量呈增加趋势；K _T 为负值，则该段时间内该用地类型数量呈减少趋势.K _T(i )表示a ～b 时段第i 类用地类型双向变化率，∑U _ij 表示该时间段内第i 类用地类型转为其他类型的面积总和，∑U _ji 表示其他用地类型转为第i 类用地类型的面积总和，U _i 表示每5 a内初期第i 类用地类型的面积.K _T(i )值越大，则该时间段内该用地类型与其他用地类型相互转换越频繁剧烈.

2.2 土地利用程度综合变化指数

微课是微视频课程的缩写，Mini- Course和90年代美国北爱荷华大学Mc Grew教授所提出的60- Second Course。体现以简短和精炼的“微观”教学视频的形式承载和实施课程教学的新思路，起初这种教学理念在国外教育领域得到认可和广泛推广，2010年中国专家首次引入了微观课程的概念。微课以阐述某个具体知识点或解决某个实际问题为目标。根据学生的心理和兴趣，通过将微内容、微活动、微过程制作成短小的微型教学视频作为表现形式，用最短的时间精讲某一知识点和教学内容，将知识碎片化、情景化和可视化。微课易于使用，便于传播，学生可利用各种终端方便学习，因此具有多种应用模式。

表1 土地利用程度等级划分
Tab.1 Land use level classification

参考上述土地利用程度分级标准，构建土地利用程度综合变化指数表达为：

LUDC=

(3)

式中，LUDC表示a ～b 时间段研究区土地利用程度综合变化情况；A _i 为第i 级利用程度的用地类型面积占研究区面积的百分比，C _i 为第i 级程度分级指数，n 为土地利用分级数.通常情况下，LUDC值为正值，则该时间段内该区域土地利用处于发展期；LUDC为负值，则处于衰退期.LUDC大小并不反映生态环境的好坏.

在ArcGIS10.2平台，创建覆盖研究区的1 km×1 km空间网格，计算LUDC.

3 结果与分析

3.1 土地利用数量结构与空间格局特征

三峡工程规划论证阶段库区湖北段土地利用(耕地、林地、草地、水域、建设用地)结构是10∶82∶6∶1∶1，正式运营阶段土地利用结构是9∶81∶6∶2∶2.施工前林地、耕地和草地总占比高达98.36%；至工程全面运行，下降至96.93%(表2).在不同阶段出现的胁迫存在较大差异，土地利用结构的变化也有所不同.但研究区整体土地利用结构变化并不显著，林地占比远高于其他四类.表明1990年 ～2015年研究区局地土地利用方式被破坏、改造和重塑，而土地覆被本底格局未发生改变.

相对而言，研究区林地为本底，呈“面”状分布；草地以“块”状集中分布在海拔1 000 m以上的东巴县中部，呈“点”状零散分布在秭归县和兴山县，概括其为“块-点”状分布(西块东点)；耕地以“块”状集中分布在东南部500 m以下地势低平的宜昌市五区，呈“点”状零散分布在西部，概括其为“点-块”状分布(西点东块)；水域主要是长江干流及支流，呈“带”状分布；建设用地聚集在三峡坝址和葛洲坝周边，呈“块”状分布.

表2 1990年～2015年三峡库区湖北段土地利用数量结构
Tab.2 Land use quantity structure of Hubei section of the Three Gorges Reservoir area from 1990 to 2015 面积/km²;占比/%

图3 1990年～2015年三峡库区湖北段土地利用空间分布格局
Fig.3 Spatial distribution pattern of land use in Hubei section of the Three Gorges Reservoir area from 1990 to 2015

3.2 土地利用变化趋势和速度/速率特征

近年来，各类方法被广泛应用于我国土地利用变化研究中，并在区域土地利用变化规律总结上发挥了重要的作用.本文利用土地利用变化率、转换矩阵、1 km×1 km空间网格土地利用程度综合变化指数(LUDC)分析25 a三峡库区湖北段土地利用的变化方向和程度，在ArcGIS10.2平台呈现土地利用空间变化形式.

随着我国人均收入和生活水平的提升，我国汽车保有量仍将有较大增量。考虑燃油效率提升、乙醇汽油加速推广、新能源汽车发展等多种利空因素，预计2025年汽油消费进入平台期，达到1.45亿吨，2020-2025年年均增速为2.2%（见图8）。

表3 1990年～2015年三峡库区湖北段土地利用类型面积变化
Tab.3 Area change of land use type in Hubei section of the Three Gorges Reservoir area from 1990 to 2015 km²

表4 1990～2015年三峡库区湖北段土地利用类型变化率和双向变化率
Tab.4 Land use change rate and two-way rate of change in Hubei section of the Three Gorges Reservoir area from 1990 to 2015 %

3.2.2 土地利用速度/速率变化 由于双向变化率捕捉到了地类的双向变化信息，表4中，K _i 值总是大于K 值.1990年～2015年，建设用地变化最强烈，变化率超出50%；水域面积的快速增加是在第四、五阶段；由于林地、耕地和草地面积基数较大，相比之下，变化程度都较小.双向变化率远比净变化率包含的信息更具多样性和复杂性.下文将通过地类变化方向及空间表现特征对双向变化率所包含的重要信息进行详细阐述.

3 .3 土地利用变化方向特征

就研究区土地利用类型转出、转入空间分布格局和转换矩阵来看(图4、表5)，1990～2015年期间主要地类去向和来源的阶段性差异特征体现更加具体.蓄水前，林地和耕地既是相互之间主要的去向和来源，也是其他地类主要的去向和来源.前期耕地转入林地165.20 km²，后期林地转入耕地178.66 km²，相互转换发生在巴东中部、兴山和秭归交界处.2003年蓄水后，2000年～2005年林地、耕地、草地和建设用地转入水域56.52 km²，发生在三峡坝址上游的长江干流及其支流.2005年～2010年各地类面积变化均较大，转出转入总面积高达469.20 km²，且变化分布较广.2010年～2015年，三峡工程已进入全面运行阶段，建设用地双向变化是最突出的，耕地、林地、草地和水域的主要去向均为建设用地，转入面积高达79.69 km²，集中分布在三峡坝址周边和围绕葛洲坝的宜昌市辖区.

3 .4 土地利用程度综合变化及其驱动力分析

3.4.1 自然因素对土地利用程度综合变化分布影响 三峡工程的建立主要对沿长江干流及支流地区产生直接影响.因此，自然因素影响方面主要对长江干流和沿渡河、香溪河、黄柏河、清江4条支流做2 km、4 km、6 km缓冲区分析.表6中，变化网格越集中在2 km缓冲区.表明土地利用综合程度变化距离河流越近越剧烈.研究区地势起伏较大，距离河流的远近一定程度上也反映了变化网格的海拔分布.通过高程叠加，表明变化网格主要集中在500 m以下的河谷地区，随海拔增加，变化网格数量减少，1 500 m以上零星分布.

3.2.1 土地利用面积变化 1990年～2015年三峡工程建设前后，研究区面积变化最大的是建设用地，25 a增加160.50 km²；其次是耕地和林地，面积分别减少132.52 km²、129.45 km²；水域面积增加90.32 km².蓄水前，耕地和林地增减数量远高于其他地类.1990年～1995年，林地增加100.26 km²、耕地减少157.07 km²，1995年～2000年，耕地增加161.66 km²、林地减少140.25 km².蓄水后，面积变化较大的是非植被用地.2003年三峡大坝正式下闸蓄水，蓄水水位从135 m，到156 m，再到175 m，因此第四、五阶段水域面积大量增加，分别增加53.31 km²、41.34 km².移民外迁和工程建设完成，人们稳定下来大力开展城镇建设，第六阶段建设用地增加高达75.24 km².

3.4.2 三峡工程建设、国家政策和区域发展规划对土地利用程度综合变化阶段性影响 1990年～1995年研究区LUDC(-100 ～ 0)集中在西部山区，巴东绿葱坡、沿渡河，兴山沿香溪河分布的古夫、昭君、峡口等地(图5)，主要原因是大量的耕地转换为林地.三峡大坝施工前研究区柑桔种植已超过十万亩，随着农村经济体制改革深入发展，柑桔种植面积不断扩大，引发一场“柑桔热”^[24].少量LUDC(1～100)分布在宜昌，主要原因是三峡大坝正式开工后坝址处建设用地增加和宜昌市市区扩建.该时段大范围的土地利用变化主要由区域农村经济发展规划驱动，柑桔种植带来经济效益，同时，由于经济作物结构单一问题，经营风险也提高，生态多样性遭到破坏.

一个地区的土地利用程度变化是多种用地利用类型变化的综合结果，土地利用程度及其变化可定量地表达该地区土地利用的综合水平和变化趋势^[21-23].刘纪远等从生态学的角度出发，提出了土地利用程度分级标准，将其分4级(表1)^[23].

12耕地→林地；13耕地→草地；14耕地→水域；13耕地→建设用地；21林地→耕地；23林地→草地；24林地→水域；25林地→建设用地；31草地→耕地；32草地→林地；34草地→水域；41水域→耕地；42水域→林地；45水域→建设用地；51建设用地→耕地；52建设用地→林地；54建设用地→水域
图4 1990年～2015年三峡库区湖北段土地利用类型转出、转入空间分布格局
Fig.4 Spatial distribution pattern of land use types conversion in Hubei section of the Three Gorges Reservoir area from 1990 to 2015

表5 1990年～2015年三峡库区湖北段土地利用类型转换矩阵
Tab.5 Matrix of land use types conversion in Hubei section of the Three Gorges Reservoir area from 1990 to 2015 km²

续表5

表6 1990年～2015年研究区LUDC变化网格河流缓冲区分布情况
Tab.6 Distribution of LUDC variation grid river buffers in Hubei section of the Three Gorges Reservoir area from 1990 to 2015

三峡库区指长江三峡大坝175 m蓄水时受淹没影响涉及的县级行政区域，地跨湖北、重庆两省市，面积5.8万km².库区湖北段是三峡库区的库头，三峡工程坝址位于湖北宜昌市夷陵区西南部三斗坪镇，下游38 km处是三峡大坝调节坝——葛洲坝.湖北段涉及“三县五区”(三县指恩施州巴东县，宜昌市秭归县和兴山县，五区指宜昌市夷陵区、点军区、西陵区、伍家岗区和猇亭区)，面积约1.2万km²(图1).研究区地处我国第二级阶梯东缘，西北高、东南低，部分长江河段自西北流向东南.沿渡河、香溪和黄柏河是北部主要支流.江河两岸山高坡陡、地形复杂，山地丘陵占总面积80%以上.

图5 1990年～2015年三峡库区湖北段1 km×1 km空间网格LUDC空间分布
Fig.5 Spatial distribution of LUDC at 1 km×1 km spatial grid in Hubei section of the Three Gorges Reservoir area from 1990 to 2015

2000年～2005年LUDC(-100 ～ 0)集中在三峡大坝上游的长江干流及支流(图5)，主要原因是水域面积增加.2003年三峡工程正式下闸蓄水，6月10日22时三峡水库如期蓄水至 135 m，水位上升，淹没水库上游的长江干流及南北支流河谷低地，主要包括沿江分布的巴东信陵、官渡口、东壤口，秭归沙镇溪、泄滩、归州、郭家坝和屈原.该时段大范围的土地利用变化主要由工程蓄水驱动.江河两岸低地淹没，农用地和建设用地减少，面对人口不断增加的现状，用地紧张等问题更加突出.

单一土地利用变化率包括净变化率和双向变化率.净变化率可反映在某一时期内该用地类型数量变化的总体趋势(速度、矢量)，双向变化率^[20]可反映在某一时期内该用地类型与其他类型相互转换变化的剧烈程度(速率、标量).分别表达为：

2005年～2010年LUDC增减变化广泛分布(图5)，主要原因是耕地转换为林地和草地使指数下降，林地转换为耕地、耕地和林地转换为建设用地使得指数上升.2004年3月5日温家宝总理提出“中部崛起”计划，2007年12月7日国务院正式批准武汉城市圈为“全国资源节约型和环境友好型社会建设综合配套改革试验区”.国家政策要求在大力发展经济的同时，做好生态环境建设.一期移民“后靠政策”开垦荒地带来的生态环境问题得到改善；1999年，后期移民政策调整为本地安置和异地安置、集中安置和分散安置、政府安置和自找门路安置相结合，人地紧张关系得到缓和.在国家政策和区域发展规划共同驱动下，经济发展使得建设用地面积快速扩展，生态环境保护使得林地和草地等生态用地面积得到恢复.

2010年～2015年LUDC(0 ～ 100)集中在三峡大坝、葛洲坝周围的宜昌市区(图5)，主要原因是建设用地增加(图5e)；LUDC(-100 ～ 0)零散分布，主要原因是林地和草地增加.2012年12月21日，《湖北省主体功能区规划》正式发布.湖北省区划方案中，宜昌市夷陵、秭归和兴山，以及恩施州巴东为限制开发区，属国家层面重点生态功能区；宜昌市西陵、伍家岗、点军和猇亭为省级层面重点开发区^[25].东部宜昌市区加大经济建设力度，建设用地面积进一步快速扩张；西部三县持续退耕还林还草，限制开发.查阅恩施州和宜昌市历年统计年鉴，宜昌五区GDP快速增长遥遥领先，秭归、兴山、巴东次之.该时段工程建设对土地利用方式影响趋于稳定，国家政策和区域发展规划驱动力占主导，研究区发展汲取前车之鉴，经济发展与生态保护注重多样性和协调性，在严格的土地资源情况调查基础上，坚持土地利用走可持续发展道路.

4 结论与讨论

基于1990年～2015年6期土地利用数据，利用土地利用变化率、转换矩阵、1 km×1 km网格土地利用综合变化指数(LUDC)等揭示25 a三峡工程建设前后库区湖北段土地利用变化程度和方向特征，结合三峡工程区域自然环境、建设阶段、国家政策和区域发展规划分析土地利用变化驱动机制，得到如下结论.

3）用法、用量不适宜。实例：患者女性，32岁；诊断：发热；处方用药：头孢克肟颗粒0.5袋bid 3 d、马来酸氯苯那敏片0.5片 qn 3 d。处方点评：患者32岁，头孢克肟颗粒成人用量为50～100 mg/次，马来酸氯苯那敏片成人4 mg，处方用量头孢克肟颗粒50 mg 0.5袋，氯苯那敏片4 mg 0.5片为儿童用量，属于用量不适宜。

1)三峡库区湖北段在工程规划论证阶段土地利用(耕地、林地、草地、水域、建设用地)结构是10∶82∶6∶1∶1，正式运营阶段土地利用结构是9∶81∶6∶2∶2.工程建设前后土地利用结构在局部发生阶段性差异变动，整体格局未改变.林地、草地、耕地、水域、建设用地分别呈“面”状、“块-点”(西块东点)、“点-块”(西点东块)、“带”状、“块”状分布.

2)1990年～2015年三峡库区湖北段土地利用面积、速度/速率、方向变化差异阶段性特征显著.蓄水前，1990年～1995年主要变化是大面积耕地转林地，以及三峡坝址建筑用地显著增加；1995年～2000年主要变化是大面积林地转耕地.蓄水后，2000年～2005年长江支流及其干流大量林地、耕地和建设用地转水域；2005年～2010年土地利用类型相互之间转换频繁，主要有耕地转林地、草地和建设用地；2010年～2015年，宜昌市区大量的林地和耕地转建设用地.

3)三峡工程建设前后研究区土地利用程度变化主要发生在500 m以下的河谷地区，受三峡工程建设、国家政策和区域发展规划所驱动，不同阶段影响因素排序存在差异.1990年～1995年工程扰动尚小，西部山区LUDC下降是由区域农业发展规划驱动，耕地转为经济林地；1995年～2000年西部山区LUDC上升，由工程前期移民政策驱动，林地草地转为耕地和建设用地；2000年～2005年三峡坝址上游长江干流及其支流LUDC下降，由工程蓄水驱动，其他用地转为水域；2005年～2010年LUDC变化分布广泛，由移民政策调整、中部崛起战略和“两型社会”试点等国家政策驱动，林地草地得到恢复，建设用地扩大；2010年～2015年西部LUDC零星下降，东部宜昌市区LUDC上升，由国家政策和区域发展规划驱动，区域主体功能区划将西部三县划为国家层面重点生态功能区，限制开发，东部五区为省级层面重点开发区，城镇发展迅速.

土地利用变化与其所处时段工程建设、国家政策和区域发展规划非常契合，表明1 km×1 km空间网格LUDC适用于深入剖析研究区内部土地利用程度变化情况.同时，评估各阶段驱动力正负影响，提出在严格的土地资源情况调查基础上，坚持土地利用走可持续发展道路.由于部分的数据缺失，本文仅从宏观层面作三峡库区湖北段土地利用变化驱动机制分析.与地形等自然因素相比，三峡工程建设、国家政策和区域规划等人文因素在各阶段起了主导作用.为了更加精准地把握区域生态环境对社会经济发展的响应情况，驱动因素分析今后仍有待进一步细化和量化.

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Analysis of stage response of land use in Three Gorges Reservoir area :taking Hubei section of the reservoir area as an example

ZHONG Hongping^1，2，WANG Hongzhi^1，2，XING Huimin^1，2，LONG Wenjie^1，2，YAN Qingqing^1，2

(1.Key Laboratory for Geographical Process Analysis &Simulation， Central China Normal University，Wuhan 430079，China; 2.Research Institute of Sustainable Development，Central China Normal University，Wuhan 430079，China)

Abstract :The Three Gorges Project has gone through six stages:planning demonstration，dam construction，river closure，sluice storage，formal completion and full operation.Based on six land use data from 1990 to 2015，bidirectional land use change information is extracted under the ArcGIS platform，and the Land Use Degree Comprehensive Change Index (LUDC)is constructed to analyze the phased response of land use in Hubei section of the Three Gorges reservoir area.The results show that the land use (cultivated land，forest land，grassland，water area and construction land)structure in the Hubei section of the Three Gorges Reservoir area is 10∶82∶6∶1∶1，and that in the formal operation stage is 9∶81∶6∶2∶2.The land cover in the study area is dominated by vegetation type.The land use change area，speed/rate and direction of the reservoir area at different stages of the Three Gorges Project are significantly different.Before the impoundment，the main performance is the mutual conversion of forest land and cultivated land.After the water storage increases，the construction land in Yichang City continues to increase in large areas.We also created a spatial grid at a resolution of 1 km×1 km covering study area and calculated the LUDC index.The comprehensive change of land use degree mainly occurs in the valley area below 500 m，and the change is very compatible with the national policy and regional development plan at the stage.It reflects the response of regional ecological environment changes to social and economic development.In all stages of the study area，the priority of influencing factors is different.Engineering construction and economic development are the main driving forces for land development.Construction land and water areas increase rapidly through the occupation of forest land and cultivated land.The ecological environment is getting better and better due to resettlement and agricultural structure adjustment and ecological protection policies.The research results provide basic data support for the coordinated development of the social economy and ecological environment in the reservoir area，and references for understanding the impact of major water conservancy projects on the ecosystem．

Key words ：LUCC;driving forces;spatial grid；remote sensing;Three Gorges Project;Hubei section of Three Gorges Reservoir area

中图分类号: P96

文献标识码： A

收稿日期： 2019-03-22.

基金项目： 湖北省自然科学基金创新群体项目(2016CFA027)；华中师范大学中央高校基本科研业务费创新资助项目(2018CXZZ007).

*通讯联系人 .E-mail:whz1237@hotmail.com.

DOI ：10.19603/j.cnki.1000-1190.2019.04.019

文章编号： 1000-1190(2019)04-0582-12

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