2000—2020年南非海岸带土地开发利用强度时空变化研究

doi:10.3969/j.issn.1004-9479.2023.12.2021823

摘要/Abstract

摘要：

以南非海岸带为研究区域，利用2000、2010和2020年3期TM、OLI遥感影像提取6类土地利用类型数据，基于土地利用转移矩阵、土地利用类型动态度及土地利用开发强度模型，分析了南非海岸带2000—2020年土地开发利用的结构、程度以及时空变化特征。结果表明：（1）研究期间南非海岸带土地利用类型变化方式主要以草地萎缩和林地扩张为主，其次是未利用地和建设用地扩张，最后是耕地和水体萎缩；（2）土地利用变化过程中，草地与林地相互转化、耕地与草地之间的相互转化是土地变化的主要类型；（3）南非海岸带土地利用开发强度呈现空间聚集状态，形成了以开普敦、伊丽莎白港、东伦敦和德班等为中心的高聚集地区。20年间，南非海岸带土地的开发利用强度整体变化不明显，但2010—2020年以来强度呈现下降的趋势。

关键词: 南非, 海岸带, 土地利用, 开发强度, 时空变化

Abstract:

Based on land use transfer matrix, dynamic attitude of land use type and land use development intensity model, six types of land use data were extracted from TM and OLI remote sensing images in 2000, 2010 and 2020 in the coastal zone of South Africa. This paper analyzes the structure, degree and spatio-temporal variation of land development and utilization in the coastal zone of South Africa from 2000 to 2020. The results showed that :(1) grassland and forest land were the main change patterns, followed by unused land and construction land expansion, and cropland and water shrank during 2000-2020. (2) In the process of land use change, the conversion between grassland and woodland and between cropland and grassland were the main types of land use change. (3) The intensity of land use development in the South African coastal zone shows spatial aggregation, forming high aggregation areas centered on Cape Town, Port Elizabeth, East London and Durban. The overall development and utilization intensity of coastal land in South Africa has not changed significantly in the past 20 years, but has shown a downward trend since 2010-2020.

Key words: South Africa, the coastal zone, land use, development intensity, temporal and spatial variation

吴皓天, 刘柄麟, 张振克, 朱婉怡, 蒋生楠. 2000—2020年南非海岸带土地开发利用强度时空变化研究[J]. 世界地理研究, 2023, 32(12): 18-28.

Haotian WU, Binglin LIU, Zhenke ZHANG, Wanyi ZHU, Shengnan JIANG. Temporal and spatial variation of land development and utilization intensity in coastal zone of South Africa from 2000 to 2020[J]. World Regional Studies, 2023, 32(12): 18-28.

图/表 10

参考文献 29

1	CROSSLAND C J, Dan B, DUCROTOY J P, et al. The Coastal Zone - A domain of global interactions. Heidelberg: Springer-Verlag Berlin, 2005:194-205.
2	骆永明.中国海岸带可持续发展中的生态环境问题与海岸科学发展.中国科学院院刊,2016,31(10):1133-1142.
	LUO Y.Ecological and environmental issues in sustainable development of China's coastal zone and coastal scientific development . Proceedings of the Chinese Academy of Sciences,2016,31(10):1133-1142.
3	YANG H, ZHONG X, DENG S,et al. Assessment of the impact of LUCC on NPP and its influencing factors in the Yangtze River basin, China. Catena, 2021, 206(1-2):105542.
4	WANG W, ZHANG J, SU F. An index-based spatial evaluation model of exploitative intensity :A case study of coastal zone in Vietnam. Journal of Geographical Sciences, 2018,28(3):291-305.
5	黄文骞,苏奋振,杨晓梅,等.海岸带遥感影像的几何精校正方法.海洋技术学报,2014,33(06):1-6.
	HUANG W, SU Z, YANG X,et al. The method of geometric precision correction forremote sensing images in coastal zone.journal of ocean technology, 2014,33(06):1-6.
6	ZHANG X, SONG W, LANG Y, et al. Land use changes in the coastal zone of China's Hebei Province and the corresponding impacts on habitat quality. Land Use Policy, 2020, 99:104957.
7	DADA O A, AGBAJE A O, Adesina R B, et al. Effect of coastal land use change on coastline dynamics along the Nigerian Transgressive Mahin mud coast. Ocean & Coastal Management, 2019, 168(FEB.):251-264.
8	王德智, 邱彭华, 方源敏,等. 海口市海岸带土地利用时空格局变化分析. 地球信息科学学报, 2014, 16(6):933-940.
	WANG D, QIU P, FANG Y, et al. Research on Spatial-temporal Changes of Land Use in HaikouCity's Coastal Zone.Journal of Geo-information Science, 2014, 16(6):933-940.
9	张君珏, 苏奋振, 左秀玲,等. 南海周边海岸带开发利用空间分异. 地理学报, 2015, 70(2):319-332.
	ZHANG J, SU F, ZUO X, et al. Research on the spatial differentiation of coastal land development surrounding South China Sea . Acta Geographica Sinica, 2015, 70(2):319-332.
10	CELLIERS L, COLENBRANDER D R, BREETZKE T, et al. Towards increased degrees of integrated coastal management in the City of Cape Town, South Africa. Ocean & Coastal Management, 2015, 105:138-153.
11	SCHLÜTER A, ASSCHE K V, HORNIDGE A K, et al. Land-sea interactions and coastal development: An evolutionary governance perspective. Marine Policy, 2020, 112:103801.
12	姜璐, 舒展. 中国与南非建交始末. 国际政治研究, 2018(3):28.
	JANG L, SHU Z. The beginning and end of the diplomatic relations between China and South Africa . International Political Studies, 2018(3):28.
13	蒋大亮,任航,刘柄麟,等.1996—2015年非洲人口扩张区域类型划分与区域演变分析.世界地理研究,2021,30(04):851-863.
	JIANG D, REN H, LIU B, et al. Temporal-spatial pattern of regional population expansion in Africa in 1990-2015 . World Regional Studies, 201,30(04):851-863.
14	ODINDI J, MHANGARA P, KAKEMBO V. Remote sensing land-cover change in Port Elizabeth during South Africa's democratic transition. South African Journal of Science, 2012, 108(5-6):60-66.
15	ALEXANDER J, SMITH D, SMITH Y, et al. A multi-taxa functional diversity assessment of the effects of eco-estate development in the mixed land-use mosaic of the KwaZulu-Natal North Coast, South Africa. Landscape and Urban Planning, 2019, 192:103650.
16	DAVIES R J. The urban geography of South Africa. Durban: University of Natal. 1972.
17	CELLIERS L, BREETZKE T, MOORE L, et al. A user-friendly guide to South Africa's integrated coastal management act. 2009.
18	Africa South. National framework for marine spatial planning in South Africa. 2016.
19	王德智, 邱彭华, 方源敏,等. 海口市海岸带土地利用时空格局变化分析. 地球信息科学学报, 2014, 16(6):933-940.
	WANG D, QIU P, FANG Y, et al. Journal of Geo-information Science, 2014, 16(6):933-940.
20	VREUGDENHIL H, ALJAARD S, SLINGER J H. Pilot projects and their diffusion: a case study of integrated coastal management in South Africa. International Journal of Sustainable Development,2012,15(1/2):148-172.
21	王秀兰,包玉海.土地利用动态变化研究方法探讨.地理科学进展,1999(01):83-89.
	WANG X, BAO Y. Study on the methods of land use dynamic change research.Progress in Geography,1999(01):83-89.
22	TYSON P D, COOPER G, MCCARTHY T S. Millennial to multi‐decadal variability in the climate of southern Africa. International Journal of Climatology, 2002, 22(9):1105-1117.
23	ZUMA. Address by President Zuma at the Operation Phakisa: Unlocking the Economic Potential of the Ocean Economy Open Day. Durban: International Convention Centre (ICC). [2016-7-14]. .
24	Water Research Commission. Capacity building in rural South Africa - climate change : Research & development. Water&Sanitation Africa, 2013, 8(6):50-51.
25	VAN DER MERWE Y. A snapshot of South African agriculture. FarmBiz, 2019, 5(4):16-17.
26	HEYDORN A, GELDENHUYS N D, SWART D H. Principles for Coastal Zone Management in South Africa Coastal Zone. ASCE, 2015.
27	HENDRIKS, SHERYL. South Africa's National Development Plan and New Growth Path: reflections on policy contradictions and implications for food security. Agrekon, 2013, 52(3):1-17.
28	ZUMA. Address by President Zuma at the Operation Phakisa: Unlocking the Economic Potential of the Ocean Economy Open Day. Durban: International Convention Centre (ICC), [2016-7-14] .
29	任航,童瑞凤,张振克,等.南非海洋经济发展现状与中国-南非海洋经济合作展望.世界地理研究,2018,27(04):137-145.
	REN H, TONG R, ZHANG Z, et al. Marine economy development in South Africa and prospects for Sino-South Africa marine economic cooperation.World regional studies,2018,27(04):137-145.

类型	统计	2000	2010	2020	2000—2010	2010—2020
耕地	面积/km²	12 142.41	11 784.89	11 982.83	－357.519	197.943 3
耕地	比例/%	22.54	21.88	22.25	－0.66	0.37
林地	面积/km²	11 748.4	12 623.94	12 642.67	875.534 4	18.727 2
林地	比例/%	21.81	23.44	23.47	1.63	0.03%
草地	面积/ km²	25 037.25	24 273.45	23 864.75	－763.801	－408.694
草地	比例/%	46.48	45.07	44.31	－1.42	－0.76
水域	面积/ km²	776.158 2	572.775 3	653.586 3	－203.383	80.811
水域	比例/%	1.44	1.06	1.21	－0.38	0.15
建设用地	面积/ km²	2 130.278	2 202.733	2 348.613	72.455 4	145.880 1
建设用地	比例/%	3.96	4.09	4.36	0.13	0.27
未利用地	面积/ km²	2 041.354	2 409.565	2 350.524	368.210 7	－59.040 9
未利用地	比例/%	3.79	4.47	4.36	0.68	－0.11

类型	统计	2000	2010	2020	2000—2010	2010—2020
耕地	面积/km²	12 142.41	11 784.89	11 982.83	－357.519	197.943 3
耕地	比例/%	22.54	21.88	22.25	－0.66	0.37
林地	面积/km²	11 748.4	12 623.94	12 642.67	875.534 4	18.727 2
林地	比例/%	21.81	23.44	23.47	1.63	0.03%
草地	面积/ km²	25 037.25	24 273.45	23 864.75	－763.801	－408.694
草地	比例/%	46.48	45.07	44.31	－1.42	－0.76
水域	面积/ km²	776.158 2	572.775 3	653.586 3	－203.383	80.811
水域	比例/%	1.44	1.06	1.21	－0.38	0.15
建设用地	面积/ km²	2 130.278	2 202.733	2 348.613	72.455 4	145.880 1
建设用地	比例/%	3.96	4.09	4.36	0.13	0.27
未利用地	面积/ km²	2 041.354	2 409.565	2 350.524	368.210 7	－59.040 9
未利用地	比例/%	3.79	4.47	4.36	0.68	－0.11

2000—2010年			2010—2020年
序号	土地变化类型	面积/km²	序号	土地变化类型	面积/km²
1	草地—林地	3 556.26	1	草地—林地	1 867.25
2	林地—草地	2 644.75	2	林地—草地	1 755.73
3	耕地—草地	1 998.24	3	草地—耕地	811.58
4	草地—耕地	1 600.38	4	耕地—草地	583.80
5	草地—未利用地	964.42	5	林地—耕地	548.01
6	未利用地—草地	662.44	6	耕地—林地	518.07
7	林地—耕地	460.18	7	未利用地—草地	386.57
8	耕地—林地	397.77	8	草地—未利用地	324.21
9	水域—草地	100.39	9	草地—建设用地	192.70
10	草地—建设用地	93.66	10	建设用地—草地	98.84
以上累计		12 478.49	以上累计		7 086.76
其他变化（20类）		555.01	其他变化（20类）		632.26
合计（30类变化）		13 033.50	合计（30类变化）		7 719.02

2000—2010年			2010—2020年
序号	土地变化类型	面积/km²	序号	土地变化类型	面积/km²
1	草地—林地	3 556.26	1	草地—林地	1 867.25
2	林地—草地	2 644.75	2	林地—草地	1 755.73
3	耕地—草地	1 998.24	3	草地—耕地	811.58
4	草地—耕地	1 600.38	4	耕地—草地	583.80
5	草地—未利用地	964.42	5	林地—耕地	548.01
6	未利用地—草地	662.44	6	耕地—林地	518.07
7	林地—耕地	460.18	7	未利用地—草地	386.57
8	耕地—林地	397.77	8	草地—未利用地	324.21
9	水域—草地	100.39	9	草地—建设用地	192.70
10	草地—建设用地	93.66	10	建设用地—草地	98.84
以上累计		12 478.49	以上累计		7 086.76
其他变化（20类）		555.01	其他变化（20类）		632.26
合计（30类变化）		13 033.50	合计（30类变化）		7 719.02

值域	强度水平	指标	2000年	2010年	2020年
0~3	较低	面积/km²	7 840.11	7 829.23	7 956.05
0~3	较低	比例/%	14.65	14.63	14.86
3~5	中等	面积/km²	27 614.45	27 382.99	26 796.42
3~5	中等	比例/%	51.59	51.16	50.06
5~7	较高	面积/km²	12 794.85	12 864.24	13 768.83
5~7	较高	比例/%	23.90	24.03	25.72
7~10	高度	面积/km²	5 280.52	5 453.48	5 008.63
7~10	高度	比例/%	9.86	10.19	9.36