区域土地利用结构的信息熵分异规律研究_谭永忠.pdf

自 然 资 源 学 报 第 -. 卷 第 - 期 !#$% ’$% /001 年 - 月 !#$%’ ( %)#$’ $*+#$,*+ ()*$+ ,--. 区域土地利用结构的信息熵分异规律研究 谭永忠，吴次芳 （浙江大学 东南土地管理学院，浙江 杭州 1-00/4） 摘要：根据对全国及东中西部、浙江省及各地市、杭州市所属的 5 个县市的土地利用结构信息熵 的计算分析，结果表明，土地利用结构的信息熵值可以用来反映一区域土地利用系统的有序程 度。一般说来，信息熵值愈大，土地利用系统的有序程度愈低，反之亦然；土地利用结构的信息 熵值具有空间分异规律，在全国、浙江省和杭州市 1 个层面上均表现出信息熵值自沿海向内陆递 减；土地利用结构的信息熵值在时间上具有动态演变规律。土地利用结构信息熵可综合反映某区 域在一定时段内各种土地利用类型的动态变化及其转换程度，对于区域土地利用结构调整具有指 导意义。 关 键 词：土地利用结构；信息熵；土地利用系统 中图分类号：(10-G/K 文献标识码： 文章编号：/001）0-20--/20M 土地本身是一个具有耗散结构的自然历史综合体，具有结构和功能的有序性特征。土 地利用系统是自然、人类、社会、经济和技术 5 个子系统耦合而成的复杂巨系统，同时也 是一个不可精确定义的系统。它具有复杂系统的一般特征，如开放性、随机性、动态性、 代谢性、非孤立性、自组织性、自适应性等 N-O。它不仅在空间与功能上表现出不同的组合 关系和结构格局，而且在时间上也表现出演替的阶段、过程和规律 N/O。 干扰对土地利用系统的演变产生着相当重要的影响，在不同空间和时间尺度上直接影 响着土地系统的演变过程，既可以对土地利用系统起到一种积极的正效应，也可以起到一 种消极的负效应。从人类活动角度出发，人类活动是一种生产活动，一般不称为干扰，但 对于自然土地利用系统来说，人类的所作所为均是一种干扰 N1O。土地利用结构调整即是在 人类有目的的行为指导下，对土地利用系统施加的一种人为干扰NKO，人类对土地综合体的 状态所施加的这种扰动也有正负之分 N5O，它在不同的时空尺度上对土地利用系统的有序程 度产生影响。土地利用系统的有序程度可以用信息熵来描述和刻画。信息熵是不确定性的 量度，不确定性越大越无序，所以信息熵也是无序的一种量度，系统向有序方向发展必须 有负熵流输入。本文在计算不同区域、不同时间的土地利用结构信息熵的基础上，分析了 土地利用结构信息熵的空间分异规律和时间演变规律及其成因，并对土地利用结构信息熵 的应用进行了初步探讨。 - 土地利用结构信息熵的时空分异规律及成因 假定一个区域的土地总面积为 ! ，该区域的土地利用类型可分成 种，每种类型的面 积为 ? ，则有 ! # L# P -Q/Q QR !! # P! # P - 收稿日期：/00/2032-.；修订日期：/00/2042-5。 基金项目：国土资源部与联合国开发计划署联合资助项目 （/00- 年 . 月）。 第一作者简介：谭永忠 （