基于信息熵的小城镇土地利用结构变化和其持续利用研究_以广西北流市为例.pdf

( ) 2008 年 12 月 　　　　　　　　　　　　　广西师范学院学报 自然科学版 Dec. 2008 第 25 卷 第 4 期 　　　　　Journal of Guangxi Teachers Education University( Natural Science Edition) Vol . 25 No. 4 文章编号 :1002 - 8743 (2008) 04 - 0070 - 05 基于信息熵的小城镇土地利用结构变化及其持续利用研究 ———以广西北流市为例 严志强 ,陆汝成 (广西师范学院 资源与环境科学学院 ,广西 南宁 53000 1) 摘 　要 :小城镇土地利用是一个复杂系统 ,系统的稳定与否直接关系到小城镇各项活动的正常进行. 从信息论 的信息熵原理可知 ,信息熵的大小可以反映出土地利用系统的有序程度及土地利用方式的不同. 通过信息熵 、均衡 度 、优势度的计算 ,可以分析小城镇土地利用结构的变化 ,为小城镇土地利用结构调整 、土地利用规划 、土地可持续 利用提供科学依据. 关键词 :信息熵 ;小城镇 ;土地利用结构 ;持续利用 中图分类号 :F299 . 22 　　文献标识码 :A 1948 年 ,美国贝尔电讯实验所的工程师 Shannon 创立了信息论 ,在信息论中以熵作为平均信息量 的量度 ,通常把 Shannon 定义的熵称为信息熵. 基于 Shannon 创立的信息熵理论 ,信息是不守恒的、无序 的 ,它可以共享 、传递 、储存 、转换 ,系统要向有序方向发展必须有负熵的输入[ 1 ] . 信息和熵有内在的联 系 ,一般地 ,信息量越大 ,熵就越小 ,系统就越有序 ,结构性就越强 ;反之 ,信息量越小 ,熵就越高 ,系统就 越无序 ,结构性就越差. 小城镇土地本身是一个 自然历史综合体 ,具有结构和功能的动态性 、有序性特 征 ,小城镇土地利用系统的有序程度可以用信息熵来描述和刻画. 不同的土地利用方式下小城镇土地利 用结构的信息熵是不同的 ,其有序程度也不同 ,信息熵的大小可以反映出小城镇土地利用系统的有序程 度及土地利用方式的不同[2 ] . 小城镇土地这个系统越有序 ,说明其系统的健康程度越高 ,土地利用的可 持续性越强 ,越有利于人类生产 、生活活动的开展. 1 　小城镇土地利用结构变化的量化分析 1. 1 　土地利用结构的信息熵 “熵”原是一个热力学概念 ,统计物理学用它来表示分子不规则运动的程度 ,信息论中则把它作为随 机变量无约束程度的一种变量[3 ] . 借用信息熵的概念可以对复杂的城市或小城镇地理系统结构进行深 入的定量分析 ,在这里用来描述小城镇土地利用类型的多样性. 假定一个小城镇的城镇建设用地总面积 为 A ,该小城镇的土地根据其职能可分成 N 种 ,每个职能类型的面积为 A i ,则有 : N ( ) ( ) A i = A 　 I = 1 , 2 , …, N 1 ∑ i = 1 　　各类土地职能所占小城镇建设用地总面积的比例为 : N N A i