青海省土地集約利用與經濟發展時空差異分析

郭婧銳, 周 偉

(中國地質大學(北京) 土地科學技術學院, 北京 100083)

青海省土地集約利用與經濟發展時空差異分析

郭婧銳, 周 偉

(中國地質大學(北京) 土地科學技術學院, 北京 100083)

以青海省土地利用變更數據和社會經濟發展數據為依據，建立土地集約利用與經濟發展水平評價指標體系，運用基于結構熵權法的多因素綜合評價法，對青海省2000—2009年間土地集約利用度以及經濟發展水平進行評價；并運用統計方法，對比分析青海省土地集約利用和經濟發展的時空差異特征及其二者相關性。結果表明：從時間變化特征來看，青海省土地集約利用度和經濟發展水平總體呈上升趨勢，但地區之間存在差異，2003年起州(地、市)域間土地集約利用度和經濟發展水平的差距不斷變大；從空間變化特征來看，經濟發展水平北部高于南部，全省經濟發展具有顯著的空間差異性，而土地集約利用度北部地區高于南部地區，由東北向西北遞減，且在東北部地區，以西寧市為中心向外遞減；土地集約利用與經濟發展空間相關度較低，協調度較差。

土地集約利用; 經濟發展; 時空差異; 結構熵權法; 青海省

土地資源是當今社會經濟發展中一個不可或缺的、最基本的自然資源和最基本的生產資料。土地作為一切地區活動的載體，影響地區物質發展形態的同時，也直接參與并影響地區的社會經濟活動[1]。土地集約利用是以可持續發展為前提，通過增加對存量土地的投入，完善經營管理等方式，優化用地結構與布局，不斷提高土地使用率和經濟效益。集約利用土地，不是尋找最高的土地利用強度，而是應該尋找最優集約度或最佳集約度，使土地利用的經濟效益、生態效益和社會效益相協調統一[2]，挖掘土地使用潛力，節約寶貴的土地資源[3]。土地集約利用的核心是提高土地使用效率，因此它是經濟、社會高水平發展的標志[4]。而在經濟發展的不同階段，由于經濟發展水平、城市化發展階段不同，對土地的需求和壓力也不同，必將導致不同的土地集約利用度[5]。王家庭等[6]運用經濟計量分析方法，對我國城市土地集約利用的影響因素進行實證分析，研究結果表明經濟發展水平是對城市土地集約利用度影響最為重要的因素之一，且效果較為顯著。邱士可等[7]分析研究了城市發展過程中城市經濟規模的涵義及其與土地集約利用的關系，指出城市經濟規模發展是土地集約利用的保障，并促進土地集約利用向高集約度發展。同時，土地集約利用是發展循環經濟和建設節約型社會的必然要求[8]，而土地資源高度稀缺與低效利用并存的事實也說明，土地集約利用對于促進經濟社會持續健康發展具有重要意義[9]。因此，本文以青海省為例，運用基于結構熵權法的多因素綜合評價法，對青海省2000—2009年間土地集約利用度以及經濟發展水平進行評價，采用ESDA分析了州(地、市)域土地集約利用與經濟發展的時空差異特征及二者的相關度。研究土地集約利用與經濟發展的時空差異特征，分析八州(地、市)土地集約利用與經濟發展的相關性，對土地集約利用度進行評價并挖掘其集約利用潛力，有利于更好地進行土地資源合理利用，提高土地利用效率，推進生態文明建設，保障經濟社會可持續發展。

1 研究區概況及數據來源

青海省為我國青藏高原的重要省份之一，地處東經89°35′—103°04′，北緯31°40′—39°19′，屬高原大陸性氣候。地形多樣，境內東部多為山地、丘陵，西部、南部多為高原和盆地。省內有漢、藏、回、土、撒拉、維、蒙古、哈薩克等民族，少數民族聚居區占全省總面積的98%。第六次人口普查數據顯示，青海省少數民族人口比重由2000年的45.51%提高到2010年的46.98%。自2000年西部大開發戰略的提出，青海省以經濟建設為中心，以改革開放為動力，加快基礎設施建設，加強生態環境治理，加大產業結構調整力度，十余年實現了社會事業全面發展：公共服務水平提高，人民生活顯著改善，生態保護卓有成效，經濟發展速度明顯加快，綜合國力大幅提升，可持續發展能力增強。青海省2000年地區生產總值為233.91億元，位居全國第三十位，僅高于西藏自治區。2009年地區生產總值則以1 081.27億元首次突破千億元大關。人均地區生產總值由2000年的5 325.13元增長為2009年的1 9591.13元，西部開發十年間增長了近三倍，經濟實現平穩較快增長。2000年青海省城市化水平為33%，城市數量只占全國0.45%，城市密度0.04個/萬km2，只有全國平均水平的5.8%。“十一五”期間，青海省通過科學統籌城鄉發展，積極推動了城市化進程，城鎮化率由39.25%提高到44.5%，是青海省城鎮化水平發展最快的時期。青海省地域遼闊，土地資源比較豐富，但地域性強，區間差異大，且土地質量差、利用率低，可耕土地比重低，只有1.12%，相當于全國平均水平的1/10[10]，人均耕地面積由2000年的0.143 hm2減至2008年的0.102 hm2，不及全國平均水平，人地矛盾突出。西部大開發以來，青海積極確立高效利用土地資源理念，加大科技投入，加快中低產田改造，大力發展節水農業，不懈推進土地整理，踐行土地資源的可持續集約利用方針，并將青海省建成為以西寧市為環省會重點開發區，果洛州為生態旅游保護區，海南州為生態牧業區，玉樹州為震后重建區，海西州為優化發展區，海北州和海東地區為農業發展區，黃南州為傳統畜牧區的新型資源型省份。

本文采用的相關數據來源于2000—2009年《青海省土地利用變更年報》和2001—2010年《青海統計年鑒》。

2 土地集約利用度與經濟發展水平評價

2.1 評價指標

對土地集約利用度和經濟發展水平進行評價，就需要建立土地集約利用評價指標體系和經濟發展水平評價指標體系。因此，本文遵循一致性、獨立性、代表性、全面性、可行性、可比性和導向性等原則，從土地集約利用和經濟發展的內涵出發，在可持續發展的前提下，以合理優化土地利用結構，達到最佳土地集約利用度，更快更好發展經濟為目標，綜合考慮青海省省情及其發展特殊性并參考已有相關研究成果[1,11-12]，選取相應有效的評價指標進行青海省土地集約利用度和經濟發展水平評價，如表1，2所示。

表1 土地集約利用評價指標體系

表2 經濟發展水平評價指標體系

2.2 評價方法

本研究采取多因素綜合評價法，以八州(地、市)為評價單元，對青海省進行土地集約利用度評價和經濟發展水平評價。首先對原始數據進行級差標準化處理，得到無量綱化數據。通過結構熵權法確定評價指標體系中各評價指標的權重，利用指標無量綱化數據以及指標權重進行加權求和，求得各評價單元2000—2009年土地集約利用度以及經濟發展水平的綜合評價值，將評價值進行地區時序排列，完成對評價單元土地集約利用度與經濟發展水平的定量分析。

2.2.1 數據的標準化處理 本研究采用級差法[13-14]，依據評價指標評價結果的作用進行無量綱標準化。

(1)

(2)

式中：xi′——標準化后某指標的值；xi——處理前某指標的值；xmax——處理前某指標的最大值；xmin——處理前某指標的最小值。

2.2.2 指標權重確定 結構熵權法[15]是將采集專家意見的德爾斐專家調查法與模糊分析法相結合，對指標的重要性形成“典型排序”，用熵理論對“典型排序”結構的不確定性定量分析，計算熵值并進行“盲度”分析，對可能產生潛在的偏差數據統計處理，最后得出指標權重。

2.2.3 綜合評價值計算 在土地集約利用評價指標體系和經濟發展水平評價指標體系中，已經分別選取了評價指標并確定評價指標權重，在各自評價指標體系內，將標準化得到的無量綱數據與結構熵權法計算得到的指標權重進行加權求和，由此得到青海省八州(地、市)2000—2009年土地集約利用度和經濟發展水平的綜合評價值，評價值大小介于0到1。

2.3 評價結果

采用多因素綜合評價法，得到2000—2009年青海省八州(地、市)土地集約利用度和經濟發展水平的綜合評價值，結果如圖1和圖2所示。通過對綜合評價值求解方差和極差，得到2000—2009年青海省八州(地、市)土地集約利用與經濟發展的差距，結果如表3所示。

圖1 2000-2009年青海省土地集約利用度評價結果

圖2 2000-2009年青海省經濟發展水平評價結果

項目2000年2001年2002年2003年2004年2005年2006年2007年2008年2009年土地集約利用差距方差0.0230.0280.0310.0270.0310.0380.0380.0620.0830.097極差0.4310.4800.4980.4630.5030.5610.5570.7230.8350.899經濟發展差異方差0.0070.0020.0030.0060.0080.0130.0170.0220.0290.040極差0.2440.1230.1410.2080.2660.3030.3510.4080.4670.593

3 青海省土地集約利用與經濟發展的時間變化特征

青海省土地集約利用度2000—2009年總體呈穩步上升趨勢，2002年小幅下降后，2003年起土地集約利用度大幅提高。土地集約利用度評價值的方差逐年遞增，極差即土地集約利用度最高區域與土地集約利用度最低區域的差距，在保持平穩后也逐年增大，這表明2000—2009年青海省各地區土地集約利用差異明顯，但較不穩定。根據土地集約利用度評價結果圖(圖1)中土地集約利用度的高低，青海省八州(地、市)明顯分為三類。其中，第一類為海北州、海南州、黃南州、玉樹州、果洛州、海西州，六地區2000年土地集約利用度較低，10 a間基本無波動；而較前六地區，第二類海東地區土地集約利用度2000年相對較高，除2002—2003年間有所下降外，其他年份土地集約利用度均有所提高，且在省內處于土地集約利用中等水平；第三類西寧市，土地集約利用度自2000年開始一直位居青海省首位并不斷提高，但2002—2003年間有小幅下降趨勢。

2000—2009年青海省經濟發展態勢良好。2000—2004年增長較為平緩，2004—2009年經濟發展速度明顯加快；其中西寧市和海西州走在全省前列，起點高、發展快，且經濟增長速度也在不斷加快；海北州、海南州、海東地區，雖然經濟增長勢頭不及西寧市和海西州，但其經濟增長相當平穩；除此之外，玉樹州和黃南州的經濟則在2003年和2006年出現了明顯的萎縮；而果洛州則是在2000年之后經濟蕭條，2005年有所恢復，2009年達到與海東地區和海北州并駕齊驅。

4 青海省土地集約利用與經濟發展的空間差異

4.1空間格局差異

2000—2009年青海省土地集約利用和經濟發展較快。因此，本文選取2009年青海省八州(地、市)土地集約利用度和經濟發展水平綜合評價值，運用ArcGIS 9.3軟件空間分析模塊中的重分類工具進行水平等級劃分。根據各等級的空間變化，得出青海省土地集約利用和經濟發展的空間分布特征。

按土地集約利用度綜合評價值由高到低，將青海省八州(地、市)土地集約利用度劃分為五個等別。西寧市在省內集約利用度最高，屬于第一等別地區；海東地區和海北州為第二等別地區；海南州位列第三等別；黃南州和海西州屬于第四等別地區；玉樹州和果洛州土地集約利用情況為最低等別。由圖3可知，青海省大面積土地的集約利用仍處于較低水平。

青海省經濟發展水平按經濟發展水平綜合評價值的大小分為4個等別。從圖4可以看出，在經濟發展方面，西寧市最發達，屬于經濟發展的第一等別地區；海西州次之，屬于第二等別地區；海北州、海東地區、果洛州屬于經濟發展的第三等別地區；海南州、黃南州和玉樹州的經濟相對比較不發達，屬于第四等別地區。

圖3 青海省土地集約利用度空間分布

圖4 青海省經濟發展水平空間分布

4.2空間相關性分析

由于土地利用變化，在統計上常常不遵循獨立均勻分布，因而在使用常規統計方法時會受到制約[16]。Overmars等[17]1970年提出的空間自相關分析以及隨后的Moran′sI指數和空間自相關模型等，在一定程度上解決了以上問題，并于2003年應用于土地利用領域。

空間自相關是探索性空間數據分析的重要分析方法，采用Global Moran′sI分析區域總體的空間關聯和空間差異程度，繪制LISA聚集圖描述局域空間的異質性。雙變量全局空間自相關用來探索土地集約利用與經濟發展間的相關性，整體的空間相關性Global Moran′sI的取值范圍介于-1到1之間，通過I值可以直接判斷研究區兩變量的相關性。當I>0時表示空間正相關，即兩變量具有顯著的空間相關性；當I<0時表示空間負相關，即變量間發展水平存在明顯差距；當I=0時表示空間不相關，即變量間呈現無規律的隨機分布狀態。且相關度的絕對值越接近于1，表示兩要素的關系越密切。越接近于0，表示兩要素的關系越不密切。局部空間自相關則度量局部空間單元相對于整體研究范圍空間自相關的影響程度，即一個區域單元的某一屬性值與鄰近區域單元上某屬性值的相關程度，計算公式如下：

(3)

基于青海省八州(地、市)劃分單元，運用GeoDA軟件建立一個包含多邊形的rook鄰接權重文件，調用Multivariate LISA功能，對2009年各地區土地集約利用度和經濟發展水平綜合評價整數值進行雙變量空間相關性分析，得到雙變量LISA聚集地圖(圖5)、雙變量Moran散點圖(圖6)。其中Moran′sI值為0.108 2，在0.01水平上通過顯著性檢驗，說明土地集約利用與經濟發展空間正相關。

圖5 經濟發展與土地集約利用雙變量LISA聚集地圖

圖6 雙變量Moran散點圖

盡管土地集約利用與經濟發展呈全局空間正相關，但局部自相關分析表明，土地集約利用與經濟發展之間的空間相關性存在明顯差異。西寧市屬于“高—高”熱點區域，即經濟發展水平和土地集約利用度都較高；玉樹州和果洛州屬于“低—低”區域，土地集約利用度和經濟發展水平都較低；而海北州和海東地區屬于“低—高”異質性區域，即土地集約利用度較高，而經濟發展水平較低。

5 結論與討論

5.1 結 論

(1) 青海省土地集約利用與經濟發展在2000—2009年間，存在著顯著的時空差異特征。從時間變化特征來看，土地集約利用度和經濟發展水平總體呈上升趨勢，但北部快于南部，東西差異不顯著；從空間變化特征來看，土地集約利用度整體表現為東部地區優于西部地區，北部地區好于南部地區。

(2) 青海省各州(地、市)間土地集約利用和經濟發展隨時間、空間變化差異。各州(地、市)土地集約利用度隨時間變化差異較大，西寧市和海東地區隨時間變化，土地集約利用度變化幅度較大、速度較快。其余各州土地集約利用度較低且變化勢態較小，基本平穩。在空間上，八州(地、市)土地集約利用度分為五個等別，由高到低排列，第一等別：西寧市，其在省內集約利用水平最高；第二等別：海東地區和海北州；第三等別：海南州；第四等別：黃南州和海西州；第五等別：玉樹州和果洛州。由此看來，青海省的土地集約利用度地區差異明顯，但在國家層面上看，總體水平不高，土地集約利用度和土地資源利用程度有很大的提升空間。經濟發展水平，除果洛州外，隨時間變化各地區呈現一致的上升趨勢。而在空間上，西寧市處于經濟發展水平最高等別，位列經濟發展最末兩等別的地區有面積廣闊的六個州。由此說明，近年來青海省的經濟雖取得了飛躍式發展，但各地區經濟發展水平差距較大，且全省大部分地區經濟發展水平仍相對較低。

(3) 青海省各地區土地集約利用與經濟發展的相關度較低，協調度較弱。西寧市經濟發展較早較快，并且土地利用相對比較充分，為土地集約利用與經濟發展“高—高”相關區；海東地區和海北州則是高土地集約利用度與低經濟發展相關，這種相關是一種不協調的相關；而玉樹州與果洛州，雖然土地集約利用與經濟發展也為正相關，但這種正相關是低土地集約利用度與落后的經濟發展水平相關，這種相關是一種“低—低”相關，并不能以相關度高衡量二者的協調度，這是一種極其不協調的相關關系，不利于土地集約利用與經濟發展的互相促進以及各自的發展。

5.2 討 論

由于青海省不同地區的自然背景、發展階段、集約水平與潛力不同，因此，促進各州(地、市)土地集約利用的措施存在差異。西寧市作為經濟發達區域應積極開展城市土地整理，充分盤活城市存量土地，深化土地內涵挖潛。強化市場機制，有效配置土地，促進節約集約用地。果洛州應在保護生態環境的前提下，適度開發未利用土地資源，提高土地利用率。玉樹州重建過程中，應在國家的積極政策下，努力恢復、加快經濟發展，并將土地集約利用貫徹始終。海北州和海東地區，則應繼續保持其農用地相對較高的土地集約利用度，注意控制并實現建設用地的土地集約利用。除此之外，海西州則應依托其快速發展的經濟發展水平，充分開發利用其柴達木盆地優越的土地資源，同時提高居民點用地利用率[18]，進行土地集約利用。海南州，作為青海省第一個國家級可持續發展實驗區，位于三江源生態環境保護區及周邊地區，其農業用地、林業用地比重小，牧業用地面積較大，畜牧業資源豐富，交通便利，因此肩負生態保護和經濟發展的雙重任務。同樣畜牧業也是黃南州的傳統產業，因此，兩州應積極發展畜牧業，壯大高原生態農牧業生產規模，并逐步將生產方式由粗放向集約轉變，達到可利用土地的集約利用。除此之外，在發展、建設中必須遵守并積極貫徹落實《青海省“四區兩帶一線”發展規劃綱要》，將青蘭—青藏鐵路軸線發展為生態旅游走廊和城鎮化發展帶；將沿黃河、湟水發展帶建成新型工業走廊、水電開發走廊、特色農牧業走廊；將以西寧市為中心的東部地區建成為引領全省經濟社會發展的綜合經濟區和促進全省協調發展的先導區；把環青海湖地區建設成為全省生態旅游和現代畜牧業發展的示范區；將柴達木地區建設成為全國重要的新型工業化基地、循環經濟實驗區和支撐全省跨越式發展的重要增長極；把三江源地區建成我國重要的生態安全屏障和國家級生態保護綜合實驗區。

目前尚未形成統一的或者普遍使用的土地集約利用和經濟發展水平評價指標體系，本研究從當前研究的薄弱領域出發進行的有益探索，但在評價指標選取方面，由于我國土地節約集約評價體系中缺乏農村建設用地的評價規范體系[19]，故并未將研究區土地詳細劃分，分別評價。因此，評價體系的建立不盡完善。而且本研究在指標選取方面，由于受系統復雜性和研究區特殊性影響，有些指標未能涉及和考慮，還存在待完善的空間。所以，在今后的研究探索中要對方法進行不斷改進和完善，以增強評價指標體系的可操作性和權威性。本研究從宏觀角度選取州(地、市)級八行政單元進行研究，數據單元較少，因此得到的空間分異性略顯粗糙。后續研究將擴充典型性城市，增加數據單元，分析得出更加細致的空間分異特征。此外，土地集約利用與經濟系統有著密切的相互關系，加強對兩系統發展演進機制的探討分析，將有助于更好地解釋土地集約利用與經濟發展的內在關系。下一步還將從2000—2009年八州(地、市)的土地集約利用和經濟發展情況出發，通過相關模型進一步研究十年間發展重心的轉移，更好地詮釋土地集約利用與經濟發展之間的關系，從而更好地促進兩系統的協調發展，在提高青海省整體經濟發展水平的同時，提高其土地集約利用度，走可持續發展之路。

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SpatiotemporalAnalysisofDisparitiesbetweenIntensiveLandUseandEconomicDevelopmentinQinghaiProvince

GUO Jing-rui, ZHOU Wei

(SchoolofLandScienceandTechnology,ChinaUniversityofGeosciences,Beijing100083,China)

Based on data of land use and social and economic statistics of Qinghai Province, this research established an evaluation system of intensive land use and economic development, evaluated the conditions of intensive land use and economic development during the period from 2000 to 2009 by structure entropy approach and compared spatial-temporal disparities between intensive land use and economic development of Qinghai Province as well as their relevance by statistic method. As a result, from the perspective of temporal characteristics, the levels of intensive land use and economic development have enhanced. However, they varied in different regions. The gap between intensive land use and economic development has been consistently increasing since 2003. From the perspective of spatial characteristics, the level of economic development in northern areas is better than that in southern areas and the economic development in the whole province presents evident spatiotemporal disparities. The level of intensive land use in the northern areas is higher than that in the southern areas, decreasing from northeast to northwest. Moreover, in northeastern areas, it decreases outwards with the center of Xi′ning City. The relevance and coordination of intensive land use and economic development are generally low.

intensive land use; economic development; spatiotemporal disparity; structure entropy approach; Qinghai Province

2013-06-28

：2013-07-21

國土資源部課題“柴達木循環經濟試驗區土地集約利用試點”

郭婧銳(1990—),女,黑龍江佳木斯人,碩士,主要研究方向為土地利用與規劃。E-mail:guojingrui0703@sina.com

周偉(1974—),男,甘肅會寧人,教授,博士,主要研究方向為礦區土地復墾與土地集約節約利用。E-mail:zhouw@cugb.edu.cn

F292

：A

：1005-3409(2014)02-0194-06