河南省城市土地集約利用時(shí)空差異研究

錢(qián)宏勝，梁亞紅，魯 迪

(平頂山學(xué)院資源與環(huán)境科學(xué)學(xué)院，河南 平頂山 467000)

河南省城市土地集約利用時(shí)空差異研究

錢(qián)宏勝，梁亞紅，魯 迪

(平頂山學(xué)院資源與環(huán)境科學(xué)學(xué)院，河南 平頂山 467000)

在城市土地集約利用內(nèi)涵解析的基礎(chǔ)上，從土地利用強(qiáng)度、經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益和生態(tài)環(huán)境效益4個(gè)方面構(gòu)建了評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，運(yùn)用熵值法測(cè)度和分析了河南省城市土地集約利用空間格局及其時(shí)空變化特征。結(jié)果顯示：土地利用的經(jīng)濟(jì)效益是影響城市土地集約度最主要影響因素；城市土地集約利用水平空間分布表現(xiàn)明顯的區(qū)域差異性；土地利用集約度總體上呈上升趨勢(shì)，但上升幅度表現(xiàn)顯著的城市差異性。

城市土地集約度；空間差異；熵值法；河南省

土地既是一種稀缺的自然資源，又是城市經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、環(huán)境的空間載體[1]，城市土地利用變化對(duì)城市各方面產(chǎn)生重要的影響[2]，土地利用效率直接影響城市化的質(zhì)量。在我國(guó)城市化進(jìn)程中，城市土地規(guī)模擴(kuò)張和粗放式利用問(wèn)題較為嚴(yán)重[3-4]。為切實(shí)解決土地粗放利用和浪費(fèi)問(wèn)題，國(guó)土資源部于2014年9月12日出臺(tái)了《關(guān)于推進(jìn)土地節(jié)約集約利用的指導(dǎo)意見(jiàn)》，要求遵循“嚴(yán)控增量、盤(pán)活存量、優(yōu)化結(jié)構(gòu)、提高效率”的原則，對(duì)大力推進(jìn)節(jié)約集約用地進(jìn)行整體部署[5]，以推動(dòng)土地集約利用。

河南省城市化發(fā)展相對(duì)滯后，但城市土地規(guī)模擴(kuò)張現(xiàn)象較為普遍，河南省17個(gè)地級(jí)市全部推進(jìn)了新區(qū)建設(shè)，總面積達(dá)到5123km2，其中于2010年2月～2013年1月，不足3年先后在河南省17個(gè)地級(jí)市范圍內(nèi)批準(zhǔn)成立了14個(gè)省級(jí)新區(qū)，總面積達(dá)到2689km2[6]。在此背景下，本研究試圖從土地利用強(qiáng)度、經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益和生態(tài)環(huán)境效益4個(gè)方面構(gòu)建評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，選取2006年、2009年、2012年的相關(guān)數(shù)據(jù)，測(cè)度河南省城市土地利用的節(jié)約集約化水平，并分析城市土地節(jié)約集約利用時(shí)空變化規(guī)律，為土地管理提供決策依據(jù)。

1 評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的構(gòu)建與研究方法

1.1 指標(biāo)體系的構(gòu)建

國(guó)內(nèi)對(duì)土地集約利用評(píng)價(jià)的研究較多，但是尚未建立統(tǒng)一的概念體系，評(píng)價(jià)指標(biāo)體系亦沒(méi)有形成一個(gè)公認(rèn)的標(biāo)準(zhǔn)。土地“集約”利用實(shí)際上是統(tǒng)籌了“合理、節(jié)約、高效和可持續(xù)”的概念。理解“集約”的概念內(nèi)涵應(yīng)把握兩個(gè)關(guān)鍵要點(diǎn)：一是，土地集約利用是相對(duì)于土地粗放利用而言的，同時(shí)有別于土地合理利用，因?yàn)橥恋乩么嬖诖址攀胶侠砝煤图s式合理利用之別[7]。因此，在評(píng)價(jià)指標(biāo)選取上應(yīng)體現(xiàn)土地“精明”利用的特征，可選取土地利用強(qiáng)度指標(biāo)。二是，土地集約利用更強(qiáng)調(diào)“高效”特征，國(guó)內(nèi)學(xué)者多關(guān)注土地利用的經(jīng)濟(jì)效率，而忽視了“非經(jīng)濟(jì)”效率，即忽視了土地利用的社會(huì)效益、生態(tài)環(huán)境效益，這樣難以實(shí)現(xiàn)土地利用的可持續(xù)目標(biāo)。

基于此，本研究從土地利用強(qiáng)度、經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益和生態(tài)環(huán)境效益4個(gè)方面共選取了15個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)，建立了評(píng)價(jià)指標(biāo)體系(表1)。

表1 城市土地利用集約度評(píng)價(jià)指標(biāo)體系

1.2 研究方法與數(shù)據(jù)計(jì)算

土地利用集約度的計(jì)算，關(guān)鍵在于確定指標(biāo)權(quán)重，指標(biāo)權(quán)重的確定方法有很多，如層次分析法、主成份分析法、變異系數(shù)法、熵值法等，其中層次分析法具有一定的主觀性，其他方法均基于數(shù)據(jù)本身而得出權(quán)重，具有一定客觀性，但這些方法并沒(méi)有太大的區(qū)別，本研究選取熵值法[8]。其計(jì)算步驟如下所述。

1)原始數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化處理。為了消除數(shù)據(jù)量綱和指標(biāo)的正負(fù)向影響，同時(shí)使新數(shù)據(jù)映射到[1，10]區(qū)間上，形成新的數(shù)據(jù)列。可采用式(1)～(2)進(jìn)行數(shù)據(jù)預(yù)處理[9]。

正向指標(biāo)，即當(dāng)指標(biāo)數(shù)據(jù)越大越好時(shí)，采用式(1)。

(new_maxA-new_minA)+new_minA

(1)

負(fù)向指標(biāo)，即當(dāng)指標(biāo)數(shù)據(jù)越小越好時(shí)，采用式(2)。

(new_maxA-new_minA)+new_minA

(2)

2)將各指標(biāo)同度量化，計(jì)算第j項(xiàng)指標(biāo)下，第i城市占該指標(biāo)比重pij，見(jiàn)式(3)。

(3)

3)計(jì)算第j項(xiàng)指標(biāo)熵值ej，見(jiàn)式(4)。

(4)

4)計(jì)算第j項(xiàng)指標(biāo)的差異系數(shù)gj，見(jiàn)式(5)。

(5)

5)差異系數(shù)歸一化處理，計(jì)算第j項(xiàng)指標(biāo)權(quán)重wj，見(jiàn)式(6)。

(6)

6)計(jì)算城市土地利用集約度，見(jiàn)式(7)。

(7)

該方法采用的指標(biāo)數(shù)據(jù)均來(lái)源于2007年、2010年、2013年的《中國(guó)城市統(tǒng)計(jì)年鑒》。因濟(jì)源市的數(shù)據(jù)難以獲取，本研究只統(tǒng)計(jì)和計(jì)算了河南省17個(gè)地級(jí)市的數(shù)據(jù)(表2)。

表2 河南省城市土地利用集約度得分

2 城市土地集約利用的時(shí)空差異及影響因素分析

2.1 城市土地利用集約度影響因素分析

為了便于不同年份的指標(biāo)數(shù)據(jù)具有可比性，本研究對(duì)2006年、2009年、2012年的數(shù)據(jù)在同一標(biāo)準(zhǔn)下作技術(shù)處理，并運(yùn)用熵值法進(jìn)行計(jì)算，得出不同層次指標(biāo)權(quán)重(表1)。從準(zhǔn)則層指標(biāo)權(quán)重大小的排序看，城市土地利用經(jīng)濟(jì)效益權(quán)重最大(0.40)，其他依次分別為土地利用社會(huì)效益(0.24)、土地利用強(qiáng)度(0.20)、土地利用生態(tài)環(huán)境效益(0.16)。該權(quán)重結(jié)果說(shuō)明河南省城市土地利用集約度的影響因素總體貢獻(xiàn)大小排序依次為經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益、利用強(qiáng)度、生態(tài)環(huán)境效益因素，但不同城市土地利用集約度的影響因素的貢獻(xiàn)程度會(huì)存在差異。

2.2 城市土地利用集約度變化的時(shí)間差異與影響因素

由表2、圖1可知，除周口外，河南省城市土地利用集約度總體上呈上升趨勢(shì)，其中提升幅度較大的前5位城市分別是鄭州(3.40)、許昌(3.18)、洛陽(yáng)(2.69)、新鄉(xiāng)(1.92)、平頂山(1.63)。通過(guò)對(duì)城市不同年份準(zhǔn)則層指標(biāo)值作差運(yùn)算可知(圖2)，這5位城市土地利用集約度提升的主要原因是城市土地經(jīng)濟(jì)效益的顯著提高。除經(jīng)濟(jì)效益因素外，不同城市土地利用集約度的次要影響因素存在差別，如鄭州、許昌、新鄉(xiāng)3市對(duì)應(yīng)的次要影響因素是土地利用強(qiáng)度的明顯增加，而洛陽(yáng)、平頂山對(duì)應(yīng)的次要影響因素是社會(huì)效益的極大提高。

同樣，從指標(biāo)值作差運(yùn)算結(jié)果顯示，城市土地利用集約度提升幅度較小的5位城市分別是周口(-0.03)、駐馬店(0.25)、商丘(0.36)、鶴壁(0.40)信陽(yáng)(0.56)，這5位城市中包括黃淮四市。這些城市土地利用變化的共同特征是土地生態(tài)環(huán)境效益均有提升，但提升幅度不大。

2.3 城市土地集約利用的等級(jí)空間特征

2.3.1 土地集約利用水平等級(jí)劃分

利用2012年的城市土地利用集約度、利用強(qiáng)度、經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益、生態(tài)環(huán)境效益數(shù)據(jù)，通過(guò)Arcgis軟件自然間斷分級(jí)法，分別將河南省17個(gè)城市分為四個(gè)等級(jí)(圖3)。

2.3.2 土地利用集約度空間分布特征

從土地利用集約度的空間分布看(圖3(a))，許昌、鄭州、洛陽(yáng)3市的土地利用集約度最高，處于第Ⅰ等級(jí)，其集約度分別為8.88、7.07、6.66。第Ⅱ等級(jí)的城市包括新鄉(xiāng)(5.74)、濮陽(yáng)(4.95)、平頂山(4.71)、開(kāi)封(4.68)、三門(mén)峽(4.53)、焦作(4.33)。第III等級(jí)的城市包括周口(4.07)、安陽(yáng)(3.87)、漯河(3.38)、南陽(yáng)(3.32)，其他城市處于第IV等級(jí)。城市土地利用集約度空間分布特征總體表現(xiàn)為：中原城市群城市集約度總體上較高，且形成以鄭州、洛陽(yáng)、許昌為中心向周邊城市遞減的特征，黃淮傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)區(qū)的城市土地利用集約度總體較低。這種分布特征主要受經(jīng)濟(jì)效益因素的影響。

圖1 河南省城市土地利用集約度變化特征(2006年、2009年、2012年)

圖2 河南省城市準(zhǔn)則層指標(biāo)不同時(shí)間差值分布(2006年、2009年、2012年)

圖3 河南省城市土地集約利用水平等級(jí)劃分

2.3.3 土地利用強(qiáng)度空間分布特征

從土地利用強(qiáng)度看(圖3(b))，土地利用強(qiáng)度最高的城市是許昌(1.51)，其次是鄭州(1.47)，處于第I等級(jí)，第II等級(jí)的城市包括洛陽(yáng)(1.13)、新鄉(xiāng)(0.99)、濮陽(yáng)(0.91)、開(kāi)封(0.86)、焦作(0.83)、平頂山(0.82)。除濮陽(yáng)外，第I等級(jí)和第II等級(jí)的城市都屬于中原城市群地區(qū)城市，說(shuō)明中原城市群城市的土地利用強(qiáng)度總體上高于河南省其他城市。近年來(lái)，中原城市群地區(qū)城市化發(fā)展速度加快，城市建設(shè)力度加大，特別是鄭東新區(qū)、許昌新區(qū)和產(chǎn)業(yè)集聚區(qū)建設(shè)步伐的加快，使得城市土地利用強(qiáng)度明顯高于其他城市。而黃淮傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)地區(qū)城市，如信陽(yáng)、駐馬店、商丘等，由于城市化發(fā)展比較緩慢，城市建設(shè)力度不大，再加上新區(qū)盲目圈地，因此土地利用強(qiáng)度相對(duì)較低。

2.3.4 土地利用的經(jīng)濟(jì)效益空間分布特征

從土地利用的經(jīng)濟(jì)效益看(圖3(c))，第I等級(jí)城市分布包括許昌(3.92)、鄭州(3.78)、洛陽(yáng)(3.05)。河南省土地利用的經(jīng)濟(jì)效益空間分布特征與土地利用集約度空間分布具有近似特征，即中原城市群城市土地利用的經(jīng)濟(jì)效益總體上較高，且形成以鄭州、洛陽(yáng)、許昌為中心向周邊城市遞減的特征，黃淮傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)區(qū)的城市土地利用的經(jīng)濟(jì)效益相對(duì)較低。

2.3.5 土地利用的社會(huì)效益空間分布特征

從土地利用的社會(huì)效益看(圖3(d))，第I等級(jí)城市分布僅有許昌(2.39)，而省會(huì)城市鄭州處于第III等級(jí)，土地利用的社會(huì)效益指數(shù)為1.12。除漯河外，中原城市群地區(qū)其他城市屬于第II等級(jí)。而土地利用的社會(huì)效益最低的城市是信陽(yáng)(0.36)，其次是鶴壁(0.61)。

土地利用的社會(huì)效益城市空間分布總體上呈現(xiàn)以鄭州為中心的圈層結(jié)構(gòu)特征，即鄭州土地利用的社會(huì)效益較低，鄭州周邊相鄰城市的土地利用的社會(huì)效益相對(duì)較高，省際邊緣區(qū)城市的土地利用的社會(huì)效益進(jìn)一步遞減。

2.3.6 土地利用的生態(tài)環(huán)境效益空間分布特征

從土地利用的生態(tài)環(huán)境效益看(圖3(e))，土地利用生態(tài)環(huán)境效益前3位的城市分別是南陽(yáng)(1.37)、信陽(yáng)(1.34)、三門(mén)峽(1.26)等省際邊緣區(qū)城市，與經(jīng)濟(jì)效益的城市空間分布呈反向特征。

3 結(jié)論與討論

1)本研究在城市土地集約利用內(nèi)涵解析的基礎(chǔ)上，從土地利用強(qiáng)度、經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益和生態(tài)環(huán)境效益4個(gè)方面構(gòu)建了評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，運(yùn)用熵值法對(duì)河南省城市土地利用集約度進(jìn)行了評(píng)價(jià)。

2)指標(biāo)權(quán)重的結(jié)果顯示，土地利用的經(jīng)濟(jì)效益是影響城市土地集約度的最主要影響因子。

3)從時(shí)間序列看，河南省城市土地利用集約度總體上呈上升的趨勢(shì)，但不同城市土地利用集約度上升幅度存在的明顯差異，主要表現(xiàn)為：中原城市群地區(qū)城市土地利用集約度提升幅度較大，而黃淮傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)區(qū)的城市土地利用集約度提升幅度相對(duì)較小。

4)從土地集約利用水平的空間特征看，河南省城市土地利用集約度、經(jīng)濟(jì)效益和土地利用強(qiáng)度指數(shù)的空間特征具有相似性，即相關(guān)指數(shù)形成以許昌、鄭州等城市為中心向周邊城市遞減的空間分布特征。但土地利用的社會(huì)效益和生態(tài)環(huán)境效益的空間分布特征具有明顯的差異。

5)河南省17個(gè)地級(jí)市中，許昌的土地利用集約度、土地利用強(qiáng)度、土地利用經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益和生態(tài)環(huán)境效益均高于其他城市。

城市土地集約利用是一個(gè)綜合的系統(tǒng)工程，與城市化發(fā)展密切相關(guān)。本研究?jī)H對(duì)河南省城市土地集約利用程度時(shí)空變化特征進(jìn)行了宏觀分析，對(duì)把握河南省土地集約利用格局有一定的參考價(jià)值。但要理清城市土地集約利用的演化機(jī)理，需要從城市土地利用結(jié)構(gòu)的變化去深度分析，這也是城市土地集約利用研究的一個(gè)重要方向。

[1] 吳得文，毛漢英，張小雷，等.中國(guó)城市土地利用效率評(píng)價(jià)[J].地理學(xué)報(bào)，2011，26(8)：1111-1121.

[2] 劉彥隨，鄧旭升，甘紅.我國(guó)城市土地利用態(tài)勢(shì)及優(yōu)化對(duì)策[J].重慶建筑大學(xué)學(xué)報(bào)，2005，27(3)：1-4.

[3] 周一星.關(guān)于中國(guó)城鎮(zhèn)化速度的思考[J].城市規(guī)劃，2006(11)：32-37.

[4] 鄭偉元.中國(guó)城鎮(zhèn)化過(guò)程中的土地利用問(wèn)題及政策走向[J].城市發(fā)展研究，2009，16(3)：16-19.

[5] 國(guó)土資源部.關(guān)于推進(jìn)土地節(jié)約集約利用的指導(dǎo)意見(jiàn)[J].青海國(guó)土經(jīng)略，2014(5)：41-44.

[6] 方創(chuàng)琳，馬海濤.新型城鎮(zhèn)化背景下中國(guó)的新區(qū)建設(shè)與土地集約利用[J].中國(guó)土地科學(xué)，2013，27(7)： 4-9.

[7] 陶志紅.城市土地集約利用幾個(gè)基本問(wèn)題的探討[J].中國(guó)土地科學(xué)，2000，14(5)：1-5.

[8] 王富喜，毛愛(ài)華，李赫龍，等.基于熵值法的山東省城鎮(zhèn)化質(zhì)量測(cè)度及空間差異分析[M].地理科學(xué)，2013，33(13)：1323-1329.

[9] Jiawei Han，Micheline Kamber.數(shù)據(jù)挖掘：概念與技術(shù)[M].范明，孟小峰，等譯.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2001：79-84.

An analysis of temporal and spatial difference of urban landintensive utilization in Henan province

QIAN Hong-sheng，LIANG Ya-hong，LU Di

(School of Resource and Environment Science，Pingdingshan University，Pingdingshan 467001，China)

On the basis of the concept analysis of urban land intensive use，the paper constructs the evaluation index system of urban land intensive use，the evaluation index system includes four aspects，which are urban land use intensity，economic，social and eco-environment benefits.By using Entropy value method，the paper analyzes temporal and spatial difference of urban land intensive utilization in Henan Province.The results show： the economic benefit factor is the most influence factor on urban land intensive use；there are significant regional differences in the level of urban land intensive use；overall，there is an upward trend in the level of urban land intensive use in Henan province，but there are significant regional different in the magnitude of the rise.

urban land use intensity；regional different；entropy value method；Henan province

2015-03-19

河南省科技廳科技攻關(guān)課題資助(編號(hào)：132102310126);平頂山學(xué)院省級(jí)重點(diǎn)學(xué)科生態(tài)學(xué)項(xiàng)目資助;平頂山學(xué)院校級(jí)重點(diǎn)學(xué)科自然地理學(xué)項(xiàng)目資助。

錢(qián)宏勝(1980-)，男，河南息縣人，講師，碩士，主要從事城鄉(xiāng)規(guī)劃方向研究。E-mail：qhsheng2009@163.com。

K902

A

1004-4051(2015)08-0065-05