城市土地利用效益的空間差異研究
——以甘肅省為例

馬文亞，符太成，許運福，杲廣文

(山東天誠國土規劃設計院有限公司，山東 濟南 250014)

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土地管理與規劃

城市土地利用效益的空間差異研究
——以甘肅省為例

馬文亞，符太成，許運福，杲廣文

(山東天誠國土規劃設計院有限公司，山東 濟南 250014)

立足于社會、經濟和生態環境等方面建立城市土地利用效益評價指標體系，并借助熵值法和聚類分析相結合的方法，探討了甘肅省各城市土地利用效益水平現狀及其空間差異。結果表明：甘肅省各城市土地利用效益水平均不高，且區域差異明顯，整體呈現“西高東低，南北分化”的格局，空間上體現出“階梯狀”區域梯度遞減的分異結構特征；產生空間差異的原因有自然條件、區位差異和產業結構等因素；最后，根據各城市具體情況提出針對性優化對策和建議。

城市土地；利用效益；空間差異；甘肅省

0 引言

城鎮建設用地是維持一個城鎮正常運轉的必不可少的物質基礎，其高效、穩定的供給為城鎮居民日常生活以及社會經濟發展提供必需的空間場所；同時，城鎮用地具有一定的固有屬性，即數量有限性、質量差異性和不可移動性。隨著城鎮化的推進，城鎮人口的集聚，必然導致城鎮建設用地需求規模的擴大，然而土地資源供需數量的有限性，不可能無限制地滿足城鎮化對土地的需求，在一定程度上造成了城鎮土地利用的供需矛盾趨于緊張。在當前耕地保護、糧食安全等約束性指標調控下，針對我國人多地少、城鎮建設用地集約利用水平較低以及城鎮周邊永久基本農田劃定的情況，城鎮建設用地的高效合理利用將直接關系到城鎮的興衰與區域的發展。

甘肅省土地資源遼闊，土地總面積位居全國第7位，但由于地處我國三大自然地理區域的過渡帶，大部分區域處于干旱和半干旱的草原與荒漠地帶，降水較小，水土資源配置錯位，同時甘肅省社會經濟發展較為落后，城市化和工業化水平較低，使得甘肅省城市土地利用效益水平普遍較低，且各城市差異較大。該文以甘肅省14個地級市(州)為例，從經濟、社會和生態環境3個方面，構建了城市土地利用效益的評價指標體系，對2012年甘肅省各城市土地集約利用水平進行了評價，并借助GIS工具和K值聚類分析，對甘肅省城市土地利用效益水平的區域差異現狀及原因進行分析，為今后城市土地的高效利用提供一定的對策和建議，有助于緩解城市土地供需矛盾，促進城市的可持續發展。

1 評價指標體系構建與研究方法

1.1 構建綜合評價指標體系

土地利用效益評價工作是加強土地深度管理的有效途徑，其主要目的為提高城鎮建設用地的集約節約利用水平，促進城鎮緊湊式發展[2]。該工作的開展具有一定的復雜性和綜合性，難以對其進行直接測算，需遵循整體性和代表性相統一、科學性和實用性相統一的原則，建立一套具有解釋、評價及預測預報功能的綜合評價指標體系[3]。借鑒相關學者們的研究成果[2-5]，結合甘肅省14個地級市(州)城市建設用地的實際情況及特點，突出科學性、系統性、區域性、可操作性等原則，立足于社會效益、經濟效益、生態效益3個方面，構建了城市土地利用效益的評價指標體系(表1)，用于評價甘肅省城市土地利用的效益。

表1 城市土地利用效益評價指標體系

城市土地利用效益評價指標體系是一個由目標層、準則層、指標因子構成，具有相互聯系、相互補充的具有層次性和結構性的指標所構成的層次體系。該評價指標體系因子層主要分為正、負兩效態。其中，正效指標隨著變量數值的增大，系統有序趨勢增大，也即系統效率越高；相反為負效指標。在所構建的評價指標體系中，除恩格爾系數為負效指標外，其余因子均為正效指標。

1.2 數據來源

考慮到數據的可獲取性及分析的可行性，選取甘肅省14個地級市(州)作為研究區域。該文數據來源于《中國城市統計年鑒2012》和《甘肅省發展年鑒2013》。

1.3 研究方法

1.3.1 數據標準化處理

為提高城鎮土地利用效益評價的準確性及科學性，降低各指標數據單位不同對因子分析結果帶來的影響，需對各指標數據進行標準化處理[6]。該文主要通過SPSS17.0軟件自帶的Z-score標準化方法對甘肅省14個地級市(州)的原始數據進行無量綱化處理，即標準化數據=(原數據-均值)/標準差。

1.3.2 權重的確定

在多指標定量化評價中指標權重的確定是評價指標相對重要性的體現，權重的合適與否將直接關系到評價結果的準確性[7]。考慮到權重的重要性以及主觀賦權法所得權重不能完全反映研究對象的客觀實際情況，因此，該文采用客觀綜合賦權方法——熵權法，確定各指標的權重[8]。

通過整理評價指標體系中各指標數據，根據相關公式，對原始數據進行標準化處理，計算各指標信息熵及確定各指標的熵權，最終得到綜合評價指標體系中各指標的權重(表1)。

1.3.3 綜合評定

根據熵值法確定的各評價指標的權重，利用公式對城市土地利用效益進行綜合評價，得出某一個城市或者一個城市某一年的土地利用效益值。公式如下：

(1)

式中：f(Li)為城市土地利用效益值；Aj為各評價指標權重；Xij為各評價指標。

為了更加直觀地顯示城市土地利用效率的大小，對公式(1)計算的數值進行百分制轉換，選用的轉換公式如下[9]：

(2)

式中：Fi為第i城市的土地利用效益百分制得分值；Si為第i城市的土地利用效益值；Smax為城市土地利用效益最大值；Smin為城市土地利用效益最小值。

2 甘肅省城市土地利用效益評價結果及空間差異分析

2.1 土地利用效益評價結果

根據前述的評價方法，對甘肅省地級市(州)進行實證分析研究，選取甘肅省城市土地利用效益的綜合、社會、經濟和生態四方面的指標，測算出甘肅省14個地級市(州)研究單元的城市土地利用綜合效益、社會效益、經濟效益以及生態效益得分(表2)。由于目前國內對城市土地利用效益評價缺乏統一的標準，該文通過軟件SPSS17.0對甘肅省14個地級市(州)的土地利用效益值進行K均值聚類分析[10]，并劃分為6個等級，依次為；高、次高、中高、中低、次低和低。

表2 2012年甘肅省城市土地利用效益值情況統計(百分制)

其中：由于資料收集限制，臨夏州、甘南州數據分別由臨夏市、合作市所代替。

表3 城市土地利用效益劃分標準

2.2 土地利用效益空間差異分析

為了真實而準確地反映城市土地利用效益的空間差異程度，根據表2中各城市的土地利用效益得分，并參考表3分類標準，利用ArcGIS中專題地圖制作工具對甘肅省城市土地利用效益進行劃分，結果如圖1。通過對圖1的分析，甘肅省城市土地利用效益在空間分布上具有以下特征：

圖1 甘肅省城市土地利用效益水平空間分析(2012年)

(1)城市土地利用綜合效益：甘肅省各市州城市土地利用綜合效益水平空間差異明顯，在區域上呈階梯狀分布，即“西北高，東南低”的區域梯度遞減的分異結構特征，并存在“雙極核”分布格局，即以蘭州、張掖為核心。從圖1可以看出，城市土地利用綜合效益處于高、次高、中高水平是蘭州、張掖、慶陽、嘉峪關和金昌5市，主要集中在西隴海—蘭新鐵路沿線的甘肅省密集城鎮帶，占城市總數的35.71%，其余大部分城市土地利用綜合效益處于中低水平以下。從這一側面客觀地反映了甘肅省各城市土地利用重外延，輕內部挖掘[11]，使得城市土地利用綜合效益水平普遍較低。

(2)城市土地利用社會效益：從表1可知，制約城市土地利用社會效益的主要因素為人口密度和人均道路用地面積，較低的人口密度和人均道路用地面積在一定程度上會影響城市土地利用社會效益的降低。另外，由圖1可以看出，城市土地利用社會效益在不同城市間差別很大，即呈現出蘭州和慶陽較高而其他地區均相對較低的“雙極核”格局，城市土地利用社會效益與綜合效益的空間分布格局大致相同，即“西北高，東南低”。

(3)城市土地利用經濟效益：城市土地利用經濟效益與建成區地均工業總產值、人均GDP和建成區地均GDP呈正相關，綜合經濟水平、工礦產業相對發達的蘭州、慶陽和嘉峪關等城市土地利用經濟效益水平相對較高，而其他地區均相對較低，大致呈現出“北高南低”的“三極核”空間分布格局。

(4)城市土地利用生態效益：城市土地利用生態效益水平高低與人均綠地面積和建成區綠化覆蓋率有密切聯系。因此，城市人均綠地面積較大以及建成區綠化覆蓋率較高的城市，其土地利用生態效益水平也相應的較高。城市土地利用生態效益呈現的空間格局大致以張掖、武威、天水、定西為核心，呈現出“多極核”的分布格局。

全省各城市土地利用效益在社會、經濟和生態方面的空間差異表現并不一致，存在較大的差異性。張掖市最為明顯，土地利用生態效益屬于高水平，土地利用社會水平屬于中高水平，而土地利用經濟效益屬于次低水平。該文采用的4個指標中，甘肅省14個地級市州分屬4個等級的城市有1個(張掖)；3個等級的城市有6個，即嘉峪關、天水、武威、平涼、定西和慶陽；2種等級的城市有7個，即蘭州、金昌、白銀、酒泉、隴南、臨夏和合作。

3 不同城市土地利用效益差異成因分析及優化建議對策

3.1 成因分析

甘肅省城市土地利用效益空間差異明顯，一般認為，經濟發展是造成土地利用效率空間差異的直接因素[12]。就甘肅省而言，城市土地利用效益水平與經濟發展水平顯著性不是特別明顯，經測算兩者相關系數為0.511。因此，影響甘肅省城市土地利用效益空間差異的因素主要包括以下幾方面：

(1)城市土地利用自然條件。河西地區的酒泉、嘉峪關、張掖以及金昌等城市，擁有平原地形和優越的土地、礦產資源優勢，在空間上依托蘭新鐵路、高速交通干線形成產業帶。而隴中、隴南和隴東除少數城市(蘭州、慶陽)的土地利用效益水平較高外，大多地處高寒陰冷的高原、山地及黃土高原溝壑干旱區，自然條件惡劣，城市土地利用效益水平較低。

(2)城市區位優勢差異。區位優勢是影響城市土地利用效益的一個間接因素，其通過影響經濟發展對城市土地利用效益施加影響，具體表現為韋伯的工業區位論，其主張工業生產傾向于運輸成本最小的地方，即交通最便利的地方。就甘肅省而言，西隴海—蘭新鐵路沿線城市密集區交通區位優勢明顯，成為全省經濟發展的重要產業集聚區，因此城市土地利用效益水平自然會比其他區域城市較高。

(3)城市產業結構。 甘肅省城市土地利用效益水平空間差異顯著的一個重要原因就是各城市產業結構的“位勢差”較大。產業結構的合理優化是促進城市經濟和社會發展的前提保障。城市的產業結構升級快、單位土地投入產出水平高，必然相應地提高城市土地利用效益的水平；而經濟基礎薄弱、產業結構層次較低、單位面積的投入產出效益差的城市，其土地利用效益水平也相應較低。

3.2 建議對策

針對甘肅省城市土地利用效益水平存在的空間差異問題，建議應結合各地實際，因地制宜地以分類措施指導各城市發展，縮小城市土地利用效益的區域差異，實現土地利用經濟、社會和生態三方面的全面提高。

(1)立足社會效益。針對城市土地利用社會效益較低的城市，要堅持以人為本的新型城鎮化建設，根據不同城市的需求，給予不同的政策建議。嘉峪關、平涼等城市實行嚴格建設用地增量控制標準，避免繼續走外延擴張的城市發展道路，通過加大資金投入的方式，提高城市土地利用效率。天水、定西和隴南等城市建設用地面積偏小，應注重城市建設用地內部挖潛，注重提高道路交通設施用地面積。

(2)立足經濟效益。針對城市土地利用經濟效益較低的城市，要結合各城市的自然條件和社會經濟發展趨勢，確定合理的城市產業引進項目，重點引入附加值高、能耗小、技術含量高、占地面積小的工業項目，優化產業結構，實現經濟水平的快速提高；同時針對二、三產業基礎比較薄弱而農蓄業相對發達的城市，注重發展農蓄產品深加工，提高其附加價值，進而提高城市經濟發展水平和建成區地均GDP值，促進城市土地利用經濟效益水平的提高。

(3)立足生態效益。針對城市土地利用生態效益較低的城市，根據不同城市面臨的問題制定相應的對策建議。如蘭州，由于特殊地形的影響，城市建設用地面積有限，城市內部綠地廣場面積較小，城市人口規模較大，在今后應該科學地實施城市人口移出策略，降低本地資源環境的承載壓力，進而提高城市土地利用的生態效益。金昌、白銀、臨夏、隴南以及甘南等城市，由于城市內人均綠地面積較少，綠化覆蓋率較低，導致城市土地利用生態效益水平較低，因此今后舊城改造或城市更新發展中，通過用地功能置換注重提高城市綠地面積。

4 結論

該研究選擇與城市土地利用效益密切相關的社會、經濟和生態指標，建立城市土地利用效益評價指標體系，運用熵值法確定評價指標體系中各指標權重，并通過GIS空間分析技術對甘肅省14個地級市(州)的土地利用效益進行了空間差異比較研究。結果表明：①甘肅省各城市土地集約利用總體水平有待提高，甘肅省14個地級市(州)中，綜合效益得分 60 分以上的僅有6個，超過 80 分的只有 1個城市；②甘肅省不同城市間土地利用效益水平差異較大，城市土地利用綜合效益、社會效益以及經濟效益蘭州市最高，城市土地利用生態效益張掖市最高；③甘肅省城市土地利用效益空間差異明顯，整體呈現“西高東低，南北分化”的格局，空間上體現出“階梯狀”區域梯度遞減的分異結構特征。

造成這些現象的原因主要是各城市土地利用的自然條件、城市區域區位的優勢和城市產業經濟結構等因素存在差異，可以通過大力發展經濟，以便提高城市土地利用綜合效益，同時應結合各地實際，因地制宜的指導各城市發展，縮小城市土地利用效益的區域差異，實現土地利用效益經濟、社會和生態三方面的全面提高。

該文對甘肅省城市土地利用效益水平的研究，為西部欠發達城市土地利用效益評價研究提供了一定的科學參考。然而由于收集數據資料有限，該文只選取了相關指標對甘肅省2012年的城市土地利用效益水平進行了空間差異分析，只注重了截面數據的研究，而忽視了時間序列數據的相關研究，今后研究中這方面研究需進一步加強。

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Study on Spatial Differences of Benefits Evaluation in Urban Land Use——Setting Gansu Province as an Example

MA Wenya，FU Taicheng，XU Yunfu, GAO Guangwen

(Shandong Tiancheng Land Planning and Designing Limited Corporation，Shandong Jinan 250014，China)

In this paper, an indicator system is put forward to evaluate the efficiency of land use from the view of social benefit, economic benefit, and environmental benefit. By using entropy method and cluster analysis, present conditions and benefit diffenences of urban land use in 14 cities in Gansu Province have been studied comprehensively. It is showed that :there is a significant spatial difference of land use efficiency in Gansu province. The level of natural conditions, location difference and industry structure are all the indicators affecting the spatial differences. Some countermeasures and suggestions have been put forward to optimize the spatial differences of land use efficiency according to the characteristics of land use in different regions in Gansu province.

Urban land；land use benefit；spatial differences；Gansu province

2016-07-13；

2016-08-16；編輯：陶衛衛

馬文亞(1991—)，男，山東濟寧人，主要從事城市與區域規劃、土地利用規劃;E-mail：mawenya@sdtcghy.com

F301.2

C

馬文亞，符太成，許運福，等.城市土地利用效益的空間差異研究——以甘肅省為例[J].山東國土資源，2016,32(11)：74-78.MA Wenya，FU Taicheng，XU Yunfu,etc.Study on Spatial Differences of Benefits Evaluation in Urban Land Use——Setting Gansu Province as an Example[J].Shandong Land and Resources, 2016,32(11)：74-78.