城市土地利用經(jīng)濟效益及發(fā)展類型研究

李晨曦++吳克寧++劉霈珈++宋文++高翔宇++張喜英

摘要：以京津冀地區(qū)13個城市為例，通過收集與整理資料，在構(gòu)建具有可操作性評價指標體系的基礎(chǔ)上，運用時間序列分析法，借助ArcGIS軟件，對1996—2014年京津冀地區(qū)不同尺度的土地利用效益進行定量評價及空間分析。結(jié)果表明：近20年來，京津冀地區(qū)土地利用經(jīng)濟效益呈現(xiàn)不斷上升趨勢，但是與珠江三角洲地區(qū)和長江三角洲地區(qū)相比，仍存在較大差距；1996—2014年間，京津冀地區(qū)土地利用經(jīng)濟效益增長呈現(xiàn)出緩慢增長—快速增長—緩慢下降的趨勢；依據(jù)土地經(jīng)濟效益基礎(chǔ)及其變化程度，將京津冀地區(qū)的13個城市劃分為高基礎(chǔ)—快增長型、高基礎(chǔ)—慢增長型、低基礎(chǔ)—快增長型和低基礎(chǔ)—慢增長型4種城市土地利用經(jīng)濟效益發(fā)展類型。

關(guān)鍵詞：城市土地利用；經(jīng)濟效益；時間序列分析；京津冀地區(qū)；定量分析

中圖分類號： F323.211文獻標志碼： A

文章編號：1002-1302（2017）03-0281-05

收稿日期：2015-12-18

基金項目：國家科技支撐計劃（編號：2015BAD06B01）。

作者簡介：李晨曦（1988—），男，陜西咸陽人，博士，研究方向為土地利用與評價。E-mail：xywglcx@163.com。

通信作者：吳克寧，博士，教授，博士生導師，主要從事土地評價和土地規(guī)劃研究。E-mail：wukening@cugb.edu.cn。

近年來，相關(guān)土地利用變化的研究已成為土地科學領(lǐng)域研究的熱點問題之一[1]。隨著城市化進程的不斷加快，城市用地需求越來越高，城市用地擴張逐漸成為土地利用的主要方式之一[2]，而城市土地供應相對短缺，導致城市土地供需不平衡，矛盾越來越突出，高效利用城市土地則是解決這一矛盾的基礎(chǔ)。城市土地利用的經(jīng)濟效益是衡量城市土地利用效率的重要指標，因此對城市土地利用經(jīng)濟效益的研究具有非常重要的意義[3]。目前，國內(nèi)學者開始注重從不同角度及尺度對城市土地利用經(jīng)濟效益進行綜合研究[4-9]。本研究以京津冀地區(qū)為研究區(qū)，采用時間序列分析法，并借助ArcGIS軟件，定量評價研究區(qū)的城市土地經(jīng)濟利用效益及發(fā)展類型，為京津冀地區(qū)城市土地利用結(jié)構(gòu)的進一步優(yōu)化提供參考。

京津冀地區(qū)地處113°04′～119°53′E，36°01′～42°37′N，總面積約為217 158 km2，包括北京市、天津市及河北省的石家莊市、唐山市、廊坊市、秦皇島市、承德市、滄州市、邢臺市、邯鄲市、張家口市、保定市、衡水市共11個地級市，屬于典型的暖溫帶半濕潤半干旱大陸性季風氣候。全區(qū)地勢由西北向東南部傾斜。2014年，京津冀地區(qū)生產(chǎn)總值達到66 474億元，人均生產(chǎn)總值24 518元，全社會固定資產(chǎn)投資總額 25 888 億元，3個產(chǎn)業(yè)比重為4.66 ∶[KG-*3]40.67 ∶[KG-*3]54.67，屬于三、二、一型產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)。

1方法與數(shù)據(jù)來源

1.1研究方法

運用時間序列分析方法，分析京津冀地區(qū)整體土地利用經(jīng)濟效益的變化趨勢，基于不同尺度對比研究區(qū)內(nèi)土地利用經(jīng)濟效益狀況，揭示土地利用經(jīng)濟效益差異。選取1996、2000、2004年等6個時間截面，利用ArcGIS 10.2勾勒研究區(qū)內(nèi)土地經(jīng)濟效益及城市發(fā)展類型空間分布圖，解釋京津冀地區(qū)土地經(jīng)濟效益空間分布特征及空間格局演變。

1.2數(shù)據(jù)資料來源

京津冀地區(qū)的地理位置、自然環(huán)境條件以及經(jīng)濟狀況等資料、數(shù)據(jù)（1996—2014年）主要源自《北京市統(tǒng)計年鑒》《天津市統(tǒng)計年鑒》和《河北省統(tǒng)計年鑒》；長江三角洲地區(qū)和珠江三角洲地區(qū)社會經(jīng)濟數(shù)據(jù)（1996—2014年）源自相應地區(qū)《統(tǒng)計年鑒》，京津冀地區(qū)、長江三角洲地區(qū)及珠江三角洲地區(qū)的土地利用調(diào)查數(shù)據(jù)（1996—2014年）主要源自《北京市土地利用現(xiàn)狀調(diào)查》《天津市土地利用現(xiàn)狀調(diào)查》及《河北省土地利用現(xiàn)狀調(diào)查》等，由各地國土資源局提供。

2土地利用經(jīng)濟效益分析

2.1京津冀地區(qū)整體土地利用經(jīng)濟效益

京津冀地區(qū)土地利用經(jīng)濟效益（萬元/km2）=京津冀地區(qū)GDP（萬元）/京津冀地區(qū)總面積（km2）。

2.1.11996—2014年京津冀地區(qū)土地利用經(jīng)濟效益呈不斷上漲的趨勢

1996年京津冀地區(qū)土地利用經(jīng)濟效益為 291.93萬元/km2，[JP2]在此期間，該地區(qū)土地利用經(jīng)濟效益呈現(xiàn)逐年不斷上漲的趨勢（圖1）?？傮w而言，自1996年以來，京津冀地區(qū)發(fā)展較快，GDP增長迅速，全區(qū)土地利用經(jīng)濟效益呈現(xiàn)不斷上漲的趨勢，而且漲幅較大，近20年來，增長了10倍之多。[JP]

2.1.2京津冀地區(qū)土地利用經(jīng)濟效益增長先慢后快1996—2003年增長緩慢，2003—2014年增長較快。土地利用經(jīng)濟效益的增長率[10]，可以反映該地區(qū)土地利用經(jīng)濟效益增長的快慢，增長率越大，表示土地利用經(jīng)濟效益增長得越快。

土地利用經(jīng)濟效益增長率K1=（A-B）/B×100%；

[FK（W12][TPLCX1.tif][FK）]

[JZ]土地利用經(jīng)濟效益年均增長率K2=（[KF（S]n[]C/D[KF）]-1）×[JP]100%。

式中：A表示當年土地利用經(jīng)濟效益，萬元/km2；B表示上年土地利用經(jīng)濟效益，萬元/km2；C表示末年土地利用經(jīng)濟效益，萬元/km2；D表示首年土地利用經(jīng)濟效益，萬元/km2；n=年數(shù)-1。

由表1可知，京津冀地區(qū)土地利用經(jīng)濟效益增長最快的年份是2004年，相對2003年增長21.47%，增長率較高的年份還有2003、2005、2006、2007、2008、2010、2011年，增長率都在15%以上，分別為16.20%、18.53%、15.13%、19.41%、17.86%、18.48%、19.08%。增長率較低的年份是1998、1999、2009、2013、2014年，增長率均在10%以下。將京津冀地區(qū)土地利用效益變化態(tài)勢劃分為3個階段，1996—2002年為土地利用經(jīng)濟效益緩慢增長階段，2002—2012年為土地利用經(jīng)濟效益快速增長階段，2013—2014年為土地利用經(jīng)濟效益下降階段。

在緩慢增長階段，1996年京津冀地區(qū)的土地利用經(jīng)濟效益為291.93萬元/km2，2002年為572.66萬元/km2，年均增長率為11.88%。

在快速增長階段，2012年京津冀地區(qū)土地利用經(jīng)濟效益為2 630.66萬元/km2，此階段年均增長率為16.47%。2002—2012年年均增長率是1996—2002年年均增長率的139倍。[CM（21*2/3]1996—2014年京津冀地區(qū)土地利用經(jīng)濟效益年均增長率為 13.92%。

2.1.3京津冀地區(qū)與長江三角洲和珠江三角洲相比，土地利用經(jīng)濟效益較低，仍存在較大差距

1996年，京津冀地區(qū)的土地利用經(jīng)濟效益是同時期長江三角洲地區(qū)的0.489倍，是同時期珠江三角洲地區(qū)的0.343倍；2002年京津冀地區(qū)的土地利用經(jīng)濟效益是同時期長江三角洲地區(qū)的0.518倍，是同時期珠江三角洲地區(qū)的0.328倍；2008年京津冀地區(qū)的土地利用經(jīng)濟效益是同時期長江三角洲地區(qū)的0.514倍，是同時期珠江三角洲地區(qū)的0.287倍；2014年京津冀地區(qū)的土地利用經(jīng)濟效益是同時期長江三角洲地區(qū)的0.537倍，是同時期珠江三角洲地區(qū)的0.295倍。由此可見，京津冀地區(qū)的土地利用經(jīng)濟效益與長江三角洲地區(qū)存在較大差距，應該加快京津冀地區(qū)的經(jīng)濟發(fā)展，不斷提高其土地利用經(jīng)濟效益，減小與長江三角洲和珠江三角洲地區(qū)的差距。

2.2京津冀地區(qū)土地利用經(jīng)濟效益區(qū)域分異研究

對京津冀地區(qū)區(qū)域內(nèi)部各省市土地利用效益的研究同樣采用：土地利用經(jīng)濟效益（萬元/km2）=地區(qū)國內(nèi)生產(chǎn)總值（萬元）/該地區(qū)總面積（km2）。

2.2.1京津冀地區(qū)省級尺度單元土地利用經(jīng)濟效益差異

北京市、天津市和河北省土地利用經(jīng)濟效益年度變化如圖2所示，其土地利用經(jīng)濟效益增長率如表2所示。

北京市的土地利用經(jīng)濟效益顯現(xiàn)逐年上升的趨勢，1996年為1 064.49萬元/km2，在京津冀地區(qū)中土地利用經(jīng)濟效益最高，2014年為13 006.60萬元/km2，是1996年的12.22倍，在京津冀地區(qū)中排名第二。從增長率來看，增長最快的年份是2007年，相對2006年土地利用經(jīng)濟效益增長21.30%，增長最慢的年份是2014年，相對2013年土地利用經(jīng)濟效益增長7.73%，1996—2014年年均增長率為14.92%。

天津市的土地利用經(jīng)濟效益呈現(xiàn)逐年上升的趨勢。1996年為941.22萬元/km2，在京津冀地區(qū)中排名第二。2014年為13 156.88萬元/km2，是1996年的13.98倍，在京津冀地區(qū)中排名第一。從增長率來看，增長最快的年份是2008年，相對2013年土地利用經(jīng)濟效益增長27.91%，增長最慢的年份是1998年，相對1997年土地利用經(jīng)濟效益增長8.70%，1996—2014年的年均增長率為15.78%。

河北省的土地利用經(jīng)濟效益呈現(xiàn)逐年上升的趨勢。1996年[JP2]為182.48萬元/km2，2014年為1 634.51萬元/km2，是1996[JP]年的8.96倍。從增長率來看，增長率最快的年份是2004年，相對2003年土地利用經(jīng)濟效益增長22.49%，增長最慢的年份是2014年，相對2013年土地利用經(jīng)濟效益增長3.96%，1996—2014年年均增長率為12.95%。

整體來看，京津冀地區(qū)內(nèi)部土地利用經(jīng)濟效益不平衡，具有較大差異。北京市和天津市的土地利用經(jīng)濟效益較高，1996—2011年北京市的土地利用經(jīng)濟效益一直高于天津市，2012年天津市的土地利用經(jīng)濟效益超過北京市；河北省的土地利用經(jīng)濟效益一直是京津冀地區(qū)中最低的，而且與北京市、天津市相比，差距很大。通過對比3地的產(chǎn)業(yè)（表3）結(jié)構(gòu)發(fā)現(xiàn)，北京市和天津市1996年第一產(chǎn)業(yè)所占比重就小于10%，而河北省2014年第一產(chǎn)業(yè)所占比重仍然高于10%。另外，北京市1996年第三產(chǎn)業(yè)所占比重就高于第二產(chǎn)業(yè)，而河北省與天津市都是以第二產(chǎn)業(yè)為主導，經(jīng)濟增長主要依靠第二產(chǎn)業(yè)帶動。由此可見，在京津冀地區(qū)，3個產(chǎn)業(yè)構(gòu)成具有明顯差異，土地利用經(jīng)濟效益越高的地區(qū)，其第一產(chǎn)業(yè)所占的比重就越低。

2.2.2京津冀地區(qū)市域單元土地利用經(jīng)濟效益差異

1996—2014年京津冀地區(qū)13個城市的土地利用經(jīng)濟效益如表4所示。

3城市土地利用經(jīng)濟效及發(fā)展類型分析

3.1京津冀地區(qū)城市土地利用經(jīng)濟效益類型

將13市土地經(jīng)濟效益與當年京津冀地區(qū)平均土地利用經(jīng)濟效益進行比較，比值為K，以此來劃分當年各市土地利用經(jīng)濟效益的類型[4]，劃分標準如表5所示。

由表4可知，1996年，京津冀地區(qū)平均土地利用經(jīng)濟效益[CM（25]為368.65萬元/km2。

經(jīng)濟效益為533.57萬元/km2。2004年，京津冀地區(qū)平均土地利用經(jīng)濟效益為914.51萬元/km2。在這3個時間點中，2市高于京津冀地區(qū)平均水平的2倍，按土地利用經(jīng)濟效益由高到低排序為北京市、天津市；3市高于京津冀地區(qū)平均水平但低于其2倍水平，按土地利用經(jīng)濟效益由高到低排序為唐山市、石家莊市和廊坊市；6市低于京津冀地區(qū)平均水平但高于其1/2水平，按土地利用經(jīng)濟效益由高到低排序為邯鄲市、秦皇島市、衡水市、滄州市、保定市和邢臺市；張家口市、承德市等2市不足京津冀地區(qū)平均水平的1/2。1996年、2000年、2004年京津冀地區(qū)土地利用經(jīng)濟效益水平空間分布如圖3、圖4、圖5所示。[FL）]

[FK（W18][TPLCX3.tif][FK）]

2008年，京津冀地區(qū)平均土地利用經(jīng)濟效益為1 882.26萬元/km2，其中，2市高于京津冀地區(qū)平均水平的2倍，按土地利用經(jīng)濟效益由高到低排序為北京市、天津市；僅有1市高于京津冀地區(qū)平均水平但低于其2倍水平，為唐山市；5市低于京津冀地區(qū)平均水平但高于其1/2水平，按土地利用經(jīng)濟效益由高到低排序：石家莊市、邯鄲市、廊坊市、滄州市和秦皇島市；5市不足京津冀地區(qū)平均水平的1/2，按土地經(jīng)濟效益由高到低排序為邢臺市、保定市、衡水市、張家口市和承德市（表4）。2008年京津冀地區(qū)土地利用經(jīng)濟效益水平空間分布如圖6所示。

2012年，京津冀地區(qū)的土地利用經(jīng)濟效益為3 234.23萬元/km2。2014年，京津冀地區(qū)的土地利用經(jīng)濟效益為 3 700.07萬元/km2。在這2個時間點中，2市高于京津冀地區(qū)平均水平的2倍，按土地利用經(jīng)濟效益由高到低排序為天津市、北京市；僅有1市高于京津冀地區(qū)平均水平但低于其2倍水平，為唐山市；4市高于京津冀地區(qū)平均水平高于其1/2水平，按土地利用經(jīng)濟效益由高到低排序為石家莊市、廊坊市、邯鄲市和滄州市；6市不足京津冀地區(qū)平均水平的1/2，按土地經(jīng)濟效益由高到低排序為秦皇島市、邢臺市、保定市、衡水市、張家口市和承德市（表4）。2012年和2014年京津冀地區(qū)土地利用經(jīng)濟效益水平空間分布如圖7和圖8所示。

3.2京津冀地區(qū)各城市土地利用發(fā)展類型[5]

1996年，以整個京津冀地區(qū)土地利用經(jīng)濟效益平均水平為基礎(chǔ)，高于全區(qū)平均水平的城市定義為土地利用經(jīng)濟效益高基礎(chǔ)類型，低于全區(qū)水平的城市定義為土地利用經(jīng)濟效益低基礎(chǔ)類型。

1996—2014年，以整個京津冀地區(qū)土地經(jīng)濟效益年均增長率為基礎(chǔ)，高于全區(qū)年均增長率的城市定義為土地利用經(jīng)濟效益快增長型，低于全區(qū)年均增長率的定義為土地利用經(jīng)濟效益慢增長型。

土地利用經(jīng)濟效益高基礎(chǔ)的5個城市中，土地利用經(jīng)濟效益年均增長率高于1996—2014年京津冀地區(qū)年均增長率的有北京市、天津市和唐山市，低于年均增長率的有石家莊市和廊坊市。土地利用經(jīng)濟效益低基礎(chǔ)的8個城市中，土地利用經(jīng)濟效益年均增長率高于1996—2014年京津冀地區(qū)年均增長率的有承德市和滄州市，低于年均增長率的有秦皇島市、邯鄲市、邢臺市、保定市、張家口市和衡水市。

綜上所述，可將京津冀地區(qū)的13個城市劃分為高基礎(chǔ)—快增長型、高基礎(chǔ)—慢增長型、低基礎(chǔ)—快增長型和低基礎(chǔ)—慢增長型4種類型（圖9）。

3.2.1高基礎(chǔ)—快增長型該類型有3個城市，包括北京市、天津市和唐山市。3個城市的行政區(qū)域土地面積占京津冀地區(qū)行政區(qū)域土地面積的19.26%，GDP由1996年的 34 785 810 萬元增長到2014年的43 155 708 9萬元，土地利用經(jīng)濟效益由1996年的2 456.48萬元/km2提高到2014年的30 693.61萬元/km2，年均增長率為15.06%。

3.2.2高基礎(chǔ)—慢增長型該類型有2個城市，包括石家莊市[CM（25]和廊坊市。2市的行政區(qū)域土地面積占京津冀地區(qū)行政區(qū)域土地面積的10.29%，GDP由1996年的90 474 08萬元增長到2014年的715 620 54萬元，土地利用經(jīng)濟效益由1996年的796.24萬元/km2提高到2014年的6 381.28萬元/km2，年均增長率為12.26%。

3.2.3低基礎(chǔ)—快增長型該類型有2個城市，包括承德市和滄州市。2市的行政區(qū)域土地面積占京津冀地區(qū)行政區(qū)域土地面積的24.37%，GDP由1996年的42 419 93萬元增長到2014年的44 759 752萬元，土地利用經(jīng)濟效益由1996年的255.94萬元/km2提高到2014年的2 674.58萬元/km2，年均增長率為13.92%。

3.2.4低基礎(chǔ)—慢增長型該類型有6個城市，包括秦皇島市、邯鄲市、邢臺市、保定市、張家口市和衡水市。6個城市的行政區(qū)域土地面積占京津冀地區(qū)行政區(qū)域土地面積的 24.37%，GDP由1996年的17 061 597萬元增長到2014年的11 234 146 2萬元，土地利用經(jīng)濟效益由1996年的1 283.84萬元/km2提高到2014年的8 351.39萬元/km2，年均增長率為10.96%。

4結(jié)論

近20年來，京津冀地區(qū)土地利用經(jīng)濟效益呈現(xiàn)不斷上升的趨勢。1996年為291.93萬元/km2，2014年為3 049.29萬元/km2，增長10倍之多，但是與珠江三角洲地區(qū)和長江三角洲地區(qū)相比，仍存在較大差距，應加快京津冀地區(qū)的經(jīng)濟發(fā)展，不斷提高區(qū)域內(nèi)土地利用經(jīng)濟效益。

京津冀地區(qū)土地利用經(jīng)濟效益增長呈現(xiàn)出緩慢增長—快速增長—緩慢下降的特點。京津冀地區(qū)土地利用效益變化態(tài)勢劃可分為3個階段：1996—2002年，為土地利用經(jīng)濟效益緩慢增長階段；2002—2012年，為土地利用經(jīng)濟效益快速增長階段；2013—2014年，為土地利用經(jīng)濟效益下降階段。在緩慢增長階段，年均增長率為11.88%。在快速增長階段，年均增長率為16.47%。2002—2012年年均增長率是1996—2002年年均增長率的1.39倍。1996—2014年京津冀地區(qū)土地利用經(jīng)濟效益年均增長率為13.92%。

依據(jù)土地經(jīng)濟效益基礎(chǔ)及變化程度，可將京津冀地區(qū)的13個城市劃分為4種土地利用經(jīng)濟效益發(fā)展類型，分別為高基礎(chǔ)—快增長型、高基礎(chǔ)—慢增長型、低基礎(chǔ)—快增長型和低基礎(chǔ)—慢增長型4種類型，其中，北京市、天津市和唐山市屬于高基礎(chǔ)—快增長型；石家莊市和廊坊市屬于高基礎(chǔ)—慢增長型；[JP3]承德市和滄州市屬于低基礎(chǔ)—快增長型；衡水市、邯鄲市、邢臺市、保定市、張家口市和秦皇島市屬于低基礎(chǔ)—快增長型。[JP]

參考文獻：

[1]羅罡輝，吳次芳. 城市用地效益的比較研究[J]. 經(jīng)濟地理，2003，23（3）：367-370.

[2]黃奕龍，王仰麟，卜心國，等. 城市土地利用綜合效益評價：城際比較[J]. 熱帶地理，2006，26（2）：145-150.

[3]尚勇敏，何多興，楊雯婷，等. 成渝城市土地利用綜合效益評價[J]. 西南師范大學學報（自然科學版），2011，36（4）：223-229.

[4]王雨晴，宋戈. 城市土地利用綜合效益評價與案例研究[J]. 地理科學，2006，26（6）：743-748.

[5]陸玉麒，林康，張莉，等. 市域空間發(fā)展類型區(qū)劃分的方法探討——以江蘇省儀征市為例[J]. 地理學報，2007，62（4）：351-363.

[6]文楓，魯春陽，楊慶媛，等. 重慶城市土地利用變化及用地效益分析[J]. 西南師范大學學報（自然科學版），2010，35（2）：198-203.

[7]蔣春艷，刁承泰. 土地利用經(jīng)濟效益的時空變異分析[J]. 水土保持通報，2008，28（6）：130-134.

[8]張亭亭，魯成樹，胡祥偉，等. 基于DEA模型的蕪湖市城市土地利用經(jīng)濟效益分析[J]. 安徽農(nóng)業(yè)科學，2015，43（26）：261-263.

[9]李佩瑾，肖莉，張偉娜. 湖南省土地利用經(jīng)濟效益評價[J]. 廣東土地科學，2007，6（2）：23-26.

[10]張榮天，焦華富. 泛長三角城市土地利用效益測度及時空格局演化[J]. 地理與地理信息科學，2014，30（6）：75-81.