城市土地利用經濟效益及發展類型研究

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

關鍵詞：城市土地利用；經濟效益；時間序列分析；京津冀地區；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劃研究。E-mail：wukening@cugb.edu.cn。

近年來，相關土地利用變化的研究已成為土地科學領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。城市土地利用的經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濟效益的研究具有非常重要的意義[3]。目前，國內學者開始注重從不同角度及尺度對城市土地利用經濟效益進行綜合研究[4-9]。本研究以京津冀地區為研究區，采用時間序列分析法，并借助ArcGIS軟件，定量評價研究區的城市土地經濟利用效益及發展類型，為京津冀地區城市土地利用結構的進一步優化提供參考。

京津冀地區地處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。全區地勢由西北向東南部傾斜。2014年，京津冀地區生產總值達到66 474億元，人均生產總值24 518元，全社會固定資產投資總額 25 888 億元，3個產業比重為4.66 ∶[KG-*3]40.67 ∶[KG-*3]54.67，屬于三、二、一型產業結構。

1方法與數據來源

1.1研究方法

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

1.2數據資料來源

京津冀地區的地理位置、自然環境條件以及經濟狀況等資料、數據（1996—2014年）主要源自《北京市統計年鑒》《天津市統計年鑒》和《河北省統計年鑒》；長江三角洲地區和珠江三角洲地區社會經濟數據（1996—2014年）源自相應地區《統計年鑒》，京津冀地區、長江三角洲地區及珠江三角洲地區的土地利用調查數據（1996—2014年）主要源自《北京市土地利用現狀調查》《天津市土地利用現狀調查》及《河北省土地利用現狀調查》等，由各地國土資源局提供。

2土地利用經濟效益分析

2.1京津冀地區整體土地利用經濟效益

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

2.1.11996—2014年京津冀地區土地利用經濟效益呈不斷上漲的趨勢

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

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

土地利用經濟效益增長率K1=（A-B）/B×100%；

[FK（W12][TPLCX1.tif][FK）]

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

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

由表1可知，京津冀地區土地利用經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。將京津冀地區土地利用效益變化態勢劃分為3個階段，1996—2002年為土地利用經濟效益緩慢增長階段，2002—2012年為土地利用經濟效益快速增長階段，2013—2014年為土地利用經濟效益下降階段。

在緩慢增長階段，1996年京津冀地區的土地利用經濟效益為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年京津冀地區土地利用經濟效益為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年京津冀地區土地利用經濟效益年均增長率為 13.92%。

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

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

2.2京津冀地區土地利用經濟效益區域分異研究

對京津冀地區區域內部各省市土地利用效益的研究同樣采用：土地利用經濟效益（萬元/km2）=地區國內生產總值（萬元）/該地區總面積（km2）。

2.2.1京津冀地區省級尺度單元土地利用經濟效益差異

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

北京市的土地利用經濟效益顯現逐年上升的趨勢，1996年為1 064.49萬元/km2，在京津冀地區中土地利用經濟效益最高，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濟效益呈現逐年上升的趨勢。1996年為941.22萬元/km2，在京津冀地區中排名第二。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濟效益呈現逐年上升的趨勢。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，京津冀地區內部土地利用經濟效益不平衡，具有較大差異。北京市和天津市的土地利用經濟效益較高，1996—2011年北京市的土地利用經濟效益一直高于天津市，2012年天津市的土地利用經濟效益超過北京市；河北省的土地利用經濟效益一直是京津冀地區中最低的，而且與北京市、天津市相比，差距很大。通過對比3地的產業（表3）結構發現，北京市和天津市1996年第一產業所占比重就小于10%，而河北省2014年第一產業所占比重仍然高于10%。另外，北京市1996年第三產業所占比重就高于第二產業，而河北省與天津市都是以第二產業為主導，經濟增長主要依靠第二產業帶動。由此可見，在京津冀地區，3個產業構成具有明顯差異，土地利用經濟效益越高的地區，其第一產業所占的比重就越低。

2.2.2京津冀地區市域單元土地利用經濟效益差異

1996—2014年京津冀地區13個城市的土地利用經濟效益如表4所示。

3城市土地利用經濟效及發展類型分析

3.1京津冀地區城市土地利用經濟效益類型

將13市土地經濟效益與當年京津冀地區平均土地利用經濟效益進行比較，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，京津冀地區平均土地利用經濟效益[CM（25]為368.65萬元/km2。

經濟效益為533.57萬元/km2。2004年，京津冀地區平均土地利用經濟效益為914.51萬元/km2。在這3個時間點中，2市高于京津冀地區平均水平的2倍，按土地利用經濟效益由高到低排序為北京市、天津市；3市高于京津冀地區平均水平但低于其2倍水平，按土地利用經濟效益由高到低排序為唐山市、石家莊市和廊坊市；6市低于京津冀地區平均水平但高于其1/2水平，按土地利用經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市不足京津冀地區平均水平的1/2。1996年、2000年、2004年京津冀地區土地利用經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，京津冀地區平均土地利用經濟效益為1 882.26萬元/km2，其中，2市高于京津冀地區平均水平的2倍，按土地利用經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市低于京津冀地區平均水平但高于其1/2水平，按土地利用經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市不足京津冀地區平均水平的1/2，按土地經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年京津冀地區土地利用經濟效益水平空間分布如圖6所示。

2012年，京津冀地區的土地利用經濟效益為3 234.23萬元/km2。2014年，京津冀地區的土地利用經濟效益為 3 700.07萬元/km2。在這2個時間點中，2市高于京津冀地區平均水平的2倍，按土地利用經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市高于京津冀地區平均水平高于其1/2水平，按土地利用經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市不足京津冀地區平均水平的1/2，按土地經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年京津冀地區土地利用經濟效益水平空間分布如圖7和圖8所示。

3.2京津冀地區各城市土地利用發展類型[5]

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

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

土地利用經濟效益高基礎的5個城市中，土地利用經濟效益年均增長率高于1996—2014年京津冀地區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。土地利用經濟效益低基礎的8個城市中，土地利用經濟效益年均增長率高于1996—2014年京津冀地區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，可將京津冀地區的13個城市劃分為高基礎—快增長型、高基礎—慢增長型、低基礎—快增長型和低基礎—慢增長型4種類型（圖9）。

3.2.1高基礎—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個城市的行政區域土地面積占京津冀地區行政區域土地面積的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—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市的行政區域土地面積占京津冀地區行政區域土地面積的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—快增長型該類型有2個城市，包括承德市和滄州市。2市的行政區域土地面積占京津冀地區行政區域土地面積的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—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個城市的行政區域土地面積占京津冀地區行政區域土地面積的 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結論

近20年來，京津冀地區土地利用經濟效益呈現不斷上升的趨勢。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和長江三角洲地區相比，仍存在較大差距，應加快京津冀地區的經濟發展，不斷提高區域內土地利用經濟效益。

京津冀地區土地利用經濟效益增長呈現出緩慢增長—快速增長—緩慢下降的特點。京津冀地區土地利用效益變化態勢劃可分為3個階段：1996—2002年，為土地利用經濟效益緩慢增長階段；2002—2012年，為土地利用經濟效益快速增長階段；2013—2014年，為土地利用經濟效益下降階段。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年京津冀地區土地利用經濟效益年均增長率為13.92%。

依據土地經濟效益基礎及變化程度，可將京津冀地區的13個城市劃分為4種土地利用經濟效益發展類型，分別為高基礎—快增長型、高基礎—慢增長型、低基礎—快增長型和低基礎—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—快增長型；石家莊市和廊坊市屬于高基礎—慢增長型；[JP3]承德市和滄州市屬于低基礎—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—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. 市域空間發展類型區劃分的方法探討——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濟效益分析[J]. 安徽農業科學，2015，43（26）：261-263.

[9]李佩瑾，肖莉，張偉娜. 湖南省土地利用經濟效益評價[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.