貴州省土地資源可開發(fā)空間分析研究

胡爭輝

摘 要：土地是一切人類活動的基礎(chǔ)，土地利用的合理性與穩(wěn)定性決定了經(jīng)濟社會發(fā)展的可持續(xù)性。貴州省地處我國腹地，屬于經(jīng)濟洼地，要想走出一條有別于東部，不同于西部其他省份的發(fā)展新路，如何確定合理的發(fā)展空間、如何合理布局城鎮(zhèn)化和工業(yè)化用地安排、如何根據(jù)區(qū)域差異制定差別化土地開發(fā)利用政策是貴州省必須深入研究和思考的內(nèi)容。本文利用遙感數(shù)據(jù)、土地利用及統(tǒng)計數(shù)據(jù)，綜合考慮地形、糧食安全、生態(tài)保護(hù)等限制因素，計算貴州省土地資源可開發(fā)空間，分析其空間分布特征，以期為后續(xù)的差別化利用提供參考。

關(guān)鍵詞：貴州省 土地資源 可開發(fā)空間 山地

中圖分類號：F301 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2018）06（c）-0062-04

1 土地資源可開發(fā)空間理論分析

1.1 理論過程

土地資源可開發(fā)空間增長的實質(zhì)是建設(shè)用地增長及土地城鎮(zhèn)化過程。隨著城鎮(zhèn)化推進(jìn)及人口、資源、產(chǎn)業(yè)在城鎮(zhèn)的集聚，建設(shè)用地結(jié)構(gòu)與布局理應(yīng)逐漸趨于合理，城鎮(zhèn)建設(shè)用地合理擴大，農(nóng)村居民點用地逐步退出。基于人口城鎮(zhèn)化的思路，土地城鎮(zhèn)化可通過城鎮(zhèn)建設(shè)用地占城鄉(xiāng)建設(shè)用地的比重表征[1，2]：

式中，L為城鎮(zhèn)化率，LUu為城鎮(zhèn)建設(shè)用地，LUr為農(nóng)村居民點用地。將土地城鎮(zhèn)化與人均用地標(biāo)準(zhǔn)相結(jié)合，就可將其與人口城鎮(zhèn)化過程聯(lián)系起來，并與城鎮(zhèn)化Northman曲線[3， 4]進(jìn)行聯(lián)立，推導(dǎo)出理想狀態(tài)下土地城鎮(zhèn)化過程（公式2）。

式中：u為城鎮(zhèn)人均用地標(biāo)準(zhǔn)，r為農(nóng)村人均用地標(biāo)準(zhǔn)，x0為初始城鎮(zhèn)化率，xm為目標(biāo)城鎮(zhèn)化率，k為城鄉(xiāng)人口增長率只差，t為時間。從上式可知，土地城鎮(zhèn)化過程是一條Logistic曲線，即土地可開發(fā)空間的增長是一條Logistic曲線過程。

1.2 實際過程

從公式（2）推導(dǎo)看，理論上，土地可開發(fā)空間的增長應(yīng)與城鎮(zhèn)化同步，但我國實際城鎮(zhèn)化過程中，受戶籍制度、工業(yè)化進(jìn)程、土地財政等諸多因素影響，土地城鎮(zhèn)化速度遠(yuǎn)快于人口城鎮(zhèn)化[5]。這使得土地資源可開發(fā)空間增長大于實際需要，甚至超過允許開發(fā)的承受能力，導(dǎo)致糧食安全、水資源安全、生態(tài)安全等受到威脅。因此，在一定經(jīng)濟社會和科技水平下確定可土地資源可開發(fā)空間，并據(jù)此提出土地利用布局與優(yōu)化的策略，對于確保經(jīng)濟社會可持續(xù)發(fā)展具有積極意義。

2 研究區(qū)概況、研究方法與數(shù)據(jù)來源

2.1 貴州省概況

貴州省面積17.6萬km2，境內(nèi)92.5%的面積為山地和丘陵；巖溶地貌發(fā)育典型，喀斯特地貌面積占總面積的61.9%。貴州河流處在長江和珠江兩大水系上游交錯地帶，有69個縣屬長江防護(hù)林保護(hù)區(qū)范圍，是長江、珠江上游地區(qū)的重要生態(tài)屏障。近年來，貴州省充分發(fā)揮后發(fā)趕超優(yōu)秀，以加速發(fā)展、加快轉(zhuǎn)型、推動跨越為主基調(diào)，大力實施工業(yè)強省和城鎮(zhèn)化帶動戰(zhàn)略，經(jīng)濟社會發(fā)展取得顯著成就。2013年，全省完成地區(qū)生產(chǎn)總值8006.79億元，多年保持兩位數(shù)增長速度。全社會固定資產(chǎn)投資7373.60億元；人均GDP為22922元；第一產(chǎn)業(yè)比重逐年下降，第二、三產(chǎn)業(yè)比重逐年提高，2013年為12.9∶40.5∶46.6。

2.2 研究方法

2.2.1 貴州省可開發(fā)空間測算

受耕地保護(hù)、生態(tài)保護(hù)和建設(shè)條件的約束，建設(shè)用地不可能無限制擴張，土地資源可開發(fā)空間存在上限值。本研究基于資源約束條件，考慮耕地、林地、水域保護(hù)需求，在地形限制條件下，扣除難以利用的高山草地和石漠化地區(qū)，得到政策約束下的土地最大可能開發(fā)空間。

Smax=Ta-Cl-Fl-Wa-Gl-Sl-（Al-Ra） （3）

式中：Smax為最大可開發(fā)空間；Ta國土總面積；Cl為耕地保護(hù)面積；Fl為林地面積；Wa為水域面積；Gl為高山草地面積；Sl為石漠化面積；Al為坡度大于15°的難以利用區(qū)域，Ra為坡度大于15°區(qū)域與其他地類重復(fù)面積。

2.2.2 貴州省可開發(fā)空間分布格局特征

土地利用除受數(shù)量約束外，其空間分布格局是另一項重要的限制性條件。土地資源可開發(fā)空間分布特征，決定了土地資源的利用方式與空間分布特征。為此，選取可開發(fā)空間中的斑塊密度、最大斑塊占景觀面積比重、景觀分離度指數(shù)、聚合度等四項指標(biāo)綜合反映貴州省可開發(fā)空間分布格局特征。各指標(biāo)意義及其計算公式見表1[6]。

PD反映單位面積內(nèi)可開發(fā)空間數(shù)量情況，指標(biāo)越大，說明可開發(fā)空間破碎程度越高，適宜連續(xù)開發(fā)的用地越少；LPI反映了各可用地塊中最大面積占總面積的可利用面積的比重，該指標(biāo)可以反映連續(xù)可利用空間占全部可利用空間的比重，值越大，可利用的連續(xù)空間越大；Vi反映了可用于開發(fā)建設(shè)的土地在空間上距離，值越大，可開發(fā)空間距離越大，開發(fā)難度和開發(fā)成本越高；RC反映了可利用土地空間上的聚集情況，值越大，說明可開發(fā)空間在空間越集聚，越適宜集中連片開發(fā)。

2.3 數(shù)據(jù)來源

研究以2013年為基期年，以貴州9個地州市為研究單元；地形數(shù)據(jù)來自STRM的DEM數(shù)據(jù)，分辨率90m×90m；相關(guān)土地現(xiàn)狀及規(guī)劃數(shù)據(jù)來源于國土資源廳及《貴州省土地利用總體規(guī)劃（2006—2020年）》；經(jīng)濟社會發(fā)展數(shù)據(jù)來源于《貴州省統(tǒng)計年鑒2014年》。

3 研究結(jié)果與分析

3.1 最大可開發(fā)空間結(jié)果及其分布特征

基于ArcGIS平臺，將所有數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為90m×90m柵格數(shù)據(jù)并進(jìn)行柵格影像疊加計算。各限制因素層中，限制地區(qū)設(shè)為0，非限制地區(qū)設(shè)為1，通過柵格計算得到最大可開發(fā)空間。貴州省不可建設(shè)的空間包括土地利用總體規(guī)劃（2006—2020年）確定的耕地、林地、水域，以及高山草地、石漠化地區(qū)、地形限制地區(qū)等。考慮到貴州省“工業(yè)梯田、向山要地”的發(fā)展戰(zhàn)略，將坡度小于15°空間作為可開發(fā)的區(qū)域，坡度大于15°為難以利用區(qū)域。計算可得，全省可開發(fā)最大空間占總面積的14.31%，可開發(fā)面積251.85萬hm2。

對比各地區(qū)結(jié)果可知，最大占比為黔東南州（20.56%）；最小占比為安順市（6.61%）。低于全省平均值的有貴陽、黔西南州、六盤水、畢節(jié)、安順等地區(qū)，高于平均值的有黔東南州、遵義、黔南州、銅仁市等；貴陽最大可開發(fā)空間僅占11.29%，較為發(fā)達(dá)的六盤水、安順等地區(qū)亦不高，分別為10.55%和6.61%；遵義、黔南州、黔東南州較高，最大可開發(fā)空間超過15%。從各類限制因素可以看出，除耕地和林地資源占有較高比重外，大于15°的地形是制約貴州發(fā)展的核心因素。橫向?qū)Ρ雀鞯貐^(qū)可知，除貴陽受地形限制相對較小外，其余地區(qū)均超過35%，全省平均值達(dá)到44.04%，山地眾多是貴州土地資源利用的重要特征。

3.2 最大可開發(fā)空間分布格局特征

從圖2可知，全省可開發(fā)空間較為集中區(qū)域為貴陽、遵義、安順，其余地區(qū)分布零散。為進(jìn)一步分析土地資源可開發(fā)空間分布特征，基于Fragstats軟件，計算斑塊密度、最大斑塊占景觀面積比重、景觀分離度指數(shù)、聚合度等景觀格局等指標(biāo)，量化探討各地區(qū)可開發(fā)空間分布格局特征。

斑塊密度結(jié)果表明，貴陽、六盤水市單位面積內(nèi)斑塊數(shù)量較少，遵義市和安順市其次，其余地區(qū)相對較高，說明上述四地可開發(fā)空間分布相對集中，破碎度較低，適宜城鎮(zhèn)化的集中開發(fā)。最大斑塊占景觀面積比重結(jié)果表明，貴陽、六盤水、遵義、安順4個地區(qū)的指標(biāo)數(shù)值均超過30%，說明這4個地區(qū)最大可利用的連續(xù)空間占轄區(qū)全部可利用空間比重較大，適宜較大規(guī)模的城鎮(zhèn)化集中連片開發(fā)，而其余地州市可以利用的連續(xù)空間則相對較小。景觀分離度表明，六盤水和貴陽數(shù)值最小，遵義和安順市其次，這4個地區(qū)可利用土地空間上距離相對較近。聚合度結(jié)果表明，貴陽和安順可利用土地在空間上最為聚集，六盤水、遵義和畢節(jié)其次，說明上述地區(qū)可開發(fā)利用的土地空間上分布集聚，銅仁、黔東南、黔西南和黔南州的可開發(fā)利用土地在空間分布上則相對分散。綜合景觀分離度和聚合度指標(biāo)表明，在貴陽、安順、遵義、六盤水地區(qū)，通過交通措施較容易構(gòu)建起空間聯(lián)系，提高土地利用效率，其余地區(qū)則因為可利用土地空間分布上離散程度較高，土地集中連片利用較為困難。

4 結(jié)論與討論

（1）貴州省受地形條件限制顯著，在糧食安全、生態(tài)保護(hù)等多重因素制約下，全省土地資源最大可開發(fā)空間為14.3%。從空間分布特征來看，貴陽、六盤水、遵義、安順等4個地區(qū)相對集中，破碎度較小，聚集程度較高，土地適宜城鎮(zhèn)化、工業(yè)化建設(shè)需求；其余5個地區(qū)可開發(fā)空間分布零散、破碎度較大、較難形成集中連片開發(fā)格局。

（2）本文重在探索貴州省可開發(fā)空間數(shù)量及空間分布特征，揭示了全省土地資源可開發(fā)空間總體格局，但由于空間尺度較大，使得山區(qū)諸多微地貌所形成的可利用空間難以在本研究中體現(xiàn)。今后可選擇更小空間尺度，采用更高精度數(shù)據(jù)進(jìn)行細(xì)化研究，并基于可開發(fā)空間為推進(jìn)多規(guī)融合、市縣級土地利用布局優(yōu)化、產(chǎn)業(yè)空間安排、城鎮(zhèn)規(guī)劃設(shè)計等提供借鑒。

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