基于“三生空間”的包頭市國土空間利用質量評價與耦合協調度分析

范雨冰

(內蒙古師范大學 地理科學學院，內蒙古 呼和浩特 010022)

國土空間作為一個國家或地區政治、經濟、社會、文化等活動的復雜系統與場所，是人類社會與經濟發展的載體、基礎與依托[1]。根據其功能分為生產功能、生活功能和生態功能。對應于每種功能，形成了生產空間、生活空間和生態空間，即“三生”空間。隨著城鎮化的快速發展，三生空間出現資源過度開發、利用失衡等問題，制約了城市的可持續發展。

目前，關于國土空間利用質量的研究主要集中于3個方面：①國土空間的適宜性評價，如唐常春[2]、劉豐有[3]、張肖肖[4]等的研究；②國土空間主體功能區劃分，如黃淑琳[5]、柴志陽[6]等的研究；③國土三生空間的用地分類與格局演化，如劉繼來[7]、余朝靜[8]、林佳[9]等的研究。眾多學者從不同的角度和方法對國土空間利用質量進行了大量的評價研究，但從“三生空間”視角對市域的國土空間利用質量研究仍較少，基于此，筆者選取包頭市作為典型區域，采用文獻研究法，構建“三生”國土空間評價指標體系，建立熵權-耦合協調度模型[10]進行城市國土空間綜合利用質量評價，并提出建設性意見。

1 研究區概況與數據來源

包頭市位于中國華北地區，是內蒙古自治區重要的經濟中心，中國重要的工業基地。截至2018年，總面積27 768km2，全市轄6個市轄區、1個縣、2個旗。截至2018年末全市常住總人口288.9萬人，其中城鎮人口241.4萬人，常住人口城鎮化率為83.6%，國內生產總值達4 300.41億元。

文中數據來源于中國城市統計年鑒(2005年～2019年)、包頭市統計年鑒(2005年～2019年)、包頭市國民經濟和社會發展統計公報(2005年～2019年)、包頭市統計局網站、包頭市自然資源規劃局統計資料。部分年份缺失指標數據采用平均值、中位數、趨勢預測方法得到，數據具有較強的客觀性與準確性。

2 研究方法

2.1 評價指標體系構建

基于國土空間利用質量的內涵，根據主導性、差異性、定性定量相結合、可行性的指標選取原則，構建生產空間、生活空間、生態空間的“三生”空間評價指標體系，基于熵權—耦合協調度模型對包頭市15年的國土空間利用質量進行時序評價以及耦合協調度分析。對于指標的選擇，在參考已有研究的基礎上，并考慮數據的可獲取性，選取了26項指標，構建國土空間利用質量評價指標體系(見表2)。

2.2 指標權重的確定

熵值法是一種客觀賦權法，是根據各項指標觀測值所提供的信息的大小來確定權重。信息量越大，不確定性就越小，熵也就越小；信息量越小，不確定性越大，熵也就越大。熵值法具體計算步驟詳見參考文獻[3]，對數據根據指標功效進行標準化處理后，確定指標熵值，計算指標熵權。

2.3 綜合加權指數

綜合加權指數法通過各指標的加權和計算綜合得分。式中g是生產空間、生活空間或生態空間分值。wj為權重，yij為評價指標標準化值。其公式為：

(1)

綜合得分Y是將各分項得分進行加權相加，公式為：

Y=aY1+bY2+cY3

(2)

式中：Y為國土空間綜合得分，a、b、c分別為生產空間、生活空間、生態空間的權重(由所屬各評價指標之和得出)，Y1、Y2、Y3分別為對應的綜合分值。

2.4 耦合協調度評價模型

在國土空間利用質量研究中，為了分析生產空間、生活空間和生態空間之間的協同關系，采用三生空間耦合度模型[11]：

(3)

其中，V1、V2、V3分別為生產空間、生活空間、生態空間利用質量分值。

由于耦合度只能顯示交互程度的強弱，不能反映三生空間利用質量協調發展的水平。因此，引入耦合協調度模型。

(4)

其中，C為耦合度；D為耦合協調度；T為區域國土空間綜合利用質量評價分值，α，β，γ為三生空間對應權重。

為了更好地體現生產、生活、生態空間三者間的協調程度，參照已有的研究[12～14]，對耦合協調度進行了等級劃分。等級劃分標準見表1。

表1 國土空間綜合利用耦合協調度等級劃分標準

3 結果分析

3.1 評價結果

表2 國土空間綜合利用評價指標權重值

運用上述熵值法計算公式，可算得各評價指標的權重值(見表2)。生活空間的權重值最高，其次是生產空間和生態空間，分別為0.52、0.24和0.24。

運用熵權法，得出包頭市“三生空間”綜合利用評價指數結果(見表3)。由表3可得，包頭市“三生空間”綜合利用評價指數總體呈提升趨勢，由2004年的0.35提高到2018年的0.60，15年間國土空間綜合利用平均指數為0.45，年均增長率為4.5%，分析15年逐年國土空間綜合利用指數水平增長率，可以看出2010年～2011年國土空間綜合利用水平增長率最高，為25.9%，但2010年～2016年整體呈下降趨勢。

表3 2004年～2018年包頭市“三生空間”綜合利用評價指數

為更好地分析各個準則層要素(生產空間、生活空間、生態空間)對目標層要素(包頭市國土空間綜合利用指數水平)的影響程度，對2004年～2018年各個準則層分別進行分析(見圖1)。

圖1 包頭市國土空間綜合利用各指數評價結果

15年間3個方面的利用指數均得到一定的提升，但生活空間指數增長率最高，生產空間指數和生態空間指數雖在動態波動變化中也得以增長，但未來還需進一步提升。根據“三生”空間指數變化趨勢，可以將其發展分為4個階段，2004年～2009年為第一階段，此階段生活空間指數逐步下降，生產空間指數和生態空間指數同步上升；2009年～2011年為第二階段，生活空間指數轉為上升趨勢，生態空間指數增長速度加快，生產空間指數保持穩步增長；2011年～2016年為第三階段，除生產空間指數繼續穩定的增長，生活空間指數和生態空間指數出現了下降的情況；2016年～2018年為第四階段，“三生”空間指數均呈現增長趨勢，生活空間指數波動較大。

3.2 國土空間綜合利用協調度時序評價

2004年～2018年包頭市城市耦合度區間為0.26～0.92，平均值為0.77，年均增長率為11.05%，反映出以2007年分界點的高位穩定變動狀態，2005年～2006年增長率最高，為70.26%，其中2018年的耦合度最高，為0.92。耦合度的不斷增長表明“生產—生活—生態”三生空間相互依賴相互影響的程度不斷增強。

2004年～2018年國土空間綜合利用質量評價分值區間為0.12～0.27，平均值為0.17，年均增長率為7.2%，國土空間綜合利用質量評價分值總體呈現不斷上升的態勢，但2011年～2016年間略有下降，主要受到國內外總體經濟形勢、國內政策調整、產權改革的影響。具體數據見表4。

表4 2004年～2018年包頭市國土空間綜合利用協調度時序評價結果及分類

2004年～2018年包頭市國土空間綜合利用耦合協調度呈現總體平穩逐漸提高的態勢，耦合協調度指數區間為0.23～0.52，平均值為0.36，年均增長率為6.6%，根據15年的變化趨勢看，可以分為4個階段，分別為2004年～2005年，2006年～2010年，2011年～2016年和2017年～2018年，分為嚴重失調、中度失調、輕度失調和臨界失調階段，由失調衰退期向過度協調期的轉變。從耦合協調度的變化可以看出，生產—生活—生態空間的協調發展漸入佳境，受城鄉二元結構體制壁壘破除、土地產權制度改革影響，包頭市城市國土空間保持良好的發展態勢。圖2為2004年～2018年包頭市國土空間耦合協調關系圖。

圖2 2004年～2018年包頭市國土空間耦合協調關系

4 結論與建議

筆者基于“三生空間”的視角對包頭市的國土空間利用質量評價與耦合協調度進行分析，主要結論如下：2004年～2018年15年間包頭市國土空間利用質量綜合指數呈總體上升趨勢，但在時間上具有差異性，且仍存在短時間段的下降趨勢：生產空間和生活空間波動趨勢與國土空間綜合利用指數接近，利用指數基本保持上升的趨勢，且生活空間指數貢獻率較生產空間高，生態空間指數呈現勻速上升的趨勢。包頭市生產空間、生活空間和生態空間之間的相互促進和依賴程度逐漸增強，國土空間綜合利用耦合協調度逐年提高，從嚴重失調過渡到中度失調、輕度失調，最后保持到臨界協調的狀態。

國土空間作為經濟發展與人類生活的主要載體，其穩定協調的發展對于區域社會經濟的高速穩定發展具有重要意義，同時三生空間的相互擠占和制約現象應引起足夠的重視。為此，基于包頭市國土空間利用質量現狀提出以下建議：①應加速產業結構的優化升級，調整不合理的產業結構，推進現代化農業，建立現代化工業體系，帶動區域發展。②在城鎮化快速發展的同時，注重人居環境與基礎設施的建設，優化城市路網，加大在教育、醫療等民生問題上的投入，城市居住環境的改善有助于提高居民生活的滿意度和幸福感。③建立健全的國土空間規劃的法律體系，增強人民的生態保護意識，堅持獎罰分明的原則，同時加快受損生態環境的修復。④對城市的三生空間用地合理布局和規劃，在國家方針和政策的指導下，高質量完成多規合一的規劃藍圖。