江蘇省土地城鎮化的空間分異及定量預測

吳 迪，渠立權

（江蘇師范大學地理測繪與城鄉規劃學院，江蘇 徐州 221116）

城鎮化是社會經濟發展、土地利用模式轉變、生態環境變化和生活方式轉型的多維發展過程[1]，是人類社會發展的客觀規律，也是一個國家現代化的必經之路和重要標志，更是滿足人民對未來美好生活向往的內在要求，擴大內需、補齊軟件和硬件短板弱項的重要抓手[2]。

自1978年改革開放以來，中國保持了持續快速的城鎮化進程[3]，《中國統計年鑒2021》數據表明，中國的城鎮化水平由1978年的17.9%提高到2020年的63.9%，未來的一段時間內中國的城鎮化水平仍會持續推進，且預計在2030年達到70%以上[4]。中國正在經歷的城鎮化過程，在規模、速度上都是人類歷史上前所未有的[5]。當前中國的城鎮化正處在深刻變化的加速發展中[6]，土地作為城鎮化的載體，在如此快速的城鎮化過程中，城市建成區面積持續擴張。土地作為人類活動的重要載體，其合理利用是實現城市可持續發展的重要保障[7]。

“土地城鎮化”這一概念最早于2007年由陸大道和姚士謀提出。自此，土地城鎮化開始在學術界得到廣泛的回應，各學者從不同的角度出發解釋土地城鎮化的內涵。潘愛民[8]等指出，土地城鎮化是城鎮地域空間向農村推進，非城鎮建設用地轉化為城鎮建設用地的過程。張飛[9]等認為，土地城鎮化具有三個特征：一是土地產權發生改變，即由農村集體所有變為國家所有；二是土地征收是土地城鎮化的唯一合法途徑；三是政府在土地城鎮化過程中獲得巨大收益，為中國的城市建設提供了最主要的資金來源。土地城鎮化的研究尺度主要包括國家[10]、省域[11]、地市[12]、區域[13-14]、縣域[15]等，且研究方法也不盡相同，包括但不限于定性分析[16]、定量分析[17]、協調發展模型[18]、離差系數法[8]等。如張立新等[19]使用單一指標的測算方法研究經濟轉型背景下的土地城鎮化及其影響機制，利用地理空間統計模型和面板回歸模型，對長江經濟帶土地城鎮化進行分析。劉歡等[20]等通過構建評價指標體系，以多視角為基礎，采用熵值法、發展水平評價模型和均衡發展模型測度人口城鎮化和土地城鎮化協調發展度。在土地城鎮化發展現狀方面，雒海潮等[21]研究發現，河南省各地市城鎮化水平分布不均，且存在土地被過度占用的問題。高金龍等[22]通過地理加權回歸和多元回歸方法分析中國縣域土地城鎮化，得出中國縣域土地城鎮化及影響因素南北分異規律比東西分異更加明顯的結論。劉耀林等[23]分析湖北省土地城鎮化的發展進程發現，湖北省土地城鎮化發展進程存在一定的地域分異，土地城鎮化熱點地區周圍的土地城鎮化率往往偏高，非農產業比重、人口城鎮化率和地形條件是土地城鎮化率的主要影響因素。

眾多學者對土地城鎮化內涵的理解逐步深化、多元，但仍存在爭議，且研究內容多集中在土地城鎮化與人口城鎮化的匹配關系、土地城鎮化的影響因素上。研究尺度主要是以城市群、經濟帶為主。本文選擇城市建成區面積占行政區總面積的比重這一指標來表征城市的土地城鎮化水平。從空間格局入手分析江蘇省市縣土地城鎮化分異及土地城鎮化格局演化規律，為江蘇省未來新型城鎮化建設提供意見和參考。

1 研究區域與數據來源

1.1 研究區概況

江蘇地處長江經濟帶，其人均國內生產總值（Gross Domestic Product，GDP）、地區發展與民生指數均居全國省域第一，是中國綜合發展水平最高的省份之一。2020年江蘇省常住人口城鎮化率、戶籍人口城鎮化率分別達73.44%、67.3%。

在土地城鎮化方面，江蘇省城市建成區面積從2011年的3493.8 km2增至2020年的4786.8 km2，以年均143.7 km2的速度增加。當地區內部土地城鎮化呈現明顯的地域差異性后，城鎮化高的地區會對城鎮化較低地區產生“虹吸”效應，進而阻礙其發展。除此之外，城市建成區面積快速增加勢必會造成耕地面積減少，農村勞動力、農村資本等生產要素大量向城鎮轉移等問題[24]，也會造成城市空間無序擴張、人地關系失調、城鎮化質量低下、土地資源嚴重浪費、生態環境破壞等問題[25]，還會造成“人戶分離”“人地分離”“人房分離”的“三分”問題。因此，在江蘇省土地資源快速城鎮化的背景下，探究江蘇省市縣土地城鎮化分異及土地城鎮化格局演化規律具有重要的意義。

1.2 數據來源

本文數據來源于《江蘇省統計年鑒》（2012—2021年），選取江蘇省現行行政區劃圖為工作底圖；基于數據的易獲得性對各地級市的市區以及所轄區做統一合并處理，把工作底圖引入到地理信息系統軟件ArcGIS 軟件中，將土地城鎮化率作為其屬性數據，進行分析。

2 研究方法

2.1 標準差橢圓

標準差橢圓是揭示地理要素空間分布特征的有效方法[26]，主要通過中心、轉角θ、沿長軸的標準差和沿短軸的標準差等要素多視角反映地理要素空間分布的中心性、展布性、方向性、空間形態等特征。其計算公式為：

2.2 空間自相關

空間依賴性是指空間中存在的現象并非各自獨立，相鄰空間單元之間存在著某種空間關聯性[27]，稱為空間自相關。

（1）全局自相關。采用Moran's I 指數，計算方法如公式（4）。

式中：I為Moran'sI指數，N代表空間單元數目；bi和bj分別為空間單元i空間單元j的觀測值，（bi-）為第i個空間單元上的觀測值與平均值的偏差；空間權重系數則使用Wij來表示，I取值在[-1，1]之間，當I＞0 時，表示觀測值在空間上正相關，且數值越趨近于1，集聚現象越顯著；反之，當I＜0 且數值越趨近于-1 時，表明觀測值存在空間負相關，在空間中處于分散狀態，空間整體差異越大；當I等于0時，表示不存在空間自相關，觀測值在空間上呈隨機分布。

（2）熱點分析。熱點分析工具可對數據集中的每個要素進行統計，計算Getis-Ord 值，并據此得到高值或低值要素在空間上發生聚類的位置。

式中，bj、Wij、N與公式（4）變量含義相同，其中

2.3 灰色預測模型GM（1，1）

通過建立灰色預測模型，對土地城鎮化率進行預測。

根據原始數據構造累加生成矩陣E與常向量Yn。

a為發展系數，u為灰色作用量。

將a、u代入時間序列，并對求導得到其還原式進行后驗差比檢驗C的計算結果。

通常C＜0.65，代表可以使用灰色預測模型。

式中，S1為原始數列b(0)(k)的均方差，S2為絕對殘差數列Δ(k)的均方差，為殘差均值、p為小誤差概率。

3 實證分析

3.1 土地城鎮化格局的演化

2011—2020年，江蘇省土地城鎮化率的重心如表1所示。土地城鎮化的重心在（119.740°E，32.484°N）至（119.775°E，32.496°N）之間變動。10年重心均位于揚州境內，且呈現三角形變化。依據重心移動軌跡，2011—2020年土地城鎮化重心年均移動距離為1.423 km，年均移動距離較小，說明江蘇省土地城鎮化發展趨勢比較穩定。其中2013—2014年移動距離最大，為東南方向，距離為3.312 km；2014—2015年移動距離最小，為西北方向，距離僅為0.227 km。除2011—2012年、2013—2014年、2017—2018年向東南方向移動和2012—2013年往東北移動之外，其余各年份均是向西北方向移動。這表明蘇北地區的土地城鎮化率正在穩步提升，主要原因是江蘇省人民政府辦公廳2008年9月25日發布的《關于進一步支持蘇北地區加快發展的政策意見》，讓蘇北地區發展取得了一定的成效。

表1 2011—2020年土地城鎮化重心移動匯總表

3.2 土地城鎮化差異分析

2011—2020年土地城鎮化標準差橢圓計算結果如表2所示。2011—2020年橢圓位置變化較小，以蘇中地區為核心，基本覆蓋了江蘇省最發達的地區。

表2 江蘇省土地城鎮化標準差橢圓參數變化表

從橢圓的轉角來看，從2011年的136.589°增長到136.679°，增長幅度不大。江蘇省土地城鎮化率在空間上呈現西北—東南的態勢，并呈現繼續向西北—東南轉變的趨勢。從沿y軸方向上的標準差來看，從2011年的0.803 增至2020年的0.806，增幅較小，但表明土地城鎮化在主要方向上出現分散現象。其中，從2011年的0.803 增至2013年的0.809，說明在主要方向上出現分散，2013年從0.809 降至2020年0.806，表明此間主要方向上出現了極化現象。從短軸方向上看，土地城鎮化標準差從2011年的1.939 降至2020年的1.895，說明土地城鎮化在東北—西南方向上出現極化，2011—2012年、2015—2019年在東北—西南方向上出現分散，2012—2015年、2019—2020年在東北—西南方向上出現極化。

3.3 土地城鎮化集聚特征分析

從全局自相關來說，計算江蘇省2011—2020年土地城鎮化的莫蘭I 指數（Moran's I index）、z-分數（z-score）亦稱標準分數（standard score）、p概率值（probability value）亦稱p-值，2011—2020年江蘇省土地城鎮化率均存在顯著的空間自相關，且是正相關（見表3）。各時期的莫蘭I 指數值均通過了蒙特卡洛模擬999 次檢驗，各年的莫蘭I 指數數值皆在0.4 以上，且z 分數均大于2.58，p-值皆為0.001，說明2011—2020年江蘇省土地城鎮化率均通過了顯著性檢驗。10年間的莫蘭I 指數在波動中逐漸下降，從2011年的0.482 降至2020年的0.457，表明江蘇省土地城鎮化率的區域差異正在逐漸減少。

表3 江蘇省縣市全局自相關結果表

從冷熱點分析，在ArcGIS 中運用熱點分析(Getis-Ord Gi*)工具計算出Gi_Bin 值，將其分為5 類，分別是冷點區、次冷點區、溫點區、次熱點區、熱點區。2011年的土地城鎮化冷點區域為淮安市、寶應縣、鹽城市，熱點區為江陰市、無錫市、常熟市、昆山市、蘇州市，次熱點區則為張家港市、宜興市、太倉市。2020年的土地城鎮化冷點區域僅為淮安市、鹽城市，熱點區仍為江陰市、無錫市、常熟市、昆山市、蘇州市，次熱點區則由3 個地區增加至5 個。整體上，江蘇省土地城鎮化呈現南部＞中部＞北部的分布格局。

通過分析發現：一是熱點區的縣市數量較少，次冷點區的縣市數量較多，2011年、2020年熱點區域均為總數的9.26%；2011年次冷點區占總數的75.93%，2020年次冷點區占總數的70.37%。二是冷點地區位于蘇北地區，熱點區和次熱點區分布在蘇南地區；2020年與2011年相比，冷點區有所減少，反映江蘇省土地城鎮化率有所提升，熱點區數量沒有改變。三是蘇中、蘇南地區變化相對于蘇北地區較明顯一些，蘇州市及周邊是江蘇省土地城鎮化的集聚區。

究其原因在于兩個方面，首先是區位條件。蘇南地區的城市絕大多數地處長江三角洲地區，在自然方面，地勢平坦、氣候溫和、水資源充足，礦產資源豐富、土壤肥沃；在基礎設施方面，蘇南地區交通便捷，密集的交通網促進了城市之間的互動發展，并且也加強了與龍頭城市——上海的聯系，能夠受到上海的輻射帶動作用；優越的交通網會加快貨物的流通速度，資金積累也會加快，造成土地城鎮化的速度加快。其次在于產業結構的影響。在國民經濟不斷發展的今天，發展高收入彈性的第二、三產業更有利于經濟發展，蘇北地區第一產業比重較高，第二、三產業占比較低，而蘇南地區第二、三產業占主導位置，能吸納較多的勞動者就業，因此城鎮化水平處于優越的位置。

4 空間格局預測

依據2011—2020年初始數據對2025年后江蘇省土地城鎮化率進行預測，灰色預測模型中，后驗差比C 值小于0.35，說明模型精度等級好；0.35~0.5之間，說明精度合格；0.5~0.65，說明基本合格；大于0.65，說明模型精度等級不合格。小誤差概率p值一般小于0.7 說明模型不合格，為驗證模型是否通過檢驗，運用后驗差檢驗法判斷模型精度，海安市后驗差比C 值0.536、小誤差概率p值為0.500，江陰市后驗差比C 值0.331、小誤差概率p值為0.600，意味著模型精度不合格。其余縣市均通過了精度檢驗。因此，直接剔除未通過精度檢驗的數值，將通過檢驗的剩余值在ArcGIS10.2 中進行空間自相關分析及趨勢變化分析。

2025年，江蘇省土地城鎮化率的莫蘭I 指數為0.481、z-分數為5.255、p-值為0，2025年土地城鎮化率通過了顯著性檢驗，且莫蘭I指數在空間上為正相關。從冷熱點區來看，2025年冷點區只有1個位于蘇北地區。熱點區位于蘇州市及其周邊和省會周邊地區，主要有鎮江市、句容市、常州市、宜興市、無錫市、常熟市、蘇州市。與2020年相比，熱點區域略微增加，冷點區有所減少，表明土地城鎮化率極化現象有所減弱。

從標準差橢圓的各項指標來說，沿x軸的標準差為2.05 km，沿長軸方向的標準差為0.854 km，較2020年分別增加0.155 km、0.054 km，表明縣市土地城鎮化更為分散。轉角為137.216°，較2020年的轉角增加了0.537°，江蘇省土地城鎮化率呈西北—東南的態勢，表明蘇北地區城鎮化率在逐漸增高。

從重心坐標來看，2025年江蘇省土地城鎮化重心從揚州市境內移動到高郵市境內，偏移36.808 km，年均移動7.362 km，2020—2025年蘇北地區的土地城鎮化速度有所加快。

根據預測結果，2025年蘇北地區雖然仍有冷點區，但數量僅為1。江蘇省土地城鎮化有向西北—東南方向的趨勢，表明城鎮化極化現象有所減弱。除此之外，江蘇省土地城鎮化重心從揚州移動至高郵市境內，表明蘇北地區城鎮化速度有加快跡象。整體來看，未來江蘇省土地城鎮化將逐步向蘇北方向發展，但蘇南、蘇北地區土地城鎮化不平衡發展的現象仍然存在。

5 結論與討論

江蘇省土地城鎮化率在2011—2020年整體上呈現聚類趨勢，表現出顯著的空間正相關性；但2011年Moran's I 從0.482 波動降至2020年的0.457，表明江蘇省土地城鎮化率的區域差異正在逐漸降低。江蘇省土地城鎮化熱點地區較少，次冷點區較多，冷點區主要分布在蘇北地區，熱點區分布在江蘇省南部地區及南部偏西地區，灰色預測GM（1,1）模型的預測結果也基本驗證該結論。江蘇省土地城鎮化率呈現“南部＞中部＞北部”的空間分布格局。2011—2020年，江蘇省土地城鎮化重心在（119.74°E，32.484°N）至（119.775°E，32.496°N）之間變動，2025年預測重心偏移到高郵市境內，橢圓標準差曲線變化幅度不大，基本覆蓋江蘇省大部分地區，江蘇省土地城鎮化在空間上呈現西北—東南的態勢，并存在繼續向西北—東南轉變的趨勢。預測結果顯示，江蘇省土地城鎮化演變有向蘇北發展的趨勢,但蘇南、蘇北地區土地城鎮化不平衡發展的現象仍然存在。因此，根據結論和預測結果對江蘇省土地城鎮化發展提供差異化的建議。

一是，蘇南地區應當采取土地減量，集約高效的發展方式，警惕如果將大面積的城市土地用來搞建設，將會使城市開發強度過載，會對城市品質構成重大威脅，也會對城市的資源和環境承載力構成重大挑戰。要促進土地資源的集約高效利用，就要對中心城區的土地做到經濟加密、功能加密和設施加密，實施緊湊型的城市土地空間發展戰略。二是，蘇北地區應當優化產業結構，推動產業結構轉型升級，各城市要注重提高第二、第三產業在產業結構中的比重，促進第一、第二、第三產業健康協調發展。另外各城市之間要加強經濟、產業、文化聯系，特別是徐州，其作為資源型城市的轉型升級，具備引領性，要突破“地級市思維”，推動蘇北地區協同發展，推動蘇北地區土地城鎮化發展，追趕蘇南地區的步伐。三是，對于江蘇省整體，要促進南北互動，協同發展。江蘇省土地城鎮化率呈現“南部＞中部＞北部”的空間分布格局，土地城鎮化發展不協調問題突出，蘇南地區在江蘇省土地城鎮化過程中占據優勢，故而應加快蘇中全面融入蘇南步伐，補齊蘇北相對薄弱地區發展短板，強化南北聯動機制建設。