山西省縣域城鎮低效用地空間格局分異與影響因素研究

劉慧芳 畢如田 王 瑾 郭永龍

(山西農業大學資源環境學院， 太谷 030801)

0 引言

新一輪國土空間規劃要求空間利用從增量開發向存量運營轉變，在此背景下城鎮低效用地成為城市創造增量價值、提升空間質量及提高生活品質等問題解決的焦點。根據2013年原國土資源部下發的《開展城鎮低效用地再開發試點指導意見》中低效用地識別標準，中國土地勘測規劃院進行城鎮低效用地的調研，結果顯示城鎮空閑地面積為40.9萬hm2，約占全國城鎮土地總面積的5.63%，為全國城鎮工業用地面積的1/4。從空間分布上，經濟發達地區的低效用地規模相對較大，東部地區明顯多于東北、中部和西部地區，其總量超過全國1/2[1]。隨著國家政策強制、產業轉型發展及土地供需失衡等問題凸顯，城鎮低效用地成為建設用地潛力挖潛的重要來源[2]。

根據《開展城鎮低效用地再開發試點指導意見》，城鎮低效用地是指布局混亂、利用粗放、用途不合理和建筑危舊的城鎮存量建設用地，其規模會根據土地供給市場和低效標準動態調整而發生變化。城鎮低效用地的產生不僅表現為利用效率、產出效益、地塊形態及轉型方向等方面[3]的條件不足或缺失，還表現出區域地形地貌、經濟水平、政策制度、社會條件、歷史背景等方面的約束。因此，城鎮低效用地問題研究不僅要關注微觀層面條件不足或缺失，更應該關注區域層面城鎮低效用地的宏觀演化機理。

城鎮低效用地是由多因素、多主體、多目標、多尺度綜合作用下形成，具有多維屬性和空間屬性。近年來國內外學者對低效用地進行了深入研究，從影響因素看，地理區位[4]、投入強度[5]、基建程度[6]、管理水平[7]、參與對象[8]、利用方式[9]均是低效用地形成的關鍵因素；從管理主體看，主要圍繞中央政府、地方政府、企業、個人及市場等主體[10-11]與低效用地之間互動作用進行研究；評價目標也逐步多元化，丁一等[12]通過構建內部性質和外部特征兩個維度評價低效用地地塊自身發展狀況及用地適宜程度。徐剛等[13]以實施為導向，構建用地升級潛力成本和區域發展訴求評價指標體系，以成本累計和價值修正方式對用地內涵式精細化進行評價；在研究尺度上，多集中在城市[14]、縣級[15]及鄉鎮[16]等尺度，還未涉及省級層面。但在當前國土空間規劃中，一方面“三線”控制及城鎮用地外延管控要求重新布局城鎮用地，另一方面城鎮建設用地供給短缺驅動城鎮建設用地格局發生演變。因此系統研究低效用地的空間分異規律及驅動機制，是優化城鎮用地格局，完善國土空間規劃的客觀需要，但現有研究中，鮮有從省級層面研究低效用地空間分布格局及其分異機理的報道。

山西省地形地貌類型多樣，城鎮低效用地分布點多面廣，城鎮低效用地與空間要素相互作用的機理錯綜復雜。2017年山西省完成了106個縣級的城鎮低效再開發規劃，對7 000多塊低效用地完成評價、識別及再開發利用規劃。在已有成果基礎上，深入研究低效用地空間分異規律，厘清低效用地和空間要素之間作用機理，揭示宏觀省域層面低效用地形成機制，對建立有效的城鎮低效用地管理機制具有一定參考價值。因此，本文立足于國土空間規劃需求，以城鎮低效用地為研究對象，構建城鎮建設用地低效化的“低效-自然-經濟-社會”(Inefficiency-nature-economy-society，INES)理論分析框架，刻畫山西省城鎮低效用地空間分布格局，探測識別城鎮用地低效化的主導因子，揭示省域低效用地分異規律，以深化低效用地形成的理論認知和促進對國土空間規劃學科前沿問題的探索。

1 研究區概況與數據來源

1.1 研究區概況

山西省位于北緯34°36′～40°44′，東經110°15′～114°32′，地處黃河流域中部，總面積15.67萬km2，轄11個市，117個縣級行政單位(圖1)。山西省地貌類型復雜多樣，具有“兩山夾一川”的獨特地貌，即呂梁山脈、太行山脈及汾河谷地。省年平均氣溫4.2～14.2℃，總體分布趨勢為由北向南升高，由盆地向高山降低；多年平均降水量為508.8 mm，2017年全省多年平均水資源總量123.8億m3；礦產資源豐富，煤炭保有資源儲量2 709.01億t，占全國保有資源儲量的17.3%，居全國第三位；2017年末常住人口3 702.4萬人，全年實現地區生產總值約15 528.4億元，全社會固定資產投資6 140.9億元。

圖1 山西省地形地貌Fig.1 Landform of Shanxi Province

1.2 數據來源

圖2 區域多維低效用地系統的作用關系Fig.2 Interaction between regional multidimensional urban underused land

城鎮低效用地面積數據來源于2017年山西省各城鎮低效用地調查數據庫，根據山西省城鎮低效用地再開發調查要點與規程，分為舊城鎮、舊工礦和舊村莊3種類型城鎮低效用地，共106個縣域調查單元。DEM數據來源于中國科學院計算機網絡信息中心地理空間數據云平臺(http:∥www.gscloud.cn)30 m分辨率的DEM數據，借助Arc GIS軟件通過DEM數據進行海拔和地形起伏度的計算提取，土地資源數據來源于2017年土地利用變更數據庫，水資源總量來源于《水資源統計公報》(2017年)，行政區劃數據來源于國家測繪局地理信息資源目錄服務系統，比例尺為1∶1 000 000；土地出讓面積及類型來源于中國國土資源與經濟社會發展統計數據庫(2015—2017年)；各縣域對外交通樞紐數據來源于百度、高德地圖；其他社會經濟類數據來源于《中國縣域統計年鑒(縣市卷)》(2018年)、《2017年經濟和社會發展統計公報》。

2 理論框架與研究方法

2.1 理論框架

2.1.1區域多維城鎮低效用地系統

土地系統核心問題是人地關系[17]，區域多維城鎮低效用地系統(簡稱“區域低效”)是在特定區域內，由地理區位、資源稟賦、經濟水平、基礎設施等多維要素相互作用構成的，具有一定功能和結構的復雜人地系統(圖2)。主要包括2類要素3個維度：①以“地”為核心要素的自然維度，刻畫城鎮低效用地的自然環境、生態條件、資源稟賦等方面的劣勢，反映低效用地與自然地理環境之間的關系。②以“人”為核心要素的經濟維度和社會維度，經濟維度表征區域在經濟水平、市場發育、勞動力規模及對外交通等方面對低效用地的影響；社會維度表征人口規模、用地制度政策限制、公共基礎設施建設及用地技術等方面區域差異，對城鎮低效用地空間分異的影響，反映了城鎮低效用地與社會系統之間的關系[18]。區域低效是人地系統發展演化過程中“人-地”之間動態耦合失衡的外在表現形式。

2.1.2系統分析框架

區域低效的多維性決定了其復雜性特征。在區域低效形成機理上，這種復雜性表現為城鎮低效用地影響因子的多樣性、作用途徑的交互性以及低效用地表征的多維性。從影響因素看，影響區域低效用地空間格局分布的因子包括以“地”為核心的自然環境和以“人”為核心的經濟社會兩類。其中自然環境包括地形氣候、生態系統和資源稟賦，社會經濟要素包括經濟水平、市場條件、勞動力條件及對外交通樞紐數、人口規模、公共服務、政策制度及技術條件。從作用途徑來看，區域低效的發生發展是區域之間以及區域內部空間要素共同作用的結果。從表征維度來看，包括自然、經濟和社會等3個維度(圖3)。“低效-自然-經濟-社會”框架具體表現在以下3方面。

圖3 區域低效用地系統的“低效-自然-經濟-社會”分析框架Fig.3 Theoretical framework of “inefficiency-nature-economy-society(INES)”of regional multidimensional urban underused land

(1)低效-自然

自然環境對低效用地的影響是難以改變的，對區域低效形成發揮基礎性作用。自然因子的用地低效化機理主要表現在自然條件、生態環境和資源稟賦對土地利用的影響3方面：①地形和氣候是影響區域低效的主要自然條件。地形條件決定著城市用地的自然供給，是土地利用最基本的約束力量[19]，自然剛性供給決定著土地利用規模及方式，如山區城市建設相對平原區規模小、建造成本高，交通較困難，自然災害頻發，且受地形條件限制人口較難集中居住，難以吸引人口聚集和經濟發展，因此城市建設規模受到約束，降低了城鎮低效用地形成概率和規模；氣溫、光照等條件對大區域的空間布局有一定影響，主要通過人們愿意選擇溫暖陽光區域的行為決策來影響土地利用。②生態系統表征該區生態保護功能。生態保護區設置限制建設用地擴張，強制該區域內涵式挖掘建設用地利用潛力，減少城鎮低效用地規模。③資源稟賦主要指能源、水和土地，是二、三產業發展的基礎，進而反映到城鎮土地利用結構、布局、效益及強度等方面。山西省是典型的資源型省份，多地市依托礦產資源開發而繁盛，其用地結構也圍繞礦產產業需求布局，但隨著山西省產業逐步轉型，舊工礦低效用地逐漸縮減轉型；干旱缺水是山西省的基本省情，也是制約山西省二、三產業及城鎮化發展的短板，因此水資源總量是山西省城市建設規模及用地強度和效益的重要依據；建設用地的稀缺程度直接影響人們對低效用地的利用觀念和投入成本。在建設用地資源較少地區，其稀缺程度越高迫使土地使用者采用更多資本代替土地，區域低效化程度較低，反之在建設用地資源較多的地區，土地使用成本偏低，土地使用者偏向土地代替資本，不可避免形成區域低效化[20]。

(2)低效-經濟

經濟系統要素是低效用地影響最重要和最直接的因素，在區域低效形成過程中也發揮著決定性作用。經濟系統因子的低效化機理主要表現在經濟條件、市場條件、勞動力規模、對外交通樞紐數等方面：①經濟條件是土地利用的重要影響因素，主要表現在，經濟增長推動了城市邊緣快速擴張及中心城區發展緩慢，土地要素與經濟要素配置不平衡，催生了低效用地；經濟發展又保障了城鎮低效用地再開發所需的資金、物質、技術和人力，推動城鎮低效用地再利用，其規模呈逐步縮減趨勢。②市場條件主要指土地市場發育程度對區域低效形成的影響，增加存量土地出讓比例引導土地使用者更加重視存量土地有效利用，減少城鎮低效用地規模。③勞動力狀況表征勞動力規模，充足優質的勞動力規模為產業發展提供內生動力，推動產業用地結構優化，減輕低效。④對外交通樞紐數反映地區對外交流的強度。對外交通樞紐數影響物質、信息和能量等要素的流動性，進而影響到土地和社會經濟要素的流動速度和配置效率，對低效用地的形成或再利用具有基礎性影響作用。

(3)低效-社會

社會系統對區域低效化具有放大強化效應，主要表現在人口規模、公共服務能力、政策制度和技術條件[21]。①人是經濟社會發展過程中重要的能動要素，也是最具活力的要素[22]，在區域低效化過程中，它也是最具有活力的驅動因素之一，表現為人口規模變化影響土地需求的變化，通常人口規模增大進而提高人口密度，帶動土地需求，引導人們追求存量低效土地的開發利用。②公共服務能力主要體現在公共產品數量，是城市建設質量和品質的直接體現，公共服務能力降低會降低土地利用的外部效益形成低效[23]。③政策與制度設計表現在土地管理制度設計的公平與效率[24]。從區域上看，國家重大的土地利用政策直接影響土地市場供需和競爭態勢，比如“三線”的設置強制政府追求存量、低效用地的內涵挖掘。國土空間規劃直接推動區域低效用地與其他生產生態要素空間組合布局，引起用地格局空間分異。從項目管理上，政策約束力弱、用地門檻低，對投資強度、建筑容積率、建筑密度要求不到位，也是低效用地產生的原因。④技術水平對區域低效化的影響主要表現在，技術創新提高低效用地配置能力和利用效率。如土地節約集約利用技術、土地整理復墾技術、國土空間規劃技術等從根本上優化低效用地利用方式及效率，一定程度上改變低效用地空間布局[25]。

根據區域多維低效用地理論分析框架建立城鎮低效用地空間分布影響因子體系，如表1所示。

表1 城鎮低效用地空間分異影響因子體系Tab.1 Index system for spatial differentiation pattern of urban underused land

2.2 研究方法

2.2.1空間自相關

根據地理學第一定律，事物和空間鄰近事物存在空間自相關，且距離越近空間依賴程度越高，具體衡量指標可采用全局空間自相關和局部空間自相關指數。全局空間自相關指數反映區域低效用地整體的空間分布特征，局部空間自相關指數反映每個縣域低效用地屬性特征與鄰近縣域低效用地特征值之間的相似性或相關性。采用GeoDa軟件中Queen原則計算不規則圖形的空間權重矩陣[26]。

全局Moran’sI指數和局部Moran’sI指數計算公式為[27]

(1)

(2)

式中N——調查縣域的數量，為106個

n——與村莊i相鄰接的村莊個數

Xi、Xj——第i、j調查縣域城鎮低效用地面積

w(i,j)——空間權重矩陣

I——全局Moran’sI指數，I∈[-1，1]，I>0表示空間正相關，I=0表示空間不相關，I<0表示空間負相關

Ii——局部Moran’sI指數，Ii∈[-1，1]，Ii>0表示低效用地規模同質集聚(高高或低低集聚)，Ii=0表示空間不相關，Ii<0表示低效用地規模異質集聚

局部Moran’sI顯著性檢驗指數公式為

(3)

式中E(Ii)——期望值 var(Ii)——方差

z-score值為正且顯著，代表該區域范圍內相似值的高值或低值的空間集聚；值為負且顯著，則代表區域范圍內高值和低值交錯分布形成空間集聚。

圖4 山西省城鎮低效用地空間分布Fig.4 Spatial distribution of urban underused land spatial distribution in Shanxi Province

2.2.2地理探測器

采用地理探測器探測區域城鎮低效用地空間分異及其因子驅動力，包含4個探測器：分異及因子探測、交互作用探測、風險區探測和生態探測。本研究主要采用分異及因子探測和交互作用探測2個探測器[28]。

因子探測：通過分析影響因子Z與因變量在空間分布上的相似性，探測單個因子對因變量驅動力，用q表示，反映影響因子Z能夠解釋q×100%的因變量，q∈[0,1]，值越大表示影響因子Z的驅動力越強[24]。q計算式為

(4)

式中L——自變量Z的分區(類)數

Nh——第h個分區內的縣域個數

σ2——整個研究區的縣域低效用地規模方差

SSW——層內低效用地規模方差之和

SST——全省低效用地規模總方差

交互探測：探測2個影響因子Zi和Zj共同作用時對自變量產生的驅動力，具體作用類型見表2。

表2 因子交互作用探測類型Tab.2 Types of interaction between two covariates

3 結果與分析

3.1 縣域低效用地規模統計特征

圖5 山西省低效用地面積累積頻率分布Fig.5 Cumulative frequency distribution of urban underused land spatial distribution in Shanxi Province

由圖4、5可知，2017年山西省縣域城鎮低效用地面積為0.42～1 071.93 hm2之間，其中面積介于0.42～65 hm2的縣域最多，共94個，占89.09%；265.87～1 071.93 hm2的縣域共12個，占10.91%，呈現一定的集聚分布特征；縣域城鎮低效用地規模均值為118.11 hm2，大于中位數50.79 hm2，峰度系數和偏度系數分別為10.16和3.12，呈尖峰右偏尾分布，表明縣域城鎮低效用地規模呈低值集聚分布，高值零散分布。從空間格局上看，低海拔的汾河谷地分布的城鎮低效用地規模高于高海拔的呂梁山和太行山區的低效用地規模。

從類型上看，縣域舊城鎮低效用地面積主要為0～77.43 hm2，只有15.69%的縣域城鎮低效用地面積在77.43 hm2以上，峰度和偏度分別為19.94和4.03；縣域舊村莊低效用地面積主要在0～59.49 hm2之間，峰度和偏度分別為18.54和4.16；縣域舊廠礦低效用地面積主要在0～58.99 hm2之間，峰度和偏度指數為11.85和3.28。總體上，3類低效用地規模均呈尖峰右偏尾分布，為低值集聚分布特征。

3.2 縣域低效用地規模空間集聚特征

3.2.1全局空間分異特征

運用GeoDa計算全局自相關指數可知(表3)，山西省縣域低效用地規模在10%的顯著水平下呈現較弱的同質空間集聚性，Moran’sI指數為0.056，z-score為1.13，表明縣域低效用地規模水平對鄰近縣域低效用地利用影響較弱。從類型上看，I由大到小依次為舊廠礦(0.056)、舊城鎮(0.027)、舊村莊(0.026)，說明舊工礦呈現更強的集聚性，而舊城鎮和舊村莊空間集聚性偏弱。

表3 不同低效用地類型的空間集聚特征Tab.3 Spatial clustering characteristics of different urban underused land types

3.2.2局部空間分異特征

圖6 城鎮低效用地局部空間相關性分析Fig.6 Local spatial correlation of urban underused land

由圖6可知，縣域城鎮低效用地規模顯著高值集聚區(HH)主要分布在晉中部的太原中心城區與晉東南的上黨區和壺關縣；顯著低值集聚區(LL)主要分布在晉北呂梁山區(右玉等9縣)；顯著高低集聚區(HL)主要分布在晉北的大同城區和原平市；顯著低高集聚區(LH)分布在清徐等5縣，分別圍繞在太原城區和上黨城區周圍。從類型上看，舊城鎮低效用地HH區集中在山西太原中心城區，LL區分布在晉北呂梁山區(右玉等9縣)，LH區分布在晉中部(壽陽等4縣)；HL區分布在晉北的渾源縣和原平市，圍繞在低值集聚區周圍。舊廠礦低效用地HH區分布在晉中部(陽泉郊區和陽泉礦區)和晉東南(上黨區和壺關縣)；LL分布在晉西北部(右玉等9縣)及晉西南部(石樓等3縣)，LH區分布在晉中部的清徐和晉東南部(長子縣和平順縣)，HL區分布在晉北部(原平縣)和晉中部(離市區)。舊村莊低效用地HH區分布在晉中部(靈石縣)，LL區分布在晉北部(偏關等6縣)及晉南部(萬榮縣和鹽湖區)，LH區離散分布在晉中部(壽陽等5縣)及晉東南部(壺關縣)。

總體而言，山西省城鎮及各類型低效用地的HH區主要分布在晉中部及晉南部的太原、陽泉、靈石、長治等中心城區，LL區主要分布在晉西北的呂梁山區，LH區主要圍繞在各中心城區周圍，HL區分布較零散。太原等中心城區人口、經濟和地形條件等核心優勢明顯，在城鎮化快速進程中，以土地作為經濟發展的條件，出現多批少用或批而未用等浪費土地現象，形成低效用地HH區；而晉西北呂梁地區由于地形條件限制，建設用地面積有限，限制了低效用地產生，形成LL區；LH區主要圍繞具有核心優勢的中心城區周圍。

3.3 縣域低效用地規模影響因素的地理探測器分析

根據地理探測器對自變量為類型變量的要求，借助專家經驗法和自然斷裂法，將因子分為高、中高、中低和低共4級，分別以全省城鎮、舊城鎮、舊廠礦和舊村莊低效用地規模水平為因變量，探討各因子對不同類型低效用地的影響作用。

3.3.1因子探測

因子探測是通過比較因子驅動力q識別空間分異的主導因子(表4)。從全省看，常住人口規模(q=0.498)、GDP(q=0.447)、對外交通樞紐數(q=0.291)、地均GDP(q=0.237)和規模以上工業企業數(q=0.181)是山西省城鎮低效用地規模空間分異的主導因子，且都通過了顯著性檢驗(P<0.1)。表明山西省低效用地規模空間分異主要受人口、經濟、政策和交通等社會經濟類因子影響，而人均建設用地面積、水資源總量和礦產資源儲量等自然資源類因子的q較小；社會經濟類因子與土地利用轉型有密切聯系，其空間分異特征明顯，反映社會經濟類要素空間流動引導效果差，與土地要素空間配置失衡，對城鎮低效用地空間分異驅動顯著；而自然資源對低效用地的驅動力較弱，一方面是與資源稟賦的地域性有關，另一方面經濟技術高速發展削弱了自然因子對土地利用限制的影響。

表4 山西省城鎮低效用地及不同類型低效用地影響因素的q分布Tab.4 q distribution of influencing factors of different urban underused land types in Shanxi Province

圖7 山西省城鎮低效用地空間分異的因子交互探測結果Fig.7 Interactive detection results of spatial differentiation pattern of urban underused land in Shanxi Province

從類型來看，舊廠礦低效規模空間分異的主導因子為常住人口規模(q=0.382)、地均GDP(q=0.353)、城鎮存量土地出讓比例(q=0.305)、GDP(q=0.192)及對外交通樞紐數(q=0.128)，且都通過了顯著性檢驗(P<0.1)；而礦產資源儲量、水資源總量和平均容積率的q值偏小，表明資源稟賦和制度政策對舊廠礦低效用地規模的驅動力較弱；主要因為資本、人才、交通、市場等社會經濟類因子促進工業發展集聚，競爭力增強，政府加強投資，因子集聚程度不同影響全省工業用地空間布局；而自然資源因子逐步被技術和勞動力而替代，驅動力逐漸減弱。舊城鎮低效用地規模空間分異的主導因子為社會經濟類因子，主要包括常住人口規模(q=0.363)、GDP(q=0.324)、地均GDP(q=0.181)、對外交通樞紐數(q=0.172)和人均公共基礎設施數(q=0.113)，且都通過了顯著性檢驗(P<0.1)；而自然類因子中人均建設用地面積、林草地面積比例和礦產資源儲量對舊城鎮低效用地類型的驅動力偏弱；人口、GDP、地均GDP、交通及公共服務等都是縣域發展驅動因子，但由于隨著區域經濟的發展以及城市擴張，一方面社會經濟類要素向新建城區集聚，中心城區發展驅動力被削減，基礎設施陳舊、落后，經濟衰落；另一方面新增建設用地供給過剩，綜合效應催生低效用地。舊村莊低效用地規模空間分異的主導因子為常住人口規模(q=0.435)、GDP(q=0.421)、對外交通樞紐數(q=0.237)、地均GDP(q=0.222)和規模以上工業企業數(q=0.218)，且都通過顯著性檢驗(P<0.1)；而水資源總量、人均建設用地面積和礦產資源儲量對舊村莊低效用地類型的驅動力偏弱。隨著城鎮化加快，部分村莊出現“有宅無房，有房無人，外實內空”的閑置凋敝低效用地，其主要原因是村莊偏遠交通不便、經濟支柱產業缺失、經濟發展遲緩、農村人口減少，對土地高效利用沒有迫切的市場需求，上述因子的空間分布差異直接影響了舊村莊低效用地空間分異格局。

總體而言，社會經濟要素是影響各類低效用地空間分異的重要驅動因子，而自然因素對各類低效用地空間分異的驅動力偏弱。

3.3.2交互探測

通過顯著性檢驗的20個因子對山西省及3個類型低效用地的交互作用類型以非線性增強為主、雙因子增強為輔，因子交互作用的驅動力大于單因子驅動力。對山西省城鎮低效用地及各類型而言，常住人口規模、地均GDP、GDP、R&D經費投入強度4個因子驅動力較強，其他因子和這4個因子交互作用后q均有不同程度提高；其中常住人口規模對因子交互作用的影響力最強，凸顯人力資源在區域低效中的驅動效應(圖7，受篇幅限制未表示出各類型低效用地影響因子的交互探測結果)。

就各類型而言，對舊廠礦低效用地空間分異驅動力較高前5組由大到小依次為地均GDP∩人均公共設施數(q=0.679 8)、地均GDP∩常住人口規模(q=0.649)、存量土地出讓比例∩二三產業從業人員數(q=0.614)、存量土地出讓比例∩GDP(q=0.613)、存量土地出讓比例∩人均GDP(q=0.581)，且經濟系統因子間、經濟系統因子與自然系統因子的交互作用均表現為非線性增長，說明經濟因子的交互作用更強，對舊廠礦低效用地空間分異驅動顯著。社會系統因子中(除平均容積率和建設用地地均固定資產投資)與其他因子交互作用以雙因子增強為主，說明社會系統因子對舊廠礦低效用地規模驅動較大，但低于經濟系統因子交互作用產生的驅動力。對舊城鎮低效用地驅動力較高的前5組由大到小依次為常住人口規模∩對外交通便利度(q=0.804)、常住人口規模∩二三產業從業人口數(q=0.692)、常住人口規模∩年均氣溫(q=0.708)、 對外交通樞紐數∩GDP(q=0.678)、 常住人口規模∩存量土地出讓比例(q=0.677)，社會系統因子與其他因子交互作用類型以非線性增強為主，總體高于經濟系統因子(除GDP)與自然系統因子交互作用的q值，表明社會系統因子對舊城鎮低效用地的驅動力更強。對舊村莊低效用地驅動力較高的前5組由大到小依次為地均GDP∩規模以上工業企業數(0.867)、地均GDP∩GDP(0.764)、GDP∩林草地面積(0.695)、GDP∩海拔(0.590)、GDP∩年均氣溫(0.548)，社會系統因子與其他因子交互作用類型以非線性增強為主，而經濟系統因子中只有GDP與其他因子交互作用的q有明顯提高，顯然社會系統因子對舊村莊低效用地規模的驅動更強，而經濟系統和自然系統對舊村莊低效用地規模的影響偏弱。

3.3.3主導因子分異機理

基于上述影響因子探測結果，結合區域低效理論分析框架，進一步探討影響城鎮低效用地規模的主導因子及內在機理，主導因子空間分異格局如圖8所示。

圖8 山西省城鎮低效用地主導因子空間分異格局Fig.8 Spatial differentiation pattern of leading factors of urban underused land in Shanxi Province

(1)常住人口規模

人口規模反映了縣域人口集聚規模，刻畫了低效用地的主體發展能力和人力資本潛力水平。因子探測結果顯示，常住人口規模是影響因子中驅動力最強的因子，q為0.498。從省域尺度看，低效用地規模與常住人口呈一定負相關關系，多數縣域人口規模越高，低效用地規模相對較低。常住人口規模是地區社會經濟發展的重要基礎，也是市場需求的重要來源，常住人口規模越高，社會發展所依靠的人力資源及其創造的資本技術越多，土地市場需求也會越旺盛，有助于降低城鎮低效用地規模。但是，常住人口規模越大對土地需求越大，推動城市快速擴張，造成建設用地粗放利用，城市低效用地隨之形成，比如太原、大同及長治中心城區。

(2)GDP

因子探測結果顯示，GDP是經濟系統中驅動力較強的影響因子，q為0.447。從空間分布上，經濟發展水平低的縣域主要分布在呂梁山和太行山等高海拔地區，且縣域城鎮低效用地規模偏低；經濟發展水平高的縣域主要分布在平川地區，且低效用地規模較高；經濟發展水平與低效用地規模在空間分布上呈正相關關系，經濟發展水平高的縣域，對建設用地需求較高，再加上地方政府對土地財政依賴，需求供給雙向提高，可能造成土地供給過量及土地利用效率偏低，形成低效。

(3)地均GDP

因子探測結果顯示，地均GDP是山西低效用地空間分異的主導因子，q為0.237。從空間格局上看，地均GDP水平卻與低效用地規模分布總體呈正相關關系，即地均GDP水平越高，低效用地規模越高，尤其是在山西省平川地區表現更突出，說明在城鎮化初期，山西省土地利用政策約束力度偏弱，建設用地開發利用呈高投入低產出的低效外延擴張模式發展，土地利用效率偏低。

(4)對外交通樞紐數

該值反映了縣域到其他區域的便捷程度及區位條件，表征了火車站、港口、長途車站、機場、高速公路出入口和其他重要對外交通節點的數目，是經濟系統中影響較顯著的因子，q為0.291，且通過了顯著性檢驗(P<0.1)。低效用地規模與對外交通樞紐數呈一定的空間正相關關系，即對外交通樞紐數越高，低效用地規模越高。對外交通樞紐數決定了縣域的社會、自然和經濟要素之間流動和集聚的通暢性，進而耦合又決定土地利用效益區位差異。在省域內，對外交通樞紐數越高，其土地利用效益應該隨之增加，但由于用地結構和用地方式不合理，造成土地利用效益偏低形成低效用地。如太原中心城區的城中村、城邊村和工業用地，其用地方式與區位條件不匹配造成預期用地效益低下，形成低效。

(5)海拔

因子探測結果顯示，海拔是決定要素空間分布的基礎影響因子，q為0.037。從低效用地規模與海拔的空間分異特征看，兩者具有較強的負相關性，海拔較高的區域，低效用地規模偏低。海拔作用于低效用地規模分異的途徑主要表現在兩方面：海拔較高的地區空間約束條件較強，建設用地供給有限；海拔高的區域，經濟發展水平偏低，建設用地需求偏低，沒有快速擴張的過程，低效用地規模有限。

3.4 討論

受資料限制，本研究還存在一些不足。首先從研究尺度上，由于數據限制無法從地塊尺度對低效用地的空間布局差異進行研究，研究結果不全面；其次從研究時間上，僅針對2017年的數據進行研究，研究結果缺乏動態趨勢分析；第三，空間要素對低效用地的影響是復雜非線性的，還需要從多角度多理論繼續完善理論框架。因此應深入探究城鎮低效用地空間分布與空間規劃的互動銜接，實現低效用地的高效持續利用，以便制定更具有針對性的國土空間規劃。

4 結論

(1)區域多維低效用地系統主要從2類要素和3大維度來解析，即“人” 、“地”2類要素代表的社會、經濟和自然3大維度。自然要素對區域低效用地空間分異的影響是固有的且難以改變，在空間分異過程中發揮著基礎性作用，主要表現在自然環境、生態條件、資源稟賦等方面。經濟要素在城鎮低效用地空間分異中發揮著重要決定性作用，主要表現在經濟條件、市場條件、勞動力狀況及對外交通樞紐數。社會要素則發揮著放大強化作用，主要包括人口條件、公共服務、政策制度和技術條件等。

(2)山西省城鎮低效用地空間布局呈明顯分異特征。城鎮低效用地以低值集聚分布為主，高值分布離散為輔；山西省城鎮低效用地空間分布呈較弱的空間正相關性，從類型上分析，舊廠礦低效用地呈現更強的集聚性，而舊城鎮和舊村莊低效用地空間集聚性偏弱；總體上經濟發達縣域的城鎮低效用地規模高于經濟落后縣域，平原地區縣域的城鎮低效用地規模高于山區丘陵地區，和全國低效用地空間分布規律相一致。

(3)山西省城鎮低效用地空間分異與空間要素密切相關，是多空間要素綜合作用的結果。從整體上看，常住人口規模、GDP、對外交通樞紐數、地均GDP和規模以上工業企業數是山西省城鎮低效用地規模空間分異的主導因子；常住人口規模、地均GDP、存量土地出讓比例、GDP、對外交通樞紐數、人均公共基礎設施數和規模以上工業企業數據是3個類型低效用地空間分異的主導因子，但各主導因子在不同類型低效用地的驅動力有一定差異。雙因子交互作用類型以非線性增強為主、雙因子增強為輔，且交互作用驅動力強于單因子驅動力。