十三五時期黔南州土地整治項目時空分異特征分析

梁勻生張迅張連猛謝元貴

(1.黔南布依族苗族自治州自然資源調查規劃院，貴州 都勻 558000；2.貴州省土地開發整治中心，貴州 貴陽 550001；3.貴州省土地綠色整治工程研究中心，貴州 貴陽 550001；4.貴州科學院，貴州 貴陽 550001)

引言

土地整治自20世紀90年代興起以來，在我國得以大規模開展，歷經近20a發展，已成為促進耕地保護、改善土地利用格局、提升土地利用效率的重要土地與生態系統調節手段及政策工具[1,2]。綜合國外對土地整治的研究，土地整治的內容不斷豐富，研究也不斷深入。最初研究主要集中于整治的模式[3-5]，隨著生態文明意識的提高，土地整治對于生態效益越來越關注[6-9]。目前土地整治內容的不斷豐富推動其技術逐漸成熟，相應產生了各種效益分析及評價研究，來倒逼有關土地整治內容、手段的研究發展[10-16]。從研究方法來看，關于土地整治空間分異格局特征的研究多采用面板數據對比分析[17]，或采用單一模型法如空間自相關[18,19]、重心模型法[20]等，對于多模型多指標復合分析研究較少。

鑒于此，本文基于2016—2020年黔南州已完成驗收入庫的土地整治項目，采用變異系數分析、核密度分析和重心模型探討了黔南州土地整治時空格局分異特征，為客觀評價十三五時期土地整治的實施效果、投資效率和政策激勵提供支撐，為未來全省層面土地整治戰略頂層設計、宏觀決策和良性推進提供服務。

1 研究區概況

黔南布依族苗族自治州(本文簡稱為黔南州)隸屬于貴州省，國土總面積26193.2km2，下轄12個縣市。地處E106°12′～108°18′，N25°04′～27°29′，位于貴州省中南部，靠近省會貴陽市，毗鄰廣西壯族自治區。全州地勢北高南低，屬東亞季風區，巖溶區地貌發育典型。

2 數據來源與研究方法

2.1 數據來源

本文基礎數據來自貴州省土地整治中心經驗收入庫的土地整治項目，為便于空間運算，對基礎數據進行分類匯總，本文以黔南州2020年行政區劃下轄的12個縣為研究單元，選取總投資、建設規模、新增耕地規模和高標準農田建設規模4個具有代表性、能反映土地整治項目的指標進行分析研究。

2.2 研究方法

2.2.1 標準差指數和變異系數法

標準差指數和變異系數可以同時研究每個單元不同年份的變異情況，和同一時間內不同單元的變異情況。本文采用標準差指數和變異系數來衡量黔南州十三五期間下轄12個縣市之間的土地整治項目的變異程度。標準差指數和變異系數公式：

2.2.2 核密度分析

本文基于核密度模型探究黔南州十三五時期土地整治項目的分布特征。該方法充分體現了地理學的距離衰減規律，對象間相關性隨距離衰減而逐漸降低[20]，相關性變化程度由內部模型依據距離變化判斷[21]，在用于空間聚集狀態研究時具有明顯的優勢性。公式：

式中，m為閾值范圍內的點數；k為閾值；b為數據的維數；E()為核密度方程。

2.2.3 重心模型

重心在物理學領域適用于力學研究，其含義是指一個物體各部分所受重力產生的合力的作用點[22]。將其原理應用到地理學研究中，土地整治重心的概念，即設一個大項目區由n個項目亞區組成，而某一個大項目區的某種屬性的重心通過其各項目亞區的這種屬性和地理坐標計算而得來，其中某種屬性類比于物理學意義上物體的重量。D(xi,yi)是第i項目亞區的重心地理坐標，Ai是這個項目亞區的某種屬性的具體量化值。則大項目區的這種屬性的重心點G(Xi,Yi)的地理坐標計算公式：

通過空間距離計算公式計算出重心偏移距離為d，以此表示黔南州2016—2020年間土地整治項目4項指標的重心偏移距離。

3 結果與分析

3.1 黔南州土地整治項目平衡性分析

3.1.1 黔南州土地整治項目空間分異特征

借助ArcGIS 10.4軟件匯總統計黔南州2016—2020年土地整治項目的4項指標并采用自然斷點法將其分為5個區域(高水平區、較高水平區、中水平區、較低水平區和低水平區)，可得到黔南州十三五時期土地整治項目的時空格局圖，見圖1。

由圖1可看出，黔南州十三五期間土地整治項目總體均呈現中北部較高，東南部較低的特點。平塘縣、惠水縣、福泉市的4項指標都處于高水平和較高水平，說明其投入產出平衡性較高；荔波縣和獨山縣的總投資和新增耕地規模處于高水平或較高水平，而高標準農田建設處于中水平，說明這2個地區的資金主要用于新增耕地建設；相反，龍里縣和都勻市用于高標準農田的建設的資金高于新增耕地的建設；三都縣的4項指標均處于低水平區，未來應加強該區域的土地整治項目建設。

圖1 黔南州十三五時期土地整治項目空間格局

3.1.2 黔南州土地整治項目標準差指數和變異系數分析

運用標準差指數S和變異系數Cv計算公式，分別得出十三五時期黔南州各年各縣域空間單元土地整治項目的總投資、建設規模、新增耕地規模和高標準農田建設規模統計數據的S和Cv，見圖2。對比分析各指標來看，總投資、建設規模、新增耕地規模和高標準農田建設規模的標準差指數在2019年之前呈波浪式遞增趨勢，2019—2020年均呈下降趨勢，說明各市縣在2016—2019年間土地整治項目的絕對規模差異逐步加大，但在2020年開始逐步減小。總投資、新增耕地規模和高標準農田建設規模的變異系數呈波浪式下降，建設規模的變異系數呈現波浪式遞增趨勢,這說明各市縣相對規模差異正逐步增加。

圖2 黔南州十三五時期土地整治項目標準差指數和變異系數

3.2 黔南州土地整治項目核密度分析

本文利用自然斷點法將黔南州的土地整治項目統計指標(總投資、建設規模、新增耕地及高標準農田建設規模)核密度分為5種，分別為低密度水平、較低密度水平、中密度水平、較高密度水平和高密度水平。從圖3可知，黔南州不同地區存在著較為顯著的差異。土地整治項目的總投資核密度和建設規模核密度均主要集中在平塘縣、惠水縣、貴定縣、福泉市和甕安縣。這些縣(市)整治規模集聚與耕地總量集聚呈一致性分布，從耕地類型來看，平塘縣、甕安縣、貴定縣和福泉市新增耕地和高標準農田建設規模發展較為均衡，惠水縣側重新增耕地建設，高標準農田建設項目較少，荔波縣則側重于高標準農田的建設。今后應統籌各區域特點來匹配項目類型和投資額，按需定制各縣市的土地整治方向，以提高土地整治投入產出總體水平。

圖3 黔南州十三五時期土地整治項目統計指標核密度圖

3.3 黔南州土地整治項目重心遷移軌跡

重心模型已廣泛應用于地理學領域，本文借助ArcGIS 10.4軟件制作了黔南州十三五時期總投資、建設規模、新增耕地及高標準農田建設規模的重心移動軌跡，見圖4。

圖4 黔南州十三五時期土地整治項目統計指標重心遷移軌跡

3.3.1 總投資重心遷移軌跡

黔南州總投資的重心呈先向北遷移再往南遷移的趨勢，軌跡為都勻市—貴定縣—貴定縣—都勻市—平塘縣。2017年遷移17.36km，2018年遷移14.18km，2019年遷移23.67km，2020年遷移32.8km，遷移距離呈逐漸增加的趨勢。

3.3.2 建設規模重心遷移軌跡

黔南州建設規模的重心呈先向西遷移再向北最后往南遷移的趨勢，軌跡為都勻市—貴定縣—貴定縣—貴定縣—平塘縣。2017年遷移31.25km，2018年遷移34.65km，2019年遷移23.74km，2020年遷移39.07km，其中，2018年和2019年建設規模的重心均在貴定縣。

3.3.3 新增耕地規模重心遷移軌跡

黔南州新增耕地的重心呈先向北遷移再往南遷移的趨勢，軌跡為都勻市—都勻市—貴定縣—平塘縣—平塘縣。2017年遷移4.62km，2018年遷移32.38km，2019年遷移53.47km，2020年遷移16.87km，其中，2016年和2017年新增耕地的重心均在都勻市，2019年和2020年的重心均在平塘縣。

3.3.4 高標準農田建設規模重心遷移軌跡

黔南州高標準農田建設的重心呈先向北遷移再往南遷移的趨勢，軌跡為都勻市—惠水縣—貴定縣—貴定縣—平塘縣。2017年遷移32.63km，2018年遷移37.03km，2019年遷移23.45km，2020年遷移42.05km，其中，2018年和2019年高標準農田建設的重心均在貴定縣。

4 結論

本文基于黔南州土地整治項目已驗收入庫的面板數據，利用模型分析法探究其十三五時期土地整治項目的時空分異特征，主要結論如下。

黔南州土地整治項目的總投資、建設規模、新增耕地及高標準農田建設規模總體格局主要呈現中部、北部較高，東南部較低的特點。其中，平塘縣、惠水縣、福泉市的處于高水平和較高水平；三都縣的4項指標均處于低水平區，未來應加強該區域的土地整治項目建設。

根據標準差指數的分析結果可知，黔南州各市縣在2016—2019年土地整治項目的絕對規模差異逐步加大，但在2020年開始逐步減小。根據變異系數的分析結果可知，各市縣相對規模差異正逐步增加。未來應注重黔南州土地整治項目的整體平衡性。

根據核密度分析結果可知，黔南州12個市縣直接土地整治項目差異顯著。其中，平塘縣、甕安縣、貴定縣和福泉市新增耕地和高標準農田建設規模發展較為均衡；惠水縣側重于新增耕地建設，荔波縣則側重于高標準農田的建設。今后應統籌各區域特點來匹配項目類型和投資額，制定差別化的土地整治政策，提高投資效率。

綜合黔南州各縣市土地整治項目中心遷移軌跡來看，其建設重心主要集中于都勻市、貴定縣、平塘縣，且均在十三五期末將重心均遷移至平塘縣。

未來黔南州應統籌區域各類型土地整治項目，切實提高耕地整治率；制定差別化的土地整治政策，優化投資效率，對于三都縣等土地整治項目低水平應在綜合考慮生態環境、改造成本等因素的基礎上繼續挖掘整治潛力，而對于平塘縣、都勻市等高水平項目區應做好農田基礎設施配套，以優化地塊形狀和規模、提升耕地質量為關鍵點。