重庆城市土地资源可持续利用评价研究
2010-11-13郭效法
□文/郭效法
重庆作为中国最年轻的直辖市,10年来经济得以快速发展,人均GDP自1998年以来增长了3倍,同时城市化水平不断提高,城市建成区面积由1998年的406.89km2发展到现在的872.7km2,增长了2倍多。而重庆作为一个以山城闻名的城市,面对经济的快速发展和城市化的不断加快,其土地资源尤为稀缺。本文对重庆10年来土地可持续利用情况进行评价研究,希望能给相关工作提供参考。
一、城市土地可持续利用评价指标体系
城市土地可持续利用评价指标体系是综合反映一个城市土地可持续利用现状及其发展能力的指标集合。因而指标体系的设定上要综合考虑土地利用的生态效益、经济效益和社会效益,评价的目的和内容上要体现生态合理性、经济可行性和社会的可接受性。鉴于此,本文建立一个四层次的土地可持续利用评价指标体系,即目标层、子目标层、基本指标层和原指标层,目标层反映的是重庆城市总体的土地可持续利用水平,子目标层从生态效益、经济效益和社会效益三个层面反映重庆城市的土地可持续利用状况,基本指标层和原指标层是对子目标层进一步细化、具体化。(表1)
二、熵值法的基本原理及步骤
(一)熵值法的基本原理。如果某事物具有几种独立可能状态:X1,X2,X3,···,Xn,每一种状态出现的概率分别为P(X1),P(X2),P(X3),···P(Xn),且有:
则该事物的信息熵为:
在土地利用系统中,土地的利用方式决定系统的功能,不同利用方式就会产生不同的信息熵,信息熵的大小可以反映土地利用系统的有序程度。信息熵越大,信息的有序度越低,其信息的效用值越小;反之,信息熵越小,信息的无序度越高,其信息的效用值越大。因而熵值法可以利用评价指标固有的信息来判别指标的价值,避免了主观因素可能带来的偏差。
(二)熵值法的基本步骤
(1)各评价指标的标准化处理。为了消除数量级和量纲的影响,本文采用Z-score法对各指标进行标准化处理:
表1 重庆市城市土地可持续利用评价指标体系
式中,Xi为原指标层指标的数据值,σ为标准差,Zi为原指标层指标标准化处理后的值。由于标准化处理后Zi的值介于-3~3之间,为了消除标准化后可能带来的影响,进行坐标平移:Ti=Zi+3。
(2)计算原指标层第j项指标下第i年的指标值的比重Pij:
式中n为年份数(本文n=8)
(3)计算原指标层第j项指标熵值:
(4)计算原指标层第j项指标的差异性系数:gj=1-ej
(5)计算原指标层第j项指标权重:
式中m为原指标层指标的个数(本文m=25)
(6)计算子目标层各年份的综合效益指数:
表2 重庆2000~2007年土地可持续利用主要指标数据
表3 重庆城市土地可持续利用水平及效益指数
(7)计算第i年的土地可持续利用水平:
(8)计算第i年的土地可持续利用的生态、经济和社会效益协调度:
三、熵值法在重庆城市可持续利用评价中的应用
(一)重庆城市土地可持续利用主要指标数据收集。通过查阅重庆市统计年鉴2001~2008年相关数据,并经过相应的计算,得到重庆2000~2007年土地可持续利用主要指标数据。(表2)
(二)熵值法的应用。应用熵值法得出重庆城市土地可持续利用水平和效益指数。(表 3)
(三)数据结果分析
1、土地可持续利用水平分析
(1)重庆的城市土地可持续利用水平总体趋势是上升的,2003年前后出现少许波动,但是2004年之后呈现明显的上升趋势。(图1)
图1 重庆城市土地可持续利用水平及效益指数变化
(2)土地利用的生态合理性方面:土地利用的生态效益总体呈现上升趋势,2004年之后上升趋势明显加快。重庆2003年开始加大对环境保护的投资治理力度也正好验证了这点。
(3)土地利用的经济可行性方面:土地利用的经济效益总体来看比较平稳,但是从2005年开始呈现下滑趋势。因而有必要采取相应的对策,改革产业结构比例,提高土地利用的经济效益。
(4)土地利用的社会可接受性方面:土地利用的社会效益总体呈现上升趋势。重庆多中心、多组团的发展模式以及打造宜居城市的策略都验证了这一点。
图2 重庆城市土地可持续利用协调变化
2、土地可持续利用的协调度分析。土地可续利用的协调度总体趋势是上升的,并且2003年之后上升趋势越来越明显。这表明在土地利用系统中,生态、经济和社会三个层面的相互作用的动态过程是协调的,重庆在经济发展的同时兼顾土地利用的生态和社会效益。(图2)
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