湖南省城市土地集约利用程度评价

2012-04-29郭荣中杨敏华

湖北农业科学 2012年6期

关键词：空间差异主成分分析法湖南省

郭荣中杨敏华

摘要：以湖南省１４个市（州）市区为研究对象，通过构建城市土地集约评价指标体系，运用主成分分析法评价研究区域的土地集约利用程度，最后针对评价结果，提出提高湖南省城市土地集约利用水平的对策。

关键词：城市土地集约利用；空间差异；主成分分析法；湖南省

中图分类号：Ｆ３０１．２４文献标识码：Ａ文章编号：0439－８114（２０12）06－1115-04

ＳｐａｔｉａｌＤｉｆｆｅｒｅｎｃｅｏｆＵｒｂａｎＬａｎｄＩｎｔｅｎｓｉｖｅＵｓｅｉｎＨｕｎａｎＰｒｏｖｉｎｃｅ

ＧＵＯＲｏｎｇ－ｚｈｏｎｇ１，２，ＹＡＮＧＭｉｎ－ｈｕａ１

（１．ＳｃｈｏｏｌｏｆＧｅｏｓｃｉｅｎｃｅｓａｎｄＩｎｆｏ－Ｐｈｙｓｉｃｓ，ＣｅｎｔｒａｌＳｏｕｔｈＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｃｈａｎｇｓｈａ４１００８３，Ｃｈｉｎａ；

２．ＣｈａｎｇｓｈａＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌＰｒｏｔｅｃｔｉｏｎＯｃｃｕｐａｔｉｏｎＴｅｃｈｎｉｃａｌＣｏｌｌｅｇｅ，Ｃｈａｎｇｓｈａ４１０００４，Ｃｈｉｎａ）

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈe ｕｒｂａｎｌａｎｄｉｎｔｅｎｓｉｖｅｕｓｅｆｒｏｍｓｐａｔｉａｌｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅａｓｐｅｃｔ was studied，ｗｈｉｃｈｔｏｏｋＨｕｎａｎ pｒｏｖｉｎｃｅａｓａｓｔｕｄｙｒｅｇｉｏｎ． A ｓｅｔｏｆｉｎｄｉｃａｔｏｒｓｗere ｓｅｌｅｃｔｅｄｔｏｃｏｎｓｔｒｕｃｔｔｈｅｕｒｂａｎｌａｎｄｕｓｅｅｖａｌｕａｔｉｏｎｉｎｄｅｘｓｙｓｔｅｍａｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏｉｔｓｒｅｇｉｏｎａｌｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ．Ｔｈｅｍｅｔｈｏｄｏｆｐｒｉｎｃｉｐａｌｃｏｍｐｏｎｅｎｔａｎａｌｙｓｉｓｗａｓｕｓｅｄｔｏｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅｌｙｅｖａｌｕａｔｅｔｈｅｕｒｂａｎｌａｎｄｕｓｅｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ．Ｆｉｎａｌｌｙ，ｌａｎｄｕｓｅｍｅａｓｕｒｅｓａｎｄｓｕｇｇｅｓｔｉｏｎｓｂａｓｅｄｏｎｆｏｕｒａｓｐｅｃｔｓ were ｐｒｏｖｉｄｅｄ．

Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｕｒｂａｎｌａｎｄ iｎｔｅｎｓｉｖｅｕｓｅ；ｓｐａｔｉａｌｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ；ｐｒｉｎｃｉｐａｌｃｏｍｐｏｎｅｎｔａｎａｌｙｓｉｓ；Ｈｕｎａｎｐｒｏｖｉｎｃｅ

我国土地资源十分有限，城市化发展不可能以无休止地侵占农用地尤其是耕地为代价，促进城市土地集约利用是我国城市化的主要发展道路。土地经济学家伊利等［１］、马克伟［２］、毕宝德［３］对土地集约利用进行了较为科学的定义；甄江红等［４］、肖梦［５］、龚义等［６］也都从不同角度对城市土地集约利用进行了研究。以湖南省１４个市（州）市区为研究对象，从空间视角研究城市土地集约利用问题，旨在为提高湖南省城市土地集约利用水平提供科学依据。

１研究区概况及资料来源

１．１研究区概况

湖南省位于长江中游，地处东经１０８°４７′－１１４°１５′，北纬２４°３８′－３０°０８′，属亚热带季风性湿润气候区，四季分明，年平均气温１７ ℃。全省土地面积２１．１８万ｋｍ２，占全国土地总面积的２．２％，在全国各省区中居第１０位。全省总人口６８４５．２０万人。湖南省下设１３个地级市、１个自治州，共计１２２个县级行政单位，２００８年全省ＧＤＰ为１１１５６．６４亿元。

１．２资料来源

土地面积统计数据来源于湖南省国土资源厅。社会经济资料来源于同期统计年鉴和相关社会经济资料。

２评价方法

２．１评价因子的选择

主成分分析在驱动力和驱动机制分析方面有较为成熟的应用。主成分变量是根据原始变量的信息进行重新组构，它能够反映原有变量大部分的信息。限于资料的有限性和统计口径的不一致性，有关驱动力的研究中并没有提出一个合适的选取指标的标准。根据２００８年湖南省的统计年鉴数据，遵循以综合性、主导性、指标的可获取性为主的原则，借鉴相关研究成果［７－１２］，结合湖南省各市（州）的实际情况和有关专家的意见，从经济、社会、生态环境等方面选取了以下１６个指标进行评价：ｘ１为地均城镇固定资产投资（万元／ｋｍ２），ｘ２为人均城镇固定资产投资（万元／人），ｘ３为地均从业人员数（人／ｋｍ２），ｘ４为人均建设用地面积（ｍ２／人），ｘ５为人均道路广场面积（ｍ２／人），ｘ６为人均居住用地面积（ｍ２/人），ｘ７为人口密度（万人／ｋｍ２），ｘ８为地均第二、第三产业产值（万元／ｋｍ２），ｘ９为地均社会消费品零售总额（万元/ｋｍ２），ｘ１０为地均工业产值（万元／ｋｍ２），ｘ１１为地均财政收入（万元／ｋｍ２），ｘ１２为建成区绿化覆盖率（％），ｘ１３为人均绿地面积（ｍ２／人），ｘ１４为人口与城市用地增长弹性（％），ｘ１５为固定资产与城市用地增长弹性（％），ｘ１６为财政收入与城市用地增长弹性（％）。

２．２数据标准化

由于原始数据各指标的量纲不同，为了使数据间具有可比性，分析时需进行标准化处理，经变换后，每列的最大数据变为１，最小数据变为０，其余数据取值为０～１，以帮助解释特征值和更清楚地反映变量之间的关系。

通常评价指标有效益型和成本型两大类。效益型指标为属性值越大越好的指标；而成本型指标为属性值越小越好的指标，在指标体系中应予以区分。

对效益型指标，一般可令：

Ｚｉｊ＝（Ｙｉｊ－Ｙｊｍｉｎ）／（Ｙｊｍａｘ－Ｙｊｍｉｎ）

（ｉ＝１，２，…，ｎ；ｊ＝１，２，…，m）

對成本型指标，一般可令：

Ｚｉｊ＝（Ｙｊｍａｘ－Ｙｉｊ）／（Ｙｊｍａｘ－Ｙｊｍｉｎ）

（ｉ＝１，２，…，ｎ；ｊ＝１，２，…，m）

式中，Ｚｉｊ为无量纲值，Ｙｉｊ为不同方案下的指标属性值，Ｙｊｍａｘ、Ｙｊｍｉｎ分别为指标xｊ的最大值和最小值。这样无量纲化后决策矩阵为Ｚ＝（Ｚｉｊ）ｎ×ｍ，显然Ｚｉｊ愈大愈好。

２．３评价步骤

对指标原始数据进行标准化处理后，计算相关系数矩阵的特征值，提取主成分，一般来说，提取主成分的累积贡献率达到８0％以上比较满意，然后是计算主成分载荷矩阵，以及计算各主成分的得分和综合得分。综合得分的计算公式如下：

Ｐ＝（λ１F１＋λ２F２＋，…，＋λｎFｎ）／■λｉ

式中，Ｐ为评价单元的综合得分；λｉ为各主成分的贡献率；Fｉ为各主成分的得分；■λｉ为各主成分的累积贡献率。

３湖南省城市土地集约利用程度评价

３．１评价过程

以1４个市（州）市区的１６个指标为评价样本，利用统计软件ＳＰＳＳ１３．０进行主成分分析。各成分的特征值与贡献率见表１。因为前４个成分１、２、３、４的特征值均大于1，累计贡献率已达８０．６６１％，故保留这４个成分作为主成分就能概括原始变量的绝大部分信息。主成分的载荷矩阵见表２。

从表２可以看出，第一主成分Ｆ１在x１、x１１、x２、x８、x９上载荷较大，这些指标分别是地均城镇固定资产投资、地均财政收入、人均城镇固定资产投资、地均第二、第三产业产值、地均社会消费品零售总额，可以概括为城市土地投入产出集约指标；第二主成分Ｆ２在x１２、x１３、x7、x４上载荷较大，这些指标分别是建成区绿化覆盖率、人均绿地面积、人口密度、人均建设用地面积，可以概括为城市土地利用生态环境集约指标；第三主成分Ｆ３在x１４、x１５、x１６、x５、x３上载荷最大，这些指标分别是城市人口与城市用地增长弹性系数、固定资产与城市用地增长弹性系数、财政收入与城市用地增长弹性系数、人均道路广场面积、地均从业人员数，可以概括为土地集约利用发展趋势指标；第四主成分Ｆ４在x４、x７、x１３上载荷较大，这些指标分别是人均建设用地面积、人口密度、人均绿地面积，可以概括为人口集约指标。

依据表１的各主成分的得分系数和标准化后的变量数据，计算出各主成分得分和综合得分。各主成分得分和综合得分的计算公式如下：

Ｆｉ＝■Ｃｉｊx′ｊｉ＝１，２，３，４；ｊ＝１，２，…，１６

Ｆ＝（０．３３２２１Ｆ1＋０．２０６２６Ｆ２＋０．１６６０２Ｆ３＋０．１０２１２Ｆ４）／０．８０６６１

３．２评价结果

１４个市（州）市区的４个主成分的得分和综合得分见表3。由表3可知，综合得分分值最高的为长沙市（２．０８２），最低的为怀化市（－０．１９１）。说明湖南省城市土地集约利用水平在市（州）之间是不平衡的。而且从各主成分得分排名来看，第一主成分即城市土地投入产出集约指标的得分排名中，长沙市、郴州市、常德市得分较高，社会经济发展水平较快，用地集约水平相对较高；而邵阳市、衡阳市得分偏低，用地集约水平较低，间接说明其集约用地水平提高潜力较大，应该挖掘土地经济价值。第二主成分即城市生态环境集约指标，反映了居民的生活环境质量、城市绿化建设水平，从得分排名来看，岳阳市排名第一，岳阳市作为著名的风景旅游城市，今后应继续保持这方面的优势，努力建成生态城市。第三主成分即城市土地集约利用发展趋势指标，可以反映城市土地集约利用的动态特征，从评价结果可以看出不同城市的发展状态，城市规模总量的潜力状态，集约用地水平提高的潜力大小。第四主成分即城市人口集约指标，通过人口规模和人口质量来反映土地集约利用水平，益阳市得分最低，在人口素质方面有待提高。

３．３评价结果分析

从以上评价结果可以看出，第一主成分即城市土地投入产出集约指标的得分排名中，长沙市、郴州市、常德市排名为前三名，与综合得分分值的排名是一致的。在城市土地集约利用综合评价中，土地投入产出集约指标的贡献率明显高于其他指标。整体来讲，现阶段的土地集约利用水平主要依赖于对土地的高投入来获得土地的高产出。但是不同城市影响城市土地集约利用因素的贡献率也有所不同，即使综合得分位居第一的长沙市在生态环境集约指标方面的得分也只有该项排名第一的岳阳市得分的约５０％，在该影响因素上长沙市仍有很大的提升空间；又如综合得分排名较后的娄底市，在第三主成分即城市土地集约利用发展趋势上却得分最高，表明城市规模总量呈挖潜状态，城市土地利用的集约度在不断提高。因此，各城市应结合自己所处的经济发展阶段，加大对城市土地集约利用得分较低方面的重视，借鉴先进经验，找出适合各自土地集约利用的行之有效的管理措施，因地制宜制定提高城市土地集约利用程度的途径。但研究只是通过比较排名得出各市（州）城市土地集约利用水平的相对情况，如何比较各市（州）城市土地集约利用水平的绝对变化还有待进一步探讨。

４对策与建议

４．１盘活城市存量土地，推行集约用地模式

首先是大力实施城市土地置换工程，显现城市土地价值，使商业、金融服务业等集中在城市区域中心，居民住宅汇集在城市中间层，而工厂、仓库分布在城市边缘，以提高城市土地的使用效率。其次是盘活城市土地资产，实行旧城区改造，提高土地利用率，以降低城市规模外延扩张速度，减轻耕地保护压力。最后是充分利用城市地下空间，做到城市土地开发利用立体化。城市地下空间具有很大的容量，利用城市地下空间可为城市提供充足的后备空间资源，拓宽集约利用土地的渠道。

４．２优化城市土地利用结构，合理布局城市用地

随着城市经济的进一步发展，必然要求土地供给量的逐年增加，但耕地资源紧缺的市情要求城市土地利用过程中，必须优化城市用地结构，合理布局城市用地，提高土地集约利用效益。从追求单一地块的利用效益最大化转变为追求市域城市用地整体结构功能的最优化，在功能分区上实行统一规划、合理布局，优化环境配套设施。

４．３调整产业结构，发展科技型、生态型产业

产业的发展必须以不破坏生态平衡为前提，充分考虑各类资源的合理利用和生态环境的承载力，正确选择产业，调整产业结构，促进产业升级换代，向低投入、低消耗、高效益的新型经济发展模式转变，走可持续发展的道路。城市环境容量有限，为了提供更多的就业机会，防止环境质量的降低，应坚持产业结构轻型化的方针，重点发展科技含量高、经济效益好、资源消耗低、环境污染少的新技术产业，大力发展现代服务业。

４．４保持城市土地的自然生态平衡

城市土地是自然地理的综合体。因此，必须保护自然生态环境，通过城市空间布局，为城市的可持续发展创造有利条件。特别要保护好城市的生态敏感区，生态敏感区是区域中生态质量的共同保证，应严格控制其开发强度。另外，在生态敏感区外适当设置生态敏感协调区并加以控制。城市开发建设过程中尤其要加强对生态敏感区的保护，禁止工业企业和大型房地产企业的進入，保持其自然生态性。

参考文献：

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［２］马克伟．土地大辞典［Ｚ］．长春：长春出版社，１９９１．８３８－８３９．

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