湖北省土地整治项目投资的时空分异及地域分区研究

杨 俊，王占岐，谢方俊，张 港

湖北省土地整治项目投资的时空分异及地域分区研究

杨 俊，王占岐，谢方俊，张 港

（中国地质大学（武汉）公共管理学院，湖北 武汉 430074）

研究目的：分析土地整治项目投资的演化阶段及空间格局，探寻投资时空分异内在规律和影响因素，并对土地整治项目投资进行地域分区，可以为土地整治相关政策的制定和投资方向的引导提供科学决策依据。研究方法：聚类分析法、变异系数法和重心模型法。研究结果：湖北省土地整治项目投资演进总体上可以划分为3个阶段，投资县际之间的差距呈逐步缩小趋势但差异仍较为明显；投资空间分布呈现出以江汉平原腹地为中心，向西北方向呈沿汉江流域与丹江口水库的“M”形增长带，向东南方向呈沿长江流域的“C”形增长带的发展格局；投资重心呈现明显的东南方位偏向；以投资规模为主要标准，湖北省可划分为7个投资类型区。研究结论：自然条件、地区功能定位以及国家政策设计是影响土地整治投资的重要因素，未来湖北省土地整治项目投资需做好区域统筹，同时各区域应结合各自整治的重点方向用好土地整治资金，优化土地整治项目投资效益。

土地整治；投资时空分异；地域分区；重心模型；湖北省

资金投入是落实土地整治项目的基础，也是衡量地区土地整治工作发展水平的一个内在标准[1-2]。对土地整治项目投资时空分异进行研究对于把握土地整治的空间格局与发展方向，明确未来土地整治投资的重点，提高土地整治资金投入效益具有重要意义。目前，关于土地整治项目投资时空分异研究的相关文献甚少，现有研究主要运用简单的数据对比分析法对土地整治的投资差异、资金使用效益和项目实施概况及空间分异进行探讨[3-5]。重心模型可以用来分析时空特征，并在社会经济研究领域取得了广泛应用，如人口迁移、耕地变化、经济重心演变、产业重心转移等[6-11]，而在土地整治领域中的应用几乎没有。因此，本文基于湖北省2001—2010年土地整治项目投资规模数据，分析其时序变化特征、演化阶段及空间格局，在此基础上引入重心模型，刻画投资重心移动轨迹，探寻投资时空分异内在规律和影响因素，并以各研究单元历史土地整治项目投资规模作为主要划分标准，对湖北省土地整治项目投资进行地域分区，揭示各地区资金投入现状及未来投资潜力和整治的重点内容，以期为湖北省土地整治相关政策的制定、今后投资方向的引导提供科学依据。

1 研究区概况与数据来源

1.1 研究区概况

湖北省位于中国中部，长江中游，是国家“中部崛起”战略的支点和中心，地跨东经108°21′42″—116°07′50″、北纬29°01′53″—33°06′47″，地貌类型多样，山地、丘陵、岗地和平原兼有。全省国土总面积18.59×104km2，占全国总面积的1.94%，其中山地约占全省总面积55.5%，丘陵和岗地占24.5%，平原湖区占20%。湖北省自然条件优越，十分利于农业生产,全省农业以耕作业为主，是中国重要的粮、棉、油生产基地。全省有46个粮食主产县（市、区）, 耕地面积为3386.67万亩，占全省耕地面积的73%，粮食播种面积为3866.35万亩，占全省粮食播种面积的68%，粮食总产量为162.64亿kg，占全省粮食总产量的80%。

1.2 数据来源与处理

鉴于数据的可获取性以及当前中国土地整治还处于农地整治为主阶段的实际，本文土地整治项目是指省级及以上投资农用地整治项目。使用湖北省2001—2010年土地整治项目台账，以市辖区、县级市和县为基本单元分年度统计项目投资规模。由于研究时间跨度较长，统计口径存在一定差异，考虑到与矢量数据相匹配，本文将研究单元进行相应处理：（1）将地级市所辖的主城区合并，并以该地级市命名，作为新的评价单元，将各辖区投资总和作为新单元的投资规模。（2）研究期内行政区域名称有变动的，统一以2010年为标准进行修正。经处理，最终确定82个研究单元。

2 研究方法

研究采用的方法主要包括聚类分析法、变异系数分析法和重心模型分析法。聚类分析法和变异系数分析法是统计学中的常见方法，不再赘述，这里只介绍重心模型分析法。

重心的概念来源于物理学领域的力学研究，将其引入地理学研究，则某行政区域某种属性的重心就可以借助其各次级行政区的某种属性和地理坐标来表达[12]。假设一个区域由n个次级区域构成，其中第i个次级区域的重心地理坐标为（Xi，Yi），Mi为i次级行政区的某种属性的量值，则该区域某种属性重心的地理坐标为：

对应于土地整治项目投资重心研究，式1中，x，y为土地整治项目的投资重心，Mi为第i个行政区域的土地整治项目投资规模，（Xi，Yi）为第i个行政区域重心地理坐标[13]。研究利用ArcGIS软件计算各县（市、区）几何中心获取其地理坐标。可以发现，投资重心只与各县（市、区）的地理位置和投资规模两个因素有关，而各县（市、区）的地理位置是保持不变的，因此投资规模重心的动态变化过程就反映了土地整治投资变化的轨迹及其均衡程度。同时，为反映重心偏移幅度，引入空间距离计算公式，设重心偏移距离为d，（xi，yi），（xj，yj）分别为两个重心坐标，则：

重心坐标与重心移动距离的变化可以准确刻画研究期土地整治项目投资的时空变化情况。

3 结果与分析

3.1 土地整治项目投资演进阶段划分

在SPSS中采用系统聚类的方法，将2001—2010年湖北省土地整治项目投资划分为若干个阶段。聚类结果如图1（纵轴代表年份，横轴代表相对距离，年份间距离越小，表示土地整治投资越具相似性）。

聚类结果显示，2001—2010年湖北省土地整治项目投资演变可以划分为3个阶段，依次为：第1阶段，2001—2004年；第2阶段，2005—2007年；第3阶段，2008—2010年。为探究10年间湖北省土地整治项目投资各阶段的特征、投资水平以及区域差异，选取各区域历年土地整治项目投资规模的平均值和变异系数作为表征因子，结果如图2。

图1 2001—2010年湖北省土地整治项目投资演进阶段划分Fig.1 The evolution stages of land consolidation projects investment in Hubei Province from 2001 to 2010

图2 2001—2010年湖北省土地整治项目投资平均值与变异系数Fig.2 The mean value and cv value of land consolidation projects investment in Hubei Province from 2001 to 2010

研究期湖北省土地整治项目投资水平显著增加，并出现2005年和2008年两个突增期，而投资的CV值则呈现波动性减小的态势，但整体上还偏大，表明投资县际之间的差异虽逐步缩小但差异仍较为明显。分阶段来看，第1阶段（2001—2004年），土地整治项目投资平均值缓慢增加，由2001年的140×104元增长到2004年的411×104元，CV值呈“减小—增大—减小”的振荡变化。这一阶段是湖北省土地整治工作起锚时期，土地整治项目如何分配、如何开展并不明确，因此国土部门只是选择了少数几个县（市、区）尝试开展了土地整治项目，且规模都较小。这阶段土地整治工作基本处于在摸索中推进，在推进中摸索的状态，导致各地区投资差异较大；第2阶段（2005—2007年），土地整治项目投资较第1阶段显著增加，尤其是2005年，土地整治投资平均值突增至2538×104元，CV值在该阶段整体变化不大。这主要是由于前一时期实施的土地整治项目效果明显，2005年国家、湖北省加大了土地整治投资力度，并增加了基本农田土地整治项目投资，丰富了项目形式，各县（市、区）申报积极性高涨，一时间全省掀起了一股土地整治热浪。2006年以后，国家投资项目逐步转为地方安排，投资强度较2005年也略有下降；第3阶段（2008—2010年），土地整治项目投资在这一阶段大幅增加，CV值呈小幅的波动性减小，投资的区域差异较研究初期明显缩小。2008年出现了投资的峰值，原因是2008年湖北省结合国家政策以及自身的地形和区位特点，开展了百万亩高产基本农田示范工程、百万亩低丘岗地改造工程、南水北调汉江沿线土地整治重大工程、仙洪新农村建设实验区土地整治工程等形式多样的土地整治项目，地方政府和农民也感受到了土地整治带来的效益，各类型土地整治项目在全省遍地开花。

3.2 土地整治项目投资空间格局

以研究期初（2001年）和3个阶段末年份（2004、2007和2010年）作为时间观察点，以3个阶段末年土地整治项目投资规模平均值作为划分标准，选取湖北省相应年份土地整治投资截面数据，观察土地整治项目投资水平的时空格局变化，结果如图3。

图3 湖北省土地整治项目投资各阶段时点空间格局Fig.3 The spatial pattern of land consolidation projects investment in Hubei Province of every stage

可以发现，土地整治项目投资空间格局呈现出以江汉平原腹地为中心，向西北方向呈“M”形增长带，向东南方向呈“C”形增长带。研究期初，土地整治项目较少，投资呈现出零星分布态；第1阶段，增长带首先形成了增长的“核点”，即天门市、沙洋县等江汉平原腹地粮食主产区；在第2阶段由核点向西北和东南发展，西南部分自然条件较好区域投资也出现增长的态势，但整体上 “M”形和 “C”形增长带已显露雏形；到第3阶段，增长带逐步发育成熟，鄂州市凭借湖北省土地整治试点区的优势而成为新的“增长核”，并与“旧核”共同组成了“C”形增长带的两端。各时点对比表明，土地整治项目投资空间格局的形成与各地区地理区位及其主要功能定位有较大关系：其中“M”型增长带形成的内部规律基本是沿汉江流域和南水北调中线工程水源地的丹江口水库周边发展，而“C”型增长带则是沿长江流域展开。位于增长带内的县（市、区）基本是全省的粮食产区，有重要的粮食安全战略地位。位于增长带外的县（市、区）或是生态涵养保护区，具有重要的生态安全功能，不宜大规模开展土地整治项目，或是商业、金融等经济核心发展区，具有重要的经济带动和辐射地位，土地整治需求相对较低。同时，投资规模空间的带状发展特征也揭示了流域土地整治和重要水源地土地整治将是未来土地整治投资的重点区域，这也与国家近年来强调加强流域治理相吻合。

3.3 土地整治项目投资重心移动轨迹

引入重心模型，计算湖北省2001—2010年土地整治项目投资重心，并模拟其重心移动轨迹，模拟结果如图4。

图4 2001—2010年湖北省土地整治项目投资重心移动轨迹Fig.4 The movement locus of land consolidation projects investment center of gravity in Hubei Province from 2001 to 2010

10年间湖北省土地整治项目投资重心的移动范围在东经112°07′以东到东经113°18′之间，北纬30°37′以北到北纬30°56′之间，基本位于湖北省的中心位置。但考虑到武汉市土地整治项目投资极少，投资重心实际是呈现了明显的东南方位偏移。这说明湖北省的土地整治项目投资一直处于不均衡状态，东南和中部投资密度要高于西部地区。从重心的移动距离来看，2001—2002年重心移动距离最大，向东南方向偏移了100.61 km，而2008—2009年重心移动距离最小，只向西南方向偏移了12.15 km。从投资的演化阶段来看，第1阶段重心移动总距离为181.94 km，第2阶段为56.76 km，第3阶段为53.79 km，重心移动距离表现出逐步减小的趋势。总体来看，湖北省土地整治项目投资重心呈现了“东南→西南→北”的变化轨迹，并且在2002年以后呈抱团式小幅波动的状态。这些都表明湖北省土地整治项目投资逐渐步入正轨，投资的重点区域与方向日渐稳定与明确。

重心在经度上的变化实际上代表了投资的东西差异，而在纬度上的变化则代表了南北差异。对比发现，研究期内，无论是在经度上，还是在纬度上，投资重心均呈现波动式变化，这揭示了土地整治项目投资还是在一定程度上受到了“地域均衡”思想的影响。而在10个重心位置中，有7个都落在了空间格局中投资增长带的核点天门市内。该区域地处江汉平原腹地，具有得天独厚的自然条件：地势平坦、土壤肥沃、水资源充沛、光热条件适宜。与此形成鲜明对比的是地形坡度大、耕地零散、自然条件差的鄂西南山区始终是投资的薄弱区，这表明地区的自然条件是影响土地整治项目投资的一个重要因素。此外，在研究时间段内投资重心变化的另一个重要原因是投资的政策设计：中国的土地整治资金目前主要来源于新增建设用地有偿使用费, 并且按规定，费用30%上缴中央财政, 70%上缴地方财政[14]。其中上缴中央财政的部分作为国家投资, 基本按照“谁上缴, 谁受益”的原则安排资金投放, 地方政府投资也采取相同原则。因此在项目安排上，上一年度新增建设用地有偿使用费收入预算情况是重要参考和依据。

3.4 土地整治项目投资地域分区

以历史投资规模作为重要划分标准，对湖北省土地整治项目投资进行地域分区，探寻土地整治项目投资的地带性规律，可以为政府投资提供参考和依据、优化土地整治投资效益，引导土地整治事业的科学健康推进。运用K-均值聚类算法对各县（市、区）土地整治项目投资水平进行聚类分析，并结合各县（市、区）所处的地理位置和土地整治项目类型，参考湖北省土地整治工程类型区划分结果，对湖北省82个研究单元进行土地整治项目投资地域分区。在分区命名时采用“三段式”命名法，即从地理区位、项目类型和投资水平3个方面对各类型区进行命名。地理区位分为：鄂西、鄂中、鄂东北、鄂东、鄂东南；项目类型总结为：山地生态涵养型、坡耕地生态治理型、山区城乡统筹型、低丘岗地改造型、丘陵耕地改善型、平原高标准基本农田建设型；投资水平划分为：高投资区、中投资区、低投资区，分区结果如图5。

图5 湖北省土地整治项目投资地域分区Fig.5 The geographical partition of land consolidation projects investment in Hubei Province

（1）鄂西坡耕地生态治理型土地整治中投资区。地处鄂西的秦巴山脉，地形复杂多变，耕地后备资源较充足，但开发难度大，土地石漠化和水土流失现象普遍。其属湖北省竹房城镇带和南水北调汉江沿线两大土地整治投资区，项目投资处中等水平。今后该区域应继续争取上级项目投资，重点通过坡改梯工程提优坡耕地生产条件，开展水土流失和土地石漠化综合治理，在耕地整治的同时做好生态环境的修复与改善。

（2）鄂西山地生态涵养型土地整治低投资区。位于大娄—武陵山脉，是湖北省林地资源密集区，具有重要的生态涵养功能。受自然条件制约，区域土地整治投资处于较低水平。该地区属湖北省典型的老少边穷区，因此在今后的发展中，应积极申报各类型土地整治项目，提高耕地质量的同时做好天然林及水源涵养林的保护，通过土地整治投资促进地方农业经济发展和生态保护。

（3）鄂中平原高标准基本农田建设型土地整治高投资区。该区域是湖北省优质耕地资源的集中区，是重要的粮食生产基地，是过去10年湖北省土地整治项目投资的绝对核心区，也仍将是今后投资的重心。未来土地整治应加强农田的生态环境治理和改善，实现地区经济生态协调发展。力争以土地整治项目为抓手，将该地区打造成高标准基本农田建设的核心地、农业产业化的展示地、现代农业科技的应用地和未来农业发展方向的引领地。

（4）鄂东北丘陵耕地改善型土地整治中投资区。地形以低山丘陵为主，兼有平原岗地，耕地资源较为丰富，耕地整治潜力较大。但区域内耕地以旱地居多，蓄水能力低下，易受干旱威胁，属投资的中等水平区。未来该区域应为投资的重点区域，着重发展节水灌溉，增加区域内农田有效灌溉面积，增肥改良岗地黄土，提高耕地质量。

（5）鄂东大别山区城乡统筹型土地整治低投资区。该地区深处大别山西南，地势较高，坡度多在25°—50°，是著名的革命老区。区域内除浠水县外的其他县（市）土地整治项目投资水平普遍偏低。今后的土地整治应立足于规模化农田整理和整村推进土地整治示范建设，提高粮食生产能力、改善农村生产生活环境，增加农民收入，加快新农村建设步伐，缩小城乡差距，实现城乡统筹发展。同时可借助其红色旅游基地的优势，吸引多渠道投资，以观光型农业建设带动区域的土地整治发展。

（6）鄂东南低丘岗地改造型土地整治中投资区。地形以丘陵低山为主，坡度基本在25°以下，立地条件较差，缺水怕旱，土地利用效率不高，是近年来湖北省低丘岗地改造项目投资的一个重点区域。未来该区域土地整治项目仍应加强农田排灌等基础设施配套建设，提高排洪抗旱能力。同时还需增加土壤改良、地力培肥工程，提高土地利用率和产出率。

（7）特殊区。该区域由武汉市和鄂州市组成，两者由于其特殊性而独立出来。武汉市由于是湖北省的金融中心，主要为第二、第三产业，土地整治需求弱，因此鲜有土地整治项目投资；鄂州市是湖北省各类土地整治项目的试点区，扮演着项目先行者的角色，因此是鄂东惟一的投资高水平区。未来该区域的主要目标依旧是做好各项土地整治项目试点工作，为湖北省土地整治项目的开展不断探索。

4 结论讨论

运用SPSS软件聚类分析功能，引入物理学中的“重心”概念，建立土地整治项目投资重心移动轨迹模型，对湖北省2001—2010年土地整治项目投资时空分异进行刻画和研究，并基于空间分异和投资现状对土地整治项目投资进行地域分区，主要得出以下结论：

（1）湖北省2001—2010年土地整治项目投资演进划分为3个阶段，第1阶段（2001—2004年），土地整治工作刚刚起步，项目少，规模小，投资地区差异大；第2阶段（2005—2007年），土地整治项目投资显著增加，各县（市、区）项目申报积极性高，投资地区间差异波动性减小；第3阶段（2008—2010年），土地整治工作蓬勃发展，项目投资大幅增加，项目类型丰富，整治规模大、范围广，投资地区差异进一步缩小。

（2）湖北省土地整治项目投资时空格局为：以江汉平原腹地为中心，向西北方向沿汉江流域和丹江口水库形成“M”形增长带，向东南方向沿长江流域形成“C”形增长带。投资重心总体上呈现“东南→西南→北”的变化轨迹，并且表现明显的东南偏向。时空格局形成和投资重心移动受地区自然条件、区域功能定位、投资政策设计、“地区平衡”思想等多因素影响，而其中自然条件是最为重要的因素。

（3）以土地整治项目投资规模为主要标准，湖北省土地整治项目投资地域分区可分为：鄂西坡耕地生态治理型土地整治中投资区、鄂中平原高标准基本农田建设型土地整治高投资区、鄂东北丘陵耕地改善型土地整治中投资区等7个区。

（4）未来湖北省土地整治项目投资需充分结合各县（市、区）所处地域分区的特点和投资现状进行项目类型和投资额的匹配，一方面应保证高投资区投资强度，另一方面要适当提高低投资区投资规模；同时各区域应结合各自整治的重点方向用好土地整治资金，充分挖掘各区域土地整治潜力，优化土地整治项目投资效益。

（5）囿于现有数据，文章对土地整治项目投资时空分异影响因素的揭示并未考虑到各个研究单元自身耕地面积对于投资的影响，这是今后研究中应考虑的重要内容。

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（本文责编：郎海鸥）

Spatio-temporal Differentiation and Zone Division of
Land Consolidation Investment: A Case Study of Hubei Province

YANG Jun, WANG Zhan-qi, XIE Fang-jun, ZHANG Gang
（School of Public Administration, China University of Geosciences, Wuhan 430074, China）

The purpose of this study is to analyze the sequential variation characteristics, depict evolution stage and spatial pattern of land consolidation projects investment, explore the internal law and influence factors of investment spatial difference, make geographical division of land consolidation, as well as provide a scientific decision making basis for relevant policies formulation and investment direction guidance in the future. The research methods include cluster analysis, coefficient of variation analysis, and center of gravity model analysis. Research results show that 1） the evolution of land consolidation project investment in general can be divided into three stages, and the investment gap between different counties show gradual decline but still obvious; 2） the space distribution of investment in Jianghan Plain hinterland was the spatial center. Meanwhile, to the northwest region showed “M” shape growth belt along Hanjiang river basin and Danjiangkou reservoir, and to the southeast was “C” shape growth belt along Yangtze river basin. The investment trendpresents obvious southeast-oriented. The investment can be divided into seven type areas. The research concludes that natural conditions, regional function orientation and policy design is the important factors that affect land consolidation investment. The land consolidation projects investment should take regional coordination into account in the future, and every district should make good use of the investment combined with its main direction of land consolidation so as to optimize land consolidation projects investment benefits.

land consolidation; spatio-temporal differentiation of investment; zone division; center of gravity model; Hubei Province

F301.2

A

1001-8158（2015）02-0074-08

10.13708/j.cnki.cn11-2640.2015.02.010

2014-05-06

2014-09-11

科技部国家科技支撑计划重点项目（2012BAB11B04）。

杨俊（1987-），男，江苏南京人，博士研究生。主要研究方向为土地经济、土地整治与规划。E-mail: jycug_edu@163.com

王占岐（1965-），男，陕西岐山人，教授，博士生导师。主要研究方向为土地经济与土地规划。E-mail: zhqwang@cug.edu.cn