基于AHP决策分析方法的天水市土地利用现状评价研究

张芳芳

（陇南师范高等专科学校 地理系，甘肃 成县 742500）

土地利用现状评价是进行土地利用总体规划的基础和根本出发点，是编制土地利用总体规划的重要依据；是对研究区域当前土地资源的布局和特点、土地资源的利用程度、利用结构和利用效果及存在问题的分析与评价。城市土地是城市形成与发展的基础，是城市社会、经济、政治、文化等各项活动的载体。随着人口的快速增长、经济的迅猛发展及城市化进程的加快，城市面临的资源环境、社会经济发展与人口之间的矛盾日益突出。城市土地资源利用的合理与否，直接关系到城市未来的兴衰与经济发展的可持续性。[1]

1 研究区概况

天水市是我国的几何中心，位于甘肃省东南部，地处陕、甘、川三省交界处。经纬度在104°35′～106°44′E、34°05′～35°10′N之间，市区平均海拔高度为1100m.全市国地面积14392km2，耕地面积为38.14万hm2，保证灌溉面积为2.50万hm2.辖两区五县：秦州区、麦积区，甘谷县、武山县、秦安县、清水县、张家川回族自治县，至2013年底，总人口370.4万，城镇人口120万，城市化率为33%.气候属温带大陆性气候和亚热带气候的过渡地带，年平均气温为11℃，年平均降水量491.7mm，四季分明，气候宜人，素有西北小江南的美称，是中国重要的旅游城市和装备制造基地。

2 数据来源和研究方法

研究数据主要来源于2012年《天水市统计年鉴》、2012年《甘肃省统计年鉴》、天水市社会经济与发展统计公报（2005～2012）及其他相关资料。

20世纪70年代由美国运筹学家T.L.Saaty提出了AHP决策分析法，它是一种将定性与定量相结合的决策分析方法。该方法有以下几个特点：第一，思路简明，它将决策者的思维过程条理化和数量化，以便于计算。第二，需要的定量化数据比较少，而对问题的本质、所涉及的各个因素及其内在关系分析得比较清楚、透彻。[2]

土地利用现状受许多自然及社会因素的综合影响，且不同因素影响程度各异。因而土地利用现状评价是一项多层次、多因素、难度大、复杂化的工作。[3]所以选用层次分析法能更加科学地对土地利用现状进行评价研究。

3 评价指标体系的建立

3.1 评价指标选取原则[4]

（1）科学性和区域性原则：指标体系须立足于客观事实，结合当地实际，体现地域特征。

（2）系统性原则：指标体系要能够系统地反映土地利用的综合水平；要能够突出土地可持续利用这个主导思想；要能够反映土地可持续利用的各个方面的内容：包括土地资源总量、土地利用结构及其变化、土地利用的效益等。

（3）可行性和适用性原则：指标体系的建立要考虑数据收集的难易程度、数据统计的连续性和真实性。同时，指标的选取要尽量采用在评估期内可获取和可量化的定量指标。

（4）目的性原则：指标体系的建立是为评价活动目的而服务的，因此，指标体系要对评估对象的结构、构成及其本质特征进行客观的描述。

（5）动态性原则：土地利用是一个长期发展和不断变化的动态过程，因此建立的评价指标体系应具有一定的动态性和灵活性。

3.2 建立评价指标体系

根据天水市的实际情况，综合各方面的影响因素，在评价指标选取原则的指导下，分别从土地开发利用程度、土地集约利用程度、土地利用综合效益三个方面建立含有三大子系统和21个二级指标的评价指标体系（表1）。

4 土地利用现状评价

4.1 指标权重的确定

指标权重是对评价结果影响最重要的因素。文本指标权重是采用AHP法的思路，应用德尔菲（Delphi）法，并结合天水市土地利用的特点，最后确定。因此，在其指标权重确定过程中涉及一定程度的主观判断。正是这种根据实际情况而进行的因地制宜调整，保障了建立的指标体系能够较为准确地评价当地土地利用现状。指标体系所对应的判断矩阵及其最大特征值λmax、特征向量Wi如表2～5所示。

4.2 一致性检验

在一致性检验中，当判断矩阵具有完全一致性时，λmax的值等于阶数值n，即λmax=n.但一般情况下是没有这种可能的。因而，采取通过计算一致性指标CI来检验判断矩阵的一致性。

根据(1)式可知：当CI=0时，就认为建立的判断矩阵具有完全一致性，然而当CI≠0，且CI值愈大，就说明判断矩阵的一致性越差。

为了检验判断矩阵的一致性是否令人满意，需要将一致性指标CI与平均随机一致性指标RI两者进行比较。通常，1、2阶的判断矩阵往往具有完全一致性。对于2阶以上的判断矩阵，用一致性指标CI与同阶的平均随机一致性指标RI相比，获得判断矩阵的随机一致性比例CR：

表1 天水市土地利用现状评价指标体系

表2 土地利用现状(A)与其相关因子(B1-3)的判断矩阵

表3 土地开发利用程度(B1)与其相关因子(C1-7)的判断矩阵

表4 土地集约利用程度(B2)与其相关因子(C8-15)判断矩阵

表5 土地利用综合效益(B3)与其相关因子(C15-21)的判断矩阵

通常，当CR＜0.10时，就认为所构建的判断矩阵具有令人满意的一致性；否则，就得需要重新调整判断矩阵，直到结果满意为止。

表6 随机性指标RI的值[1]

对土地利用现状与其相关因子的判断矩阵进性一致性检验：

CI=(λmax-n)/(n-1)=(3.086-3)/(3-1)=0.043

CR=CI/RI=0.043/0.58=0.074＜0.10

对土地开发利用程度与其相关因子的判断矩阵进性一致性检验：

CI=(λmax-n)/(n-1)=(7.46-7)/(7-1)=0.077，

CR=CI/RI=0.077/1.36=0.056＜0.10

对土地集约利用程度与其相关因子判断矩阵进性一致性检验：

CI=(λmax-n)/(n-1)=(7.77-7)/(7-1)=0.128

CR=CI/RI=0.128/1.36=0.094＜0.10

对土地利用综合效益与其相关因子的判断矩阵进行一致性检验：

CI=(λmax-n)/(n-1)=(7.80-7)/(7-1)=0.133

CR=CI/RI=0.133/1.36=0.098＜0.10

通过以上检验结果可知，各判断矩阵都具有令人满意的一致性。

4.3 指标分值和标准值的确定

本文选用甘肃省的指标值作为天水市土地利用现状评价的标准值。在计算中用天水市的指标值除以甘肃省的指标值，通过这种关系倍数来反映天水市指标值和甘肃省标准值之间的差异。这样处理可将各项指标值集中到1左右，以便比较。处理公式为：

在(3)式中：Pi为指标的评价分值；Xi为天水市指标值；X为甘肃省指标值。

4.4 评价结果

通过建立指标体系、确定各指标的权重并计算得出分值后，采用加权综合法，对天水市的土地利用现状进行评价。用总评价分值P来表示土地利用现状水平，有：

(4)式中：n为指标个数；Wi为指标i的权重；Pi为指标i的评分值。

利用(4)式及已确定的指标分值和权重，计算得出天水市土地利用现状评价的分值（表8）。

由表8可知，在土地开发利用程度评价中，评分值为1.66，说明天水市较甘肃省而言，土地开发利用程度高，土地后继开发潜力小。但从单项指标而言（表7），土地农业利用率和土地利用率较低，分别为1.01和0.99，说明天水市土地在农业利用上不高。

5 结论与分析

评价结果表明，天水市土地集约利用程度评分值达1.85，充分说明天水市土地集约利用程度与甘肃省平均水平相比较高，土地投入和产出高。但从单个因子来说，其单位耕地功率数和单位农用地投资强度都较低，因而要加强对土地的投资。

在土地综合利用程度评价中，其评分值为1.43，说明天水市的土地综合利用水平比较高，有利于土地的合理可持续发展。天水市的森林覆盖率和城市人均公共绿化面积均比甘肃省平均值高，但人均粮食拥有量和城镇人均住房面积低于甘肃省平均值。因此科学规划开发利用土地，增加耕地面积，提高单位粮食产量，扩大城镇人均住房面积，是天水市今后土地综合利用的主要方向。

表7 天水市土地利用现状指标评分

表8 天水市土地利用现状评价结果

具体而言，天水市在土地利用现状综合评价中，评分值达1.54.当前的土地利用有利于可持续发展。但天水市人口密集，人均耕地占有量少，土地利用率不高，农业机械化程度低。因此，未来天水市土地利用的方向是在现有土地利用的基础上，加大投资强度，提高科技含量，增加耕地面积，提高农业生产的机械化水平和现代化水平，实现天水市土地的科学合理持续利用。

[1]朱瑜馨，张锦宗.聊城市土地利用现状评价研究[J].水土保持研究，2007，14(3)：24-26.

[2]徐建华.现代地理中的数学方法[M].2版.北京：高等教育出版社，2002：224.

[3]施祖送，梅昀.层次分析法在湖北省土地利用现状评价中的应用[J].现代农业科技，2006，(10)：186-188.

[4]张丽琴.城市土地利用评价指标体系构建[J].资源开发与市场，2003，19(5)：278-280.