基于熵权法的兰州市土地城镇化时空发展水平分析

郭亚周，孙鹏举，2，刘学录，段豪伟

(1.甘肃农业大学资源与环境学院，甘肃 兰州　730070；2.甘肃省国土资源规划研究院，甘肃 兰州　730000)



基于熵权法的兰州市土地城镇化时空发展水平分析

郭亚周1，孙鹏举1，2，刘学录1，段豪伟1

(1.甘肃农业大学资源与环境学院，甘肃 兰州730070；2.甘肃省国土资源规划研究院，甘肃 兰州730000)

摘要：【目的】 为兰州市城镇化过程中的土地利用结构和土地政策调整提供参考。【方法】 在对土地城镇化概念、评价方法进行合理界定的基础上，以兰州市各县区为评价单元分别对兰州市土地城镇化时空发展现状以及近5 a兰州市土地城镇化与人口城镇化、经济城镇化的协调发展情况进行定量评价.【结果】 兰州市各区县中城关区的土地城镇化水平最高，为0.974 3,皋兰县最低为0.020 8.【结论】 2008～2010年兰州市土地城镇化指数呈下降趋势，土坡城镇化与人口城镇化、经济城镇化不协调；2010～2012年，兰州市土地城镇化和人口城镇化、经济城镇化发展比较协调.

关键词：土地城镇化；时空发展；熵权法；评价；兰州市

随着我国经济社会的不断发展，在建设社会主义现代化国家的进程中，城镇化建设取得了巨大的进步.2002～2012年，我国城镇化率，每年以1.35%的速度持续增加至52.57%；全国城镇工矿用地达到了1.0 105km2左右.根据我国《国家新型城镇化规划(2014～2020)》(以下简称〈规划〉)中的指标要求，截止2020年，我国城镇化率将达到60%左右，按照《规划》中不超过100 m2/人的人均城镇建设用地标准，预计达到1.1×105km2，超过了国土资源部土地利用总体规划2020年城镇工矿用地达到1.07 105km2的控制要求.在不突破土地利用各项控制指标的前提下，如何合理调整土地政策，充分发挥土地在城镇化建设中的积极作用，是值得研究的课题.

国内对土地城镇化问题的研究集中在土地制度创新[1]、人地协调发展、驱动力因素研究[2]等.吕萍[3]利用理论分析和实证分析相结合的方法，建立了度量土地城市化水平的指标体系.陈凤桂[4]等将我国人口城镇化与土地城镇化的协调度进行定量研究.梁俊红[5]对城乡一体化视角下的土地利用优化问题展开了研究分析.刘人源[6]以广东省21地市为例对广东省土地城市化水平进行了定量评价.吴次芳等[7]立足目标区域，对土地城市化的驱动因素进行了全面研究.但现有研究成果对土地城镇化内涵的界定不够清晰，对土地城镇化评价指标选取不尽合理.

陈春[8]将我国城镇化的内涵概括为人口城镇化、土地城镇化、经济城镇化等方面.在我国现行城乡二元结构下，什么是土地的城镇化，不少学者根据各自研究方向的差异，从权属、利用方式、利用效益等不同角度对土地城镇化概念进行了介绍.结合研究目的.参考对人口城镇化(即人口向城镇集中或乡村地区转变为城镇地区，从而变乡村人口为城镇人口，使城镇人口比重不断上升的过程)的阐释来定义现阶段的土地城镇化，即土地的所有权属性向国有土地权属集中，变集体所有土地和其他建设用地为城镇建设用地，使城镇建设用地比重不断上升的过程.同理，经济城镇化即区域城镇产出比重的上升过程，表现为经济总量的提高和经济结构的非农化.城镇化发展的过程即人口向城镇集中的过程.在这一进程中，人口的转移无疑是整个城镇化发展的核心所在，经济的健康持续发展将会发挥强大的保障和驱动作用，而这两者的实现又离不开城镇土地的发展和支撑.因此，在我国新型城镇化发展过程中，人口城镇化是核心，经济城镇化是驱动力，土地城镇化是载体；三者相辅相成，互为依托.

针对土地城镇化水平的表达，有单一指标法[9]和构建综合指标体系[3，10]，从土地利用方式、利用结构、土地投入和利用效益等方面对土地城镇化水平进行综合考量.本文在对土地城镇化、人口城镇化和经济城镇化等相关概念合理界定的基础上，结合数据收集和研究区域实际情况，通过构建多因素评价指标体系对兰州市土地城镇化时空发展现状进行定量评价分析，并结合土地城镇化的评价成果，定量测度其与人口城镇化、经济城镇化的协调度，以期为今后兰州市城镇化发展过程中的土地利用结构和土地政策调整提供参考依据.

1材料与方法

1.1研究区概况

兰州市为甘肃省省会，地处甘肃省中部，东邻定西市，南接临夏回族自治州，西与青海省毗邻，西北靠武威市，东北为白银市，是中国陆地的几何中心.兰州市位于N 35°34′20″～37°07′07″，E 102°35′58″～104°34′29″之间，地势呈西北高、东南低，中间为主城区河谷盆地，海拔平均高度1 520 m，地形呈东西狭长带状盆地特征.辖城关、七里河、安宁、西固、红古5区，永登、皋兰、榆中3县，市域总面积1.31×104km2，城镇建设用地总面积254.91 km2.2012年全市户籍总人口321.52万人，其中非农业人口202.5万人.2012年全市实现生产总值1 564.41亿元.

1.2数据来源

本文数据来源于2009～2012年《兰州市统计年鉴》的资料整理，部分来源于兰州市国土资源部门的年度土地利用变更调查数据以及兰州市年度国民经济和社会发展统计公报.

1.3土地城镇化水平评价方法

1.3.1评价指标体系本文围绕土地城镇化的内涵，在系统性、层次性和动态性等原则的指导下，在吕萍[3]建立的土地城市化度量指标体系基础上，结合兰州市实际情况及数据的可获取性和便于量化的角度，对土地城镇化水平评价指标进行调整和补充.同时，在对兰州市土地城镇化进行时间序列上的评价分析及其与人口城镇化、经济城镇化的协调度分析的过程中，结合资料及数据收集整理情况，选取表1中的因素作为评价指标，构建出土地城镇化与人口城镇化、经济城镇化的评价指标体系.

表1　土地城镇化、人口城镇化、经济城镇化发展水平评价指标体系

自2012年起，固定资产投资(非农户)代替了城镇固定资产投资.

表2　土地利用分级程度赋值

其中，对土地利用综合程度指数含义作如下说明，计算公式[11]如下：

式中：La为土地利用综合程度指数，Ai为该单元第i级土地利用程度分级指数，其赋值见表2，Ci为该单元第i级土地利用程度的面积百分比.

1.3.2评价单元本文将研究区域定为兰州市，结合2012年兰州市土地利用现状，在空间上以兰州市所辖各县区为评价单元(结合数据收集情况，兰州新区不作为本文研究单元)，对兰州市土地城镇化的空间发展情况进行评价.同时，以近5 a为评价单元，对兰州市土地城镇化与人口城镇化、经济城镇化在时间序列上的协调发展情况进行评价分析.

1.3.3指标权重的确定本文采用极差正规法[12]对原始数据进行标准化处理.

在得到标准化矩阵Y=(yij)mn后，运用熵权法[13-15]对各项指标赋权.

式中式中fij为第j项指标下第i 单元的指标值的比重.k=1/lnm；

1.3.4综合评价模型综合评价法是目前在环境污染和生态环境质量综合评价等领域得到广泛应用的一种比较成熟的评价方法.而在土地城镇化水平评价指标体系中，每一项指标也都可从不同侧面反应土地城镇化水平.所以为了全面反映某地的土地城镇化水平，也可采用综合评价法，逐层逐项对各个指标进行加权评分，得到土地城镇化水平综合指数ESI.

式中：ESI为土地城镇化水平评价综合指数，Wj为第j个因子的熵权值，Cj为第j个因子的标准化值.由此可得某地土地城镇化水平综合指数.

1.4协调度分析方法

协调度即度量系统或系统内部要素之间在发展过程中彼此和谐一致的程度，是协调状况好坏程度的定量指标.在此认识的基础上，本文将土地城镇化与人口城镇化的协调度表达如下[16]：

式中：UFG表示土地城镇化与人口城镇化的协调度指数，F表示土地城镇化增长率，G表示人口城镇化或经济城镇化的增长率.

由式5可以看出，0≤UFG≤1.当F、G符号相同，且绝对值相等时，UFG=1，表示二者最为协调.当F、G符号相反，且绝对值相等时，UFG=0，表示二者最不协调.

其他情况介于两者之间，且UFG值越大，表明二者越协调.

参考前人关于土地城镇化与人口城镇化、经济城镇化的协调度研究成果[4,16]，拟定出土地城镇化与人口城镇化协调度评价标准如表3.

根据2012年兰州市土地利用变更调查成果及历年兰州市国民经济和社会发展统计公报，可得评价指标原始数据(表4).

表3　土地城镇化与人口城镇化、经济城镇化协调度评价标准

表4　2012年兰州市土地城镇化水平评价指标原始数据

2结果与分析

2.1兰州市土地城镇化水平评价

根据综合评价模型可得兰州市各县区土地城镇化水平综合指数如表5所示.土地城镇化水平评价结果中，可得兰州市空间上各县区的土地城镇化水平评价值.通过这些值的排序，可以对兰州市土地城镇化空间发展水平做一个初步评价.兰州市各县区的土地城镇化水平差异较大.城关区的土地城镇化水平值达到了0.974 3，是所有评价值中最大的，可以认为城关区的土地城镇化水平是兰州市各县区中最高的，反之，皋兰县的土地城镇化的水平值只有0.020 8，是所有评价值中最小的，可以认为皋兰县的土地城镇化水平在兰州市范围内是最低的.表5中的数据排序可以看作是现实中兰州市8个县区土地城镇化水平的高低顺序.

表5　兰州市各县区土地城镇化水平综合指数

2.2土地城镇化与人口城镇化、经济城镇化协调度测定

根据表1土地城镇化、人口城镇化、经济城镇化发展水平评价指标体系，经计算，兰州市土地、人口、经济城镇化各相关量的时间变化情况如图1～3所示，城镇化指数如表6所列.根据式(5)，对照表3土地城镇化与人口城镇化、经济城镇化协调度评价标准，当协调度指数处于0.9

图1　兰州市土地城镇化各相关量的时间变化情况Fig.1　Changes of various related quantities of land urbanization in Lanzhou City

图2　兰州市人口城镇化各相关量的时间变化情况Fig.2　Changes of various related quantities of population urbanization in Lanzhou City

图3　兰州市经济城镇化各相关量的时间变化情况Fig.3　Changes of various related quantities of economy urbanization in Lanzhou City

由表6～7可知，2008～2012年兰州市土地城镇化发展可分为2个阶段，2008～2010年兰州市土地城镇化指数呈下降趋势；并且土地城镇化发展与人口城镇化、经济城镇化发展极不协调.主要体现在人口城镇化指标中的城镇居民恩格尔系数和经济城镇化指标中二、三产业增长速度的较高较快发展.同时，在这一阶段的兰州市土地利用综合指数一直呈现下降态势，导致相应的土地城镇化、人口城镇化和经济城镇化出现不协调现象.整体来看，2010～2012年兰州市土地城镇化的发展较好地保持了同人口城镇化、经济城镇化协调发展的趋势.尤其是土地城镇化和人口城镇化出现了良好协调的发展状态.在这一阶段兰州市土地城镇化指数虽然呈现出急速上升趋势，但相比人口城镇化和经济城镇化发展水平，仍处于滞后状态，发展具有局限性.兰州市土地城镇化与人口城镇化发展经历了由不协调到良好协调的发展过程；土地城镇化与经济城镇化发展经历了由不协调到基本协调的发展过程.

3讨论与结论

本文在对土地城镇化概念、评价方法进行合理界定的基础上，以兰州市各县区为评价单元对兰州市土地城镇化水平空间发展情况进行初步评价，分析得出兰州市8个县区土地城镇化发展极不均衡.土地城镇化水平较高的县区有:城关区、安宁区，在这两个县区，尤其是作为兰州市中心的城关区处于兰州市的经济中心，政策上、区位上都有较大的优势，由于处于城市中心地带，具有较高的城镇建设用地面积比例和地均固定资产投资，表现出了较高的土地城镇化水平.土地城镇化水平较低的城市有:永登县、榆中县、皋兰县.这几个县区无论在土地利用结构、利用程度还是利用效益的指标上都表现出了较低的水平，导致其土地城镇化水平较低.

在时间序列上，本文以2008～2012年为评价单元，针对兰州市土地城镇化的发展趋势作出比较分析，并将近五年兰州市土地城镇化与人口城镇化、经济城镇化的协调发展情况进行评价，分析得出近5年兰州市土地城镇化发展速度高于人口城镇化、经济城镇化发展速度.同时，兰州市土地城镇化与人口城镇化、经济城镇化发展分别经历了不协调到良好协调和基本协调的过程.

表6　2008～2012年兰州市土地城镇化与人口城镇化、经济城镇化指数

表7　兰州市土地城镇化与人口城镇化、经济城镇化协调度

土地城镇化是衡量城镇化水平的重要指标之一.通过上文的评价分析过程，可知城镇建设用地面积比重和土地利用效益是土地城镇化发展的重要影响因素.结合兰州市土地城镇化发展现状，可从控制城镇建设用地面积、增加固定资产投资、充分挖掘城镇存量用地潜力等方面不断优化土地利用结构、提高土地利用程度，实现土地城镇化的健康、有序发展，从而为兰州市的城镇化发展提供强有力的土地资源支撑.

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(责任编辑李辛)

Analysis based on entropy weight method in Lanzhou City land urbanization space-time development

GUO Ya-zhou1，SUN Peng-ju1，2，LIU Xue-lu1，DUAN Hao-wei1

(1.College of Resources and Environment,Gansu Agricultural University,Lanzhou 730070,China;2.Gansu Province Land and Resources Planning and Research Institute,Lanzhou 730000,China)

Abstract：【Objective】 In order to provides reference for land use structure and land policy adjustments in Lanzhou City land urbanization.【Method】 Based on the proper definition of land urbanization concept and evaluation methods,the land urbanization space-time development status and urbanization of land,population and economy were evaluated quantitatively in the counties of Lanzhou and during these five years.【Result】 Chengua District had the maximum level of land urbanization,the index was 0.974 3;Gaolan county had the minimum level,the index was 0.028 0.【Conclusion】 The index of land urbanization in Lanzhou decreased from 2008 to 2010,land urbanization was not cooperated with urbanization of population and economy urbanization;however,a cooperation relationship was observed from 2010 to 2012.

Key words：land urbanization;space-time development;entropy weight method;evaluation;Lanzhou

通信作者：孙鹏举，男，正高级工程师，博士，硕士生导师，主要从事土地利用管理研究.E-mail：550490919@qq.com

收稿日期：2014-12-14；修回日期：2015-03-16

中图分类号：F 301.2

文献标志码：A

文章编号：1003-4315(2016)01-0126-06

第一作者：郭亚周(1990-)，男，硕士研究生，主要从事土地利用规划研究.E-mail:gyz311701@163.com