中西部欠发达城市土地利用结构地域差异研究——以河池市为例

林耀奔，杨小雄，周姣娣

（广西师范学院，南宁530000）

中西部欠发达城市土地利用结构地域差异研究
——以河池市为例

林耀奔，杨小雄*，周姣娣

（广西师范学院，南宁530000）

以河池市2014年土地利用变更数据为基础，运用计量地理模型与GIS软件等方法，分析其土地利用结构的地域差异情况。河池市各县市均具有较大区位意义的土地利用类型，其土地利用多样性与信息熵较高，但土地利用集中度都处于低水平，市内县市具有多种不同最优土地利用类型组合。河池市未有效利用优越的地理优势发展其特色优势产业，这将成为河池市今后土地利用规划研究的重中之重。

区位意义；土地利用结构；多样性；信息熵；集中度

土地作为一种稀缺资源是人类生存和生活的重要载体，具有极高的使用价值。中西部小城市的土地利用还处于粗放浪费的阶段，其发展潜力巨大，是今后探讨研究的重点。土地利用结构中的数量和空间的变化受经济社会和自然条件等各方面因素的综合影响，应对其各方面影响因素进行综合分析，找出症结所在并提出相应解决方案，为今后进行土地利用结构优化、科学合理的城市规划设计提供帮助[1]。

1 研究区概况

2 数据来源与方法

本次采用河池市2014年的土地利用调查数据以及河池国土局提供的矢量数据，结合吉布斯—马丁多样化指数、区位指数等数学模型对河池市11个县市的土地利用结构进行差异分析。

3 研究区土地利用结构地域差异对比分析

3.1 土地利用结构区位指数对比分析

一个区域中某种类型土地相对于比其更高一级别区域的相对聚集程度即为此区域土地利用结构区位指数。其计算公式为：

由上式可知，研究区土地利用结构区位指数Ai为此区域中第i种土地类型的总面积ti与比ti更高一级别行政区的第i种土地类型的总面积Ti的函数。若Ai值大于1，则说明该区域中的第i种土地类型具备区位意义；反之，若Ai值小于1，则说明该区域中的第i种土地利用类型并不具备区位意义[2]。河池市的土地利用类型区位指数如图1所示。

将河池市各个县市的区位指数进行计算之后，发现河池市共有三个县市的耕地区位指数大于1，其中宜州市耕地区位指数高达2.30，可见罗城仫佬族自治县、环江毛南族自治县以及宜州市3个县市在河池市具有较为重要的耕地区位意义。在园地区位指数中，有4个县市大于1，其中东兰县高达5.07，表明东兰县其园地区位意义非凡；但宜州市、大化县、以及都安县均小于0.2，具有较低的园地区位意义。在林地区位指数中，有6个县市大于1，2个县市大于0.9，由此可知，林地在河池市分布广泛，在多数县市均有大面积分布，具有重要的区位意义。草地区位指数中，有4个县市大于1，其中最具草地区位意义的为环江县；但都安县仅为0.04，可认定为其有关草地的区位意义几乎没有。在水域及水利设施用地区位、交通运输用地区位以及城镇村及工矿用地区位三种区位中，均有近半数区位指数大于1，可见这三种土地利用类型在河池市均有大面积分布，具较大区位意义，与实际情况相匹配。在其他土地区位指数中，有4个县市大于1，其中都安县区位指数为3.12，具较为显著的其他土地区位意义，而天峨县与环江县的其他土地区位指数仅约为0.1，其他土地区位意义极低[3]。

3.2 土地利用结构多样化对比分析

某个区域中各类土地利用类型的完整性指标即为该区域的土地利用结构多样性。吉布斯—马丁多样化指数是用来定量描述土地利用结构多样化程度的有效工具[4，5]。其表达式如下：

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由上式可见，研究区土地利用结构多样化指数值H是关于此研究区内第i种土地类型的总面积Di的函数。H值越大，则说明该区域土地利用结构越复杂，土地利用类型越丰富全面；H值越小，则说明其土地利用类型较为单一或其中某些类型的面积过大[6]。

河池市各县市的土地利用多样化指标均高于0.8，可见河池市境内各地区各种土地利用类型比例均匀协调，随着近年来河池建设项目的增长，以及基本农田划定和生态环境保护工作的开展，其土地利用类型越发稳定协调。具体情况可见表1。

3.3 土地利用结构组合类型对比分析

为对研究区的土地利用结构类型的特征属性进行有效分析，确定其主要的土地利用类型，则需对研究区进行土地利用结构组合类型的对比分析[5]。为分析求得河池市各市县最具代表性的土地利用组合类型可采用Weaver-Tomas的组合系数法。该方法的主要操作程序如下。

3.3.1 将研究区的各土地类型所占总面积的百分比按降序排列。

3.3.2 假设研究区中只有一个土地利用类型，则这种土地利用类型占总面积的百分比为100%；假设只有两种面积相等的土地利用类型，则这两种土地利用类型各占总面积的百分比为50%；一直如此平分下去，当土地利用类型为八种时，一同平分研究区，则这八种土地利用类型各占总面积的百分比为12.5%。

3.3.3 求得这上百种不同组合情况与实际土地利用类型分布面积百分比之差的平方和，此为组合系数。

3.3.4 得出这上百种情况中组合系数最小的组合类型，则为此区域最佳的土地利用结构组合类型。

对河池市各县市的各种可能存在的土地利用类型组合进行分类计算后，得出了每种组合的组合系数，并确定各市县最佳的土地利用结构组合类型。由表1可知，河池市各县市共有6种组合类型，全市的土地利用结构组合类型较为多样，可见河池市土地利用结构多样化程度之高。但其中东兰县、罗城仫佬族自治县、巴马瑶族自治县的最佳组合只有林地一种，具有十分高的土地利用类型聚集度；南丹县、宜州市、大化瑶族自治县的最佳组合类型则具有2-3种土地利用类型；其余6县的最佳组合都有5种土地利用类型，具较高程度的土地利用类型多样化。从各县市的组合类型来看，河池市的建设用地、园地、草地、耕地以及林地都是其主要的土地利用类型，分布较为合理，但部分县市的建设用地偏少，应多加强各种城市乡村居民点住宅以及交通路网等建设[7]。具体情况可见表1、图2。

图1 河池市土地利用区位指数对比图

3.4 土地利用结构集中化对比分析

某区域内各种土地利用结构的集中化程度可由土地利用结构集中化指数来表示，用来反映该区域内各种土地利用类型的优劣势情况[8，9]。其表达式如下：

由上式可知，研究区的土地利用结构的集中化指数Qi是关于研究区内各种类型土地面积累计比率Ei、比其高一级别行政区内各种类型土地面积累计比率G以及仅存在一种土地利用类型的情况下其面积累计比率N三个变量的函数。

对河池市各县市进行土地利用结构集中化值计算，可知河池市各县市的土地利用结构集中化程度都较低，其中以金城江区、南丹县、都安瑶族自治县以及大化瑶族自治县为最低。由表可知，土地利用结构集中化数值与土地利用结构多样化数值成负相关。具体情况可见表1、图2。

3.5 土地利用结构信息熵分析

熵在物理学中指分子的无序运动状态，信息熵是指受外界影响而造成的内部有序或无序的程度值。为有效地反映出土地利用结构的混乱情况，即信息熵越大则证明该研究区土地利用结构越混乱，需对研究区的信息熵数值进行对比分析；但信息熵越小则代表此研究区的土地利用结构越整齐有序[6，10]。土地利用信息熵的表达式如下：

其中，Z代表研究区的土地利用信息熵；Si代表该研究区中第i种土地利用类型的面积；S代表该研究区土地总面积。

表1 河池市土地利用地域差异分析表

图2 河池市土地利用各项指标空间格局分布图

对河池市的11个县市进行土地利用结构信息熵计算之后，可以得出河池市的不同层次信息熵的区域。高于全市平均信息熵水平的县市有：金城江区、南丹县、大化县以及宜州市等为高信息熵区；接近全市平均信息熵水平的县市有：环江县、凤山县、罗城县、都安县等为中信息熵区；低于全市平均信息熵水平的县市有：天峨县、东兰县以及巴马县等为低信息熵区。观察表1可知，土地利用信息熵与土地利用多样化指数成正相关，区域内土地利用类型越完整全面则通常信息熵越大；反之，若区域内土地利用类型越少则信息熵越小。

4 结论与探讨

本文采用多种数学模型对河池市11个县市进行土地利用结构加以分析，为找出其土地利用方面的问题提供帮助。

4.1 河池市土地利用多样化程度较高，主要地类不突出

河池市的土地利用多样化指数均高于0.8，具较明显的土地利用多样化特征。这说明河池市各类土地分布较为均衡，但无突出的土地利用类型，无明显的土地利用特征。随着经济的发展，河池市应加大对部分土地利用类型的保护与扩张，以增加地方特色，带动富有区域特征的经济发展。

4.2 土地利用结构受地理位置影响，产业定位不明朗

河池市东邻工业城市柳州市，南接区内经济中心南宁市，西面农业特色市百色市，这给河池市提供了绝佳的地理发展优势。河池市西面的县市主要以园地、林地、耕地为主，在土地利用结构方面很好的与百色市相对接，十分有利于经济作物的生产与发展。可是河池市的东南边县市的土地利用结构并未体现与柳州与南宁产业相匹配的土地类型，未有效利用其地理区位优势。

4.3 河池市土地分布散乱，土地利用效率低下

河池市内土地分布零散，集中度较差，未形成大片具规模的土地类型分布，这给产业集中发展带来难度。其中农村居民点十分散乱，零星分布于全市，很难实现土地的节约集约利用。应加强乡村聚落的布局优化、完善农村体制，在保护基本农田的同时，合理增加建设用地的面积，最大程度的实现河池市土地的高效利用。

[1]谭术魁，朱祥波，张路.基于计量地理模型和信息熵的湖北省土地利用结构地域差异研究[J].地域研究与开发，2014（01）：88-92.

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[3]贺秋华.江苏滨海土地利用/覆盖变化及其生态环境效应研究[D].南京师范大学，2011（190）.

[4]闪中标，罗海波.基于景观生态学的贵州省土地利用结构区域差异[J].贵州农业科学，2015（10）：214-219.

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Study on the Regional Difference of Land Use Structure of Less Developed City in the Midwest——A Case Study in HeChi City

LIN Yao-ben et al
(Gugangxi Teachers education university,Nanning 530000,China)

Based on the land use change data in hechi on 2014, analyze the regional difference of land use structure by using methods such as thequantitativegeographymodelandGIS software.The counties and cities in hechi city all have the land use type with large location significance、hige diversity of land use and information index of land use,but their land use concentration index are all in low level,there are many different optimal land use type combination in Counties and cities of hechi city. Hechi city have not taken the advantage of the geographical to develop the specialty industry yet,it would be the key point of the research of land use by hechi city in the future.

Land use structure;Location significance; Diversity;Information index;Concentration index

F301.24

B

林耀奔（1991-），男，浙江温州人，硕士研究生，就读于广西师范学院，主要从事土地利用规划、土地资源评价等方面的研究。

杨小雄（1967-），男，湖南武冈人，教授，硕士生导师，研究方向为土地规划、房地产评估等。

（2016-11-07收稿S编辑）

1003-7853（2016）06-0011-04