唐山市南湖采煤沉陷区地价空间规律研究

王 曦，付梅臣，储佩佩，王乐杰，朱鸿峰

(1.中国地质大学(北京)土地科学技术学院，北京 100083；2.煤炭科学研究总院唐山分院，河北 唐山 063012；3.武安市国土资源局，河北 武安 056300)

矿业纵横

唐山市南湖采煤沉陷区地价空间规律研究

王 曦1，付梅臣1，储佩佩1，王乐杰2，朱鸿峰3

(1.中国地质大学(北京)土地科学技术学院，北京 100083；2.煤炭科学研究总院唐山分院，河北 唐山 063012；3.武安市国土资源局，河北 武安 056300)

城市边缘采煤沉陷区不仅影响矿业城市用地扩张，而且形成独特的地价空间规律。本文基于地价样点信息野外抽样与相关资料收集的基础上，通过GIS空间分析和空间插值的方法，对唐山市南湖区采煤沉陷区内住宅用地、商业用地的地价空间规律进行了研究。由于受采煤沉陷、地质构造等影响，住宅用地、商业用地单位地价走势均沿采煤塌陷梯度方向递减，较之正常地价发生明显偏差；楼面地价表现出与单位地价相反的变化趋势。地质条件的优劣、采煤活动的强度等影响着地基承载力的大小，通过容积率、建筑限高等规划指标对地价产生影响。随着采煤活动的减弱，地价、容积率、建筑限高均呈现出以大、小南湖核心区域(塌陷中心)为中心向外围圈层递增的趋势。研究表明，采煤导致地表塌陷与积水增加了建筑成本，使地价降低；环境修复改善了居住环境质量，提高了地价；地价水平最终取决于地表塌陷损毁程度。

采煤沉陷区；地价空间规律；空间插值；唐山市南湖区

伴随着采矿业的发展，诞生了大庆、唐山等一批矿业城市[1]。随着城市扩张，过去远离城市人居的矿山宕口，逐渐临近城市，有的甚至成为城市的一部分[2]。煤炭城市采空区的存在给城市的建设发展和土地利用提出了新的研究课题，对采空区土地因地制宜、充分合理地进行开发利用也一度成为学者们研究的热点[3-6]。采空区的存在影响了地表土地的开发、利用与土地价格。

将RS和GIS技术相结合，利用数学模型，国内外学者关于城市采煤沉陷区土地利用开展了一系列研究[7-9]，研究内容主要集中于采空区土地稳定性和适宜性评价研究，多基于工程性因素分析煤炭城市采空区土地对建筑物的稳定性和适宜性[10-12]和采煤沉陷区景观格局变化与生态复垦研究[13-15]。对于采煤沉陷区的地价规律国内外研究较少。

本文以矿业城市唐山市南湖采煤沉陷区为例，通过研究其地价空间分布规律，分析地质条件、采矿活动等因素对地价的作用及影响，以实现研究区地价对土地利用性质和利用强度的调节，有助于促进矿区土地资源的优化配置[16]，旨在为当前矿业城市采煤沉陷区的土地利用以及地价分析提供借鉴和参考。

1 研究区与数据处理

1.1 研究区概况

洋务运动造就了唐山，使其成为具有百年历史的矿业城市。唐山位于华北平原东部，地处暖温带半湿润大陆性季风气候，总面积 1.35×104km2，市区建成区面积为290km2。2015年末，全市总人口755万人，其中市区人口420万人；全市实现地区生产总值6103.1亿元，三产比为9.3∶55.2∶35.5[17]。

南湖生态城位于唐山中心城区南部，规划总面积91km2[18]。本文选取的研究区域为南湖生态城的一部分，总面积约36km2。由于地下煤炭的大量开采，南湖区域局部形成地面沉陷，有的已成为采煤波及区。

1.2 数据来源与处理

1)资料来源。①样点调查：商业用地的房屋出租样点按照50m间距进行样点调查，调查信息包括样点区位、样点面积、样点总价、容积率、成交时间等；住宅用地的房屋买卖样点按照居住小区进行抽样调查；商业用地、住宅用地的土地出让资料来源于唐山市国土资源局；②城市规划：来源于唐山市规划局；③国民经济与社会发展统计数据：来源于《唐山统计年鉴》(2008～2015年)；④其他：河北省地勘局《唐山市南湖区域地质灾害危险性综合分区评估》，以及从Google Earth获得唐山市南湖区域采煤沉陷影像资料。

2)地价样点采集与录入。共采集商业出让样点25个、商业出租样点132个、住宅出让样点38个，并将地价信息录入到GIS的空间与属性数据库中。

3)采煤沉陷图形属性处理。以唐山市南湖生态规划图件作为底图，在GIS中矢量化、赋属性，参考唐山市南湖区域地质灾害危险性综合分区评估成果、采煤沉陷影像资料，经城市规划、地质、采矿等专家论证，将南湖采煤沉陷区进行分区(表1)。

4)地价期日修正与剔除。为消除交易期日对出让、出租样点的影响，依据唐山市地价指数将样点地价统一修正为2011年12月31日的地价，并依据《城镇土地估价规程(GB/T18508—2014)》采用均值-方差法进行异常样点剔除。

5)地价空间插值计算。采用克里格空间插值法对样点的楼面地价和单位地价进行插值计算。

2 住宅用地地价空间分布规律

图1显示出，南湖区住宅用地价格呈现如下的空间变化规律。

1)由图1(a)、图1(c)可知，楼面地价和单位地价都整体呈现出较明显的圈层结构；在南湖内部区域，地价基本上呈现连续性变化的趋势；由南湖中心(采煤塌陷最深区域)向外围扩散的过程中，单位地价受保留煤柱、断层和地裂缝等地质条件影响呈现出局部高低交错现象，反映了地价受采煤影响的空间变异性。

2)由于南湖区域存在采煤波及现象，住宅用地价格受采煤沉陷影响较大，单位地价走势整体沿采煤塌陷梯度方向从西北向东南递减，在大南湖区域形成明显的地价洼地，单位地价约在1450元/m2左右；由图1(a)可知，单位地价等值线最密集区域分布在地质条件较好且为非采煤区。在非采煤区与采煤波及区域的分界线上，单位地价变化明显且较快，地价等值线立体坡度最大。随着距离采煤塌陷中心距离的减小和离地价高值中心距离的增加，地价等值线间距逐渐增大。

3)依据唐山市住宅用地基准地价容积率修正系数表，可模拟出正常情况下的地价曲线(y1)，依据样点地价可模拟出为南湖区域受采煤沉陷影响的地价曲线(y2)(图2)。

图1 住宅用地地价等值线图

图2 住宅用地地价与容积率曲线图

图3 商业用地地价等值线图

由图3可知，受采煤沉陷影响下的地价总体变化趋势与正常地价大致一致，总体都表现为地价随着容积率的提高而上升。两曲线在a点左侧和b点右侧区域发生了较大偏差：a点左侧，容积率小于1，y1

4)由图2可知，受容积率影响显著，且其变化速度较单位地价快，南湖区域的楼面地价呈现出其独有的特点，整体表现为与单位地价相反的变化趋势。如图1(c)所示：以学院南路别墅群(容积率为0.6左右)为中心，沿着采煤塌陷梯度减弱的方向，容积率逐渐提高，楼面地价依次向外圈层递减，整体趋势为南高北低。由于南新道以南、解放路以东为非采煤区区域，地质条件较好，容积率较大，楼面地价出现低值，约720元/m2。图1(d)整体显示出，受采煤塌陷深度不同以及煤柱保留的影响，学院南路与建设南路之间容积率变化较大，楼面地价波动不稳定，最高值临近学院南路的别墅群，此处容积率较低，为0.6左右。楼面地价在向外递减过程中，在唐胥路与建设南路与交叉口形成了次高地价中心，此处附近的等值线分布较其他区域密集。在塌陷稳沉区及波及区连片分布的建设南路以东区域，采煤条件较一致，容积率变化不大，楼面地价变化趋势不明显。

3 商业用地地价空间分布规律

1)图3(a)、图3(c)显示出，无论是商业用地的单位地价还是楼面地价总体都呈现出较有规律的圈层结构。商业用地布局少，与住宅用地相比圈层间距差异不显著。在地质条件较差的南湖核心区域，商业用地价格基本上处于低谷，波动不明显。

2)图3(a)、图3(b)显示出，与住宅单位地价基本一致，受采煤沉陷波及影响，单位地价的分布沿着采煤塌陷梯度方向逐级递减，呈“凹”形结构。

3)采用同住宅用地相同的方法模拟出商业用地容积率与地价关系曲线(图4)。

由图4可知，受采煤沉陷影响下的商业地价明显低于正常地价，偏差总体不及住宅用地显著。在小南湖中心边缘，偏差最为明显。其附近商业用地的容积率普遍小于1，单位地价较低，均值在1600元/m2左右；两曲线的偏差在容积率为0.8的a点达到最大，约600元/m2。在不受采煤影响的学院南路以西以及车站路以东区域，b点附近偏差最小，为290元/m2。

4)由图4可知，采煤沉陷下单位地价相对于容积率的变化速度不及正常地价灵敏，随着离塌陷中心距离的增加，容积率逐渐提高，楼面地价分布总体呈现出与单位地价相反的变化趋势，以小南湖为中心向外逐级递减(图3(c))。

4 地质条件、采矿活动与地价关系

与一般区域相比，唐山市南湖区域地质条件复杂，区域局部存在着砂土液化、岩溶塌陷、断层及地裂缝等地质灾害。煤炭资源的多年开采，造成南湖区域大面积的地面不均匀沉降和塌陷。

地质条件的优劣决定着土地承载力大小，采煤活动造成原有地基土应力平衡状态发生变化。综合各种地质与采矿因素，参照《唐山市南湖区域地质灾害危险性评估报告》，将南湖区域建设适宜性综合划分为4个等级：适宜级、较适宜级、适宜性差级和不适宜级[19]。

4.1 对容积率、建筑限高的影响

根据地价样点，分析容积率、建筑限高等在不同综合地质条件与采煤沉陷影响情况下的关系(图5、表1)。

图4 商业用地地价与容积率曲线图

图5 采煤扰动(适宜性)与建筑限高、容积率关系图

由图6、表1可知，地质条件的优劣和采煤活动的强度影响着建筑高度、容积率的变化，总体表现为：随着地质条件优越程度的提高和受采煤活动影响的减弱，地基承载力逐渐增大，建设适宜性级别逐渐提高，建筑限高从低向高增加，容积率也总体呈增加趋势。非采煤区地基承载力最大，建设适宜性程度普遍较高，适合建中、高层住宅，容积率相对较高；保护性开采区由于设置了永久保护煤柱，地基承载力相对较大且稳定，建设较适宜，容积率和建设限高分别集中分布在1.05和18～20m左右；采煤活动造成的塌陷区域和波及区域，由于改变了原有地基土的应力平衡，地基承载力下降，建设适宜性较差，适宜建造低层住宅和别墅，容积率普遍较低。

表1 采煤扰动下建筑限高、容积率、物业类型变化表

图6 地价与容积率、建筑限高等值线图

在适宜级建设区域的a、b、c、d四点，容积率变化曲线与建筑限高曲线不一致，究其原因主要是b、d点位于非采煤区，地质条件较好，且临近南湖公园，其因优质的景观和良好的生态环境促进了周围居住环境的改善，使得容积率发生了跳跃。由此可见采煤沉陷生态区改造成南湖公园在一定程度上促进容积率的提高，从而推动地价上涨。而在a、c点，多形成公园与高密度住宅之间的缓冲地带，容积率较小。

4.2 容积率与地价相互关系

由图6(a)可发现：南湖采煤沉陷区商、住用地容积率与地价变化走势大体一致，与图3和图6的研究结论不尽相同。受采煤扰动强度的影响，容积率高地和地价高地形成于非采煤区。以高地为中心，随着采煤活动的加强和塌陷深度的增加，容积率和地价都整体呈现向外围圈层递减趋势。在地质条件最差、受采煤扰动影响最严重、最不适宜建设的大、小南湖核心区域，地价出现低谷，容积率也最小。

4.3 建筑限高与地价相互关系

由图6(b)可发现：南湖采煤沉陷区商、住用地地价与建筑限高变化趋势大体一致，两者均呈现以大、小南湖核心区域为中心向外围圈层递增的趋势，建筑限高在以采煤塌陷最深处为中心向外围增加的过程中，地价也逐级提高。在西电路至学院南路之间的区域，地价与规划容积率和规划建筑限高的趋势一致。而在建设南路以西、学院南路以东的区域，由于采煤扰动程度和地质条件较一致，地价与建筑限高变化幅度较小，且等值线整体分布较其他区域稀疏，建筑限高一般在12～15m之间，土地价格在1600～2000元/m2之间。

5 结论与讨论

本文在地价样点数据采集的基础上，通过GIS空间分析和空间插值的方法，对南湖采煤沉陷区域地价及其空间规律进行了研究分析，探究了地质条件与采矿活动对地价的作用和影响，主要结论如下所述。

1)南湖区域住宅用地价格遵循了一般地价分布规律，由于南新道以北是唐山市中心城区，地价从南新道向南呈规律性的圈层递减。

2)由于南湖区域存在采煤波及现象，其住宅和商业用地价格呈现其独有的特点，单位地价走势均沿采煤塌陷梯度方向递减，在采煤塌陷最深区域-南湖中心形成了地价洼地。

3)受采煤沉陷影响下的地价较之正常地价发生明显偏差。整体而言，住宅用地偏差更为显著，且随着容积率的增大，偏差趋势明显。商业用地曲线偏差则在采煤塌陷中心的边缘达到最大，而在非采煤区不明显。

4)受采煤塌陷深度不同以及永久保留煤柱的影响，容积率变化较大，住宅用地和商业用地楼面地价表现出与单位地价相反的变化趋势，两者分别以临近学院南路的别墅群和小南湖为中心向外逐级递减。

5)地质条件的优劣与采煤活动的强度影响着南湖区域地基承载力的大小，影响容积率和建筑限高。总体而言，在地质条件优越，受采煤活动影响程度较小的非采煤区和保护性开采区，建筑物建筑限高和容积率相对较大。

6)地质条件、采矿活动通过容积率和建筑限高影响地价，三者的变化趋势大体一致。随着采煤活动的减弱，三者均呈现出以大、小南湖核心区域为中心向外围圈层递增的趋势，在非采煤区的学院南路别墅群、南新东道与复兴路交叉路口等区域形成高值。在采煤扰动程度和地质条件较一致的区域，地价变化不明显。

受研究资料限制，本文未定量直接的研究出单一的地质条件对采煤沉陷区地价的影响，需要长期继续观测，获取更多数据，提出更精准的采矿对地价的影响关系，以合理利用城市边缘采煤沉陷用地，提高城市用地安全与用地效益。

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Spatial regularity of land prices in mining subsidence area of Tangshan South Lake

WANG Xi1，FU Meichen1，CHU Peipei1，WANG Lejie2，ZHU Hongfeng3

(1.School of Land Science and Technology，China University of Geosciences(Beijing)，Beijing 100083，China； 2.Tangshan Branch，China Coal Research Institute，Tangshan 063012，China； 3.Wuan Municipal Bureau of Land and Resources，Wuan 056300，China)

Coal mining subsidence area at urban edge not only affects mining urban land expansion，but also promotes to form unique spatial regularity of land prices.Based on the field samples of land prices and related data collection，through GIS spatial analysis and spatial interpolation method，this paper discusses the spatial regularity of residential and commercial land prices in coal mining subsidence area of South Lake in Tangshan city.The results show that，due to the effects of mining subsidence and geological structure etc.，residential and commercial unit land prices are diminishing along the gradient degree of mining subsidence，obviously deviating from the land price in non-subsided area，and the land price per floor area shows an inverse tendency in contrast to the unit land price.The pros and cons of geological conditions and the intensity of coal mining activities affect the bearing capacity of the ground，and besides have an impact on land prices through plot ratio and building height limit.With the weakening of coal mining activities，land price，plot ratio and building height limit are presenting a circle increasing trend from large and small South Lake core region as center to the periphery.

coal mining subsidence area；land price spatial regularity；spatial interpolation；Tangshan South Lake

2016-07-13

国家自然科学基金青年基金项目“基于土地利用的矿区生态储存过程模拟与协同控制研究”资助(编号：41101531)

王曦(1987-)，男，北京人，博士研究生，从事土地利用与管理研究，E-mail：wangxi60@163.com。

简介：付梅臣(1966-)，男，山东聊城人，教授，从事矿区土地利用与复垦等研究，E-mail：fumeichen@163.com。

F293.2

A

1004-4051(2017)01-0135-06