基于“三生”空间优化的城乡交错区土地整治功能单元划定

沈 悦，严金明，陈 昊

（1. 北京大学城市与环境学院，北京 100871；2. 中国国土资源经济研究院国土资源规划所，廊坊 065201；3. 中国人民大学公共管理学院，北京 100872）

0 引 言

随着生态文明体制改革和美丽中国建设步伐的加快，科学布局生产、生态、生活空间已成为当前发展的重要议题。城乡交错区是快速城镇化的空间载体，同时也面临耕地流失、景观破碎、交通拥堵、环境污染、公共服务不足等问题，是城乡生产、生活、生态用地矛盾尖锐、冲突频发的主要区域。如何优化土地利用，统筹发挥生产、生活、生态功能是城乡交错区亟待研究与解决的重要课题[1-2]。土地综合整治不仅有利于补充耕地、提升土地产能，也能有效地改善生活与生态空间，既是促进国土资源合理利用的重要举措，也是优化城乡交错区“三生”空间的有力抓手[3-10]。根据整治适宜性、整治潜力、整治能力和整治迫切程度等，对研究区域进行定性、定量或二者结合的整治功能分区理论方法已有较多研究。例如，孔雪松以湖北省嘉鱼县鱼岳镇和官桥镇为例，选取自然因子、社会经济因子与生态因子，构建村镇农村居民点用地适宜性评价指标体系，实现村镇农村居民点整治分区规划[11]；刘玉等以环渤海地区 327个县域为评价单元，从整理潜力、整理能力和整理迫切度 3方面构建农村居民点用地整理分区的概念模型，利用熵值法和指标判别法划分5种类型区[12]；图形叠置法、综合分析法、聚类分析法、星座图法、列联表互斥矩阵等都是较为成熟的整治功能分区方法[13-16]。

但现有成果主要局限于乡村地区[17]，研究主题主要为农村居民点整理、生态保护、耕地质量提升等单因素目标[18]，基于城乡交错区“三生”空间优化综合目标的研究较少。同时，因地制宜、精准施策是实现土地综合整治目标的关键，研究尺度的选择至关重要；当前研究尺度主要为省市域等宏观单元与土地整治工程区域的微观单元，但对于城乡交错而言，前者失之精准、后者缺乏统筹，均难以满足城乡交错区对土地整治的精细化需求，亟须在省市尺度与工程尺度中间增加中观尺度。事实上，北京、上海、广州和深圳等地先后开展了规划实施单元、郊野单元、规划发展单元、城市发展单元[19-22]等实践探索，以整治单元为载体，承接市域整治战略、引导土地整治工程，获得较好的成效，但关于单元划定的理论与方法研究却相对不足。鉴于此，本文以城乡交错区土地整治单元为研究对象，在明确相关概念的基础上，从区域“三生”空间优化角度，开展单元划定的理论与方法研究，并以典型的城乡交错区——北京市海淀区为例开展实证研究，细化整治功能分区，划定土地综合整治单元，以单元为载体创新土地整治规划实施机制，为有针对性地推进土地综合整治项目实施提供依据。

1 研究区域与数据来源

1.1 研究区概况

北京市海淀区位于北京市区西北部，作为承载首都核心功能的重要区域，承担科技创新中心、历史文化区、生态文明区等多种功能，共辖22个街道、7个镇，总面积43 080.61 hm2，占北京市总面积的2.6%，地势西高东低。

海淀区具有“南城北乡”的空间分布特征，是典型的城乡交错区。在区域新型城镇化、产业规模化、科教文化集群化迅速推进的同时，海淀区面临着土地资源负荷重、建设用地需求日益增加、人地矛盾日益突出、土地生态安全问题严峻、统筹城乡和区域发展难度加大等诸多挑战，“三生”空间优化需求日趋强烈。海淀区城乡建设用地现状规模达到 23 240 hm2，已经超过规划指标（22 700 hm2），亟需瘦身健体、促进建设空间转型升级；耕地保有量为2 067 hm2，耕地现状规模为2 042 hm2，农业生产空间具有较大整治需求，亟需坚守底线、保护农业空间；林地现状规模10 457 hm2，占全区土地面积24%，需要生态建设、提升全区生态宜居水平；南部城市地区人均城镇工矿建设用地面积为47 m2/人，而北部乡村地区人均农村建设用地面积高达773.9 m2/人，亟需促进乡村生活空间集约高效利用，推动城乡统筹发展。

1.2 数据来源

土地利用现状数据来源于2014年度北京市土地变更调查数据，土地利用规划数据来源于《海淀区土地利用总体规划（2006—2020年）》及海淀区各镇街土地利用总体规划成果，土地坡度图、质量等别、地质灾害分布和防治等其他数据来源于北京市国土资源局海淀分局，海淀区基本情况、经济人口数据、重点建设项目等数据的社会经济发展资料来源于海淀区2015年统计年鉴，城市规划、国民经济发展规划、环境和生态规划、重点建设项目数据等在调研中由有关委办局和镇（街）提供。

2 研究方法与技术路线

2.1 土地整治功能单元内涵

土地整治功能单元是根据主导整治功能导向实施差异化管理的最小实施单元，是引导空间秩序由低效无序向有机可持续发展转变的全覆盖基本网络。其本质是土地整治功能区的功能细分，尺度介于土地整治功能区与土地整治项目之间，向上落实土地整治功能区战略，向下指导土地整治项目实施。土地整治功能单元应具有清晰的范围边界，边界不重叠不交叉。

“三生”空间包括生产、生活、生态 3类空间，城乡交错区根据区域人口构成和空间形态的不同，可分为中心地区、中心拓展地区以及外围地区几部分[2]，综合考虑空间功能细分需求和城乡交错区空间形态差异，可将“三生”空间划分为农业生产、工业服务业生产、乡村生活、城镇生活、生态 5个功能维度[23-25]，其中农业生产功能、工业服务业生产功能分别指空间提供农产品、工业品和服务产品的功能，乡村生活功能、城镇生活功能分别指空间提供乡村居民、城镇居民居住和公共活动的功能，生态功能指空间提供生态产品和生态服务的功能。“三生”空间优化是优化区域国土空间结构，提升空间发展质量，因地制宜发挥生产、生态、生活等功能，促进“三生”空间相协调，最终实现“生产空间集约高效、生活空间宜居适度、生态空间山清水秀”[26]。因此，基于“三生”空间优化的土地整治功能单元类别也可对应细分为农业生产提质增效类（fertile farmland consolidation，F）、产业园区节地类（industrial land saving and intensive consolidation，I）、乡村人居环境提升类（rural residential environment consolidation，R）、城镇更新类（urban renewal consolidation，U）和山水林田湖综合整治类（ecological comprehensive consolidation，E）[18]。

总结深圳、广州、上海、北京等已开展单元整治的实施成效，土地整治功能单元划定主要通过主导空间功能显化、自主循环运行、多规统筹协同等多个途径来共同实现“三生”空间的优化[27]。主导功能显化是指单元突出区域主导功能，使土地整治功能单元空间布局和政策工具最大程度提高土地整治功能效用和“三生”空间的可持续利用性。自主循环运行是指以行政区划边界为基础划定清晰单元边界，单元内因地制宜的配置单元整治规划等政策工具，实现单元内部“三生”空间功能的自主有机更新。多规统筹协同是指以单元为单位实现多规融合，统筹考虑单元内各规划人口、产业、生态、空间等要素，减少空间结构调整的实施成本。

2.2 土地整治功能单元划定思路

本文按照“明确功能区—确定评价单元—评价单元功能—确定功能单元”4个步骤划定土地整治功能单元：1）根据区域发展战略，综合利用图层叠置法和特尔斐法，确定土地整治功能区，为划定土地整治功能单元提供宏观载体[28]。2）依据内部同质性、实施独立性、评价可操作性[29-32]等原则，将土地整治功能区划分为若干评价单元。3）根据评价单元内空间功能的现状与目标，利用区位商和多指标综合评价法，对评价单元内 5类空间功能导向下土地整治功能状态进行度量[33]。4）为兼顾科学性和可操作性，综合利用距离法和特尔菲法，测算评价单元整治功能与所在土地整治功能片区相比的优势程度，从而确定整治功能单元。具体如图1所示。

2.3 土地整治功能单元划定方法

2.3.1 明确整治功能区

将主体功能区规划的功能分区图、城乡规划中的乡镇功能定位图、土地利用总体规划中的管制分区图、土地整治规划中的整治综合分区图等在arcgis中进行叠加，根据规划分区组合初步确定分区备选方案，然后召集领域专家对备选方案进行论证，最终将城乡交错区划分为k个功能区，确定功能区的宏观功能导向。

2.3.2 确定评价单元

鉴于城乡交错区城乡管理分异特征明显，建成区以街道为评价单元，建成区外以村（或国有农场）等作为评价单元。

2.3.3 评价单元功能状态

i评价单元的整治功能状态由评价单元的“三生”空间功能现状与理想目标共同决定。但在目标方面，以往研究主要局限于结构的理想状态[34]，缺少对空间质量目标的考虑[35]，因此本文拟从空间结构现状、空间结构目标以及空间质量目标 3个层面评价单元的功能状态。其中，空间结构现状表示现实的空间结构状况，空间结构目标表示规划的理想空间结构状况，空间质量目标表示规划的理想空间利用水平。以空间结构现状值为x轴，以空间结构目标值为y轴，以空间质量目标值为z轴，i评价单元第j种功能（j=1, 2,…, 5）的状态Uij的坐标为：

式中，SFij表示i评价单元的第j种功能的空间结构现状值，表示i评价单元的第j种功能的空间结构目标值，二者分别表示i单元的j功能在该土地整治功能区中的空间结构优势程度现状和目标；表示 i评价单元的第 j种功能的空间质量目标值。

1）空间结构现状值确定

首先结合已有学者研究[36-37]，根据城乡交错区土地利用功能的特征，将土地利用现状数据转为“三生”空间结构数据。土地利用分类与“三生”空间分类的对应关系如表1所示。

根据区位商[38]原理，SFij计算公式为：

式中 n表示与该功能在同一评价单元内功能的数量；m表示与单元在同一土地整治功能区内的单元个数；qij表示该功能在Ui单元的规模。

表1 土地利用分类和空间功能对应关系Table 1 Correspondence between land use classification and land function

2）空间结构目标值确定

与空间结构现状值计算同理，根据土地利用规划分类与“三生”空间分类的对应关系，再利用区位商量化各评价单元空间结构目标值SFij0。

3）空间质量目标值确定

从农业生产、工业服务业生产、乡村生活、城镇生活、生态 5个维度对空间利用水平进行度量，考虑指标可操作性和可得性，综合参考国家有关规划指标体系和相关评价指标体系规范，构建空间质量目标的评价指标体系[39]。如农业生产功能指标可包括亩均产值、农业总产值、农田灌溉水有效利用系数等；工业服务业生产功能指标可包括万元产值占地、地均固定资产投资、工业用地地均税收等；乡村生活功能指标可包括人均住宅建筑面积、基础设施完善度、对外交通便捷度等；城镇生活功能指标可包括500 m内拥有小学的社区比例、城市化人口的比例、人均道路面积、建成区绿地率等；生态功能指标可包括人均绿地面积、环保投资占GDP的比值、景观功能满意度等。然后采用极差标准化方法，对初选指标的指标数据进行无量纲化处理；接着采取层次分析法确定指标权重，确定权重时注意要考虑功能区的定位对影响评价单位各指标的权重；最后利用加权求和法确定空间质量目标值。

2.3.4 确定土地整治功能单元

j功能在 i单元的状态位置为 Uij（SFij，，），j功能在 i单元所在土地整治功能区 k的状态位置为 Ukj（SFkj，，），二者距离原点 O 的距离差Δdij=|OUij|-|OUkj|表示j功能在i单元与k功能区的功能状态的差值[33]。当Δdij为正时，表示i单元的j功能状态比其所在功能区的功能更突出，具有整治优势，距离越大，优势越大；当Δdij为负时，表示i单元的j功能状态没有其所在功能区的该项功能突出，不具备整治优势。使 i单元Δdij最大的j功能即为i单元的主导整治功能。

3 土地整治功能单元划定结果

3.1 明确三大土地整治功能区

综合考虑海淀区战略分区、乡镇功能定位、土地用途管制分区和整治综合分区等要素，在专家论证优化的基础上，将海淀区初步划分为 3个土地整治功能区：生产导向的北部生态科技新区、生态导向的中部“三山五园”历史文化景区和生活导向的南部中关村科学城，开展“北部集约，中部优化，南部挖潜”的土地整治战略，结果如图2所示。

图2 评价单元示意Fig.2 Evaluation unit schematic

其中，生产导向的北部生态科技新区定位为“科技创新基地，城乡统筹发展典范地区，生态环境一流城市发展新区”，包括7个镇街，区内地貌分为西部和西南部山地和其他平原地区，用地类型以农村居民点和生态用地为主，主要承载科技绿心、产业园区、浅山区土地综合整治、新型城镇化发展、大西山生态涵养和都市型现代农业等功能。生态导向的中部“三山五园”历史文化景区定位为“文化中心城市、历史文物保护区、古都风貌代表区、科技与文化融合发展示范区和世界高端旅游目的地”，包括7个镇街，区内地貌分为西部和西北部山地和其他平原地区，用地类型以生态用地为主，主要承载环境治理、景观提升、教育科研文化提升等功能。生活导向的南部中关村科学城，定位“科技创新和创新服务科研新区、引领国家和区域创新发展的增长极核区域、城乡融合发展的生态智能城区”，包括 17个镇街，区内地貌为平原，用地类型以城市建设用地为主，含部分用地效率较高的集体建设用地，主要承载创意文化产业、创新服务、商务服务和科技创新等功能。

3.2 划分93个功能评价单元

根据评价单元确定原则，将海淀区三大整治功能区细分为93个功能评价单元，通过由南向北蛇形编号，南部整治功能区共包含17个评价单元，编号为1～16、30；中部包含5个评价单元，编号为17～21；北部包含71个评价单元，编号为22～29、31～93（如图2所示）。

根据统计，评价单元平均面积463.23 hm2，最大评价单元面积为11号评价单元，面积3 952.52 hm2；最小评价单元为77号单位苏家坨镇花木公司，面积4.04 hm2。具体评价单元样本的3大功能区统计特征见表2。

表2 评价单元样本描述Table 2 Descriptive statistics of evaluation units hm2

3.3 测度评价单元功能

1）空间结构现状值和空间结构目标值计算结果

根据表 1测算评价单元内空间结构现状值与结构目标值。结果如图 3a、3b，其中，每幅图横坐标代表评价单元编号，纵坐标代表主导空间功能占比情况；图3c为图3b与图3a中评价单元空间功能的差值，即空间规划与现状的功能结构差异，可以反映未来评价单元的功能优化需求。由图 3可知，评价单位中，南部以城镇生活空间为主，北部以乡村生活空间为主，由南向北的生活空间有减少趋势，乡村生活空间呈集约节约态势，中部乡村生活空间腾退后主要用于生态修复，北部腾退后主要用于提升农业生产质量和效率、激活集体组织产业发展活力；根据整治空间变化趋势分析，生产空间利用需求较大，农业生产空间亟需开发后备耕地资源，工业服务业生产空间利用以高新技术产业发展和服务业升级改造为主；生态空间呈增加趋势，在自然生态保护区范围内达到峰值，在区域郊野公园等零散分布的生态服务区内达到高值。

图3 评价单元空间结构现状与目标情况分析Fig.3 Space utilization and planning situation analysis of evaluation unit

2）空间质量目标值结果

根据海淀区自身特色以及数据可得性，构建“三生”功能评价指标体系。指标和权重见表3，根据各功能区功能定位的不同，对应权重为指标权重与所在功能区权重之积。

3.4 确定54个土地整治功能单元

对93个评价单元进行土地整治功能评价，农业生产提质增效功能（F）最突出的评价单元有3个，产业园区节地功能（I）最突出的评价单元有8个，乡村人居环境提升功能（R）最突出的评价单元有 36个，城镇更新功能（U）最突出的评价单元有17个，山水林田湖综合整治功能（E）最突出的评价单元有 29个。在此基础上，为提升管理的便利性，归并部分空间相邻、功能统一的评价单元，经征求多方意愿最终形成54个整治功能单元，并获北京市国土资源局批复实施，如图4与表4所示，图中原点位置为最后合并单元的质心位置，为便于单元管理对各整治功能单元进行编号，编号中涵盖单元的位置和类别信息，编号规则为“整治功能区缩写（N、M、S）-整治功能缩写（F、R、E、I、U）+序号”。

表3 土地整治功能评价指标权重Table 3 Weight of land consolidation function evaluation

3.5 预期空间优化效果

通过划定土地整治功能单元，可为各类土地整治工程的有序实施、优化区域用地结构、发挥区域功能需求提供基础。预期可产生以下效果：1）农业生产空间的规模和质量稳步提高，预期将整治农用地975 hm2，补充耕地247 hm2，建设高标准基本农田134 hm2，经整治的农田提高1.4个等级、产能提高4 053.8 t；通过山水林田湖与城、村综合整治，可提高农业规模化和产业化水平约3.7%，整治区土地农民人均年收入增加750元左右，生态型现代都市农业将得到有利发展。2）城镇和乡村的生活空间布局不断优化，预期将整治农村建设用地3 061 hm2，用于补充耕地428 hm2，用于改善乡村人居环境、提升乡村土地利用价值的2 142 hm2；将实施城中村改造308 hm2，其中 30%面积作为市政道路、公共空间和公共基础设施建设用地。3）兼具多功能性、具有较高功能质量与较高聚集度的生态空间的保护与建设加强，腾退还绿规模268.59 hm2，产业园区组团实现生态加密287.22 hm2，实现水土安全保护、历史文化遗产保护、生物多样性保护、游憩以及热岛效应控制功能提升。4）工业服务业空间建设用地利用水平不断提升，单位国内生产总值建设用地面积将年均降低8%，617 hm2的集体产业园区将完成改造升级。5）土地整治激励机制创新，提高广大农民参与土地整治的主动性和积极性，助力整治功能区功能目标实现，充分发挥土地综合整治的空间优化功能。

图4 土地整治功能单元划定结果Fig.4 Result of functional units for land consolidation designation

表4 土地整治功能单元整治方向及实施主体Table 4 Direction and implement subjects of units

4 结 论

1）单一的农用地或居民点整治已不能满足城乡交错区的综合功能需求，市域整治的宏观尺度与工程项目的微观尺度难以顺应城乡交错区精细化整治要求。因此本文借鉴郊野单元、规划实施单元等现有实践，以研究介于宏观与微观、符合差异化管理的土地整治功能单元为核心，确立了“明确功能区—确定评价单元—评价单元功能—确定功能单元”的土地整治功能单元这一中观尺度单元的划定方法。

2）基于“三生”空间优化的土地整治功能单元划定过程是宏观的“三生”空间优化目标向微观的土地整治功能实现的传导过程。从地理单元、自然资源分布、土地整治潜力、区位空间结构特点与区域社会经济发展的内在机理出发，基于土地整治功能区定位，化整为零，有效分解落实区域发展战略，识别区域空间内土地整治主导功能，明确实施主体，开展土地整治设计，优化土地利用结构和空间布局，配套单元内部政策工具，可以发挥整治项目实施主体的主观能动性，引导土地整治项目有序实施，以单元良性循环促进城市机能整体提升。

3）作为典型城乡交错区的海淀区，未来可以划分为农业生产提质增效类（F）、产业园区节地类（I）、乡村人居环境提升类（R）、城镇更新类（U）和山水林田湖综合整治类（E）土地整治功能单元。其中R、I、F类整治单元集中分布在北部，U类整治单元集中分布在南部，E类整治单元分散在中部和北部，在安排土地整治项目、开展土地整治项目时应根据北部、中部和南部功能区定位和土地整治功能类型体现差异化特征，根据整治功能，开展整治设计，配套土规划统筹引导机制、土地整治共同体运行机制、“三生”空间政策差异化机制、协同管理机制等实施机制，为整治项目提供有力支撑，实现“精准整治”。

海淀区是原国土资源部首次在区县级层面单独直接批准的创新土地整治规划实施机制试点区，单元划定结果已作为海淀区整治项目实施的依据，未来可以进一步跟踪研究单元实施效果，更好明确整治单元划定对空间功能提升优化的促进作用。

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