基于AHP和熵权法的小城市土地开发强度及开发潜力探索——以芗城区为例

吴晓超

（漳州市土地收购储备中心，漳州363000）

引言

城市土地开发是对城市内空间利用不合理、利用效率低的土地进行开发整理。开发过程包括集体土地的农用地转用征收或国有用地的收购收回、拆除地上构筑物和建筑物、三通一平等。净地后依据土地利用规划、城市规划等规划设计进行科学合理的重新利用，提高土地利用率，实现城市更新。合理有效的开发城市土地是城市建设的基础，城市土地开发强度研究对优化城市空间布局、盘活存量土地、实现土地集约节约利用尤为重要。

目前，国内外学者对于城市土地开发已进行了多方面的研究。如徐晖等通过建立基于灰色关联熵评价模型，对区域的各城市土地开发约束与支持的协调度进行分析[1]。李德一等通过建立基于千米格网的区域城市土地开发评价体系，对区域的城市土地开发进行适宜性评价[2]。赵亚莉等通过建立经济计量模型，分析城市土地开发强度特征及影响因素，评价城市土地开发强度[3]。张荣群等通过构建城市土地生态位适宜度模型，利用反规划思想研究城市土地综合开发适宜性[4]。Moghadam等从多尺度方面了解大型城市土地利用现状，考察大型城市土地利用[5]。Greig等认为土地的经济效益随着城市中心距离衰减，有效利用中心区位有利于集约节约利用土地[6]。

梳理相关研究，对城市土地开发有新的认识和见解，但多数研究是通过宏观影响因素如人口规模、GDP、工业规模、人口密度、城镇化水平等对区域进行城市土地开发强度进行评价，而小城市地域范围较小，宏观区域性研究对其并不适用。加之，城市土地开发一般是根据土地利用总体规划、城市规划等进行控制，人为因素影响较大，地块开发的空间联系有待通过实例研究进行深化和加强。因此，本文以漳州市芗城区经营性用地为研究对象结合空间布局进行城市土地开发强度分析，以期在城市更新、盘活城市土地等方面提供一定的依据和支持。

1 研究区概况

漳州市芗城区位于福建省东南部，东经117°，北纬24°，是漳州市政治、经济、交通、文化中心，被誉为“田园都市，生态之城”，区位条件优越，对外交通便捷，母亲河九龙江跨越全区。目前，漳州中心城区“五湖四海”、“古城街区”、“江滨公园”的建设已具规模，城市环境得到了充分的改善，走出了一条“生态+”的发展道路，“城中有林，城中有花，城中有湖”的生态格局渐已形成。随着城市发展，芗城区中心城区逐步由市区六个街道向外扩张。漳州市高新科技产业区的成立，九龙江以南用地划入高新科技产业区。因此，本次研究区的用地范围主要是芗城区中心城区环城路内，九龙江以北的芗城区行政界线范围内用地。根据土地利用总体规划（图1），该研究区主要规划为城镇用地和农村居民点用地，其他类型用地规模较小。

2 研究方法

2.1 研究对象选择

从城市土地经营管理角度分析，城市中心城区开发的土地主要是通过土地拍卖的经营性土地，即规划用途为居住用地和商业用地的土地。该类用地是城市建设用地最主要的组成部分，对区位和市场敏感性极高。研究区近十年土地开发情况表明，居住用地和商业用地开发占全部土地开发面积的80%以上，故本文主要以居住用地和商业用地为对象展开研究区土地开发强度分析。

图1 研究区土地利用总体规划图

2.2 影响因子体系构建

就城市土地开发的强度而言，影响城市土地开发的因素很多，包括人口规模、GDP、工业规模、人口密度等因素，但从目前城市开发的实际情况出发，此类宏观因素在实际土地开发过程中影响并不大。本文从小城市土地开发的实际影响因素入手，分析研究区土地开发现状及近十年出让情况，将影响土地开发的因素分为促进土地开发因素和限制土地开发因素。促进土地开发因素主要从交通因素、基础设施服务因素、环境因素三方面进行遴选。交通区位主要考虑交通通达性，遴选出主干道、次干道、交通场站三个影响因子。基础设施服务因素是城市生活必不可少的要素，遴选出教育服务、商业商圈、医疗服务三个影响因子。随着人们生活水平的提高，对周边环境的要求也越来越高，周边生态环境的好坏对城市土地开发的影响越来越突出，环境因素主要考虑生态环境及人文景观，遴选出河流沿岸、公园绿地、景观街区三个影响因子。限制土地开发因素包括基本农田、水源地、采矿塌陷区等不允许开发用地和滞洪区、自然保护地、风景名胜用地、陡坡地、铁路用地等限制土地开发用地。根据研究区土地利用总体规划，研究区内无基本农田、水源地、采矿塌陷区等不允许开发用地。本文通过促进土地开发因素建立研究区土地开发强度基准模型，再结合现状容积率及建筑密度对基准模型进行修正并剔除限制土地开发影响因素，形成研究区土地开发强度模型（图 2）。

2.3 各因素权重的确定

在土地开发强度评价研究过程中，科学合理地制定评价指标权重对于评价结果非常重要。确定影响因素权重的方法很多，有层次分析法、熵权法、特尔斐法、主成分分析法等，其中层次分析法和熵权法较为常用，两种方法各有所长。层次分析法可以通过分层分析图清楚的看出地块受哪些因素影响及其影响的辐射范围，但是判断矩阵受人为因素影响较大。熵权法属于客观赋权法，通过对多个土地样本进行评价后进行赋权。但熵权法仅分析底层指标，忽略影响因素之间的联系，无法进行分层展示。本文采用层次分析法和熵权法进行综合赋值，取各方法优势，实现效果叠加。

图2 研究区土地开发强度研究路线图

层次分析法（AHP）是灵活便捷的多目标决策分析方法[7]，在本文应用步骤：对研究区的现状土地开发情况进行分析后确定目标层为建立土地开发强度基准模型，中间层为交通因素、基础设施服务、环境因素，指标层为主干道、次干道等九个促进土地开发影响因素；再对比因素间的重要性，形成各层次元素的判断矩阵；通过方根法计算出判断矩阵的特征向量即九个促进土地开发影响因素权重；最终进行一致性检验，检验结果小于0.01，即权重符合要求。

熵权法通过样本中各指标的差异性程度，运用信息熵计算出指标的熵权，对各指标的权重进行修正赋值[8]。本文应用步骤：取近十年芗城区开发及出让的经营性土地为样本，以促进土地开发的影响因素为评价指标，Cij表示i（i=1,2,…,m）个土地样本第j（j=1,2,…,n）个评价指标的值，形成原始数据矩阵X=(Cij)m×n。

2.3.1 原始数据的标准化处理。对于给定的k个土地样本 X1,X2,…,Xk，其中 Xi=｛X1,X2,…,Xn｝。对促进土地开发的因素标准化Yi=｛Y1,Y2,…,Yk｝。标准化公式：

2.3.2 计算各指标的信息熵。设定第j个促进土地开发影响因素信息熵为Ej，计算公式：

如果促进土地开发影响因素的信息熵Ej越小，说明该因素的变异性程度越大，对结果的影响作用越大，权重越高。如果影响因素的信息熵Ej越大，说明该因素的变异性程度越小，对结果的影响作用越小，权重也就越小。

2.3.3 确定各指标的权重。根据信息熵的公式，计算各影响因素的信息熵E1,E2,…,Ej，通过信息熵计算其权重。

根据层次分析法和熵权法计算得各影响因素权重（表 1）。

2.4 建立土地开发基准强度模型

依托研究区现状对促进土地开发影响因素指标层的辐射范围区进行分类赋值（表2）。

表1 城市土地开发影响因素权重分配表

运用GIS对指标层进行距离分析，并按权重进行加权分析，形成三方面影响因素分析图。再通过对所有指标进行叠加分析，根据研究区规划路网对开发强度基准模型进行去破碎化处理后得研究区土地开发强度基准模型（图3）。

通过研究区土地开发强度基准模型看出，土地开发的强度随着中心点位置呈现发散递减趋势，符合区位论的原则，普遍适用于城市中心城区土地开发强度现状。

2.5 修正土地开发强度模型

基准模型仅仅考虑交通因素、基础设施服务及环境因素等促进土地开发的因素，忽略每个城市特有的建设轨迹和发展历程，结合研究区土地开发现状进行合理修正，确保更全面的构建城市土地开发强度模型。

表2 促进土地开发影响因素分类赋值表

图3 基准模型构建过程图

为直观的反映研究区土地开发现状，运用GIS通过研究区规划路网和地籍数据的叠加提取数据运算进行空间赋值，得出研究区现状容积率分布图（图4）和现状建筑密度分布图（图5）。从图中可以看出，研究区东南部地块容积率较高，大部分容积率都达到2.0以上。东北部、北部以及西部地块容积率较低，绝大部分低于2.0，特别是西部和研究区北部边缘，容积率小于1.0的地块居多。建筑密度大于40%的地块主要集中在九龙江沿岸、古城景观街区和商业街区周边，研究区北部、西部建筑密度小于20%的地块较多。

分析研究区土地开发现状发现，早期城市土地尚未实行连片开发，按开发难易程度进行城市土地开发，因此出现研究区北部、西部部分地块容积率和建筑密度大的情况。结合开发现状对基准模型进行修正后剔除限制土地开发因素的修正模型（图6）。

3 结果与分析

3.1 土地开发强度分析

对比现状土地开发和土地开发强度基准模型发现，现状土地开发强度主要受交通区位、基础设施服务因素、环境因素影响较大，并且符合区位论的距离衰减原则，采用交通区位、基础设施服务因素、环境因素作为促进土地开发的影响因素分析土地开发强度基准模型切合实际。

图4 研究区现状容积率分布图

图5 研究区现状建筑密度分布图

通过修正的土地开发强度模型分析，将研究区土地开发强度分为四级，分别为高强度开发区、强度开发区、中强度开发区、弱强度开发区。高强度开发区主要是围绕古城街区和中山公园发散区域，该区域是中心城区文化发源地，地理位置优越，区位性强，临近江滨和中山公园，有闻名的孔庙、石牌坊等文化遗产，文化肌理浓厚，商业氛围强烈。自重修古城街区后，该区域已成为中心城区最繁华的地区，也是当地人民和游客的游览胜地。较强开发区围绕高强开发区向外发散，该区域基础设施服务齐全，幼儿园、中小学、大学、三甲医院等分布在不同的位置，有良好的周边环境，公园绿地分布其中，交通发达，使其成为较强开发区。中强开发区分布在中心城区周边，包括北部一些安置房、廉租房等项目用地和东部九龙大道沿线用地，九龙大道是芗城区和龙文区的主要分界线，沿线四季花海及万达广场等项目落地有效地推动该区域的开发。弱强度开发区主要集中在北部和西部，现状交通较差，基础设施欠缺，环境景观尚未建设完成，远离市中心，开发强度较弱。

3.2 土地开发潜力区分析

根据研究区土地开发潜力分布（图7）显示，研究区开发潜力强的区域集中在西部和北部，开发潜力中等的区域分散在研究区边缘。

开发潜力高的西部片区地块整体性好，地块间空间分布紧凑，具有临近江滨的区位优势。根据城市总体规划，西部片区已规划为西湖片区，目前土地征迁工作基本完成，公园、教育资源、商场等在紧锣密鼓地筹建，基础设施服务的逐步完善加上丰富的环境资源将提升西部片区的整体价值。北部片区主要是北环城路沿线的土地，该片区临近主干道，地块完整，但地块间空间分布整体性较弱于西部片区。在该片区增设教育资源、商业广场、医院等基础设施，利用地形和风景名胜用地建设成景观点，创造有利的区位条件，将会很大程度促进北部片区发展。

开发潜力中等区域主要是城市土地开发的历史遗留区域，空间上呈现破碎化斑块，被已建成小区包围。这部分用地建筑密度高，周边区位、基础设施条件优越，交通通达性也较好，但是开发难度较大，开发成本高，对周边建成小区影响突出，开发潜力较弱，需要在城市更新中进行逐步投入开发。

4 结论

本文以芗城区中心城区为例，运用层次分析法和熵权法综合赋权分析，建立小城市土地开发强度模型，结合现状土地开发状态进行修正后分析土地开发强度和潜力开发区的空间分布。结果表明：（1）选取交通区位、基础设施服务因素、环境因素作为促进土地开发的影响因素切合城市土地开发情况。（2）小城市土地开发强度基准模型符合区位论，总体呈现中心发散递减的空间分布模式，但不同城市发展情况不同需要结合实际对基准模型进行修正。（3）小城市土地开发的潜力受开发强度影响，适当增加促进土地开发的影响因素将有效推动土地开发。

图6 修正的研究区土地开发强度模型

图7 研究区开发潜力空间分布图