基于空间洛伦茨曲线的市域土地利用结构分析

摘要：将空间洛伦茨曲线和基尼系数应用到土地利用结构分析中来，并对2018年晋城市土地利用数据进行定量分析。结果表明，晋城市林地、水利及水利设施用地在全市范围内的分布较为均衡分散，园地、城镇村及工矿用地分布则相对集中，并且通过对土地利用专门化程度和利用特色的分析，可以为合理利用各县市区的土地资源提供参考，从而优化晋城市的土地利用结构。

关键词：空间洛伦茨曲线;基尼系数;土地利用结构;晋城市

土地利用结构是指国民经济中各部门用地面积的对比及空间组合关系[1]，从中可以看出该地区土地配置和利用现状是否合理[2]。地区的土地利用状况及其地域结构能在一定程度上反映该地区的自然条件、资源及社会经济的发展状况和结构[3-4]。土地更是作为社会经济发展的重要物质基础，其能否可持续利用，直接影响着社会经济可持续发展的实现[5]，因此，了解市域土地资源利用情况、分析土地利用结构的特点以及分布的合理性是当前的首要问题。本文基于空间洛伦茨曲线和基尼系数，对晋城市土地利用结构进行研究，旨在从市域基础上分析土地利用结构的特点，为研究区土地资源的合理开发及土地集约节约利用提供科学依据。

1研究区概况

晋城市位于山西省东南部，地理坐标为111°55′～113°27′E，35°12′～36°00′N，地属暖温带大陆性季风气候，四季分明，冬长夏短，多年平均气温为7.9～11.7℃，年降雨量在626～674mm，平均海拔在700m左右。市域总面积为9490km2，辖区内有六个县市区：城区、泽州、高平、阳城、陵川和沁水。

晋城市境内河流纵横，主要为丹河和沁河两大河流;晋城市地貌以山地丘陵为主。山地和丘陵的面积占市域总面积的87.1%。东西南三个部分群山连绵，北中部丘陵起伏，盆地相间。晋城市总体地势呈现出东西北部高，中南部低的簸箕状[5]。

2数据来源与研究方法

2.1数据来源

本文采用2018年晋城市土地利用现状数据，选取耕地、园地、林地、草地、城镇村及工矿用地、交通运输用地、水利及水利设施用地和其他用地几个指标，以此来分析晋城市土地利用结构特征。

2.2研究方法

2.2.1洛伦茨曲线

洛伦茨曲线是1905年由美国经济统计学家提出来的，是利用频率累计数来研究地区之间收入水平差距的一种分析手段。将洛伦茨曲线运用到土地利用结构的分析过程中，能够根据曲线与绝对均匀线的距离来直观地显示各种土地利用类型在空间上的分布集散程度，距离越近，表明某种土地利用类型在地域间的分布越均匀，集中程度越低，反之亦然。同时可以根据曲线的斜率和拐点的位置来判断土地利用的专门化程度[7]。

2.2.2基尼系数

基尼系数是是一种社会经济发展测量的统计指标，基尼系数数值越大，表明一国或地区收入分配越不平均;相反，表明社会收入分配越平等[1]。在土地结构分析方面，利用基尼系数进行定量分析，反映不均匀性的强弱。通常，基尼系数0.2代表绝对平均，0.2～0.3代表比较平均，0.3～0.4代表相对合理，0.4～0.5代表差距较大，>0.6代表差距悬殊[8]。

3结果分析

3.1洛伦茨曲线分析

计算2018年晋城市各个县市区的8个一级地类的区位熵后，按照区位熵从小到大排序后，以总土地面积累计百分比为横坐标，以某种地类面积累计百分比为纵坐标，可得到晋城市各个县市区土地利用类型的洛伦茨曲线图（图1）。

3.1.1土地利用分布均匀程度分析

通过空间洛伦茨曲线图可以判断某种用地类型在全市分布的均匀程度，曲线越接近绝对均匀线，离差程度越小，表明该地类在全市分布均匀。反之，表明该地类在全市区域分布差异较大，分布相对分散[1]。

从各地类分布均匀程度来看（图1），2018年林地、水利及水利设施用地的空间洛伦茨曲线距绝对均匀线最近，表明这2种用地类型在全市范围内分布较为分散，即分布在各县市区的面积比例大致相似;其次是草地、其他用地、交通运输用地和耕地;而园地、城镇村及工矿用地离绝对均匀线最远，在全市分布极不均匀，在各县市区的面积比例差异很大。

3.1.2土地利用专门化程度分析

空间洛伦茨曲线的斜率（α）即某个县市区的某种地类的区位熵，当α>1时，表明该县市区某地类占全市的比例高于该县市区面积占全市面积的比例;否则，表明低于该地县市区面积占全市面积的比例。

以图1中耕地的洛伦茨曲线为例，从坐标轴0点开始，应分别代表陵川县、阳城县、泽州县等，陵川县和阳城县的连线斜率较小，从泽州县开始，斜率开始变大，说明泽州县单位面积上耕地面积比例较大，事实上也是如此，泽州县在占全市20.35%的土地上，耕地面积就占了全区的19.04%，而陵川县在占28.20%的土地上，耕地面积仅占全区的16.09%。同理，园地在阳城县出现了明显的拐点，在拐点之前的各县市区位熵（α）均小于0.5，高平县在占全市21.48%的土地上，园地面积仅占了全市的7.46%;而拐点之后的各縣市区位熵出现了转折，数值均大于1，泽州县在占全市20.35%的土地上，园地面积就占了全市的29.03%。

3.1.3土地利用特色分析

从土地利用特色来看，晋城市的耕地主要分布在高平县和沁水县，分别占全市耕地的25.00%和22.46%，其次是泽州县19.04%、陵川县16.09%、阳城县15.73%;园地则主要分布在沁水县和泽州县，占到37.00%和29.03%;高平县的交通运输用地和城镇村及工矿用地在全市中占比最大，其城镇化建设较为突出;而陵川县的林地、草地和水利及水利设施用地在全市的面积最大，其境内有多条河流穿过，也可见其生态环境建设成效显著。

3.2基尼系数分析

由表1可知，耕地、林地、草地、交通运输用地、水利及水利设施用地和其他用地基尼系数小于或约等于0.2，表示其在全市内分布较为均匀;城镇村及工矿用地接近0.4的国际警戒线，而园地则超过了0.4的国际警戒线，说明其在全市内开发程度差异悬殊，地区间发展较不平衡。据上述分析可知，利用基尼系数来分析晋城市土地利用类型结果与洛伦茨曲线分析结果是相同的。

4结论

通过绘制洛伦茨曲线图可以清楚、直观地了解土地利用空间分布特点，反映出林地、水利及水利设施用地在晋城全市范围内的分布最为均衡分散，其次是草地、其他用地、交通运输用地和耕地，园地、城镇村及工矿用地分布则相对集中。其次，利用空间洛伦茨曲线的斜率和拐点判断各县市区的土地利用专门化程度。同时，通过分析各县市区的土地利用优势，可以结合区域实际情况来确定最佳土地利用目标，大力发展特色产业并推进土地的集约利用。最后，运用基尼系数对晋城市各地类的集中情况进行定量化研究，为土地利用结构优化提供一定依据。

参考文献

[1]倪维秋，孟超.基于空间洛伦茨曲线和基尼系数的土地利用结构分析——以黑龙江省为例[J].国土资源科技管理，2012，29（2）：51-57.

[2]郭焕成.土地利用调查与制图方法的初步研究[J].地理学报，1984（3）： 259-267.

[3]谢贤健.基于信息熵和数据包络分析的重慶市县域土地利用结构评价[J].土壤，2016，48（1）：201-208.

[4]陈军伟，孔祥斌，张凤荣，等.基于空间洛伦茨曲线的北京山区土地利用结构变化[J].中国农业大学学报，2006（4）：71-74.

[5]封志明，杨艳昭，宋玉，等.中国县域土地利用结构类型研究[J].自然资源学报，2003（5）：552-561+645.

[6]张锋.资源型城市土地可持续利用评价[D].西安建筑科技大学，2016.

[7]杨婷，罗红霞，刘光鹏，等.基于空间洛伦茨曲线的县域土地利用结构分析[J].湖北农业科学，2016，55（7）：1691-1696.

[8]邓晶，刁承泰.基于空间洛伦茨曲线和基尼系数的土地利用结构分析——以重庆江津市为例[J].国土与自然资源研究，2008（01）：38-40.

作者简介

史佩佩（1998-），女，汉族，山西省忻州市，硕士生，太原师范学院，研究方向--资源评价与开发。