成渝城市群土地综合承载力及协调发展度研究
2022-12-02何林芸
何林芸
（四川大学公共管理学院，四川 成都 610065）
1 研究区域及数据来源
成渝城市群是以成都、重庆为中心的城市群，是西部大开发的重要平台，是长江经济带的战略支撑，也是推进新型城镇化的重要示范区。其具体范围包括重庆市的渝中区、万州区等27个区（县），四川省的成都市、自贡市等15个市，总面积18.5万km2。本文的研究数据均来源于2019年《四川省统计年鉴》和《重庆市统计年鉴》，研究时间点为2018年，研究对象为四川的成都市等15个市和重庆的27个区（县），并将重庆市主城九区合并为主城区作为一个地区进行研究，即共34个地区。
2 评价指标体系构建
土地综合承载力体现的是人类活动和自然环境之间的博弈关系[1]。本文土地综合承载力评价体系由“承压方”和“施压方”两个方面构成，通过研究两者的耦合互动关系来体现土地综合承载力状况。“承压方”主要体现土地的利用情况，包括土地上的耕地、建设用地等自身资源及其地上发展所投入产出的劳动力、资本、技术等，在一定程度上能够产生承载力；而“施压方”主要体现人类活动，包括人类因经济社会发展需要在地上进行的一系列建设活动，从而对土地利用造成的压力。基于前人的研究，结合相关数据的可获得性，分别在“承压方”和“施压方”确定了8个指标因子。
“承压方”指标从土地利用层面的基础、发展和结构三个维度来度量。①基础维度：主要体现土地自身及地上资源，以人均建成区面积[2]（P1）来反映土地人均占有的城市建成区范围，衡量城市的发展规模；以人均农作物播种面积（P2）来表示实际播种的人均耕地面积，反映耕地能够支撑人口的水平；以人均粮食占有量（P3）来反映粮食产出能力，从粮食供给角度来衡量土地的承载水平。②发展维度：主要体现土地的发展水平，以人均可支配收入（P4）来反映当地经济发展状况和人民生活水平；以地均固定资产投资（P5）来反映对土地的资本投入状况；以地均生产产出（P6）反映土地的经济产出能力。③结构维度：主要体现土地的建设情况，以城镇化率（P7）来反映土地的城乡结构；以路网密度（P8）来反映基础设施建设水平（表1）。
表1 土地综合承载力评价指标体系
“施压方”指标从人类活动层面的人口、经济、社会三个维度来度量。①人口维度：主要体现人口对土地的压力，以年末人口总数（Q1）来表示城市人口规模，反映人口数量对土地造成的压力；以人口密度（Q2）来反映城市内人口的聚集程度对土地的影响[3]；以地均失业人数（Q3）来反映当地失业状况对经济、社会健康稳定发展的威胁，从而造成对土地的间接压力。②经济维度：主要体现人类经济活动对土地的压力，以人均GDP（Q4）来反映地区经济发展对土地的压力；以第三产业占比（Q5）来反映地区的产业结构状况及经济发展水平对土地的施压。③社会维度：主要体现人类社会活动对土地的压力，以公共图书馆藏书量（Q6）和医院床位数（Q7）来反映当地公共设施建设程度；以人均住宅建筑面积（Q8）反映城市住宅的建设强度（表1）。
3 研究过程
3.1 指标数据标准化处理
由于原数据具有数据本身及量纲的差异，因此采用极差变换法进行标准化处理。
其中，P、Q分别代表承压方和施压方，i∈[1,m]，j∈[1,n]，P(Q)"ij代表第i个地区第j个指标的标准化值，P(Q)ij代表第i个地区第j个指标的初始值，maxP(Q)j和minP(Q)j代表第j个指标在m个地区中的最大值和最小值。正向型指标采用公式（1），负向型指标采用公式（2）。由于承压方指标对于承压方而言均为正相关，施压方指标对施压方而言也是正相关，因此将承压方的指数与施压方的指数均带入式（1）进行标准化处理。
3.2 灰关联熵法确定权重
土地综合承载力的指标体系构建具有较强的模糊性和不确定性，因此，运用灰关联熵法来确定各指标的权重。
（1）基准数列构建。分别取“承压方”和“施压方”系统中各评价指标的最大值构成的序列作为基准数列Poj’与Qoj’，又称为虚拟理想序列。
其中，Poj’={Po1,Po2,…,Poj,…,Pon}，Po1=maxPi1，Qoj’={Qo1,Qo2,…,Qoj,…,Qon}，Qo1=maxQi1。
（2）灰色关联系数测算。关联系数衡量的是实际测量值与基准数列中的数值的接近程度，其越接近，系数则越大，实际测量值就更准确。
其中，σ代表分辨系数，在（0，1）内取值，σ越小，关联系数之间的差异越大，区分能力越强，通常取值为0.5。已知，两级最小差为，两级最大差为，则上式可简化为。
（3）灰关联熵法确定权重。由灰色关联系数构成的序列称为灰列，可以求出第j项指标的灰关联熵[4]，公式如下：
因此，可计算出第j项指标的灰关联熵权重，公式如下：
其中，tj=1-Ej为第j项指标的偏离度。
3.3 土地综合承载力指数计算
将各指标标准化值与计算出的权重采用线性加权的方式计算出土地综合承载力的承压指数和施压指数：
由此，可计算出第i个地区土地综合承载力的承压指数与施压指数的比值为：
当承压指数M与施压指数N的比值即土地综合承载力指数D为1时，土地恰好能承载其上所施的压力，因此呈现均衡状态（M=N），称为“平衡区”；当土地综合承载力指数D小于1时（M
在此基础上，参考靳亚亚等[5]的划分方法对超载区和盈余区进行进一步划分。当已处于超载区（M 综上所述，当0≤D 为衡量土地承压水平与施压水平之间的关联程度和协调发展程度，参考孙钰等[6]构建的土地综合承载力系统协调发展度评价模型，构建协调度评价模型与协调发展度评价模型。 （1）协调度评价 土地承压水平与施压水平的协调度评价模型如下： 其中，LCi表示第i个地区的土地协调度，且取值（0，1），LCi越大，表示协调度越高；z为调节系数，本文取z=2[7]。 （2）协调发展度评价 土地综合承载力协调发展度评价模型如下： 其中，LCDi表示第i个地区的土地协调发展度，，Si表示第i个地区土地综合承载力整体的效应评价值，φ、ϕ为待定权重，文章中承压方与施压方对土地综合承载力的贡献相当，因此取φ=ϕ=0.5[6]。 就承压指数而言，2018年，成渝城市群整体波动范围在0.186~0.584，各地区间差异较大（表2）。四川省普遍比重庆市各地区承载水平更高，原因是四川省土地面积更辽阔，且经济发展水平略高于重庆市，土地承载能力更强。承载水平最高的是四川省成都市，其耕地面积小、人均粮食占有量少，但在城市建设、经济发展方面具有强劲优势，位居榜首。承载力在0.5以上的地区有四川省成都市、自贡市、泸州市、宜宾市和资阳市等5个市，重庆市仅有主城区1个地区。就施压指数而言，波动范围在0.071~0.839，除四川省成都市和重庆市主城区施压水平较高以外，其他地区均保持在0.35以下，这是因为人口和资源都倾向于向发展更好的大城市汇集，导致两核心区压力巨大。重庆市丰都县在承压指数和施压指数方面都是最小的地区，其原因在于丰都县人均建设面积小，经济社会发展速度欠佳等（表2）。 从土地综合承载力指数来看，四川省成都市和重庆市主城区在1以下，属于超载区，其余地区均在1以上，属于盈余区。具体而言，成都市的土地综合承载力指数为最低，划分区域为超载高值区，说明2018年成都市土地承受压力已非常大，人地关系非常紧张，这与成都市城市化、工业化的快速发展紧密相关。重庆市主城区土地综合承载力仅次于成都市，属于超载低值区，经济社会活动对土地的压力也已超过承载限度，应严格控制建设用地，高效利用现有土地。在盈余区中，四川省有5个盈余高值区，分别为自贡市、德阳市、内江市、宜宾市与资阳市，重庆市有江津区，说明这些地区土地承载状况比较好，有较大发展空间支撑开发建设，可充分承接两核心区土地发展压力，结合当地情况转移两核心区建设活动。其余地区均为盈余低值区，可在土地承载范围内适当调整用地结构，开展各类经济社会活动（表2）。 表2 成渝城市群土地综合承载力评价结果及分类 续表 成渝城市群中各城市的协调发展水平有一定的差异，但变化趋势趋于一致（表3）。四川省各地区协调发展度的平均值为0.550，重庆市各地区协调发展度的平均值为0.424，整体而言，四川省协调发展度处于中等水平，而重庆市处于中等偏下水平，四川省比重庆市各地区协调发展度更好。在所有地区中，协调发展度最高的是四川省成都市，协调发展度为0.817。协调发展度排名在前10，表现较好的地区有四川省自贡市、泸州市、绵阳市、遂宁市、内江市、南充市和眉山市，还有重庆市主城区和长寿区，其评价范围为0.531~0.771。协调发展度为中等的排名在11~25的地区有四川省德阳市、乐山市、宜宾市、广安市、达州市、雅安市及资阳市，重庆市的万州区、涪陵区、合川区、永川区、璧山区、铜梁区、潼南区及垫江县，其评价范围为0.393~0.529。协调发展度较差的排名为26~34的地区均在重庆市，分别为黔江区、江津区、南川区、綦江区、大足区、荣昌区、梁平区、丰都县及忠县，其评价范围为0.287~0.391，其中协调发展度最差的地区为重庆市丰都县，丰都县土地承压水平与施压水平也最低，其土地系统发展及协调状况极其不佳，应尽快进行用地结构调整，以促进当地土地健康持续发展（表3）（图1）。 图1 成渝城市群土地综合承载力协调发展评价二维坐标图 表3 成渝城市群土地综合承载力协调发展评价结果 将上述土地综合承载力评价结果及土地协调发展度结果作为基础数据，利用ArcGIS软件，采用自然断点法对结果进行分级（图1），并结合《成渝城市群发展规划》在空间尺度对评价结果作如下 分析。 对于土地综合承载力而言，成渝城市群整体土地综合承载力较好，绝大部分都属于土地承载盈余的状态，仅有两个超载低值区分别位于成渝城市群的两核心区——“成都市”和“重庆主城区”。在空间分布上，两核心区对周边城市存在明显的“虹吸效应”，资源和人口都向更优越的大城市聚集，因此造成两核心区超载。其次，土地综合承载力的分布在空间上具有一定的层次性，盈余高值区多数分布在四川省成都-德阳-绵阳-乐山城市带的东侧，在成都市和重庆市主城区之间形成盈余高值发展轴，土地综合承载力在两核心区之间呈现两边低、中间高的态势。因此，在成渝发展主轴上要着重利用好中部盈余值高的地区，加快发展中部地区城市，如德阳市、资阳市、内江市等，疏解两大核心城市的土地承载压力，拓展两核心区发展空间，加强沿线城市的空间联系，以两核带动主轴城市发展。另外，大部分地区土地综合承载力属于盈余低值区，主要分布在东北部、西南部及两核心区之间的一些城市，这些城市有一些盈余，但不多，在发展中需要注意合理利用土地，不能超出土地承载能力。东北部的南充-遂宁-广安城镇密集区主要加强与重庆市的协作发展，因此要协调与重庆市的土地承载关系，达州-万州城镇密集区主要向东发展，依托沿江城市带进行土地的协调发展。西南部的眉山市、乐山市以及西北的绵阳市等地主要依托成都-德阳-绵阳-乐山城市带进行发展，协调成都纵向沿线的土地承载压力。 将土地协调发展度按0.287~0.357、0.357~0.449、0.449~0.549、0.549~0.625、0.625~0.817分 为5个等级（图1）。整体而言，成渝城市群土地协调发展度较好，高协调度和低协调度协调的城市具有明显的聚集性。在空间上，协调发展度最好的地区仍然是两核心区的成都市和重庆市主城区，说明两核心区虽然土地承载超标，但能够充分高效地利用土地，在土地规划和发展方面协调发展度较好。土地协调发展度较高的地区主要分布在四川省的大部分城市，如成都市、遂宁市、自贡市等；重庆市仅有个别城市协调发展度较高，如主城区、长寿区、涪陵区等，并在重庆市形成中间高、四周低的态势。而土地协调发展度较低的城市主要集中在重庆市的东部及两核心区之间的城市。因此，在今后发展中，应充分利用成渝城市群西部四川省各城市的带动作用，协调重庆各城市的土地利用，加强东西部两省城市间的合作与交流。同时，重庆主城区要充分发挥带动作用，在“一小时经济圈”的基础上协调各区，联动周围各个城市，拉动周围区县共同发展。应着重依托成渝发展主轴及沿江城市带建设，提升沿线城市土地协调发展度，使其向更加合理、规范、高效的土地利用转变。另外，成渝城市群南北两端城市土地协调发展度较好，可以在此基础上探索土地利用更多的可能性，将这部分城市作为重点发展对象，进行一系列规划及经济活动，联系两核心城市，拉动成渝城市群的整体发展。 研究结果表明，在成渝城市群土地综合承载力评价结果中，四川省比重庆市承压整体水平更高，而除两核心区的成都市和重庆市主城区施压水平处于城市群峰值外，其余城市土地施压水平均保持在0.35以下，处于较低水平。成都市和重庆市主城区的土地综合承载力指数在1以下，属于超载区，且为超载低值区；其余城市均在1以上，属于盈余区，体现出两核心城市具有较强的虹吸效应。在盈余区中，盈余高值区有四川省自贡市、德阳市、内江市、宜宾市与资阳市，还有重庆市的江津区，其余城市均为盈余低值区。在土地综合承载力协调发展评价结果中，土地协调度和协调发展度变化趋于一致，四川省各城市协调发展度中等，重庆市各城市处于中等偏下，协调发展度最好的是四川省成都市，最差的是重庆市丰都县。 从空间的角度来看，成渝城市群整体土地综合承载力较好，空间分布具有一定的层次性，体现出两核低、中间高的态势。因此，应拓展两核心区发展空间，疏解两核心区土地压力，加强沿线城市协作发展，着重利用好中部盈余高值区，适当利用其余盈余低值区。土地协调发展度较低的城市主要集中在重庆市的东部及两核心区之间的城市，要着重依托成渝发展主轴及沿江城市带建设，提升土地协调发展度。成渝城市群南北两端城市土地协调发展度较好，应充分发挥联动作用，拉动成渝城市群整体发展。 土地综合承载力研究是一项复合的研究[8]，其涵盖的内容十分庞杂。本文采用土地承载力系统中的施压承压耦合方法，研究所在区域承压方对施压方的支撑能力，这属于土地综合承载力研究中新兴的方法之一，本文在此方法基础上探索构建了新的土地综合承载力评价指标体系。需要说明的是，在指标选取方面，由于数据获取的限制性，有部分相关指标尚未纳入指标体系中，指标体系构建尚不全面，如生态环境维度等因素对土地综合承载力的影响。在指标选取过程中，虽然参考了大量文献，综合考虑多方因素，但还是存在一定的主观性，其客观性和科学性还需要进一步论证和提高。3.4 土地综合承载力系统协调发展度计算
4 评价结果及分析
4.1 土地综合承载力评价结果及分析
4.2 土地综合承载力协调发展评价结果及分析
4.3 土地综合承载力及协调发展度空间评价结果及分析
5 结论与讨论
5.1 结论
5.2 讨论
