基于空间模型的国土资源影响因素研究

摘 要：针对国土资源的多因素分析问题，本文建立了基于8个因素的空间杜宾模型。在这个模型中，设定了解释变量、被解释变量、系数、权重矩阵以及滞后性，并将气温、降雨、经济发展、城镇化、总人口、农业、工业、第三产业设定为影响国土资源的8种因素。在数据分析的过程中，以AAA地区为测试对象，给出了几个关键因素的空间分布结果。分析结果显示，气温、总人口对国土资源的影响最大。

关键词：国土资源；空间模型；影响因素；数据分析

中图分类号：TP 39" " 文献标志码：A

国土资源是一切自然资源的载体和根基，例如森林、草原、水系、矿藏，都离不开国土资源承载[1]。不仅如此，国土资源也为农业生产、工业生产、城市建设、生态建设提供物质支持。因此，对国土资源进行系统化的科学管理，具有十分重要的意义。随着信息化技术的快速发展，国土资源的管理也进入了新的时代[2]。在大数据、云计算、互联网等技术的基础上，对国土资源进行信息化采集和建模、数据库存储，并在运用过程中融入数据挖掘和智能分析模型，就可以对国土资源的影响因素、合理利用进行深度分析，制定准确的应对策略[3]。由此可见，国土资源的信息化管理和基于模型分析的智能化管理，可以推动国土资源发挥更大的作用和价值。从这个角度出发，本文在确定国土资源的影响因素的基础上，从空间模型的角度针对不同因素对国土资源的影响进行量化分析和研究，从而找到国土资源治理的切入点。

1 国土资源的影响因素理论分析

国土资源是国民生存和经济发展的基础，在时间和空间维度演化的过程中受到诸多因素影响。这些因素涉及自然环境方面，也涉及人类社会的发展层面，是一个非常复杂的多因素交错作用的情况。

1.1 自然环境方面的影响因素

国土资源本身是一种自然资源，地下可能蕴藏着各种资源，地上覆盖着各种植被、流经的水系、人类社会人工改造的痕迹。自然环境中的气温、降雨、地震、海啸等都会对国土资源的形态、品质造成影响。这里分别选择气温因素、降雨因素作为自然环境方面的影响因素，并用符号QW、JY表示。

1.2 人类社会发展层面的影响因素

人类社会的发展不仅会直接改变国土资源的形貌和品质，更会改变国土资源的价值属性。在人为操作下，有的国土成为农业用地，有的国土成为工业用地，有的国土保持原貌，有的国土成为城镇建设用地，并在上面建设高楼大厦。由此可见，国土资源的人为影响因素涉及诸多方面，有的是直接因素、有的是间接因素。

本文首要考虑的是不同区域的经济发展水平对国土资源的影响。对一个区域来说，在经济发展初期一般以农业为主，随着经济发展水平不断提升，很多国土资源重新设定为工业用地。因此，经济发展水平成为国土资源的重要影响因素，用GDP来表示。

除此以外，一个区域的城镇化进程也会彻底改变国土资源的属性，本文用CP表示城镇人口的数量，反映城镇化对国土资源的影响。同样，区域内的人口总量也反映了人类带给国土资源的直接影响，本文用POP来表示。

农业、工业、第三产业的分布和发展规模也会对国土资源产生不同程度的影响。本文分别用AG、IG、TG表示区域内的农业GDP、工业GDP、第三产业GDP。影响国土资源的影响因素的指标设计见表1。

2 国土资源多因素影响的空间模型构建

国土资源的特征演变主要体现为空间维度上的变化。因此，在分析多因素对国土资源影响的过程中，使用空间模型是最有针对性的。

由于区域国土资源受到空间因素的影响，传统计量经济模型不能全面考虑被解释变量受到的空间相关性或空间差异性的影响，因此，本文选用空间计量模型来探讨国土资源变化的驱动力，从而弥补传统计量经济模型的缺陷。空间计量模型主要有3种形式：空间滞后模型（Spatial Lag Model， SLM）、空间误差模型（Spatial Error Model， SEM）以及空间杜宾模型（Spatial Durbin Model， SDM）。本文选择空间杜宾模型作为国土资源影响因素分析的理论模型，如公式（1）所示。

Y=Xβ+ρWY+θWX+ε" " " " " " " " " " " " "（1）

式中：Y为空间杜宾模型中的被解释变量；X为空间杜宾模型中的解释变量；W为空间杜宾模型中的各变量的空间权重矩阵；β为空间杜宾模型中的各解释变量的系数；ρ为空间杜宾模型中的被解释变量的空间效应系数；θ为空间杜宾模型中的的空间滞后系数；ε为随机误差。

在确定空间杜宾模型为核心研究方法后，将其应用到本文中国土资源的多因素影响问题，如公式（2）所示。

式中：y为空间杜宾模型中的国土资源变量；x1为空间杜宾模型中的气温因素；x2为空间杜宾模型中的降雨因素；x3为空间杜宾模型中的经济发展因素；x4为空间杜宾模型中的城镇化因素；x5为空间杜宾模型中的总人口因素；x6为空间杜宾模型中的农业发展水平因素；x7为空间杜宾模型中的工业发展水平因素；x8为空间杜宾模型中的第三产业发展水平因素；β1为空间杜宾模型中的气温因素影响系数；β2为空间杜宾模型中的降雨因素影响系数；β3为空间杜宾模型中的经济发展因素影响系数；β4为空间杜宾模型中的城镇化因素影响系数；β5为空间杜宾模型中的总人口因素影响系数；β6为空间杜宾模型中的农业发展水平因素影响系数；β7为空间杜宾模型中的工业发展水平因素影响系数；β8为空间杜宾模型中的第三产业发展水平因素影响系数。

从国土资源影响因素的空间杜宾模型可以看出，这个模型可以同时考察多个因素对国土资源的影响，用每种因素前的权重来计算具体的影响程度。在模型中，空间效应体现在空间权重矩阵、空间效应系数两个参数上，这种空间效应实际是由各因素和国土资源的时间序列数据计算得出的。从这个角度看，空间杜宾模型实现了时间维度和空间维度的有机联系，考量空间特征实际是建立在时间维度数据的基础上的。时间维度数据变化形成了各种因素在空间维度上的演化特征。

3 国土资源影响因素的试验分析

在空间模型的支撑下，针对各种因素对国土资源的影响进行试验研究。将试验对象设定为AAA区域，观察几个典型影响因素在AAA区域内的空间分布。AAA区域内的气温变化情况如图1所示。

从图1可以看出，AAA区域可以划分出不同的子区域。图中的水平剖面线柱状表示气温，柱越高说明气温变化越大，柱越低说明气温变化越小。在该区域内的西北、西南、北方等几个方向，气温变化较为剧烈。

AAA区域内的降雨变化情况如图2所示。

从图2可以看出，图中的斜剖面线柱状表示降雨，柱越高说明降雨量越大，柱越低说明降雨量越小。在该区域内的西南、东南、北方等几个方向上，降雨变化较为显著。

AAA区域内的农业发展情况如图3所示。

从图3可以看出，图中的网格剖面柱状图表示区域内的农业发展的空间分布。在该区域内的西南、北方、南方等几个方向上，农业发展水平较好。

AAA区域内的工业发展情况如图4所示。

从图4可以看出，图中的白色柱状图表示区域内的工业发展的空间分布。在该区域内的西南、南方等几个方向上，工业发展水平较好。

AAA区域内的第三产业发展情况如图5所示。

从图5可以看出，图中的黑色柱状图表示区域内的第三产业发展的空间分布。在该区域内中部区域，第三产业发展水平较好。

根据上述指标的数据，采用公式（2）的空间杜宾模型，进一步分析不同因素对国土资源的空间影响，结果见表2。

在表2中，分别为空间杜宾模型、空间误差模型、空间滞后模型的分析结果以及本文采用的空间杜宾模型的分析结果。从分析结果可以看出，气温因素对国土资源的影响最大，影响系数达到0.0563。其次是总人口对国土资源的影响，影响系数达到0.0169。农业、工业、第三产业的发展水平以及城镇化建设水平，对国土资源的影响系数都低于0.01。GDP对国土资源的影响位居第三位，达到0.0115。

4 结论

国土资源是一切自然资源的载体和根基，例如森林、草原、水系、矿藏，都离不开国土资源。不仅如此，国土资源也为农业生产、工业生产、城市建设、生态建设提供物质支撑。因此，对国土资源进行系统化科学管理具有十分重要的意义。本文分析了自然环境和人类社会发展对国土资源的影响，设定了8种影响因素，并建立了空间杜宾模型，形成了国土资源影响因素分析的理论模型。通过试验分析的结果，证实了气温因素、人口总量、GDP为影响国土资源的3类重要因素。

参考文献

[1]高丽萍，季仕承，郝玉忠.基于云端辅助的国土资源数字化档案信息自动加密方法[J].自动化技术与应用， 2024， 43（2）：114-117.

[2] 曹文民. GIS开发在河北省国土资源矢量数据2000国家大地坐标系转换中的应用[J].河北地质， 2022， 35（1）：232-238.

[3] 邓茹今， 何靖宁. 聚智用心擘画美丽空间蓝图―广西国土资源规划设计集团有限公司开展国土空间规划实践略记[J]. 南方自然资源， 2024， 25（3）：94-101.