城市土地利用效益的空間差異研究
——以甘肅省為例

馬文亞，符太成，許運(yùn)福，杲廣文

(山東天誠國土規(guī)劃設(shè)計(jì)院有限公司，山東 濟(jì)南 250014)

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土地管理與規(guī)劃

城市土地利用效益的空間差異研究
——以甘肅省為例

馬文亞，符太成，許運(yùn)福，杲廣文

(山東天誠國土規(guī)劃設(shè)計(jì)院有限公司，山東 濟(jì)南 250014)

立足于社會(huì)、經(jīng)濟(jì)和生態(tài)環(huán)境等方面建立城市土地利用效益評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，并借助熵值法和聚類分析相結(jié)合的方法，探討了甘肅省各城市土地利用效益水平現(xiàn)狀及其空間差異。結(jié)果表明：甘肅省各城市土地利用效益水平均不高，且區(qū)域差異明顯，整體呈現(xiàn)“西高東低，南北分化”的格局，空間上體現(xiàn)出“階梯狀”區(qū)域梯度遞減的分異結(jié)構(gòu)特征；產(chǎn)生空間差異的原因有自然條件、區(qū)位差異和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)等因素；最后，根據(jù)各城市具體情況提出針對(duì)性優(yōu)化對(duì)策和建議。

城市土地；利用效益；空間差異；甘肅省

0 引言

城鎮(zhèn)建設(shè)用地是維持一個(gè)城鎮(zhèn)正常運(yùn)轉(zhuǎn)的必不可少的物質(zhì)基礎(chǔ)，其高效、穩(wěn)定的供給為城鎮(zhèn)居民日常生活以及社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供必需的空間場(chǎng)所；同時(shí)，城鎮(zhèn)用地具有一定的固有屬性，即數(shù)量有限性、質(zhì)量差異性和不可移動(dòng)性。隨著城鎮(zhèn)化的推進(jìn)，城鎮(zhèn)人口的集聚，必然導(dǎo)致城鎮(zhèn)建設(shè)用地需求規(guī)模的擴(kuò)大，然而土地資源供需數(shù)量的有限性，不可能無限制地滿足城鎮(zhèn)化對(duì)土地的需求，在一定程度上造成了城鎮(zhèn)土地利用的供需矛盾趨于緊張。在當(dāng)前耕地保護(hù)、糧食安全等約束性指標(biāo)調(diào)控下，針對(duì)我國人多地少、城鎮(zhèn)建設(shè)用地集約利用水平較低以及城鎮(zhèn)周邊永久基本農(nóng)田劃定的情況，城鎮(zhèn)建設(shè)用地的高效合理利用將直接關(guān)系到城鎮(zhèn)的興衰與區(qū)域的發(fā)展。

甘肅省土地資源遼闊，土地總面積位居全國第7位，但由于地處我國三大自然地理區(qū)域的過渡帶，大部分區(qū)域處于干旱和半干旱的草原與荒漠地帶，降水較小，水土資源配置錯(cuò)位，同時(shí)甘肅省社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展較為落后，城市化和工業(yè)化水平較低，使得甘肅省城市土地利用效益水平普遍較低，且各城市差異較大。該文以甘肅省14個(gè)地級(jí)市(州)為例，從經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和生態(tài)環(huán)境3個(gè)方面，構(gòu)建了城市土地利用效益的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，對(duì)2012年甘肅省各城市土地集約利用水平進(jìn)行了評(píng)價(jià)，并借助GIS工具和K值聚類分析，對(duì)甘肅省城市土地利用效益水平的區(qū)域差異現(xiàn)狀及原因進(jìn)行分析，為今后城市土地的高效利用提供一定的對(duì)策和建議，有助于緩解城市土地供需矛盾，促進(jìn)城市的可持續(xù)發(fā)展。

1 評(píng)價(jià)指標(biāo)體系構(gòu)建與研究方法

1.1 構(gòu)建綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)體系

土地利用效益評(píng)價(jià)工作是加強(qiáng)土地深度管理的有效途徑，其主要目的為提高城鎮(zhèn)建設(shè)用地的集約節(jié)約利用水平，促進(jìn)城鎮(zhèn)緊湊式發(fā)展[2]。該工作的開展具有一定的復(fù)雜性和綜合性，難以對(duì)其進(jìn)行直接測(cè)算，需遵循整體性和代表性相統(tǒng)一、科學(xué)性和實(shí)用性相統(tǒng)一的原則，建立一套具有解釋、評(píng)價(jià)及預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)功能的綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)體系[3]。借鑒相關(guān)學(xué)者們的研究成果[2-5]，結(jié)合甘肅省14個(gè)地級(jí)市(州)城市建設(shè)用地的實(shí)際情況及特點(diǎn)，突出科學(xué)性、系統(tǒng)性、區(qū)域性、可操作性等原則，立足于社會(huì)效益、經(jīng)濟(jì)效益、生態(tài)效益3個(gè)方面，構(gòu)建了城市土地利用效益的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系(表1)，用于評(píng)價(jià)甘肅省城市土地利用的效益。

表1 城市土地利用效益評(píng)價(jià)指標(biāo)體系

城市土地利用效益評(píng)價(jià)指標(biāo)體系是一個(gè)由目標(biāo)層、準(zhǔn)則層、指標(biāo)因子構(gòu)成，具有相互聯(lián)系、相互補(bǔ)充的具有層次性和結(jié)構(gòu)性的指標(biāo)所構(gòu)成的層次體系。該評(píng)價(jià)指標(biāo)體系因子層主要分為正、負(fù)兩效態(tài)。其中，正效指標(biāo)隨著變量數(shù)值的增大，系統(tǒng)有序趨勢(shì)增大，也即系統(tǒng)效率越高；相反為負(fù)效指標(biāo)。在所構(gòu)建的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系中，除恩格爾系數(shù)為負(fù)效指標(biāo)外，其余因子均為正效指標(biāo)。

1.2 數(shù)據(jù)來源

考慮到數(shù)據(jù)的可獲取性及分析的可行性，選取甘肅省14個(gè)地級(jí)市(州)作為研究區(qū)域。該文數(shù)據(jù)來源于《中國城市統(tǒng)計(jì)年鑒2012》和《甘肅省發(fā)展年鑒2013》。

1.3 研究方法

1.3.1 數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化處理

為提高城鎮(zhèn)土地利用效益評(píng)價(jià)的準(zhǔn)確性及科學(xué)性，降低各指標(biāo)數(shù)據(jù)單位不同對(duì)因子分析結(jié)果帶來的影響，需對(duì)各指標(biāo)數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理[6]。該文主要通過SPSS17.0軟件自帶的Z-score標(biāo)準(zhǔn)化方法對(duì)甘肅省14個(gè)地級(jí)市(州)的原始數(shù)據(jù)進(jìn)行無量綱化處理，即標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)=(原數(shù)據(jù)-均值)/標(biāo)準(zhǔn)差。

1.3.2 權(quán)重的確定

在多指標(biāo)定量化評(píng)價(jià)中指標(biāo)權(quán)重的確定是評(píng)價(jià)指標(biāo)相對(duì)重要性的體現(xiàn)，權(quán)重的合適與否將直接關(guān)系到評(píng)價(jià)結(jié)果的準(zhǔn)確性[7]?？紤]到權(quán)重的重要性以及主觀賦權(quán)法所得權(quán)重不能完全反映研究對(duì)象的客觀實(shí)際情況，因此，該文采用客觀綜合賦權(quán)方法——熵權(quán)法，確定各指標(biāo)的權(quán)重[8]。

通過整理評(píng)價(jià)指標(biāo)體系中各指標(biāo)數(shù)據(jù)，根據(jù)相關(guān)公式，對(duì)原始數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理，計(jì)算各指標(biāo)信息熵及確定各指標(biāo)的熵權(quán)，最終得到綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)體系中各指標(biāo)的權(quán)重(表1)。

1.3.3 綜合評(píng)定

根據(jù)熵值法確定的各評(píng)價(jià)指標(biāo)的權(quán)重，利用公式對(duì)城市土地利用效益進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，得出某一個(gè)城市或者一個(gè)城市某一年的土地利用效益值。公式如下：

(1)

式中：f(Li)為城市土地利用效益值；Aj為各評(píng)價(jià)指標(biāo)權(quán)重；Xij為各評(píng)價(jià)指標(biāo)。

為了更加直觀地顯示城市土地利用效率的大小，對(duì)公式(1)計(jì)算的數(shù)值進(jìn)行百分制轉(zhuǎn)換，選用的轉(zhuǎn)換公式如下[9]：

(2)

式中：Fi為第i城市的土地利用效益百分制得分值；Si為第i城市的土地利用效益值；Smax為城市土地利用效益最大值；Smin為城市土地利用效益最小值。

2 甘肅省城市土地利用效益評(píng)價(jià)結(jié)果及空間差異分析

2.1 土地利用效益評(píng)價(jià)結(jié)果

根據(jù)前述的評(píng)價(jià)方法，對(duì)甘肅省地級(jí)市(州)進(jìn)行實(shí)證分析研究，選取甘肅省城市土地利用效益的綜合、社會(huì)、經(jīng)濟(jì)和生態(tài)四方面的指標(biāo)，測(cè)算出甘肅省14個(gè)地級(jí)市(州)研究單元的城市土地利用綜合效益、社會(huì)效益、經(jīng)濟(jì)效益以及生態(tài)效益得分(表2)。由于目前國內(nèi)對(duì)城市土地利用效益評(píng)價(jià)缺乏統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，該文通過軟件SPSS17.0對(duì)甘肅省14個(gè)地級(jí)市(州)的土地利用效益值進(jìn)行K均值聚類分析[10]，并劃分為6個(gè)等級(jí)，依次為；高、次高、中高、中低、次低和低。

表2 2012年甘肅省城市土地利用效益值情況統(tǒng)計(jì)(百分制)

其中：由于資料收集限制，臨夏州、甘南州數(shù)據(jù)分別由臨夏市、合作市所代替。

表3 城市土地利用效益劃分標(biāo)準(zhǔn)

2.2 土地利用效益空間差異分析

為了真實(shí)而準(zhǔn)確地反映城市土地利用效益的空間差異程度，根據(jù)表2中各城市的土地利用效益得分，并參考表3分類標(biāo)準(zhǔn)，利用ArcGIS中專題地圖制作工具對(duì)甘肅省城市土地利用效益進(jìn)行劃分，結(jié)果如圖1。通過對(duì)圖1的分析，甘肅省城市土地利用效益在空間分布上具有以下特征：

圖1 甘肅省城市土地利用效益水平空間分析(2012年)

(1)城市土地利用綜合效益：甘肅省各市州城市土地利用綜合效益水平空間差異明顯，在區(qū)域上呈階梯狀分布，即“西北高，東南低”的區(qū)域梯度遞減的分異結(jié)構(gòu)特征，并存在“雙極核”分布格局，即以蘭州、張掖為核心。從圖1可以看出，城市土地利用綜合效益處于高、次高、中高水平是蘭州、張掖、慶陽、嘉峪關(guān)和金昌5市，主要集中在西隴?！m新鐵路沿線的甘肅省密集城鎮(zhèn)帶，占城市總數(shù)的35.71%，其余大部分城市土地利用綜合效益處于中低水平以下。從這一側(cè)面客觀地反映了甘肅省各城市土地利用重外延，輕內(nèi)部挖掘[11]，使得城市土地利用綜合效益水平普遍較低。

(2)城市土地利用社會(huì)效益：從表1可知，制約城市土地利用社會(huì)效益的主要因素為人口密度和人均道路用地面積，較低的人口密度和人均道路用地面積在一定程度上會(huì)影響城市土地利用社會(huì)效益的降低。另外，由圖1可以看出，城市土地利用社會(huì)效益在不同城市間差別很大，即呈現(xiàn)出蘭州和慶陽較高而其他地區(qū)均相對(duì)較低的“雙極核”格局，城市土地利用社會(huì)效益與綜合效益的空間分布格局大致相同，即“西北高，東南低”。

(3)城市土地利用經(jīng)濟(jì)效益：城市土地利用經(jīng)濟(jì)效益與建成區(qū)地均工業(yè)總產(chǎn)值、人均GDP和建成區(qū)地均GDP呈正相關(guān)，綜合經(jīng)濟(jì)水平、工礦產(chǎn)業(yè)相對(duì)發(fā)達(dá)的蘭州、慶陽和嘉峪關(guān)等城市土地利用經(jīng)濟(jì)效益水平相對(duì)較高，而其他地區(qū)均相對(duì)較低，大致呈現(xiàn)出“北高南低”的“三極核”空間分布格局。

(4)城市土地利用生態(tài)效益：城市土地利用生態(tài)效益水平高低與人均綠地面積和建成區(qū)綠化覆蓋率有密切聯(lián)系。因此，城市人均綠地面積較大以及建成區(qū)綠化覆蓋率較高的城市，其土地利用生態(tài)效益水平也相應(yīng)的較高。城市土地利用生態(tài)效益呈現(xiàn)的空間格局大致以張掖、武威、天水、定西為核心，呈現(xiàn)出“多極核”的分布格局。

全省各城市土地利用效益在社會(huì)、經(jīng)濟(jì)和生態(tài)方面的空間差異表現(xiàn)并不一致，存在較大的差異性。張掖市最為明顯，土地利用生態(tài)效益屬于高水平，土地利用社會(huì)水平屬于中高水平，而土地利用經(jīng)濟(jì)效益屬于次低水平。該文采用的4個(gè)指標(biāo)中，甘肅省14個(gè)地級(jí)市州分屬4個(gè)等級(jí)的城市有1個(gè)(張掖)；3個(gè)等級(jí)的城市有6個(gè)，即嘉峪關(guān)、天水、武威、平?jīng)?、定西和慶陽；2種等級(jí)的城市有7個(gè)，即蘭州、金昌、白銀、酒泉、隴南、臨夏和合作。

3 不同城市土地利用效益差異成因分析及優(yōu)化建議對(duì)策

3.1 成因分析

甘肅省城市土地利用效益空間差異明顯，一般認(rèn)為，經(jīng)濟(jì)發(fā)展是造成土地利用效率空間差異的直接因素[12]。就甘肅省而言，城市土地利用效益水平與經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平顯著性不是特別明顯，經(jīng)測(cè)算兩者相關(guān)系數(shù)為0.511。因此，影響甘肅省城市土地利用效益空間差異的因素主要包括以下幾方面：

(1)城市土地利用自然條件。河西地區(qū)的酒泉、嘉峪關(guān)、張掖以及金昌等城市，擁有平原地形和優(yōu)越的土地、礦產(chǎn)資源優(yōu)勢(shì)，在空間上依托蘭新鐵路、高速交通干線形成產(chǎn)業(yè)帶。而隴中、隴南和隴東除少數(shù)城市(蘭州、慶陽)的土地利用效益水平較高外，大多地處高寒陰冷的高原、山地及黃土高原溝壑干旱區(qū)，自然條件惡劣，城市土地利用效益水平較低。

(2)城市區(qū)位優(yōu)勢(shì)差異。區(qū)位優(yōu)勢(shì)是影響城市土地利用效益的一個(gè)間接因素，其通過影響經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)城市土地利用效益施加影響，具體表現(xiàn)為韋伯的工業(yè)區(qū)位論，其主張工業(yè)生產(chǎn)傾向于運(yùn)輸成本最小的地方，即交通最便利的地方。就甘肅省而言，西隴?！m新鐵路沿線城市密集區(qū)交通區(qū)位優(yōu)勢(shì)明顯，成為全省經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要產(chǎn)業(yè)集聚區(qū)，因此城市土地利用效益水平自然會(huì)比其他區(qū)域城市較高。

(3)城市產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)。 甘肅省城市土地利用效益水平空間差異顯著的一個(gè)重要原因就是各城市產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的“位勢(shì)差”較大。產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的合理優(yōu)化是促進(jìn)城市經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展的前提保障。城市的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級(jí)快、單位土地投入產(chǎn)出水平高，必然相應(yīng)地提高城市土地利用效益的水平；而經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)薄弱、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)層次較低、單位面積的投入產(chǎn)出效益差的城市，其土地利用效益水平也相應(yīng)較低。

3.2 建議對(duì)策

針對(duì)甘肅省城市土地利用效益水平存在的空間差異問題，建議應(yīng)結(jié)合各地實(shí)際，因地制宜地以分類措施指導(dǎo)各城市發(fā)展，縮小城市土地利用效益的區(qū)域差異，實(shí)現(xiàn)土地利用經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和生態(tài)三方面的全面提高。

(1)立足社會(huì)效益。針對(duì)城市土地利用社會(huì)效益較低的城市，要堅(jiān)持以人為本的新型城鎮(zhèn)化建設(shè)，根據(jù)不同城市的需求，給予不同的政策建議。嘉峪關(guān)、平?jīng)龅瘸鞘袑?shí)行嚴(yán)格建設(shè)用地增量控制標(biāo)準(zhǔn)，避免繼續(xù)走外延擴(kuò)張的城市發(fā)展道路，通過加大資金投入的方式，提高城市土地利用效率。天水、定西和隴南等城市建設(shè)用地面積偏小，應(yīng)注重城市建設(shè)用地內(nèi)部挖潛，注重提高道路交通設(shè)施用地面積。

(2)立足經(jīng)濟(jì)效益。針對(duì)城市土地利用經(jīng)濟(jì)效益較低的城市，要結(jié)合各城市的自然條件和社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展趨勢(shì)，確定合理的城市產(chǎn)業(yè)引進(jìn)項(xiàng)目，重點(diǎn)引入附加值高、能耗小、技術(shù)含量高、占地面積小的工業(yè)項(xiàng)目，優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)水平的快速提高；同時(shí)針對(duì)二、三產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)比較薄弱而農(nóng)蓄業(yè)相對(duì)發(fā)達(dá)的城市，注重發(fā)展農(nóng)蓄產(chǎn)品深加工，提高其附加價(jià)值，進(jìn)而提高城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平和建成區(qū)地均GDP值，促進(jìn)城市土地利用經(jīng)濟(jì)效益水平的提高。

(3)立足生態(tài)效益。針對(duì)城市土地利用生態(tài)效益較低的城市，根據(jù)不同城市面臨的問題制定相應(yīng)的對(duì)策建議。如蘭州，由于特殊地形的影響，城市建設(shè)用地面積有限，城市內(nèi)部綠地廣場(chǎng)面積較小，城市人口規(guī)模較大，在今后應(yīng)該科學(xué)地實(shí)施城市人口移出策略，降低本地資源環(huán)境的承載壓力，進(jìn)而提高城市土地利用的生態(tài)效益。金昌、白銀、臨夏、隴南以及甘南等城市，由于城市內(nèi)人均綠地面積較少，綠化覆蓋率較低，導(dǎo)致城市土地利用生態(tài)效益水平較低，因此今后舊城改造或城市更新發(fā)展中，通過用地功能置換注重提高城市綠地面積。

4 結(jié)論

該研究選擇與城市土地利用效益密切相關(guān)的社會(huì)、經(jīng)濟(jì)和生態(tài)指標(biāo)，建立城市土地利用效益評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，運(yùn)用熵值法確定評(píng)價(jià)指標(biāo)體系中各指標(biāo)權(quán)重，并通過GIS空間分析技術(shù)對(duì)甘肅省14個(gè)地級(jí)市(州)的土地利用效益進(jìn)行了空間差異比較研究。結(jié)果表明：①甘肅省各城市土地集約利用總體水平有待提高，甘肅省14個(gè)地級(jí)市(州)中，綜合效益得分 60 分以上的僅有6個(gè)，超過 80 分的只有 1個(gè)城市；②甘肅省不同城市間土地利用效益水平差異較大，城市土地利用綜合效益、社會(huì)效益以及經(jīng)濟(jì)效益蘭州市最高，城市土地利用生態(tài)效益張掖市最高；③甘肅省城市土地利用效益空間差異明顯，整體呈現(xiàn)“西高東低，南北分化”的格局，空間上體現(xiàn)出“階梯狀”區(qū)域梯度遞減的分異結(jié)構(gòu)特征。

造成這些現(xiàn)象的原因主要是各城市土地利用的自然條件、城市區(qū)域區(qū)位的優(yōu)勢(shì)和城市產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)等因素存在差異，可以通過大力發(fā)展經(jīng)濟(jì)，以便提高城市土地利用綜合效益，同時(shí)應(yīng)結(jié)合各地實(shí)際，因地制宜的指導(dǎo)各城市發(fā)展，縮小城市土地利用效益的區(qū)域差異，實(shí)現(xiàn)土地利用效益經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和生態(tài)三方面的全面提高。

該文對(duì)甘肅省城市土地利用效益水平的研究，為西部欠發(fā)達(dá)城市土地利用效益評(píng)價(jià)研究提供了一定的科學(xué)參考。然而由于收集數(shù)據(jù)資料有限，該文只選取了相關(guān)指標(biāo)對(duì)甘肅省2012年的城市土地利用效益水平進(jìn)行了空間差異分析，只注重了截面數(shù)據(jù)的研究，而忽視了時(shí)間序列數(shù)據(jù)的相關(guān)研究，今后研究中這方面研究需進(jìn)一步加強(qiáng)。

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Study on Spatial Differences of Benefits Evaluation in Urban Land Use——Setting Gansu Province as an Example

MA Wenya，F(xiàn)U Taicheng，XU Yunfu, GAO Guangwen

(Shandong Tiancheng Land Planning and Designing Limited Corporation，Shandong Jinan 250014，China)

In this paper, an indicator system is put forward to evaluate the efficiency of land use from the view of social benefit, economic benefit, and environmental benefit. By using entropy method and cluster analysis, present conditions and benefit diffenences of urban land use in 14 cities in Gansu Province have been studied comprehensively. It is showed that :there is a significant spatial difference of land use efficiency in Gansu province. The level of natural conditions, location difference and industry structure are all the indicators affecting the spatial differences. Some countermeasures and suggestions have been put forward to optimize the spatial differences of land use efficiency according to the characteristics of land use in different regions in Gansu province.

Urban land；land use benefit；spatial differences；Gansu province

2016-07-13；

2016-08-16；編輯：陶衛(wèi)衛(wèi)

馬文亞(1991—)，男，山東濟(jì)寧人，主要從事城市與區(qū)域規(guī)劃、土地利用規(guī)劃;E-mail：mawenya@sdtcghy.com

F301.2

C

馬文亞，符太成，許運(yùn)福，等.城市土地利用效益的空間差異研究——以甘肅省為例[J].山東國土資源，2016,32(11)：74-78.MA Wenya，F(xiàn)U Taicheng，XU Yunfu,etc.Study on Spatial Differences of Benefits Evaluation in Urban Land Use——Setting Gansu Province as an Example[J].Shandong Land and Resources, 2016,32(11)：74-78.