黑龙江省城市土地利用效益时空差异分析

■ 龙冬冬/黄善林/徐文越/冯云龙

（东北农业大学资源与环境学院，黑龙江 哈尔滨 150030）

黑龙江省城市土地利用效益时空差异分析

■ 龙冬冬/黄善林/徐文越/冯云龙

（东北农业大学资源与环境学院，黑龙江 哈尔滨 150030）

城市土地利用效益是衡量城市土地利用水平的一项重要指标。文章从经济—社会—生态三个方面构建适合黑龙江省城市土地利用效益评价的指标体系，运用最优组合赋权法和协调度对黑龙江省12个地级市2002-2009年间城市土地利用综合效益水平进行分析比较；以评价结果为样本点，通过聚类分析得出全省城市土地利用综合效益水平的空间分布差异。结果表明：在时间上，12个地级市的土地利用效益水平呈现不同变化趋势；根据评价结果将12个城市分为土地利用高效益地区、中等效益地区和低效益地区三大类；在空间上，城市土地利用效益水平呈现“T”型的分布特征，“T”型区域内城市用地效益水平高于其它地区。

黑龙江省；城市；土地利用；效益评价；时空差异

1 问题的提出

城市土地资源利用的合理性直接关系到一个区域的兴衰与发展，并影响着城市空间结构的演化和城市的可持续发展，这种合理性在很大程度上又取决于城市土地利用效益的高低。效益反映了资源优化配置的程度，可以表明资源、劳动价值以及资金等投入的实现程度。从这种意义上分析，土地利用效益可以作为土地资源利用水平的度量指标，土地利用效益越高，说明土地资源优化配置越合理，土地投入的资源价值得到了较高水平的实现。本文选择黑龙江省12个地级市（哈尔滨、齐齐哈尔、鸡西、鹤岗、双鸭山、大庆、伊春、佳木斯、七台河、牡丹江、黑河、绥化）建成区土地为研究区域，定量评价城市土地利用综合效益水平的时空变化差异，准确分析城市土地利用效益发展态势，为相关部门调整城市土地利用决策，提高城市土地利用水平提供依据[1-2]。

2 研究区概况

黑龙江省是我国的农业大省和国家重要商品粮食基地，农业、工业基础雄厚。全省土地总面积47.3万平方公里（含加格达奇和松岭区），居全国第6位，占全国土地总面积的4.9%。2009年末全省人口3826万人，其中城镇人口2123.4万人，全省城镇化率达到55.9%，高于全国平均水平近十个百分点。2009年黑龙江全省GDP总量8288亿元，其中12个地级市市区GDP总量5521亿元，占全省GDP总量的66.61%。与此同时，12个地级市建成区面积也从2002年的1034.6平方公里增加至2009年的1250.9平方公里，年均增加约31平方公里，上升趋势明显。12个地级市的发展对于带动周边区域快速发展、加快黑龙江省经济社会的发展起到了举足轻重的作用。

3 黑龙江省城市土地利用综合效益评价模型及指标体系构建

3.1指标体系的构建

城市土地利用效益是一个综合性概念，包括城市发展的经济效益、社会效益和生态环境效益。城市土地利用的最佳效益不仅决定于土地的经济产出与利润，还取决于城市各项建设用地的合理安排及城市经济、社会与生态效益的相互协调程度。因此，本文在进行黑龙江省城市土地利用综合效益的评价过程中，结合黑龙江省的自身特点和国内外相关研究文献，构建一个由目标层、准则层、指标层组成的，包含经济、社会和生态效益三方面的指标体系[7-8]（见表1）。

3.2 指标权重的确定

本文选取数据全部出自2002-2010年黑龙江省统计年鉴。为了使指标权重更能够符合实际情况，本文指标权重确定采用的是最优组合赋权法，即将主观赋权法（层次分析法）与客观赋权法（熵值法）相结合的综合评价方法，将两种方法所得到的权重系数按照最优组合赋权法结合起来，客观地反映各指标层对目标层的影响程度。

表1 黑龙江省城市土地利用综合效益评价指标体系及权重系数Tab 1 Index system and weights of urban land land-use comprehensive benefit evaluation in Heilongjiang

(1)确定主观权重向量，即层次分析法确定的指标权重向量为

W1=(W1，W2，W3Δ，W21)T；

(2)确定客观权重向量，即熵值法确定指标权重向量

W2=(W1*，W2*，W3

*Δ，W21*)T；

(3)确定组合权重向量，设最优组合权系数为

WC=(WC1WC2WC3ΔWC21)T；令：WC=θ1W1+θ2W2，其中θ1，θ2为组合权系数向量的线性表出系数，θ1，θ2≥0，且满足单位化约束条件： θ21+θ2

2=1。

3.3 城市土地利用综合效益评价方法

考虑到城市土地利用效益影响因素多，参评指标多样，为了使评价可操做性强，本文运用协调度模型进行求算和评价[9-10]。

3.3.1 功效函数

设城市土地利用系统评价指标变量为U(Xi)(i=1，2，3...，n)，其值为Xi(i=1，2，3...，n)，ai，bi，为系统临界点上指标的上下限。

根据协同论可知：(1)系统处于稳定状态时，状态方程为线性；(2)势函数的极值点是系统稳定区域的临界点；(3)慢驰豫变量在系统稳定状态时也有量的变化，这种量的变化对系统有序度有两种功效：一种是正功效，即慢驰豫变量的增大，系统有序趋势增加；另一种是负功效，即慢驰豫变量增大，系统有序趋势减少。因而，用地效益影响因素综合评价指标变量对系统有序的功效可表示为公式（式1）：3.3.2 协调度函数

可用线性加权法对每一个指标功效配以权系数， 则协调度函数表示为（式2）：

协调度C介于0～1之间，当C≥0.8时，协调度极大，城市土地开发系统高度集中；当0.6≤C＜0.8时，土地的利用系统比较协调；当0.5≤C＜0.6之时，土地的利用系统基本协调；当0.4≤C＜0.5时，土地的利用系统不太协调；当0.2≤C＜0.4时，土地利用系统处于不协调状态；当C＜0.2时，土地利用系统处于极不协调状态。本文以此为标准，对城市土地综合效益水平进行分级。

表2 2002—2009年黑龙江省城市土地利用效益评价结果Tab 2 The result of urban land-use comprehensive benefit evaluation in Heilongjiang from 2002 to 2009

3.3 城市土地利用综合效益的评价结果

4 城市土地利用综合效益评价结果分析

4.1城市土地利用综合效益时间变化特征分析

黑龙江省12个地级城市2002—2009年间城市土地利用效益变化呈现一定的时序特征（见图1）：齐齐哈尔、鸡西、鹤岗、双鸭山、大庆、伊春、佳木斯和黑河8个城市用地综合效益呈明显上升趋势；哈尔滨、七台河和绥化3个城市用地综合效益变化不明显，总体上保持稳定；牡丹江市城市用地综合效益呈现先升后降的趋势。

2002—2009年间12个城市的用地综合效益水平差距较大，呈现“高少低多、两级分化”的格局。将8年间各城市用地效益评价结果取平均，按照评价标准将结果分为四个等级：其中哈尔滨和大庆市城市土地利用系统比较协调；牡丹江市城市土地利用系统基本协调；齐齐哈尔、鹤岗和佳木斯市城市土地利用系统不太协调；鸡西、双鸭山、伊春、绥化、七台河和黑河市土地利用系统处于不协调状态。

4.2 城市土地利用综合效益水平空间分布差异分析

为了更科学地分析12个城市土地利用效益水平在地域空间上的分布差异，利用SPSS16.0软件对8年间各城市的用地效益评价结果进行聚类分析，采用系统聚类过程的类间平均法对数据进行聚类[11]（见图2）：

图1 2002—2009黑龙江省12个地级市城市土地利用综合效益水平时间变化

图2 黑龙江省城市土地利用效益区域划分聚类树状图

图3 黑龙江省城市土地利用综合效益空间分布图（数字为8年综合效益平均值）

图2清晰地表示了本次聚类分析的过程，当选择标尺为5时，全省12个城市的用地综合效益水平被分为三大类，聚类分析结果与评价结果分级大致相同（除牡丹江外）。综合比较两种分析结果后，本文将全省12个城市用地效益分为三类（见图3）：(1)以哈尔滨、大庆和牡丹江为代表的高用地效益综合指数城市，平均值为0.621；(2)以齐齐哈尔、鹤岗和佳木斯市为代表的中等用地效益指数城市，平均值为0.417；(3)以鸡西、双鸭山、伊春、绥化、七台河和黑河市为代表的低用地效益指数城市，平均值为0.330。在地域空间上，用地效益较高的城市呈现出明显的“T”型分布特征。“T”型分布以哈尔滨为中心，分别向西北、东北、东南三个方向延伸。这三个方向是全省交通运输的骨架，同时分布着全省“十五”和“十一五”时期重点建设的“哈大齐工业走廊”和“哈牡绥对俄产业经济带”，位于“T”型分布带上的城市，其土地利用综合效益水平明显高于其它城市。

5 结论与讨论

本文运用最优组合赋权法、协调度模型和聚类分析模块，定量分析了2002—2009年间黑龙江省12个

地级市土地利用综合效益的时空变化差异。结果表明：在时间上，全省城市土地利用效益总体水平不高，呈逐年上升趋势；各城市用地效益波动明显，牡丹江呈现先升后降趋势，哈尔滨、绥化、七台河变 化不大，其它城市呈上升趋势；在空间上，土地利用综合效益呈现典型“T”地域分布特征，位于“T”型分布带上的城市用地综合效益水平明显高于其它地区。

作为城市土地利用综合效益评价的一种手段，协调度函数、最优组合赋权法和聚类分析模块相结合，可以客观地反映土地利用综合效益的时空差异，这种研究方法与实际情况相符，有较高的可信度，对城市区域土地利用综合效益的提高有一定的参考价值。

[1]张文科.黑龙江经济发展—经济蓝皮书[M].哈尔滨:经济管理出版社,2007:58-62.

[2]黑龙江省统计局.黑龙江省统计年鉴（2002-2010）[M].北京:中国统计出版社,2002-2010.

[3]王雨晴,宋戈.城市土地利用综合效益评价与案例研究[J].地理科学,2006,26(6):743-748.

[4]王杨,宋戈.黑龙江省城市土地集约利用潜力时空变异规律[J].经济地理,2007,27(2):26-29.

[5]罗罡辉,吴次芳.城市用地效益的比较研究[J].经济地理,2003,23(3):367-70.

[6]黄奕龙,王仰麟.城市土地利用综合效益评价[J].热带地理,2006(5):145-150.

[7]张丽琴.城市土地利用评价指标体系构建[J].资源开发与市场,2003,19(5):278-280.

[8]终香宁,杨钢桥,李四美.城市土地利用效益综合评价指标体系与评价方法[J].华中农业大学学报，2005，12(5):47-50.

[9]李植斌.一种城市土地利用效益综合评价方法[J].城市规划,2000,62(1):62-65.

[10]李明月,江华.广州市土地利用效益评价[J].国土资源科技管理,2005,22(3):36-38.

[11]周衍生,王有邦,李新运.SPSS的聚类分析功能在经济地理分区中的应用[J].枣庄师范专科学校学报,2003,10(5):52-54.

F293.2（235）

C

1672-6995(2011)06-0045-03

2011-01-21

龙冬冬（1984-），男，山东省聊城市人，东北农业大学资环学院实验员，农学硕士，主要研究方向为城乡规划与土地利用。