基于主成分分析法的农村居民点土地集约利用评价----------以山东省乳山市村庄地籍调查试点为例

李莎莎,王瑷玲*,姜曙千,姜峥嵘

1.山东农业大学资源与环境学院,山东泰安271018 2.乳山市国土资源局,山东乳山264500

基于主成分分析法的农村居民点土地集约利用评价
----------以山东省乳山市村庄地籍调查试点为例

李莎莎1,王瑷玲1*,姜曙千1,姜峥嵘2

1.山东农业大学资源与环境学院,山东泰安271018 2.乳山市国土资源局,山东乳山264500

基于村庄地籍调查试点资料，评价农村居民点土地集约利用水平，提出土地集约利用建议，为开展农村居民点整治提供参考。以山东省乳山市10个村庄为研究对象，采用主成分分析法，评价研究区农村居民点土地集约利用水平。结果显示，农村居民点土地集约利用水平总体较低，1个村粗放利用，2个村低度利用，7个村适度利用，无集约利用。在结果分析基础上，提出了严格控制用地规模，科学合理进行村庄规划；合理利用空闲地和闲置宅基地，提高土地利用效率；健全和完善宅基地使用制度，促进土地集约高效利用等建议。

土地评价;集约利用;主成分分析;农村居民点;乳山市

我国土地资源总量大，但由于人口众多，人均土地、尤其人均耕地少，人多地少、人地矛盾突出的国情决定了我国必须集约利用土地。但农村居民点由于缺乏规划、传统习惯等，土地利用结构和布局不合理，容积率较低，一户多宅、宅基地闲置现象普遍，土地利用粗放。全国土地资源调查数据显示，农村居民点面积达到1.47×107hm2，人均占地182 m2，远远高于国家标准规定的上限（150 m2/人[1]。为了加强农村居民点土地尤其是宅基地管理，推进地籍管理数字化建设，国土资源部于2010年开展了村庄地籍调查试点工作，基本查清了农村居民点各宗土地产权、建筑密度、建筑容积率等。基于村庄地籍资料，加强农村居民点土地集约利用评价研究，对于了解土地集约利用水平、挖掘土地集约利用潜力和提高土地集约利用评价结果的可靠性具有重要意义。

近年来，土地集约利用有关研究成为热点[2-4]，尤其是农村居民点方面。许多学者针对不同区域，收集有关数据资料、构建评价指标体系、选取适宜的评价方法进行了农村居民点土地集约利用评价。由于村庄地籍尚未建立，多数研究基于《统计年鉴》[5]、土地利用变更数据[6]、实地调查数据[7]等，以县市区或乡镇为评价单元，不能反映各村的土地集约利用水平。采用的评价方法有层次分析法[8]、多因素综合评价法[9]、灰色关联分析法[10]、和熵值法[11]等。主成分分析法是通过降维技术把多个变量转化为少数几个彼此不相关的主成分的统计方法，在城镇[12]、开发区[13]和农用地[14]等土地集约利用评价中应用广泛，但在农村居民点土地集约利用评价中应用较少。农村居民点集约利用应土地利用结构合理、土地利用强度较大和土地利用效益较高，但有关研究建立的指标体系未能充分反映集约利用内涵。

本研究以山东省乳山市村庄地籍调查试点的10个行政村为评价对象，以村庄地籍为基本数据源，从土地利用结构、强度和效益3方面建立评价指标体系，采用主成分分析法进行农村居民点土地集约利用评价研究，以期为开展农村居民点整治提供依据。

1 研究区概况与数据来源

1.1 研究区概况

乳山市位于山东半岛东南端（121°10′19″～121°51′02″E，36°42′30″～37°09′05″N），低山丘陵地貌，暖温带季风气候。该市资源充足，物产丰富，交通便利，区位条件优越。总面积1664.89 hm2，辖1个街道办事处、14个镇，共601个行政村。

2010年乳山市被列为国土资源部《2010年度城镇土地利用现状和潜力调查试点项目》，其中夏村镇战家夼村、育黎镇南北山村、诸往镇大龙口村等10个村庄列为村庄试点。本文研究对象为试点村庄，2010年10个村总户数6335户，总人口16578人，总面积278.06 hm2，其中建设用地面积227.24 hm2，宅基地面积134.87 hm2。

1.2 数据来源

基于《2010年度城镇土地利用现状和潜力调查试点项目》，本文收集了研究区土地利用现状数据库、村庄地籍数据库、土地利用总体规划、统计年鉴和户籍资料等，得到农村居民点土地利用现状、土地产权、建筑容积率、社会经济和户籍人口等资料。调查走访镇政府相关人员、村干部和农民群众，了解研究区交通、基础设施、宅基地居住及闲置等情况。

2 评价指标体系的构建

表1 农村居民点土地集约利用评价指标体系Table 1 Indexes system of the rural residential land intensive use evaluation

土地集约利用指在单位面积土地上投入较多的资金、物质、劳动和技术以提高集约度的土地利用方式。对农村居民点而言，不仅要提高土地集约利用水平，还应土地利用结构合理，满足人们居住、交通、购物、教育等生活要求。因此农村居民点土地集约利用应土地利用结构合理、土地利用强度大和土地利用效益高。根据农村居民点土地集约利用内涵，综合考虑研究区特点和资料数据获取的难易程度，本研究从土地利用结构、土地利用强度和土地利用效益3个方面选取12个指标构建农村居民点土地集约利用评价指标体系（表1）。其中，容积率（C5）、建筑密度（C6）、道路网密度（C11）为正向型指标，宅基地面积比重（C1）、道路用地面积比重（C2）、公共设施用地面积比重（C3）、绿地率（C4）为适度型指标（依据《山东省村庄建设规划编制技术导则》规定，并结合当地实际情况确定适度值分别为55%、20%、7%、3%），其余均为逆向型指标。

3 农村居民点土地集约利用评价

3.1 数据标准化

农村居民点土地集约利用评价中不仅有正向指标，还有逆向指标和适度指标。在进行主成分分析之前，为消除指标数据的量纲和性质不同，使各指标具有可比性，需对数据进行标准化处理。本文采用极差标准化法对原始数据进行标准化处理，公式如下（1）、（2）。

式中，yij为标准化后某指标值；xij为标准化前某指标值；xi.max为标准化前某指标的最大值；xi.min为标准化前某指标的最小值。其中，正向指标用（1）式计算，逆向指标用（2）式计算。对于适度型指标，假定最适值为a，指标值离a偏差愈大越差，|a-xij|反映偏差大小，相当于一个逆向型指标，采取处理后，按正向型指标进行标准化处理。在SPSS软件中，系统会对数据在此基础上进行二次标准化处理，采用标准差标准化法，即，式中y'ij为二

_次标准化后的指标值，yj为yij的均值，σj为标准差。

3.2 主成分分析

表2 特征值与方差贡献率Table 2 Eigen values and variance devoting rate

以乳山市10个村为评价单元，极差标准化处理后的数据为样本，利用SPSS17.0对其进行主成分分析。通过运算得到相关系数矩阵的特征值、方差贡献率和各评价指标在主成分上的载荷，按累积方差贡献率≥80%的原则[15]，提取主成分。表2显示4个主成分的累积贡献率达到88.654%，可以认为涵盖了原始数据资料的绝大部分信息。利用因子载荷矩阵所对应的值除以对应主成分特征值的平方根得到各主成分的系数（表3）。

表3 因子载荷矩阵与主成分表达式系数Table 3 Component matrix and factor of principal component expression

3.3 集约度分值计算

根据上述计算得到的各主成分因子的得分，以各主成分的方差贡献率作为其权重，根据式（3）计算各主成分因子的综合得分。为了更直观的反映各农村居民点土地集约利用水平，将因子综合得分根据式（4）进行百分制化，即为各农村居民点土地集约利用综合分值（表4）。

式中，Zi为第i个村的主成分因子综合得分；Pn为第n个主成分因子的方差贡献率；Z'为百分制化后的综合分值；Zmax为百分制化前综合得分最大值；Zmin为百分制化前综合得分最小值。

3.4 集约利用类型划分

参考相关研究评价标准，结合研究区土地利用现状，进行集约利用类型划分，按综合评价分值Z'≥80、60≤Z'＜80、40≤Z'＜60、Z'＜40划分为4个类型，分别为集约利用、适度利用、低度利用和粗放利用。10村划分结果如表4。

4 结果分析

由表4可以看出，10个村庄土地集约利用综合分值在35.67～75.67分之间，平均60分，1个村庄粗放利用，2个村庄低度利用，7个村庄适度利用，无村庄集约利用，总体集约利用水平较低。

表4 农村居民点土地集约利用评价结果Table 4 Evaluation results of the rural residential land intensive use

4.1 粗放利用类型

属于粗放利用类型的是石头圈村。该村的建筑容积率（0.48）和建筑密度（44.46%）为10个村中的最小值，户均宅基地和人均建设用地面积远远超过山东省规定的标准（200 m2/户、120 m2/人），达到386.69 m2/户、261.81 m2/人，为10个村中最大者。村庄内土地闲置率和宅基地闲置率均较大。另外该村的道路网密度和公共设施用地面积比重较低，村庄内道路通达度较低，基础服务设施建设状况较差，给村民生活、生产带来不便。以上因素导致该农村居民点土地粗放利用。

4.2 低度利用类型

属于低度利用类型的有胡八庄和大龙口2个村。这2个村的建筑容积率较低，土地闲置率和宅基地闲置率高，其中大龙口的土地闲置率为10个村中最高，达到22.74%，一定程度上影响了农村居民点土地集约利用水平。2个村的绿地率均为0，村内生态环境状况亟待改善。道路网密度较低，村庄内部道路错综复杂未形成规则的道路网，道路通达性较低，给村民生活带来不便。以上因素造成农村居民点土地低度利用。

4.3 适度利用类型

属于适度利用类型的为战家夼、东家、南北山、西纪、曲水、汪水和南西屋等7个村。这7个村的土地闲置率相对较小。除汪水和南西屋外，其他村的建筑容积率相对较高，但仍低于山东省标准（0.8）。道路用地面积比重较高但道路网密度偏低，村内未形成完善的道路网。另外，7个村内均存在闲置宅基地，公共设施用地面积比重和绿地率均低于适度值。以上因素造成7个村农村居民点土地集约利用水平相对较高，为适度利用。

5 农村居民点土地集约利用建议

5.1 严格控制用地规模，科学合理进行村庄规划

研究区的农村居民点占地规模较大，土地利用结构不尽合理。10个村的户均宅基地和人均建设用地面积普遍超标，村内建筑容积率、公共设施用地比重和绿地率偏低。今后应科学进行村庄建设规划，严格控制用地规模，优化功能分区，引导农民建设新型农村社区，鼓励多层建筑，降低宅基地用地比重，将节余出的部分土地用作其他建设，完善道路网，增加公共设施和绿地面积，提高村民生活质量，改善农村生态环境。

5.2 合理利用空闲地和闲置宅基地，提高土地利用效率

研究区10个农村居民点内普遍存在空闲地和闲置宅基地，应根据其所处位置及再利用条件，进行合理利用。建设新型农村社区或安排新增宅基地时可优先考虑这部分土地，也可规划为公共设施用地或绿地，以改善村民生活状况和环境质量。对于土地质量状况较好且靠近大田的空闲地和闲置宅基地，可以通过土地整理、复垦作为农用地，增加的指标可用于城乡建设用地增减挂钩。

5.3 健全和完善宅基地使用制度，促进土地集约高效利用

研究区10个农村居民点的宅基地废弃现象比较严重。由于当前许多农村住户已在城镇购房或者租房就业，很少回农村，其在农村的宅基地常年闲置。我国现在对宅基地的合理流转缺少制度规定和政策指导，应完善宅基地使用和管理制度，出台宅基地流转办法。允许农村宅基地进入土地交易市场，使闲置的宅基地得到充分利用，促进土地集约高效利用。

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Evaluation on Rural Residential Land Intensive Use Based on Principal Component Analysis ----------Acase study of village cadastral survey in Rushan City Shandong Province

LISha-sha1,WANGAi-ling1*,JIANG Shu-qian1,JIANG Zheng-rong2
1.College of Resources and Environment,Shandong Agricultural University,Tai'an 271018,China 2.Rushan Bureau of Land and Resources,Rushan 264500,China

The purpose of this paper is to evaluate the land use intensity,then propose suggestions for land intensive use and provide reference to the regulation of rural residential areas based on the village cadastral survey.The method of principal component analysis was employed in this paper.The results indicated that the village land intensive use level of studied areas was low,with one village in extensive utilization,two in low utilization,seven in moderate utilization and none in intensive utilization.Based on the evaluation result analysis,suggestions for the land intensive use were put forward,such as control the land use scale strictly and make village planning scientifically and reasonably,use the idle land and idle homestead rationally and improve the land use efficiency;perfect the system of homestead and promote the land intensive utilization.

Landevaluation;intensiveutilization;principalcomponentanalysis;ruralresidentialareas;RushanCity

F301.2

A

1000-2324(2014)03-0387-06

2012-10-12

2012-11-20

2010年度城镇土地利用现状和潜力调查试点项目;山东省自然科学基金(ZR2013DM006)

李莎莎(1988-),女,硕士研究生,从事土地规划与利用研究.E-mail:mysha888@163.com

*通讯作者:Author for correspondence.E-mail:ailingwang@sdau.edu.cn