河南省城市土地集约利用时空差异研究

钱宏胜，梁亚红，鲁 迪

(平顶山学院资源与环境科学学院，河南 平顶山 467000)

河南省城市土地集约利用时空差异研究

钱宏胜，梁亚红，鲁 迪

(平顶山学院资源与环境科学学院，河南 平顶山 467000)

在城市土地集约利用内涵解析的基础上，从土地利用强度、经济效益、社会效益和生态环境效益4个方面构建了评价指标体系，运用熵值法测度和分析了河南省城市土地集约利用空间格局及其时空变化特征。结果显示：土地利用的经济效益是影响城市土地集约度最主要影响因素；城市土地集约利用水平空间分布表现明显的区域差异性；土地利用集约度总体上呈上升趋势，但上升幅度表现显著的城市差异性。

城市土地集约度；空间差异；熵值法；河南省

土地既是一种稀缺的自然资源，又是城市经济、社会、环境的空间载体[1]，城市土地利用变化对城市各方面产生重要的影响[2]，土地利用效率直接影响城市化的质量。在我国城市化进程中，城市土地规模扩张和粗放式利用问题较为严重[3-4]。为切实解决土地粗放利用和浪费问题，国土资源部于2014年9月12日出台了《关于推进土地节约集约利用的指导意见》，要求遵循“严控增量、盘活存量、优化结构、提高效率”的原则，对大力推进节约集约用地进行整体部署[5]，以推动土地集约利用。

河南省城市化发展相对滞后，但城市土地规模扩张现象较为普遍，河南省17个地级市全部推进了新区建设，总面积达到5123km2，其中于2010年2月～2013年1月，不足3年先后在河南省17个地级市范围内批准成立了14个省级新区，总面积达到2689km2[6]。在此背景下，本研究试图从土地利用强度、经济效益、社会效益和生态环境效益4个方面构建评价指标体系，选取2006年、2009年、2012年的相关数据，测度河南省城市土地利用的节约集约化水平，并分析城市土地节约集约利用时空变化规律，为土地管理提供决策依据。

1 评价指标体系的构建与研究方法

1.1 指标体系的构建

国内对土地集约利用评价的研究较多，但是尚未建立统一的概念体系，评价指标体系亦没有形成一个公认的标准。土地“集约”利用实际上是统筹了“合理、节约、高效和可持续”的概念。理解“集约”的概念内涵应把握两个关键要点：一是，土地集约利用是相对于土地粗放利用而言的，同时有别于土地合理利用，因为土地利用存在粗放式合理利用和集约式合理利用之别[7]。因此，在评价指标选取上应体现土地“精明”利用的特征，可选取土地利用强度指标。二是，土地集约利用更强调“高效”特征，国内学者多关注土地利用的经济效率，而忽视了“非经济”效率，即忽视了土地利用的社会效益、生态环境效益，这样难以实现土地利用的可持续目标。

基于此，本研究从土地利用强度、经济效益、社会效益和生态环境效益4个方面共选取了15个评价指标，建立了评价指标体系(表1)。

表1 城市土地利用集约度评价指标体系

1.2 研究方法与数据计算

土地利用集约度的计算，关键在于确定指标权重，指标权重的确定方法有很多，如层次分析法、主成份分析法、变异系数法、熵值法等，其中层次分析法具有一定的主观性，其他方法均基于数据本身而得出权重，具有一定客观性，但这些方法并没有太大的区别，本研究选取熵值法[8]。其计算步骤如下所述。

1)原始数据标准化处理。为了消除数据量纲和指标的正负向影响，同时使新数据映射到[1，10]区间上，形成新的数据列。可采用式(1)～(2)进行数据预处理[9]。

正向指标，即当指标数据越大越好时，采用式(1)。

(new_maxA-new_minA)+new_minA

(1)

负向指标，即当指标数据越小越好时，采用式(2)。

(new_maxA-new_minA)+new_minA

(2)

2)将各指标同度量化，计算第j项指标下，第i城市占该指标比重pij，见式(3)。

(3)

3)计算第j项指标熵值ej，见式(4)。

(4)

4)计算第j项指标的差异系数gj，见式(5)。

(5)

5)差异系数归一化处理，计算第j项指标权重wj，见式(6)。

(6)

6)计算城市土地利用集约度，见式(7)。

(7)

该方法采用的指标数据均来源于2007年、2010年、2013年的《中国城市统计年鉴》。因济源市的数据难以获取，本研究只统计和计算了河南省17个地级市的数据(表2)。

表2 河南省城市土地利用集约度得分

2 城市土地集约利用的时空差异及影响因素分析

2.1 城市土地利用集约度影响因素分析

为了便于不同年份的指标数据具有可比性，本研究对2006年、2009年、2012年的数据在同一标准下作技术处理，并运用熵值法进行计算，得出不同层次指标权重(表1)。从准则层指标权重大小的排序看，城市土地利用经济效益权重最大(0.40)，其他依次分别为土地利用社会效益(0.24)、土地利用强度(0.20)、土地利用生态环境效益(0.16)。该权重结果说明河南省城市土地利用集约度的影响因素总体贡献大小排序依次为经济效益、社会效益、利用强度、生态环境效益因素，但不同城市土地利用集约度的影响因素的贡献程度会存在差异。

2.2 城市土地利用集约度变化的时间差异与影响因素

由表2、图1可知，除周口外，河南省城市土地利用集约度总体上呈上升趋势，其中提升幅度较大的前5位城市分别是郑州(3.40)、许昌(3.18)、洛阳(2.69)、新乡(1.92)、平顶山(1.63)。通过对城市不同年份准则层指标值作差运算可知(图2)，这5位城市土地利用集约度提升的主要原因是城市土地经济效益的显著提高。除经济效益因素外，不同城市土地利用集约度的次要影响因素存在差别，如郑州、许昌、新乡3市对应的次要影响因素是土地利用强度的明显增加，而洛阳、平顶山对应的次要影响因素是社会效益的极大提高。

同样，从指标值作差运算结果显示，城市土地利用集约度提升幅度较小的5位城市分别是周口(-0.03)、驻马店(0.25)、商丘(0.36)、鹤壁(0.40)信阳(0.56)，这5位城市中包括黄淮四市。这些城市土地利用变化的共同特征是土地生态环境效益均有提升，但提升幅度不大。

2.3 城市土地集约利用的等级空间特征

2.3.1 土地集约利用水平等级划分

利用2012年的城市土地利用集约度、利用强度、经济效益、社会效益、生态环境效益数据，通过Arcgis软件自然间断分级法，分别将河南省17个城市分为四个等级(图3)。

2.3.2 土地利用集约度空间分布特征

从土地利用集约度的空间分布看(图3(a))，许昌、郑州、洛阳3市的土地利用集约度最高，处于第Ⅰ等级，其集约度分别为8.88、7.07、6.66。第Ⅱ等级的城市包括新乡(5.74)、濮阳(4.95)、平顶山(4.71)、开封(4.68)、三门峡(4.53)、焦作(4.33)。第III等级的城市包括周口(4.07)、安阳(3.87)、漯河(3.38)、南阳(3.32)，其他城市处于第IV等级。城市土地利用集约度空间分布特征总体表现为：中原城市群城市集约度总体上较高，且形成以郑州、洛阳、许昌为中心向周边城市递减的特征，黄淮传统农业区的城市土地利用集约度总体较低。这种分布特征主要受经济效益因素的影响。

图1 河南省城市土地利用集约度变化特征(2006年、2009年、2012年)

图2 河南省城市准则层指标不同时间差值分布(2006年、2009年、2012年)

图3 河南省城市土地集约利用水平等级划分

2.3.3 土地利用强度空间分布特征

从土地利用强度看(图3(b))，土地利用强度最高的城市是许昌(1.51)，其次是郑州(1.47)，处于第I等级，第II等级的城市包括洛阳(1.13)、新乡(0.99)、濮阳(0.91)、开封(0.86)、焦作(0.83)、平顶山(0.82)。除濮阳外，第I等级和第II等级的城市都属于中原城市群地区城市，说明中原城市群城市的土地利用强度总体上高于河南省其他城市。近年来，中原城市群地区城市化发展速度加快，城市建设力度加大，特别是郑东新区、许昌新区和产业集聚区建设步伐的加快，使得城市土地利用强度明显高于其他城市。而黄淮传统农业地区城市，如信阳、驻马店、商丘等，由于城市化发展比较缓慢，城市建设力度不大，再加上新区盲目圈地，因此土地利用强度相对较低。

2.3.4 土地利用的经济效益空间分布特征

从土地利用的经济效益看(图3(c))，第I等级城市分布包括许昌(3.92)、郑州(3.78)、洛阳(3.05)。河南省土地利用的经济效益空间分布特征与土地利用集约度空间分布具有近似特征，即中原城市群城市土地利用的经济效益总体上较高，且形成以郑州、洛阳、许昌为中心向周边城市递减的特征，黄淮传统农业区的城市土地利用的经济效益相对较低。

2.3.5 土地利用的社会效益空间分布特征

从土地利用的社会效益看(图3(d))，第I等级城市分布仅有许昌(2.39)，而省会城市郑州处于第III等级，土地利用的社会效益指数为1.12。除漯河外，中原城市群地区其他城市属于第II等级。而土地利用的社会效益最低的城市是信阳(0.36)，其次是鹤壁(0.61)。

土地利用的社会效益城市空间分布总体上呈现以郑州为中心的圈层结构特征，即郑州土地利用的社会效益较低，郑州周边相邻城市的土地利用的社会效益相对较高，省际边缘区城市的土地利用的社会效益进一步递减。

2.3.6 土地利用的生态环境效益空间分布特征

从土地利用的生态环境效益看(图3(e))，土地利用生态环境效益前3位的城市分别是南阳(1.37)、信阳(1.34)、三门峡(1.26)等省际边缘区城市，与经济效益的城市空间分布呈反向特征。

3 结论与讨论

1)本研究在城市土地集约利用内涵解析的基础上，从土地利用强度、经济效益、社会效益和生态环境效益4个方面构建了评价指标体系，运用熵值法对河南省城市土地利用集约度进行了评价。

2)指标权重的结果显示，土地利用的经济效益是影响城市土地集约度的最主要影响因子。

3)从时间序列看，河南省城市土地利用集约度总体上呈上升的趋势，但不同城市土地利用集约度上升幅度存在的明显差异，主要表现为：中原城市群地区城市土地利用集约度提升幅度较大，而黄淮传统农业区的城市土地利用集约度提升幅度相对较小。

4)从土地集约利用水平的空间特征看，河南省城市土地利用集约度、经济效益和土地利用强度指数的空间特征具有相似性，即相关指数形成以许昌、郑州等城市为中心向周边城市递减的空间分布特征。但土地利用的社会效益和生态环境效益的空间分布特征具有明显的差异。

5)河南省17个地级市中，许昌的土地利用集约度、土地利用强度、土地利用经济效益、社会效益和生态环境效益均高于其他城市。

城市土地集约利用是一个综合的系统工程，与城市化发展密切相关。本研究仅对河南省城市土地集约利用程度时空变化特征进行了宏观分析，对把握河南省土地集约利用格局有一定的参考价值。但要理清城市土地集约利用的演化机理，需要从城市土地利用结构的变化去深度分析，这也是城市土地集约利用研究的一个重要方向。

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[9] Jiawei Han，Micheline Kamber.数据挖掘：概念与技术[M].范明，孟小峰，等译.北京：机械工业出版社，2001：79-84.

An analysis of temporal and spatial difference of urban landintensive utilization in Henan province

QIAN Hong-sheng，LIANG Ya-hong，LU Di

(School of Resource and Environment Science，Pingdingshan University，Pingdingshan 467001，China)

On the basis of the concept analysis of urban land intensive use，the paper constructs the evaluation index system of urban land intensive use，the evaluation index system includes four aspects，which are urban land use intensity，economic，social and eco-environment benefits.By using Entropy value method，the paper analyzes temporal and spatial difference of urban land intensive utilization in Henan Province.The results show： the economic benefit factor is the most influence factor on urban land intensive use；there are significant regional differences in the level of urban land intensive use；overall，there is an upward trend in the level of urban land intensive use in Henan province，but there are significant regional different in the magnitude of the rise.

urban land use intensity；regional different；entropy value method；Henan province

2015-03-19

河南省科技厅科技攻关课题资助(编号：132102310126);平顶山学院省级重点学科生态学项目资助;平顶山学院校级重点学科自然地理学项目资助。

钱宏胜(1980-)，男，河南息县人，讲师，硕士，主要从事城乡规划方向研究。E-mail：qhsheng2009@163.com。

K902

A

1004-4051(2015)08-0065-05