基于空间自相关分析的浙南城市群建设用地利用效益评价与分区管制

夏 浩，苑韶峰*，杨丽霞，王 瑶

（1. 浙江工商大学公共管理学院，浙江·杭州 310018；2. 浙江财经大学城乡规划与管理学院，浙江·杭州 310018）

基于空间自相关分析的浙南城市群建设用地利用效益评价与分区管制

夏 浩1，苑韶峰1*，杨丽霞2，王 瑶1

（1. 浙江工商大学公共管理学院，浙江·杭州 310018；2. 浙江财经大学城乡规划与管理学院，浙江·杭州 310018）

结合建设用地综合效益评价和空间自相关分析，为浙西南城市群建设用地分区管制和精细化管理提供依据。分析结果表明：浙南城市群各县市之间的建设用地利用综合效益差异较大，且存在明显的空间溢出作用；浙南城市群建设用地效益呈现区域集聚性；建设用地管制区可划分为调整优化区、协调发展区、重点发展区、适度发展区和生态保护区。研究认为：建设用地分区管制要依据建设用地效益以及区域发展特征，并制定差异化政策。

建设用地；效益评价；分区管制；空间自相关分析；浙南城市群

城市化推动城市建设用地面积不断扩张，但单一偏重建设用地扩张的城镇化模式使得土地资源粗放利用严重[1]，土地利用冲突明显[2]，建设用地水土污染问题突出[3]。因此有必要对城市建设用地效益进行综合评价，反映城市建设用地利用效率的高低，为城市建设用地的发展进行管制和调控提供有益借鉴。

当前城市建设用地效益评价涉及村镇[4]、城市[5,6]、省域[7,8]、区域[9]和国家[10,11]等多个尺度，而鲜有针对城市群建设用地效益评价的研究。目前建设用地效益评价研究已涉及经济效益、生态效益、集约水平、综合效益等多方面的评价内容，如王筱明和郑新奇以二、三产业产值与建成区面积之比作为衡量城市用地效益的指标，对济南市城市用地效益和扩张合理性进行分析[12]，吴振华等人对江浙沪地区城市建设用地生态效率、空间格局演变进行了实证分析[13]，任飞阳和韦仕川对三亚市建设用地集约利用水平进行定量评价[14]，赵胜男等人对西安市建设用地扩张综合效益进行评价[15]。建设用地效益评价结果多与建设用地效益区域差异研究[11,16]、城市合理用地规模研究[12]以及建设用变化特征[9]等研究相关联，而将评价结果用于分区管制的研究较少。分区管制对土地利用产生积极效果，能有效控制建设用地规模，也有利于实现人口、经济、资源和环境*通讯作者: 苑韶峰(博士后/教授):shaofengyuan1975@163.com的空间均衡[17]。

鉴于此，本文以浙南城市群为研究区域，从县域视角出发，通过建设用地利用综合效益的评价和空间自相关分析，对区域建设用地进行更精细的分区管制。

1 区域概况及数据来源

1.1 区域概况

浙南城市群包括温州市、丽水市和台州市三市，下辖25个县（市）。2014年地区总面积为38503km2，其中建设用地面积约为1272.6km2。浙南地区民营经济活跃，“温州模式”和“台州模式”指导下区域社会经济发展良好，2005~2014年区域GDP从 3154.11亿元增至8742.18亿元，总人口从1561.52万增长到1676.44万。

1.2 数据来源

研究以浙南25个县（市、区）为评价单元，各县市数据主要来源于《2015年浙江省统计年鉴》、《2015年温州市统计年鉴》、《2015年台州市统计年鉴》以及《2015年丽水市统计年鉴》，部分建设用地面积缺失的县市数据，通过查询当地国土部门公布的建设用地面积进行填补。

2 建设用地利用效益评价

2.1 评价指标体系构建

建设用地利用效益的评价是对土地的一个综合性评价，包含土地的经济效益、社会效益以及环境效益。评价指标应当要体现出建设用地的利用特征，并且考虑其功能和产生的效益。本文遵循科学性、层次性、可比性、目的性等原则，并结合实际情况以及指标数据的可获得性，借鉴相关研究成果[7,9,11,16]，最终构建包含经济效益、社会效益与环境效益三个层次的共13个指标。

2.2 数据计算

表1 建设用地效益评价指标体系Table 1 The evaluation index system of construction land benefit

（1）指标标准化

由于原始数据量纲不同，因此对数据进行无量纲化处理：

式中：Xij是指标标准化值；Zij为某一指标属性值，maxZij、minZij分别为某一指标的最大值和最小值。

（2）权重确定与建设用地利用效益计算

本研究采用改进熵值法[18]确定各指标权重。用改进熵值法确定指标权重，能够减少主观赋权法无法避免的臆断性问题，并可有效解决多指标变量间信息重叠问题，以减少极端值对评价结果的影响，使得到的熵值非常接近原始熵值。采用改进熵值法得到各项指标权重，进而计算各部分效益水平，公式如下：

式中，wij为各指标权重，Ui为各县市的单项效益。

式中，Wj为准则层的权重，E为各县市的综合效益。

2.3 空间分析法

（1）变异系数

根据建设用地利用效益分布情况，采取变异系数进行空间分析。变异系数用来衡量离散程度的大小，其公式为：

式中，V为变异系数；E为建设用地利用效益的平均值；m为区域内城市个数；Ei区域内第i个城市的建设用地利用效益。

（2）空间自相关分析

空间自相关反映区域建设用地效益与邻近区域建设用地效益的关联程度。本研究采用Moran’s I来衡量全局空间自相关，公式为：

式中，I为全局空间自相关指标；Sij2为各县（市）建设用地效益的方差；n是空间单元数目；Di、Dj表示空间单元和 的建设用地效益；Wij是空间权重系数矩阵。

采用LISA值局部空间自相关相关程度，公式为：

式中，Ii为第i个县（市）的局部空间自相关指标。

3 建设用地利用效益的空间差异及分区管制

3.1 建设用地利用效益空间差异

通过计算得到各县市建设用地利用效益，结合表2和图1可知，浙南建设用地综合效益和各分项效益均有显著的区域差异。

表2 各市建设用地利用效益Table 2 Construction land use benefit of cities

就综合效益而言，温州市综合效益最高，丽水市次之，台州市综合效益最低。从空间上来看，综合效益高值区位于东南部温州市的文成县、瑞安市、平阳县、苍南县、永嘉县和乐清市。低值区位于北部台州市的天台县、三门县、临海市、温岭市等县市。温州市各县市间综合效益变异系数达0.448，表明各县市之间综合效益差异显著，而台州和丽水两市变异系数较小，县市间综合效益差异较小。

经济效益衡量单位建设用地面积上经济投入和产出状况[19]，经济效益指数以东南部永嘉县、平阳县、乐清市、瑞安市等县市较高，该地区二三产业相对发达，地均二三产业产值大，土地集约利用水平高。而北部仙居县、天台县和三门县等县市建设用地利用相对粗放，地均经济投入产出小，经济效益较低。温州市各县市间经济效益变异系数最大，台州市次之，丽水市最小，反映出温州市各县市间经济效益区域差异较显著，而台州市和丽水市相对差异较小。

社会效益反映建设用地社会承载力和提供公共服务的能力，永嘉县、文成县和平阳县三市社会效益最高，而仙居县、玉环县、三门县和天台县等县市社会效益较低。社会效益市域内差异以温州市最大，丽水市次之，台州市最小。

环境效益反映建设用地利用对城市生态环境影响，环境效益最高值位于西部丽水市龙泉县，而次高值区域由温州市各县市和台州市区在东部地区形成带状集聚，低值区位于台州市仙居县、三门县、天台县、玉环县和温岭县。环境效益市域内部差异以丽水和台州较大，而温州具有显著较小的差异性。

图1 浙南城市群建设用地效益空间分异Fig.1 The spatial differentiation of construction land benefit in the urban agglomeration of south Zhejiang

3.2 建设用地利用效益空间关联性分析

利用GeoDA软件进行空间分析，从而进一步分析建设用地利用效益的空间关联性并绘制出Moran散点图。Moran散点图由四个象限构成，每一个象限代表不同的空间自相关类型[19]：第Ⅰ象限和第Ⅲ象限代表正相关，即该区域建设用地效益值较高（低），相邻区域建设用地效益值也较高（低），第II象限和第Ⅳ象限代表负相关，即该区域建设用地效益值较低（高），相邻区域建设用地效益值较高（低）。

根据公式计算得到浙南建设用地利用综合效益的全局空间自相关指数Moran’s I=0.25155 (显著度为0.05)，表明浙南建设用地利用综合效益存在较显著的正向空间自相关关系，各县市建设用地利用综合效益表现出空间集聚。通过如Moran图所示，15个县（市）位于第Ⅰ象限和第Ⅲ象限，占城市总数的60%，且位于第Ⅲ象限的县（市）多于第Ⅰ象限的县（市）。

通过LISA图进一步进行区域集聚的分析，处于显著HH类型的县市为平阳县，处于显著LL类型的县市为缙云县、临海市和洞头县，处于LH类型的县市为温州市区，其他城市均为不显著类型。从以上Moran图与LISA图的分析中反映出浙南各县市之间的建设用地利用综合效益存在明显的空间溢出作用，且土地利用经济效益“两极化”空间显著。

3.3 基于利用效益空间分异的建设用地分区管制

从县域角度对各县市进行划分，从而进行精细化的分区管制。采用几何间隔分类法将25个县的建设用地利用综合效益水平分成高效、中效和低效三类。再结合Moran图中的空间关联性类型，对浙西南城市群建设用地进行分区管制。

图2 Moran散点图Fig.2 Moran scatter plots

图3 建设用地利用效益LISA集聚图Fig.3 LISA gather diagram of construction land use benefit

（1）调整优化区：建设用地总面积为77.4km2，占浙南建设用地总面积的6.08%。这一类型地区的建设用地利用综合效益水平高，同时对周边地区建设用地利用综合效益具有溢出效应。因这一类型地区以及周边地区建设用地利用综合效益都已很高，因此该类地区对周边地区的溢出效应边际不断减少。管制措施：①优化建设用地结构和布局；②加强与低效益地区的产业联系，可以将部分产业迁移至协同发展区与重点发展区进而置换部分产业。

（2）协同发展区：建设用地总面积为239.57km2，占浙南建设用地总面积的18.83%。这一类型地区的建设用地利用综合效益水平从浙南整体上来看较高，但与周边地区相比较低，形成被包围的一个低值区，受周边地区溢出效益影响不显著。管制措施：①推动区域经济、社会和环境效益的协调发展，同时优化区域土地利用方式，促进建设用地的集约和节约利用；②加强与周边区域在产业结构上的连接，以强化周边地区对本区域的溢出作用的影响，促进区域社会经济的协调发展。

表3 浙南城市群建设用地利用管制分区Table 3 Regulated zoning of construction land use in the urban agglomeration of south Zhejiang

图4 浙南城市群建设用地分区管制图Fig.4 Map of regulated zoning of construction land use in the urban agglomeration of south Zhejiang

（3）重点发展区：建设用地总面积为202.05km2，占浙南建设用地总面积的15.88%。这一类型的地区建设用地利用综合效益水平较高，受周边地区带动作用小，同时自身对周边地区的拉动作用也不显著。管制措施：①推动本地区产业结构的优化和升级，加快转变经济发展方式，加快“退二进三”步伐；②加强与协同发展区与调整优化区之间的联系，以加强自身极化作用。

（4）适度发展区：建设用地总面积为297.44km2，占浙南建设用地总面积的23.37%。这类地区建设用地利用综合效益低，但周边地区综合效益较高。管制措施：①承接部分调整优化去与协同发展区的产业转移，利用自身优势发展特色经济；②在发展过程中要协调好经济、社会和环境三者之间的关系，促进三者的耦合协调发展，以促进地区综合效益水平的提高。

（5）生态保护区：建设用地总面积为456.14km2，占浙南建设用地总面积的35.84%。这类地区建设用地利用综合效益低，周边地区综合效益也低，周边地区基本无溢出效应。其中，西南区块的松阳县、云和县和丽水市区属于浙西南山地生态环境保护区；东北区块的天台县属于丘陵盆地生态环境治理区，三门县和临海市属于浙东南沿海港湾平原生态环境治理区，玉环县属于浙东海洋岛屿生态环境保护区。这一类型地区建设用地因生态敏感性高，建设用地利用的综合效益低。管制措施：①以保护地区生态环境为重点，在维持生态系统平衡的基础上发展地区经济，限制或迁移高污染、高能耗企业。②加强地区生态服务价值研究，加强补偿资金管理。

4 结论与讨论

本文利用改进熵值法计算浙南各县市的建设用地利用经济效益、社会效益、环境效益和综合效益，并结合空间自相关分析对建设用地进行利用分区，最终得到以下结论：

（1）浙南城市群各县市建设用地效益区域差距显著，效益高值区主要分布于东南部温州各县市，低值区主要分布于北部台州市各县市。

（2）通过对建设用地利用综合效益进行空间自相关分析，利用Moran指数反映浙南城市群建设用地利用效益空间相关性特征，发现各县市之间的建设用地利用综合效益存在明显的空间溢出作用。同时，浙南城市群建设用地效益呈现区域集聚性，南部平阳县为High-High集聚性辐射热点，北部缙云县和临海县以及海岛洞头县为Low-Low集聚型辐射冷点。

（3）结合综合效益与空间自相关类型，对浙南城市群建设用地进行分区管制，分为调整优化区、协调发展区、重点发展区、适度发展区和生态保护区，以进一步对地区建设用地利用进行精细化和差异化管理。

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The regulated zoning of construction land in the urban agglomeration of south Zhejiang based on spatial autocorrelation analysis

XIA Hao1, YUAN Shao-Feng1, YANG Li-Xia2, WANG Jing-Yao1
(1. School of Public Administration, Zhejiang Gongshang University, Zhejiang Hangzhou 310018, China; 2. School of Urban and Rural Planning Management, Zhejiang University of Finance & Economics, Zhejiang Hangzhou 310018,, China)

Combined with a comprehensive evaluation of the benefits of construction land and spatial autocorrelation analysis, the purpose of this study is to provide a basis for regional construction land regulated zoning and precise management. The results show the following. (1) There is a significant difference between the counties that benefit and there are spatial spillover effects. (2) The benefits of construction land use show regional agglomeration. (3) The construction land of the urban agglomeration of southern Zhejiang can be divided into adjusting and optimizing zones: a coordinated development zone, key development zone, moderate development zone, and ecological reserve zone. The study concludes that regulated zoning of construction land should be based on the characteristics of land and regional conditions, and strategies need to be differentiated.

construction land; benefit evaluation; regulated zoning; spatial autocorrelation analysis; the urban agglomeration of south Zhejiang

F301.24

A

2095-1329(2017)01-0009-05

10.3969/j.issn.2095-1329.2017.01.003

2016-11-28

修回日期: 2017-01-30

夏浩(1994-),男,主要研究方向为土地利用效益评价.

电子邮箱: ryan-1h@163.com

联系电话: 0571-28008341基金项目: 国家自然科学基金项目(41171151, 41371188);浙江工商大学教育部创新训练计划(201510353030)