基于三生空间视角的国土空间利用质量时空均衡性分析

刘庆 陈靖 吴世龙

摘要 随着城市化、工业化的发展，建设用地面积逐渐扩大，国土空间开发利用的全面性有待进一步增强，以促进国土空间的集约化发展。因此，进行科学合理的空间格局规划尤为重要。本研究基于三生空间视角评价国土空间利用质量，从土地产出状况、社会经济发展水平和资源环境承载力等方面建立指标体系，量化分析研究区9个地级市在2015—2021年的国土空间利用质量和均衡度。结果表明，该地生产空间利用质量上升，生活空间利用质量有所改善，生态空间利用质量平稳上升，三生空间土地利用质量方面城市H、D与G均衡程度较高。

关键词 国土空间利用质量；空间均衡；耦合协调度；三生空间

中图分类号 S-9   文献标识码 A

文章编号 1007-7731（2024）09-0138-07

Spatiotemporal equilibrium analysis of land space utilization quality

based on the perspective of Sansheng space

Abstract With the development of urbanization and industrialization， the area of construction land is expanding. The comprehensiveness of land space development and utilization needs to be further enhanced to promote the intensive development of land space. Therefore， it was particularly important to carry out scientific and reasonable spatial pattern planning. The quality of land spatial utilization in study region from the perspective of the three living spaces were evaluated， an indicator system from the aspects of land output status， socio-economic development level， and resource and environmental carrying capacity were established， and the land spatial utilization quality and balance of 9 prefecture level cities in study region from 2015 to 2021 were quantitatively analyzed. The results showed that the quality of production space utilization in the area had improved， and the quality of living space utilization had improved， the fluctuation of ecological space utilization quality steady rise. The quality of land use in the three living spaces was that city H、D and G had high degree of balance.

Keywords quality of land and space utilization; space balance; coupling co-scheduling; Sansheng space

随着城市化进程的快速推进，生态资源日益紧张，国土空间的合理规划显得尤为重要[1-2]。通过科学规划国土空间格局，可以有效缓解生态环境变化、生产效率下降以及生活质量降低等问题[3]。

国土空间利用质量是指在特定的生态环境下，对地域空间的综合利用，满足当前和未来的可持续发展需求[4]。国土空间利用质量的评价是对某一地区土地空间规划和发展情况的审视，考核其是否符合可持續发展和高效利用的标准。该研究有助于优化国土空间格局，整合国土空间资源。张红旗等[5]从土地功能方面构建了三生用地的概念，三生用地是指从功能的角度看，土地利用可划分为生产用地、生活用地和生态用地三大类，为国土空间利用质量的分类体系提供了新的角度。吴艳娟等[6]结合城市特征，从约束条件、单空间适宜性和多空间适宜性建立了评价框架与指标体系，具体考虑了研究区域的用地性质和自然限制条件。张景鑫[7]基于三生角度全面选取了社会经济、自然条件和人民生活的指标，分析了城市群的土地空间利用状况，并引入耦合协调理念，进一步探讨三生空间的特征差异与协调发展问题。陈逸等[8]在土地生态、土地承载力以及土地产出3个大类上进行指标选择，针对土地利用集约化水平进行分析，并因地制宜地提出解决方案。郭严寒[9]基于土地可持续发展的理论，进行土地空间利用质量评价，量化了该区域土地利用状况以及对周边城市的辐射影响。相关研究主要集中在西南地区，而北方地区，尤其是西北地区国土空间质量研究较少，在选择评价指标时暂未充分考虑北方地区特有的经济特征和产业情况，也暂未为研究区空间质量演变的差异性提供充分支持。因此因地制宜的空间利用质量评价尤为重要。

本研究以三生视角为理论框架，利用熵值法等模型对研究区2015—2021年国土空间利用质量和空间均衡度进行评估。同时，结合社会经济水平、民生状况及生态条件等因素进行具体分析，以揭示研究区国土空间利用质量特征的差异及其动态变化情况。

1 材料与方法

1.1 研究区基本情况

研究区占地118.3万km2，下辖9个地级市、3个盟、23个市辖区和11个县级市，经济总量较大，地区发展质量稳中有进。该区域疆域广阔，拥有极为丰富的生态资源及畜牧资源，草场面积在我国草场总面积中占比较高，为畜牧业的发展提供了优势，其牛羊肉产量、绒产量和乳制品产量位居前列。生态资源方面，研究区独特的地理位置造就了其复杂多样的生态系统，包括森林、灌丛和草原等多种地带性生态系统，是自然生态系统较为完善的区域之一，是生物多样性的重点保护地区之一[10-13]。

1.2 数据来源

研究數据来源于2015—2021年研究区统计年鉴、国民经济和社会发展统计公报、水资源统计公报与生态环境统计年报。

1.3 国土空间利用质量综合评价

1.3.1 构建评价指标体系  本文基于三生视角，选择指标包含生产、生活和生态类指标，重点在于全面反映各空间特征的指标，具体如表1所示。

1.3.2 构建均衡度评价模型  研究区发展均衡涉及空间耦合协调度模型，该模型可计算区域或城市几个相关因素的均衡协调水平，其公式如下。

式中，D为耦合协调度，C为空间均衡度，T为研究区域国土空间综合质量得分。由于单一的均衡度指数只有配合协调程度才具有一定的参考意义，因此引入耦合协调度模型，公式如下。

[T=O1'×f（o1）+O2'×g（o2）+O3'×Z（o3）]

式中，T为研究区国土空间综合质量得分，O1、O2和O3为生产、生活和生态空间权重，f（o1）、g（o2）和Z（o3）为生产、生活和生态空间利用质量得分。

1.3.3 划分空间利用均衡度  分类方法参考文献[14]，将各城市的均衡程度分为6个等级，详见表2。

2 结果与分析

2.1 生产空间利用质量时空特征

研究区生产空间利用质量评价如表3所示。由表3可知，2015—2021年，研究区的生产空间利用质量指数呈波动上升的趋势。在研究期内少数城市呈现下降趋势，但在2021年都出现了回升。城市A的生产空间利用指数在研究末期达到最高值，相比研究初期，其指数增长了0.395 6，是增长幅度最高的城市。这一趋势源于城市A近年来致力于推动工业产业结构性改革，将传统的工业生产方式转向高质量、高环保的新能源产业；密切关注市场消费动态，推动区域生产总值进一步提高。城市I是生产空间利用指数相对偏低的城市，2019年开始大幅下降，2020年达到低值，2021年明显提升。这主要是因为城市I的第二产业和第三产业结构相对失衡，暂未及时调整产业结构，依靠资源密集型生产模式，易受到市场和价格波动的影响。这凸显了产业结构转型和生态环境对生产空间利用的整体效率和弹性具有重大影响。

2.2 生活空间利用质量时空特征

研究区生活空间利用质量评价如表4所示，其揭示了研究区各城市生活空间利用质量的时序演变特征。2015—2019年，各城市生活空间利用质量在波动中下降，与研究基期相比下降10%左右。城市化进程的加快，为居民住宅设施用地带来空间压力，同时土地资源的有限性也使得住宅设施开发的投入成本较高，影响了居民的生活质量。

2020年，城镇化加快，居民收入增长，生活质量亦有明显提升，居民薪资的增长使其对住宅建设类的投资成本增加，因此城市A、C、B和D等区域生活空间发展呈现明显复苏迹象，城市D的空间利用质量达到历年的最高值，为10.796 0。

2021年，生活空间利用质量的发展进程较为缓慢，最高值是城市G的0.949 2，最低值为城市I的0.389 8。生活空间利用质量下降原因主要包括两个方面，一是经济快速发展，城镇化水平提高，使得居民对生活品质的要求提高，而现有交通等配套基础设施暂未能满足居民高质量生活品质的需求。二是研究区近年来城市吸引力欠缺，主要体现在就业吸引力与旅游吸引力上。就业方面，人才吸引力度仍有一定提升空间，居民收入水平与消费水平协调度有待进一步提升，优质工作资源与人才资源的适配度有待进一步提升；旅游方面，旅游宣传工作得到了一定程度的改善，而对外吸引力有一定提升空间。

2.3 生态空间利用质量时空特征

由表5可知，研究区生态空间利用质量呈平稳上升趋势，整体得分略有提高，只在2017—2018年有微弱波动，反映了该地区生态系统运转合理，各子系统处于健康协调水平。研究区不断加大生态保护工作力度，制定严格的制度来遏制不合理的生产模式对生态可持续性的影响。2015—2021年，城市E与C分别是增长和下降幅度最大的城市。城市E作为研究区经济发展中心城市，其资源利用效率和空间利用布局较为科学，对生态用地的占用较少。全面推进退耕还林等生态保护工作，并深入实施国土绿化行动，取得了丰硕的成果。城市C作为典型的资源型城市[15-17]，相对较为依赖煤炭、电力、煤化工和电解铝等资源能源型产业，需要生态空间和城市绿化率等方面进行改进，以防止出现环境污染问题。

2.4 三生空间综合利用质量评价

由表6可知，在研究时序中，2018和2020年是两个较为明显的节点。在2015—2018年的节点上，各市的综合指数变动大致可分为3个阶段：稳定发展型、快速增长型和波动下降型。其中，城市A、C和D呈波动下降型，城市E和G呈稳定发展型，其综合指数在3年内没有明显变化。城市B、F、H和I市呈快速增长型，其中城市H的综合指数在2018年增长到7.071 4，这反映了城市H居民福祉建设发挥了重要作用。2019—2021年，分析综合利用指数的增幅可知，城市E、F、H和I为稳定增长型，而其他5个城市在2020年呈上升趋势，在2021年出现回落。该趋势与生活空间利用质量的发展趋势相一致。在整个研究期，相较于2015年，城市A和E的综合指数增速最高，而城市E增长较为平稳，仅在2018年有所波动。城市E积极开展生态环境保护和科学规划建设用地，不仅在优化城市生态空间利用结构方面取得了明显成果，也更注重生态平衡的考量。除城市C的综合利用指数在2021年下降外，其他城市多年的空间利用质量都有所提高。

2019—2021年，三生空间综合利用质量指数总体呈现增长趋势，但部分城市波动幅度明显。城市D在2020年达到研究期内最高值，为11.158 9，在2021年下降至1.104 9；城市B由0.144 7增长至1.349 1。这从侧面凸显了生产空间对整体空间质量提升具有重要的驱动作用。以能源消耗型为主的工业生产模式可以一定程度上提高区域的生产效能，带来经济效益。而相对于其他地区，城市B经济体量规模小，生产资源有限，三生空间综合利用质量指数不突出，但注重生产、生活和生态空间的平衡调控，城市发展趋向平衡。

2.5 三生空间土地利用质量均衡度时空特征

2.5.1 三生空间土地利用质量均衡度时间序列分析  由表7可知，除了城市H、I以外，研究区各市在2018年均出现下降趋势，但在2019年都有所回弹。总体而言，相对于2015年，研究区2021年各市的土地利用均衡度略有下降。仅有城市A和B的土地利用均衡度比2015年增加了0.371 3和0.086 3。而城市C和F的降幅最大，分别由0.546 1下降至0.292 1，由0.508 3下降至0.273 7。到2021年，研究区各市三生空间均衡程度持续下降。城市D、G与2015年相比有所下降，但其波动幅度较小，且年际间空间利用均衡度均值在0.3～0.5范围内，处于轻度失衡状态。这意味着生态空间利用效率较低，需要进行合理的规划布局，以提高整体均衡程度。城市B的空间利用均衡度相较2015年有所提高，多年间的均衡程度指数在0.1～0.3范围内，处于失衡状态。因此，需要加快产业结构转型，推动经济发展向绿色低碳型转变，通过改进传统产业模式来协调居民高质量生活和绿色生态环境之间的关系。

2.5.2 三生空间土地利用质量均衡度空间序列分析  由图1可知，2015—2021年，研究区三生空间土地利用质量均衡状态迫切需要进一步改善。在空间分布上，处于轻度失衡及轻度均衡状态的城市均匀散落在各个方位。在空间移动上，研究区三生空间土地利用质量均衡状态的转变呈现出以西南往东北移动的态势。因此，保障生产空间、提升生活空间和保护生态空间是提高三生空间土地利用质量的重要途径，需要通过减少对资源密集型产业发展的依赖，加快转变产业结构升级，引入绿色环保技术等一系列措施加以实现。

3 结论与讨论

基于三生空间角度对研究区的国土空间质量和均衡度进行测算，分析了2015—2021年间三生空间利用质量和均衡度的动态差异，得出以下结论。

（1）研究区的三生空间综合利用质量在2019—2021年呈现波动上升趋势。根据上升增速排名，城市D增速最快，其后依次是城市C、A与B。城市A的发展相对稳定，除城市H在2015—2018年间综合指数显著提高外，其他地区暂未发生明显波动。

（2）生产空间土地利用质量方面，城市F在2018年中期达到峰值，2015—2019年整体呈现波动上升趋势；生活空间土地利用质量于2019—2020年进入快速增长期，城市A、B、C与D利用质量显著增长，其中城市D的生活空间利用指数为研究期峰值，城市E、F、H与I这4市在2019—2020年增幅较小，较为平稳；在生态空间土地利用质量方面，除城市A和E外，其他城市的增幅相对较低，表明生态建设进展较缓慢。

（3）三生空间土地利用均衡度测量中，研究区三生空间土地利用均衡状态方面，城市H、D与G这3市均衡程度较高，为轻度失衡与均衡状态，其他城市整体呈现轻、中度失衡状态，仅于2018年均衡度下降明显。

针对以上问题，本文提出以下建议。

（1）加强区域综合立体规划。在规劃研究区土地利用时，全面考虑城市化、农业、生态保护和经济发展等多个方面，城市化规划应关注城市规模和布局，促进城市功能的协同发展。农业规划要确保农业生产的可持续性。在生态保护方面，建立生态保护区和推动生态补偿机制。同时，结合研究区的特色产业和自然环境，促进低成本、环境友好的绿色产业，如发展生态农业和生态旅游业。

（2）注重区域的可持续化发展。针对研究区生态环境变化的情况，增加对生态环境的投资和技术支持，以有效实现生态环境的修复和保护。为推动产业结构的转型，逐步引导传统产业走向生态友好型和可持续发展的产业领域，如发展生态农业、清洁能源和环保科技产业等。同时，特别关注研究区的草原风景区，积极推进旅游业和服务业的多元发展，从而促进经济的可持续增长。

（3）注重区域发展的协调性。研究区的城镇化进程较快，因此其城市规划、土地利用扩张以及人口城镇化的协调性仍需进一步加强。为了实现区域发展的均衡性，需要进一步优化社会基础设施，创造更多城乡迁移人口的就业机会，以适应土地城市化的发展进程。

综上，本研究基于三生空间视角评价研究国土空间利用质量，从土地产出状况、社会经济发展水平和资源环境承载力等方面建立指标体系，量化分析其在2015—2021年的国土空间利用质量和均衡度。

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