基于系統(tǒng)協(xié)調(diào)度的長(zhǎng)株潭城市群城市土地集約利用評(píng)價(jià)研究

沈彥

（湖南省國(guó)土資源規(guī)劃院，長(zhǎng)沙410007）

目前我國(guó)經(jīng)濟(jì)正處于由粗放型向集約型增長(zhǎng)的轉(zhuǎn)軌時(shí)期，一方面土地資源需求日益加大，城市規(guī)模超常規(guī)快速發(fā)展；另一方面城市土地粗放利用造成土地資源的人為破壞與浪費(fèi)，并給城市建設(shè)及社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速、高效、穩(wěn)定發(fā)展帶來了嚴(yán)重制約。目前城市土地集約利用評(píng)價(jià)研究尚處于起步階段，研究力度仍不能滿足建設(shè)節(jié)約型社會(huì)的迫切需求［1－6］，因此探討城市土地集約利用的內(nèi)涵、評(píng)價(jià)指標(biāo)體系和方法不僅具有重要的學(xué)術(shù)價(jià)值，而且有助于推動(dòng)城市土地利用的可持續(xù)發(fā)展。本文擬以“兩型”社會(huì)建設(shè)綜合配套改革試點(diǎn)之一的長(zhǎng)株潭城市群城市土地為研究對(duì)象，借助系統(tǒng)協(xié)調(diào)度模型分析長(zhǎng)株潭城市群城市土地集約利用的時(shí)空變異特點(diǎn)和空間差異，以期為長(zhǎng)株潭城市群城市土地的結(jié)構(gòu)調(diào)整和可持續(xù)利用提供參考。

長(zhǎng)株潭城市群東眺長(zhǎng)江三角洲，南靠珠江三角洲，西連巴蜀、云貴，北依長(zhǎng)江黃金水道，受華東、華南及武漢經(jīng)濟(jì)圈疊加影響，為湖南經(jīng)濟(jì)最發(fā)達(dá)區(qū)域，成為介于兩大經(jīng)濟(jì)區(qū)域邊際地帶的新興增長(zhǎng)極。長(zhǎng)沙、株洲、湘潭三市，呈“品”字形分布，2008年，土地面積2.81萬km2，占全省13.26%；總?cè)丝? 320.28萬人，占全省19.30%；土地經(jīng)濟(jì)密度1 624.67萬元／km2，為全省的1.26倍，區(qū)內(nèi)有長(zhǎng)沙高新區(qū)、長(zhǎng)沙經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)、株洲高新區(qū)、湘潭高新區(qū)為國(guó)家級(jí)開發(fā)區(qū)。長(zhǎng)株潭城市群城鎮(zhèn)化率為55.04%，略高于全國(guó)水平，是我國(guó)城市化推進(jìn)較快的區(qū)域之一。2007年12月，長(zhǎng)株潭城市群獲準(zhǔn)為全國(guó)“兩型社會(huì)”建設(shè)綜合配套改革實(shí)驗(yàn)區(qū)，成為全國(guó)6個(gè)綜合配套改革實(shí)驗(yàn)區(qū)之一，這將為湖南省經(jīng)濟(jì)發(fā)展注入強(qiáng)大活力，也為三市乃至湖南快速推進(jìn)城市化進(jìn)程創(chuàng)造了空前機(jī)遇。本次長(zhǎng)株潭城市群城市土地集約利用總體評(píng)價(jià)僅以三市中心城區(qū)為研究對(duì)象，包括長(zhǎng)沙市雨花區(qū)、芙蓉區(qū)、天心區(qū)、開福區(qū)、岳麓區(qū)，湘潭市雨湖區(qū)、岳塘區(qū)以及株洲市荷塘區(qū)、蘆凇區(qū)、石峰區(qū)、天元區(qū)。

1 研究方法與數(shù)據(jù)來源

1.1 城市土地集約利用評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的確定

城市土地集約利用系統(tǒng)，是由自然條件和人的干預(yù)共同組成的相互作用、相互制約的有機(jī)整體，是人與自然環(huán)境相互作用和相互協(xié)調(diào)而構(gòu)成的自然生態(tài)綜合體，以人口子系統(tǒng)為紐帶的自然－生態(tài)子系統(tǒng)和經(jīng)濟(jì)－社會(huì)子系統(tǒng)的耦合復(fù)系統(tǒng)，因而影響城市土地集約利用程度的因素具有多樣性和復(fù)雜性［1－6］。研究從系統(tǒng)論的角度出發(fā)，認(rèn)為城市土地集約利用系統(tǒng)是一個(gè)自然社會(huì)經(jīng)濟(jì)復(fù)合系統(tǒng)，是多維度的耦合，從經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、生態(tài)和時(shí)間4個(gè)維度出發(fā)，構(gòu)建體現(xiàn)長(zhǎng)株潭城市群城市土地集約變化的三維空間和時(shí)間維特性的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系。

根據(jù)長(zhǎng)株潭城市群實(shí)際和已有研究成果，以及10位專家的意見，最終選擇5個(gè)因素18個(gè)因子表征長(zhǎng)株潭城市群城市土地集約利用程度。依據(jù)層次分析法的原理，通過對(duì)前述10位專家的問卷調(diào)查構(gòu)建層次比較矩陣，計(jì)算各特征向量即權(quán)系數(shù)；然后進(jìn)行一致性檢驗(yàn)，一致性比率CR均小于0.1，通過檢驗(yàn)，得到各指標(biāo)的權(quán)重，如表1所示。

表1 長(zhǎng)株潭城市群城市土地集約利用評(píng)價(jià)指標(biāo)體系及其權(quán)重值

1.2 系統(tǒng)協(xié)調(diào)度模型的構(gòu)建

1.2.1 系統(tǒng)指標(biāo)有序度計(jì)算 對(duì)于城市土地集約利用評(píng)價(jià)復(fù)合系統(tǒng)包括投入產(chǎn)出效益、生態(tài)環(huán)境效益、土地利用結(jié)構(gòu)、土地利用強(qiáng)度和動(dòng)態(tài)集約利用5個(gè)子系統(tǒng)，本文分別用i＝1，2，3，4，5表示。定義各子系統(tǒng)第j個(gè)指標(biāo)分量的有序度Ci。

式中xij＝（xi1，xi2，…，xin），其中n≥2；aij和bij分別為第i子系統(tǒng)第j個(gè)指標(biāo)的上、下闕值，aij為城市土地集約利用各指標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)值或目標(biāo)值；bij可根據(jù)長(zhǎng)株潭城市群三市自然、社會(huì)與經(jīng)濟(jì)狀況的詳細(xì)調(diào)查，參照研究時(shí)段各指標(biāo)的平均值，依據(jù)長(zhǎng)株潭城市群三市土地集約利用的最低要求綜合確定。

對(duì)于各子系統(tǒng)有序度，可通過xij的集成來實(shí)現(xiàn)，采用幾何平均算法或加權(quán)求和算法：

式中：Di——投入產(chǎn)出效益、生態(tài)環(huán)境效益、土地利用結(jié)構(gòu)、土地利用強(qiáng)度和動(dòng)態(tài)集約利用5個(gè)子系統(tǒng)的有序度。由上式可知Di∈［0，1］，Di越大，有序程度就越高，反之則越低。

1.2.2 系統(tǒng)協(xié)調(diào)度計(jì)算 城市土地集約利用復(fù)合系統(tǒng)的協(xié)調(diào)度采用式（4）計(jì)算：

1.3 全局空間自相關(guān)統(tǒng)計(jì)量－Moran’s I值

全局空間自相關(guān)是對(duì)屬性值在整個(gè)區(qū)域的空間特征描述，主要通過對(duì)Global Moran’s I，Geary’s C和Join Count等全局空間自相關(guān)統(tǒng)計(jì)量的估計(jì)，分析區(qū)域總體的空間關(guān)聯(lián)和空間差異程度。其中，最常用的是Moran’s I。在給定顯著性水平時(shí)，若 Moran’s I顯著為正，則表示集約度較高（或較低）的區(qū)域在空間上顯著集聚；值越趨近于1，總體空間差異越??；若Moran’s I顯著為負(fù)，則表明區(qū)域與其周遍地區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平具有顯著的空間差異，值越趨近于－1，總體空間差異越大，僅當(dāng)Moran’s I接近期望值－1／（n－1）時(shí)，觀測(cè)值之間才相互獨(dú)立，在空間上隨機(jī)分布。

2 結(jié)果與分析

2.1 城市土地利用總體集約度演變特征分析

1997－2007年長(zhǎng)株潭城市群城市土地集約利用現(xiàn)狀總體評(píng)價(jià)及各子系統(tǒng)的集約有序度見表2。參照相關(guān)資料，將其分為3大類：過度利用類型（水平指數(shù)≥90%）、集約利用類型（其中初等集約利用水平指數(shù)為50%～70%，中等集約利用水平指數(shù)為70%～80%，高等集約利用水平指數(shù)為80%～90%）以及粗放利用類型（低效粗放利用水平指數(shù)為≤50%）。

表2 1997－2008年有序度計(jì)算結(jié)果

從表2可以看出，近10a長(zhǎng)株潭城市群城市土地集約利用程度穩(wěn)步上升，其中1997－2004年處于初等集約利用水平，2005－2008年處于中等集約利用水平，2008年集約綜合指數(shù)為77.89，接近高等集約利用狀態(tài)，綜合指數(shù)和5個(gè)子系統(tǒng)都朝著有序的方向發(fā)展，長(zhǎng)株潭城市群城市土地集約利用程度逐步提高，經(jīng)濟(jì)社會(huì)不斷發(fā)展，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整成效顯著。但總體來看，該城市群城市土地集約利用可挖潛力還比較大。

2.1.1 城市土地經(jīng)濟(jì)效益內(nèi)涵挖潛力度不夠 2008年地均GDP、地均工業(yè)增加值、地均社會(huì)商品零售額分別比1995年增長(zhǎng)7.58倍、5.42倍、7.95倍，年均增長(zhǎng)率均在20%以上，表明近些年長(zhǎng)株潭城市群城市發(fā)展過程中，帶動(dòng)了各類房地產(chǎn)開發(fā)、城市建設(shè)及相關(guān)投資活動(dòng)的發(fā)展，使得土地利用投入水平逐年增加。另一方面，代表城市土地利用投入的地均固定資產(chǎn)投資年均增長(zhǎng)率高達(dá)近20%，而代表城市土地產(chǎn)出水平的地均GDP、地均工業(yè)增加值、地均社會(huì)商品零售額、地均財(cái)政收入年均增長(zhǎng)率分別為15.23%、8.98%、15.25%、16.14%，均低于同期城市土地利用投入水平增長(zhǎng)率?？梢?，近年來長(zhǎng)株潭城市群土地利用上存在一定的“高投入、低產(chǎn)出”現(xiàn)象，經(jīng)濟(jì)發(fā)展主要是靠投資拉動(dòng)，城市用地效益提高不是很明顯，城市土地投入產(chǎn)出效益內(nèi)涵挖潛不夠，總體集約程度不高。

2.1.2 城市土地生態(tài)環(huán)境效益有待進(jìn)一步優(yōu)化 隨著城市規(guī)模擴(kuò)大和各種職能的發(fā)展，長(zhǎng)株潭城市群大氣質(zhì)量不容樂觀，2005－2008年長(zhǎng)沙市和株洲市日空氣質(zhì)量?jī)?yōu)良率雖呈上升趨勢(shì)，但不是特別明顯，湘潭市則表現(xiàn)出波動(dòng)性，其中以市中心的交通稠密區(qū)空氣質(zhì)量最差，SO2日均值超標(biāo)率為2.4%～12.4%，最大值出現(xiàn)在2005年株洲市；可吸入顆粒物日均值超標(biāo)率為10.9%～29.2%，最大值出現(xiàn)在2005年長(zhǎng)沙市；NO2日均值超標(biāo)率為0～0.6%。若不加以控制，還將進(jìn)一步引發(fā)對(duì)城市生態(tài)環(huán)境造成嚴(yán)重災(zāi)害的“酸雨”現(xiàn)象。隨著城市人口的不斷增加，公共綠地不足的矛盾也將更加突出，使城市人均生態(tài)環(huán)境質(zhì)量進(jìn)一步下降。

2.1.3 城市土地利用結(jié)構(gòu)優(yōu)化配置需進(jìn)一步加強(qiáng)近年來，長(zhǎng)株潭城市群土地利用結(jié)構(gòu)集約變化不大，且出現(xiàn)了明顯的波動(dòng)，在2002年達(dá)到低谷。說明長(zhǎng)株潭城市群城市用地結(jié)構(gòu)配置近年來變化不大，對(duì)比來看，城市土地閑置率較大。長(zhǎng)株潭城市群各市已建立的國(guó)家級(jí)經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)和國(guó)家產(chǎn)業(yè)基地，工業(yè)用地指數(shù)明顯偏小。以長(zhǎng)沙為例，2006年《中國(guó)50大城市土地市場(chǎng)研究報(bào)告》指出，在新增用地項(xiàng)目，工業(yè)項(xiàng)目用地僅占14%。針對(duì)各市產(chǎn)業(yè)用地效率低等問題，應(yīng)積極探索一些積極模式，制定相應(yīng)措施和政策，使土地利用結(jié)構(gòu)不斷優(yōu)化，集約度不斷提高，建設(shè)用地的利用效益進(jìn)一步增強(qiáng)。另一方面，對(duì)比5個(gè)子系統(tǒng)的有序度，可以看出土地利用結(jié)構(gòu)集約對(duì)長(zhǎng)株潭城市群城市土地集約利用的制約作用最大，因而該子系統(tǒng)是應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注的對(duì)象。

2.1.4 城市土地節(jié)約集約意識(shí)仍需增強(qiáng) 受長(zhǎng)株潭城市群人口快速增長(zhǎng)的影響，主城區(qū)用地緊張、“人地矛盾”更為突出。長(zhǎng)株潭城市群近10a來城市容積率雖有了較大幅度的提高，但相對(duì)于國(guó)外許多城市而言，還有相當(dāng)程度的上升空間，根據(jù)我國(guó)情況，城市整體容積率可達(dá)0.60，居住區(qū)容積率可高達(dá)1.80。長(zhǎng)株潭城市群目前各市城區(qū)土地集約利用程度還不夠，這也直接導(dǎo)致了較低的單位面積城市土地收益。

2.1.5 城市土地動(dòng)態(tài)集約變化不大、規(guī)律不明顯目前各市用地增長(zhǎng)率變化不大，而人口增長(zhǎng)率較快，造成用地與人口彈性系數(shù)相比專家認(rèn)同標(biāo)準(zhǔn)1.12差距較大，該指標(biāo)對(duì)動(dòng)態(tài)集約度的影響幾乎沒有；而GDP增長(zhǎng)率逐年加大，使得GDP與用地增長(zhǎng)彈性系數(shù)有增大趨勢(shì)，動(dòng)態(tài)集約朝有序方向發(fā)展。據(jù)調(diào)查，長(zhǎng)株潭城市群建成區(qū)擴(kuò)展速度慢于非農(nóng)業(yè)人口增長(zhǎng)速度，1997－2008年其擴(kuò)展彈性系數(shù)為0.59，明顯低于合理系數(shù)1.12；但以城市建設(shè)用地面積平均增長(zhǎng)速度和城市人口年均增長(zhǎng)速度相比得到的彈性系數(shù)為1.24，略高于合理系數(shù)1.12，說明長(zhǎng)株潭城市群建成區(qū)用地屬于擴(kuò)展不足型，其城市內(nèi)部用地緊張，“人地矛盾”較為突出。

2.2 城市土地總體集約評(píng)價(jià)協(xié)調(diào)度演變特點(diǎn)分析

從表3可以看出，長(zhǎng)株潭城市群城市土地集約利用程度基本是朝著有序的方向發(fā)展，各集約子系統(tǒng)之間的協(xié)調(diào)性不斷增強(qiáng)。城市土地利用系統(tǒng)在2001年、2001年復(fù)合環(huán)境系統(tǒng)協(xié)調(diào)度為負(fù)，系統(tǒng)出現(xiàn)無序化發(fā)展的征兆。對(duì)比原始數(shù)據(jù)和專家的觀點(diǎn)，主要是受當(dāng)年政府出讓土地過多造成城市建設(shè)用地增量較大，使其它指標(biāo)特別是地均指標(biāo)出現(xiàn)較大降幅，因而在2000年、2001年出現(xiàn)土地集約利用系統(tǒng)整體功能不穩(wěn)定的表現(xiàn)。

2.3 城市土地總體集約評(píng)價(jià)全局空間差異特征分析

從表3可以看出，1997－2008年正的全局空間自相關(guān)指數(shù)Moran’s I值說明長(zhǎng)株潭城市群城市土地利用集約度具有較明顯的空間聚集特征，即存在集約度高的區(qū)域與集約度高的區(qū)域相鄰接，集約度低的區(qū)域與集約度低的區(qū)域相鄰接，在空間上表現(xiàn)為組團(tuán)式環(huán)狀分布，而鑲嵌形式則表現(xiàn)不明顯。其中2008年Moran’s I值最高，空間集聚特征最明顯，這與近年來長(zhǎng)株潭城市群加大對(duì)城市土地利用結(jié)構(gòu)的調(diào)整、舊城區(qū)改造等政策措施相關(guān)；相反，Moran’s I值較低年份，可能與當(dāng)年建設(shè)用地增長(zhǎng)過大，改變了區(qū)域土地集約聚集的空間特征有關(guān)。

表3 1997－2008年長(zhǎng)株潭城市群城市土地集約利用系統(tǒng)協(xié)調(diào)度和Moran’s I估計(jì)值

3 結(jié)論

（1）根據(jù)近10a長(zhǎng)株潭城市群城市土地集約利用程度發(fā)展趨勢(shì)來看，對(duì)長(zhǎng)株潭城市群城市土地集約利用程度影響較大的主要為土地利用結(jié)構(gòu)集約和土地利用強(qiáng)度集約兩個(gè)子系統(tǒng)。

（2）長(zhǎng)株潭城市群城市土地利用各子系統(tǒng)協(xié)調(diào)性較好，2002年、2003年協(xié)調(diào)度出現(xiàn)負(fù)值，系統(tǒng)有無序化發(fā)展的征兆；1997－2008年 Moran’s I值表明長(zhǎng)株潭城市群城市土地利用集約度具有較明顯的空間聚集特征，其中2008年Moran＇s I值最高，空間集聚特征最明顯，而2002年Moran’s I值最低。

（3）運(yùn)用協(xié)調(diào)度模型進(jìn)行土地集約利用評(píng)價(jià)時(shí)可以對(duì)歷年來的集約利用水平以及各子系統(tǒng)的狀況進(jìn)行縱向?qū)Ρ确治?，較好的掌握集約變化的趨勢(shì)和主要的限制性因素，為政府和決策部門制定科學(xué)、合理的政策和方針提供依據(jù)；但指標(biāo)變量的選擇和評(píng)價(jià)指標(biāo)的確定比較重要，而這都受主觀影響較大，今后應(yīng)加強(qiáng)這方面的研究。

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