煤炭城市土地集約利用評價及其驅(qū)動因子分析——以黑龍江省七臺河市為例

化龍雷，雷國平，張 慧

（東北農(nóng)業(yè)大學(xué) 資源與環(huán)境學(xué)院，哈爾濱150030）

土地集約利用能反映現(xiàn)期條件下城市發(fā)展適度規(guī)模，通過增加存量土地、改善經(jīng)營方式等途徑，提高土地的使用效率，最終取得最優(yōu)的經(jīng)濟、社會和生態(tài)的綜合效益[1－4]。城市土地集約利用的評價具有十分重要的意義。國內(nèi)多數(shù)學(xué)者以城市土地集約利用內(nèi)涵界定為基礎(chǔ)，研究了指標(biāo)體系構(gòu)建、評價方法和技術(shù)手段等問題。指標(biāo)體系的構(gòu)建涉及土地投入水平、土地產(chǎn)出水平、土地利用強度、土地利用效率、土地利用結(jié)構(gòu)和布局、土地利用生態(tài)環(huán)境質(zhì)量等指標(biāo)因子[3，5－7]；評價方法、技術(shù)和模型應(yīng)用中多因素綜合評價法[8－9]最為常見，除此之外還有模糊綜合評價法、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法、極限條件法、RS技術(shù)、GIS技術(shù)和“壓力—狀態(tài)—響應(yīng)”模型[10－14]等方法、模型，也有學(xué)者嘗試對某一地區(qū)或區(qū)域土地集約利用狀況進行評價[15－16]。值得注意的是，不少研究在理論分析時，會涉及到土地利用結(jié)構(gòu)和生態(tài)環(huán)境效益方面影響，但設(shè)計指標(biāo)時卻受綜合效益內(nèi)部關(guān)系影響而使指標(biāo)難以統(tǒng)一，數(shù)據(jù)難以確定。因此本文在對七臺河市土地集約利用評價中考慮了經(jīng)濟、社會和生態(tài)因素對評價結(jié)果的影響。

目前，我國有63座煤炭資源型城市，由于其經(jīng)濟的發(fā)展具有嚴(yán)重依賴煤炭資源的明顯特征，經(jīng)濟結(jié)構(gòu)和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)以煤炭資源的開采為中心，使得城市用地布局、用地結(jié)構(gòu)以及用地方式出現(xiàn)嚴(yán)重的不合理現(xiàn)象。七臺河市作為典型的煤炭資源型城市，由于其起初城市建設(shè)的不合理、資源開采的無限性，導(dǎo)致城區(qū)用地呈“點、線、面”的分散化，城市土地處于粗放利用，近幾年隨著對資源的有序利用、協(xié)調(diào)發(fā)展使得土地利用集約程度相對好轉(zhuǎn)。本文選取煤炭城市——黑龍江省七臺河市建成區(qū)為研究區(qū)，從經(jīng)濟、社會與生態(tài)因素三方面建立指標(biāo)體系，運用多因素綜合評價法計算2000—2008年七臺河市土地利用集約度，并采用主成分分析法對土地集約利用驅(qū)動因子進行分析，探尋影響土地集約利用的敏感因子，以期找到影響土地集約利用的真實原因，摸清七臺河市土地利用程度和土地利用結(jié)構(gòu)，再采取有效措施促使其土地利用更加集約，也為其它煤炭資源型城市的土地利用規(guī)劃調(diào)整提供一定的借鑒。

表1 七臺河市土地集約利用評價指標(biāo)體系

1 研究區(qū)概況

七臺河市是一個發(fā)展多年的煤炭型城市，是國家重要的主焦煤生產(chǎn)基地和東北地區(qū)最大的無煙煤生產(chǎn)基地，位于東經(jīng)130°06′—131°58′，北緯45°16′—46°37′。七臺河市轄三區(qū)一縣，2008年，七臺河市建成區(qū)面積62.64km2，非農(nóng)業(yè)人口36.6萬人，采掘業(yè)就業(yè)人數(shù)為7.8萬人，比2000年的3.1萬人增加4.7萬人。2008年GDP總量為187億元，比2000年的56.2億元增長130.8億元；第一產(chǎn)業(yè)增加值4.77億元，比2000年的33.91億元減少29.14億元；第二產(chǎn)業(yè)增加值93.01億元，比2000年的50.99億元增長42.02億元；第三產(chǎn)業(yè)增加值44.33億元，比2000年的31.51億元增長4.82億元。2008年三次產(chǎn)業(yè)構(gòu)成比例為9∶59∶32。第一、二、三產(chǎn)業(yè)對GDP增長的貢獻(xiàn)率分別為9.09%，58.82%，32.09%。煤炭年產(chǎn)值65.15億元，比2000年的19.67億元增長45.48億元；煤炭年產(chǎn)量1 210萬t，比2000年增長160萬t；煤炭發(fā)電量為55.08億kW·h，比2000年的7.35億kW·h增長47.73億kW·h。煤炭開采機械化率為65%，比2000年的65.63%減少0.63%。

2 土地集約利用評價指標(biāo)體系構(gòu)建

本文遵循科學(xué)性和合理性、可比性與可操作性、綜合性與主導(dǎo)性、系統(tǒng)性與層序性的原則，在咨詢有關(guān)專家以及參考相關(guān)文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上[17－18]，從經(jīng)濟、社會和生態(tài)3個方面，選取能夠科學(xué)反映土地集約利用程度的27個指標(biāo)，構(gòu)建七臺河市土地集約利用評價指標(biāo)體系（表1）。

3 七臺河市土地集約利用綜合定量評價

3.1 數(shù)據(jù)來源與處理

數(shù)據(jù)來源于《黑龍江統(tǒng)計年鑒》（2001—2009年）、《中國城市建設(shè)統(tǒng)計年鑒》（2001—2009年）和《中國煤炭工業(yè)年鑒》（2001—2009年），評價過程中使用的數(shù)據(jù)是根據(jù)各項指標(biāo)由原始數(shù)據(jù)計算整理得到。

3.2 評價原理

本文采用主觀賦權(quán)法（層次分析法）與客觀賦權(quán)法（熵權(quán)法）相結(jié)合的最優(yōu)組合賦權(quán)法確定指標(biāo)權(quán)重，運用多因素綜合評價法計算出土地利用集約度，最終將評價結(jié)果與所采用的評價標(biāo)準(zhǔn)進行比較，得到土地利用集約等級。

表2 七臺河市土地集約利用評價指標(biāo)權(quán)重

（1）確定評價指標(biāo)權(quán)重向量[9，19]。層次分析法確定的指標(biāo)權(quán)重向量為W1＝（W1W2…W27）T；熵權(quán)法確定的指標(biāo)權(quán)重向量值為

（3）計算土地利用集約度。

3.3 七臺河市土地集約利用組合權(quán)重的確定

對原始數(shù)據(jù)進行無量綱化處理以及對θ1，θ2進行歸一化處理，按照上述確定組合權(quán)重方法，計算得出土地集約利用評價指標(biāo)的組合權(quán)重值見表2。

3.4 評價標(biāo)準(zhǔn)

七臺河市土地集約利用評價標(biāo)準(zhǔn)的選擇上，針對煤炭資源型城市的區(qū)域特征、經(jīng)濟發(fā)展階段和土地利用特點，參考國家制定的相關(guān)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)《國土資源大調(diào)查土地集約利用評價規(guī)程》（試行）、《城市用地分類與規(guī)劃建設(shè)用地標(biāo)準(zhǔn)》（GBJ 137—90）、《城市綠化規(guī)劃建設(shè)指標(biāo)的規(guī)定》（建城[19931784號]）、地方制定的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和管理條例《黑龍江省土地管理條例》、《黑龍江省城市規(guī)劃條例》，同時依據(jù)各資源型城市總體規(guī)劃所確定的城市定位、城市發(fā)展規(guī)模等因素確定評價標(biāo)準(zhǔn)值。本文采用4級評價標(biāo)準(zhǔn)：Ⅰ級：集約度0.80≤C≤1.00，土地利用過度集約；Ⅱ級：集約度0.50≤C＜0.80，土地利用集約；Ⅲ級：集約度0.30≤C＜0.50，土地利用基本集約；Ⅳ級：集約度0≤C＜0.30，土地利用不集約。

3.5 評價結(jié)果

運用多因素綜合評價法，計算2000—2008年七臺河市土地利用集約度，再對照評價標(biāo)準(zhǔn)得到集約等級，詳見表3。

表3 2000－2008年七臺河市土地利用集約度及集約等級

評價結(jié)果表明，2000—2008年七臺河市土地利用集約程度處于中低水平，土地利用集約度呈逐年遞增態(tài)勢。由圖1可以看出，2000年和2001年土地利用集約度處于0～0.30區(qū)間，土地利用集約等級屬于評價標(biāo)準(zhǔn)中的Ⅳ級，土地利用處于不集約狀態(tài)；2002—2006年土地利用集約度處于0.30～0.50這個區(qū)間，土地利用集約等級屬于評價標(biāo)準(zhǔn)中的Ⅲ級，土地利用處于基本集約狀態(tài)；2007—2008年土地利用集約度處于0.50～0.80這個區(qū)間，土地利用集約等級屬于評價標(biāo)準(zhǔn)中的Ⅱ級，土地利用處于集約狀態(tài)。

2001—2002年較2000—2001年土地利用集約度的增幅較大，這是因為2002年我國加入WTO，國民經(jīng)濟持續(xù)快速增長，煤炭行業(yè)全面進入國際市場，這一年煤炭行業(yè)宏觀指標(biāo)和煤炭企業(yè)微觀指標(biāo)大都上了一個新臺階；2002年七臺河市煤炭產(chǎn)值較2001年增加15.04%，人均GDP從2001年的7 105元增加到2002年的8 054元。此外，人均建設(shè)用地和城市化水平數(shù)值都有所增加，這些指標(biāo)因素的變化趨勢對土地利用集約度的變化起到了主要作用。2005—2006年間與2004—2005年間土地利用集約度有較大增幅，即由于2006年國家“十一五”規(guī)劃綱要的出臺，提出加強基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，建設(shè)大型煤炭基地，調(diào)整改造中小煤礦，開發(fā)利用煤層氣，鼓勵煤電聯(lián)營等一系列政策措施，七臺河市緊抓這一發(fā)展的機遇，大力發(fā)展煤炭產(chǎn)業(yè)，特別是煤氣等資源的開發(fā)力度，成為七臺河市經(jīng)濟發(fā)展的新契機；2006年七臺河市煤炭產(chǎn)值3 685億元，較2005年煤炭產(chǎn)值3 394億元增加8.58%，人均GDP從2005年的19 460元增加到2006年的21 961元，而且2006年工業(yè)煙塵去除量比2005年增加43.46%，其它相關(guān)指標(biāo)因素數(shù)值也有增加，這些指標(biāo)因素的變化趨勢反映了土地利用集約度數(shù)值的變化。

4 七臺河市土地集約利用驅(qū)動因子分析

土地利用集約度的變化受土地利用的經(jīng)濟因素、社會因素和生態(tài)因素多個因子的影響。這些因子不僅與因變量——土地利用集約度之間存在著相關(guān)關(guān)系，而且相互之間耦合關(guān)聯(lián)。因此，本文遵循科學(xué)性、系統(tǒng)性、區(qū)域性、可操作性等原則，采用主成分分析法將若干個自變量聚類為幾個獨立成分，以此來減弱自變量之間的相互干擾，利用SPSS 17.0統(tǒng)計軟件對樣本進行計算，得出影響七臺河市土地集約利用的驅(qū)動因子。

用主成分分析法計算得出特征值及主成分貢獻(xiàn)率，由表4可知第一、二、三、四主成分的累計貢獻(xiàn)率已達(dá)90.99%（超過85%），所得的主成分結(jié)果對大多數(shù)指標(biāo)已給出充分的概括，完全符合分析要求，而彼此之間又不相關(guān)，信息不重疊，可以進行結(jié)果分析。由此進一步得出主成分載荷矩陣表（表5），主成分載荷是主成分與變量之間的相關(guān)系數(shù)，可表明其在相應(yīng)的主成分中的相對重要性。

由因子載荷矩陣可知，第一主成分與財政支出、第二產(chǎn)業(yè)增加值、人均GDP、年固定資產(chǎn)投資額、煤炭產(chǎn)值有較大的正相關(guān)；第二主成分與人均擁有道路鋪裝面積、人均建設(shè)用地面積、建設(shè)用地人口密度、城市用地增長彈性系數(shù)有較大的相關(guān)性；第三主成分人均公共綠地面積、工業(yè)廢水排放達(dá)標(biāo)率有較大相關(guān)性，第四主成分與煤炭產(chǎn)量、固體廢物綜合利用有一定的相關(guān)性。因此，七臺河市土地集約利用的驅(qū)動因子可以概括為煤炭產(chǎn)值、人均GDP、城市用地增長彈性系數(shù)、工業(yè)廢水排放達(dá)標(biāo)率、煤炭產(chǎn)量等主要敏感因子。

表4 特征值及主成分貢獻(xiàn)率

表5 主成分載荷矩陣

5 結(jié)論與討論

土地集約利用是諸多因素共同作用的反映，本文通過建立多因素的指標(biāo)體系，嘗試用多因素綜合評價法，對七臺河市土地集約利用進行評價。研究結(jié)果將2000—2008年七臺河市土地集約利用劃分為3個狀態(tài)期：2000年和2001年土地利用集約等級屬于Ⅳ級，土地利用處于不集約狀態(tài)；2002—2006年土地利用集約等級屬于Ⅲ級，土地利用處于基本集約狀態(tài)；2007—2008年土地利用集約等級屬于Ⅱ級，土地利用處于集約狀態(tài)。而且研究結(jié)果顯示2001—2002年間和2005—2006年間土地利用集約度增幅較大。通過主成分分析得出影響土地集約利用的驅(qū)動力——煤炭產(chǎn)值、人均GDP、城市用地增長彈性系數(shù)、工業(yè)廢水排放達(dá)標(biāo)率、煤炭產(chǎn)量等幾個指標(biāo)是決定土地集約利用的主要因素，所采用的研究方法以及得出的結(jié)論，對實現(xiàn)七臺河市土地的高效利用有一定的參考價值。但影響七臺河市土地集約利用的因子眾多，有些指標(biāo)難以量化，如煤炭政策、土地規(guī)劃等因素，本文恰恰是在這些因素假定對土地集約利用影響一定的前提下進行研究的，下一步將把這些因素考慮進去，以便進一步細(xì)化和加深該項研究。

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