基于PSR模型的岳陽市土地可持續(xù)利用評價(jià)

吳婷+劉勝華

摘要：選取湖南省岳陽市為研究對象，利用PSR模型構(gòu)建岳陽市土地可持續(xù)利用評價(jià)指標(biāo)體系，在對指標(biāo)值進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化的基礎(chǔ)上，采用改進(jìn)熵值法確定指標(biāo)權(quán)重，最后計(jì)算岳陽市土地可持續(xù)利用程度。結(jié)果表明，岳陽市土地可持續(xù)利用水平在2005-2014年總體處于較高層次，但中間年份由于自然原因和社會(huì)經(jīng)濟(jì)原因，導(dǎo)致岳陽市土地可持續(xù)利用水平出現(xiàn)較小波動(dòng)；岳陽市土地可持續(xù)利用水平與岳陽市自然條件、岳陽市城市的建設(shè)機(jī)遇及政府的建設(shè)態(tài)度相關(guān)。

關(guān)鍵詞：PSR模型；改進(jìn)熵值法；土地可持續(xù)利用；評價(jià)；岳陽市

中圖分類號：F301.2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號：0439-8114（2017）15-2860-05

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2017.15.016

Abstract： Taking Yueyang city in Hunan province as the research sample，the evaluation index system was constructed by using PSR as a model. After standardizing the index value，the weight was counted by entropy evaluation method and the score was got on this bases. The results showed that the evaluation score of land sustainable use of Yueyang from 2005 to 2014 was at a superior class， but there was minor changes in some years because of the natural and socioeconomic factor. The evaluation score of land sustainable use of Yueyang had strong connection to its natural condition， development opportunity and the governments attitude.

Key words： PSR model； improved entropy evaluation method； land sustainable use； evaluation； Yueyang city

土地可持續(xù)利用評價(jià)是在科學(xué)客觀評價(jià)的基礎(chǔ)上，分析土地利用的自然、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)特性，確定其可持續(xù)利用的水平，找出土地可持續(xù)利用中的問題和不足，從而對其加以改進(jìn)，以期為修整土地利用規(guī)劃、制定土地管理策略提供依據(jù)，最終實(shí)現(xiàn)土地可持續(xù)發(fā)展。土地可持續(xù)利用研究始于土地適宜性評價(jià)，它是對土地適宜性在時(shí)間方向的適用趨勢進(jìn)行的一種判斷和評估，是可持續(xù)發(fā)展思想在土地評價(jià)領(lǐng)域的體現(xiàn)[1]。

1990年，新德里土地可持續(xù)利用系統(tǒng)研討會(huì)正式確認(rèn)土地可持續(xù)利用思想，土地可持續(xù)利用成為土地科學(xué)的熱點(diǎn)，國外學(xué)者開始嘗試從不同的角度建立土地可持續(xù)利用評價(jià)指標(biāo)體系[2]。自1994年《中國21世紀(jì)議程——中國21世紀(jì)人口、環(huán)境與發(fā)展白皮書》頒布以來，國內(nèi)學(xué)者在土地可持續(xù)利用評價(jià)方面做了很多工作，取得了很多研究成果，主要是從土地可持續(xù)利用評價(jià)內(nèi)涵界定、原則確立、指標(biāo)體系建立和評價(jià)方法研究等方面入手，為后續(xù)的土地可持續(xù)利用評價(jià)研究打下良好的理論基礎(chǔ)和方法基礎(chǔ)[3-5]。中國土地可持續(xù)利用評價(jià)初期主要是研究長三角和珠三角等發(fā)達(dá)地區(qū)，隨著評價(jià)的繼續(xù)深入，中西部地區(qū)的土地可持續(xù)利用評價(jià)也逐漸受到學(xué)者們的關(guān)注。不同的學(xué)者提出了不同的土地利用評價(jià)指標(biāo)體系，具體指標(biāo)選取雖然各異，但大都是對土地可持續(xù)利用系統(tǒng)進(jìn)行分割，在《持續(xù)土地管理評價(jià)大綱》的基礎(chǔ)上，從生態(tài)、社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、環(huán)境等方面著手選取指標(biāo)。不同的學(xué)者運(yùn)用不同的評價(jià)方法對不同的研究區(qū)域進(jìn)行土地可持續(xù)利用評價(jià)，如陳志剛等[6]采用AHP法對江陰市土地可持續(xù)利用進(jìn)行評價(jià)；周炳中等[7]在用PSR模型建立評價(jià)指標(biāo)體系的基礎(chǔ)上，運(yùn)用德爾菲法確定權(quán)重，最后用功效系數(shù)和協(xié)調(diào)度做出評價(jià)結(jié)果測算；陳百明等[8]采用了PSR模型，從生態(tài)、社會(huì)、經(jīng)濟(jì)3個(gè)方面選取評價(jià)指標(biāo)；彭補(bǔ)拙等[9]采取模糊隸屬函數(shù)和線性加權(quán)函數(shù)對長江三角洲地區(qū)土地集約利用程度進(jìn)行綜合測算。其中，PSR模型作為表達(dá)系統(tǒng)相關(guān)性的概念模型被廣泛應(yīng)用到土地可持續(xù)利用評價(jià)之中；熵值法作為客觀確權(quán)的一種重要方法，它在綜合評價(jià)中的應(yīng)用十分普遍，但熵值法在面對零值或負(fù)值時(shí)具有局限性。因此，本研究選取湖南省岳陽市作為研究區(qū)域，將PSR模型和改進(jìn)熵值法結(jié)合，利用PSR模型確立土地可持續(xù)利用評價(jià)指標(biāo)體系，選用改進(jìn)熵值法作為權(quán)重確定和土地可持續(xù)利用程度測算的方法，對岳陽市2005-2014年的土地可持續(xù)利用水平進(jìn)行測算。

1 研究區(qū)概況與方法

1.1 研究區(qū)概況

岳陽市位于湖南省東北部，長江中游南岸，北緯28°25′33″-29°51′00″，東經(jīng)112°18′31″-114°09′06″，土地總面積1.5萬km2，轄岳陽樓區(qū)、君山區(qū)、云溪區(qū)、屈原管理區(qū)、南湖風(fēng)景區(qū)、岳陽經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)、華容縣、平江縣、湘陰縣、岳陽縣、臨湘市和汨羅市。岳陽市自然條件優(yōu)越，屬亞熱帶季風(fēng)濕潤氣候區(qū)，氣候濕潤，雨量充沛，地勢東高西低，呈階梯狀向洞庭湖傾斜，地貌類型以丘陵和平原為主，境內(nèi)蘊(yùn)藏著豐富的生物資源、礦產(chǎn)資源、水資源與旅游資源，是全國商品糧、棉油、茶、生豬、水產(chǎn)品生產(chǎn)基地，集名山、名水、名樓為一體的旅游城市。

岳陽市區(qū)位優(yōu)勢突出，地處一湖（洞庭湖）、兩原（江漢平原、洞庭湖平原）、三省（湘、鄂、贛）、四線（京廣鐵路、京港澳高速公路、107國道、長江）的多元交匯點(diǎn)上，是湖南省的北大門和長江中游僅次于武漢的又一個(gè)金十字架，是長江中下游重要航運(yùn)物流樞紐和中部地區(qū)物流中心，是長株潭城市群和武漢城市群的節(jié)點(diǎn)城市、長江經(jīng)濟(jì)帶的節(jié)點(diǎn)城市，同時(shí)也是洞庭湖生態(tài)經(jīng)濟(jì)區(qū)的核心城市之一。岳陽市擁有國家歷史文化名城、中國優(yōu)秀旅游城市、國家園林城市、中國觀鳥之都、中國綠化模范城市、全國文明城市等眾多榮譽(yù)稱號。岳陽市作為中部地區(qū)一個(gè)重要的城市，研究其土地可持續(xù)利用不僅對岳陽市發(fā)展具有重要影響，并且對中部崛起戰(zhàn)略的實(shí)施具有重要意義。endprint

1.2 數(shù)據(jù)來源

評價(jià)指標(biāo)數(shù)據(jù)來源于2006-2015年的《岳陽市年鑒》、《湖南統(tǒng)計(jì)年鑒》、《中國城市統(tǒng)計(jì)年鑒》、《岳陽市國民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展統(tǒng)計(jì)公報(bào)》以及相關(guān)年份的岳陽市政府工作報(bào)告。

1.3 評價(jià)指標(biāo)體系建立

PSR模型是一個(gè)闡述系統(tǒng)內(nèi)壓力-狀態(tài)-響應(yīng)關(guān)系的概念模型[10]，是評價(jià)資源利用和可持續(xù)發(fā)展的模型之一，能較好地表達(dá)系統(tǒng)的相關(guān)關(guān)系。人地關(guān)系是一種相互影響的關(guān)系，人類的用地需求會(huì)對土地造成壓力（P），在人類的改造下，土地系統(tǒng)呈現(xiàn)出一定的狀態(tài)（S），根據(jù)土地狀態(tài)的反饋，人類再做出相應(yīng)的響應(yīng)（R），這三者構(gòu)成土地利用的回路，循環(huán)往復(fù)就形成了土地利用現(xiàn)狀及趨勢[11，12]。根據(jù)土地可持續(xù)利用的PSR框架，從生態(tài)、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)3方面，在借鑒國內(nèi)外土地可持續(xù)利用評價(jià)指標(biāo)基礎(chǔ)上，結(jié)合岳陽市土地資源利用特點(diǎn)，建立了由14個(gè)評價(jià)指標(biāo)組成的岳陽市土地可持續(xù)利用評價(jià)指標(biāo)體系，具體評價(jià)指標(biāo)及其內(nèi)涵見表1。評價(jià)指標(biāo)的創(chuàng)新之處在于著重考慮了生態(tài)、教育因素的影響，特選取萬元GDP能耗下降率指標(biāo)和受教育比例指標(biāo)作為岳陽市土地可持續(xù)利用評價(jià)指標(biāo)體系的構(gòu)成指標(biāo)。

1.4 指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)化處理

為消除不同量綱對評價(jià)效果的影響，采用標(biāo)準(zhǔn)值標(biāo)準(zhǔn)化處理的方法對評價(jià)指標(biāo)進(jìn)行處理。指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)值依據(jù)相關(guān)指標(biāo)的國際標(biāo)準(zhǔn)、國家標(biāo)準(zhǔn)、國家平均水平、湖南省平均水平、岳陽市規(guī)劃目標(biāo)值而定。

標(biāo)準(zhǔn)化過程：

Sij=Fij/Dj，正向指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)化 （1）

Sij=Dj/Fij，負(fù)向指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)化 （2）

式中，Sij為標(biāo)準(zhǔn)化后的值，F(xiàn)ij為指標(biāo)原始得分值，Dj為j指標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)值。

經(jīng)指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)化后，應(yīng)使標(biāo)準(zhǔn)化值Sij在[0，1]之間。對于標(biāo)準(zhǔn)化過程中出現(xiàn)的大于1的值，將其值轉(zhuǎn)換為1；對于標(biāo)準(zhǔn)化過程中出現(xiàn)的負(fù)值，將其值轉(zhuǎn)化為0。具體指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)值見表2。得到的標(biāo)準(zhǔn)化值將直接用于計(jì)算岳陽市土地可持續(xù)利用評價(jià)得分。

1.5 指標(biāo)權(quán)重確定

熵值法是一種客觀賦權(quán)的方法，通過計(jì)算指標(biāo)熵值來確定指標(biāo)權(quán)重。在信息論中，熵是系統(tǒng)有序度的度量，熵越小，有序度越高，其效用值越大，權(quán)重越高；反之亦然。傳統(tǒng)熵值法在權(quán)重確定時(shí)相對于層次分析法、德爾菲法等主觀確權(quán)法具有無可比擬的優(yōu)越性，但傳統(tǒng)的熵值法在面臨負(fù)數(shù)或者零時(shí)就無法有效運(yùn)行，因此，需要對傳統(tǒng)熵值法進(jìn)行改進(jìn)。改進(jìn)熵值法有兩種方法[13]：第一種是用功效系數(shù)進(jìn)行轉(zhuǎn)變，加入一個(gè)因子δ對原有的公式進(jìn)行轉(zhuǎn)換，因子δ的大小直接影響到評價(jià)結(jié)果，這實(shí)際上加入了評價(jià)者的主觀因素，使熵值法失去了它的客觀賦權(quán)屬性；第二種是用標(biāo)準(zhǔn)化法進(jìn)行變化，采用Z-Score法進(jìn)行數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化處理，從而保證得到的評價(jià)結(jié)果惟一，保持了熵值法的客觀賦權(quán)屬性。為了保持賦權(quán)的客觀性，本研究采取第二種改進(jìn)的熵值法。熵值法具體計(jì)算步驟如下。

1.5.1 原始數(shù)據(jù)自身標(biāo)準(zhǔn)化處理 對指標(biāo)體系的原始數(shù)據(jù)進(jìn)行Z-Score標(biāo)準(zhǔn)化。

在收集數(shù)據(jù)資料的基礎(chǔ)上對岳陽市土地可持續(xù)利用評價(jià)指標(biāo)權(quán)重進(jìn)行測算，具體土地可持續(xù)利用評價(jià)指標(biāo)權(quán)重見表3。由表3可以看出，在選取的14個(gè)指標(biāo)中，萬元GDP能耗下降率、受教育比例、復(fù)種指數(shù)、人口自然增長率的權(quán)重較大，對土地可持續(xù)利用系統(tǒng)的影響程度較大，這符合可持續(xù)利用觀念。

1.6 可持續(xù)利用評價(jià)水平計(jì)算

在得出岳陽市土地可持續(xù)利用評價(jià)指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)化值和岳陽市土地可持續(xù)利用評價(jià)指標(biāo)權(quán)重的基礎(chǔ)上，對岳陽市2005-2014年土地可持續(xù)利用水平進(jìn)行綜合測算，具體計(jì)算方法如下：

1.7 可持續(xù)利用水平程度劃分標(biāo)準(zhǔn)

根據(jù)周炳中等[7]提出的土地可持續(xù)利用程度劃分標(biāo)準(zhǔn)，不同的取值區(qū)間，土地可持續(xù)利用協(xié)調(diào)度不同，可持續(xù)利用程度不同，在反復(fù)征求33位土地科學(xué)專家意見的基礎(chǔ)上，得出土地可持續(xù)利用程度劃分標(biāo)準(zhǔn)，具體見表4。

2 結(jié)果與分析

岳陽市土地可持續(xù)利用水平見表5與圖1。由表1可知，岳陽市2005-2014年土地可持續(xù)利用的綜合分值為0.796～0.883，處于土地初級可持續(xù)和可持續(xù)利用水平。2005-2014年岳陽市綜合土地可持續(xù)利用水平總體上升，由2005年的0.796增長到2006年的0.844，完成了從初級可持續(xù)利用階段到可持續(xù)利用階段的轉(zhuǎn)變。除2005年以外，其他年份可持續(xù)利用水平穩(wěn)定在0.8以上，最終達(dá)到2014年的0.883，但在2011年達(dá)到一個(gè)較低點(diǎn)。岳陽市土地可持續(xù)利用準(zhǔn)則層中，壓力處于較低位，狀態(tài)偏中，響應(yīng)處于較高位；在3個(gè)準(zhǔn)則層中，壓力層得分呈現(xiàn)出先下降后上升的趨勢，狀態(tài)層得分較平穩(wěn)，響應(yīng)層呈現(xiàn)出穩(wěn)步上升的趨勢。

3 小結(jié)與討論

土地可持續(xù)利用水平與社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、生態(tài)各因素緊密相關(guān)。從社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、生態(tài)3個(gè)方面選取的14個(gè)指標(biāo)能較科學(xué)地反映岳陽市土地可持續(xù)利用水平影響因素。分析權(quán)重結(jié)果可以看出，各指標(biāo)所占權(quán)重差異不大，但萬元GDP能耗指標(biāo)、受教育比例指標(biāo)所占權(quán)重略大，所以其得分值對岳陽市土地可持續(xù)利用水平的影響比較大。在土地可持續(xù)利用結(jié)果分析時(shí)必須得考慮權(quán)重因素對結(jié)果的影響。

從土地可持續(xù)利用水平結(jié)果總體來看，岳陽市自2005年起一直處于土地可持續(xù)利用較高水平，這既得益于岳陽市得天獨(dú)厚的自然地理?xiàng)l件，也與岳陽市政府的積極作為有緊密關(guān)系。岳陽市區(qū)位條件突出、生態(tài)環(huán)境優(yōu)質(zhì)，為岳陽市土地可持續(xù)利用打下了良好基礎(chǔ)；岳陽市政府加強(qiáng)經(jīng)濟(jì)建設(shè)的同時(shí)不忘精神文明與生態(tài)文明建設(shè)，進(jìn)一步促進(jìn)了岳陽市土地利用朝可持續(xù)利用方向發(fā)展。岳陽市土地可持續(xù)利用水平自2005年以來，處于逐步上升的趨勢，這與岳陽市的城市發(fā)展機(jī)遇有關(guān)。2006年國家提出“十一五”期間的重點(diǎn)戰(zhàn)略——中部崛起戰(zhàn)略。岳陽市處于戰(zhàn)略的政策支持范圍內(nèi)，市政府帶領(lǐng)部門抓住國家戰(zhàn)略機(jī)遇，加強(qiáng)市內(nèi)各方面建設(shè)，抓緊人口政策，促進(jìn)教育發(fā)展，加強(qiáng)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化建設(shè)，提升經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平，促使岳陽市整體發(fā)展，岳陽市的綜合土地可持續(xù)利用水平處于較高水平，并在2006年突破初級可持續(xù)利用界限，成功進(jìn)入可持續(xù)利用水平。2008年由于特大冰雪災(zāi)害，使得工農(nóng)業(yè)受到影響，致使2008年的土地可持續(xù)利用水平處于一個(gè)小低谷。2011年，作為“十二五”的開局之年，岳陽市政府的萬元GDP能耗下降率僅為3%，處于研究時(shí)間范圍內(nèi)的最小值，而萬元GDP能耗指標(biāo)所占的比重在指標(biāo)體系中最大，使得2011年的土地可持續(xù)利用水平成為2005-2014年研究段內(nèi)的下滑點(diǎn)。之后3年，岳陽市穩(wěn)步開展“十二五”建設(shè)，市內(nèi)土地可持續(xù)利用水平繼續(xù)上升。endprint