湖北省人口-經(jīng)濟(jì)-土地城鎮(zhèn)化的空間格局及其耦合協(xié)調(diào)性研究

祝明明，董瑩，田玲玲，羅靜

(1.華中師范大學(xué)地理過程分析與模擬湖北省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，湖北 武漢 430079；2. 華中師范大學(xué)武漢城市圈研究院，湖北 武漢 430079)

湖北省人口-經(jīng)濟(jì)-土地城鎮(zhèn)化的空間格局及其耦合協(xié)調(diào)性研究

祝明明1,2，董瑩1,2，田玲玲1,2，羅靜1,2

(1.華中師范大學(xué)地理過程分析與模擬湖北省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，湖北 武漢 430079；2. 華中師范大學(xué)武漢城市圈研究院，湖北 武漢 430079)

建立湖北省“人口-經(jīng)濟(jì)-土地”城鎮(zhèn)化指標(biāo)體系，采用空間統(tǒng)計和數(shù)理建模，對城鎮(zhèn)化及其空間分異和空間格局、耦合協(xié)調(diào)度進(jìn)行測算.研究結(jié)果表明：1) 湖北省土地城鎮(zhèn)化水平總體較高，經(jīng)濟(jì)城鎮(zhèn)化質(zhì)量整體較低，人口城鎮(zhèn)化區(qū)域差異明顯；2) “人口-經(jīng)濟(jì)-土地”城鎮(zhèn)化質(zhì)量呈現(xiàn)區(qū)域間不均衡、城鎮(zhèn)化不同步的空間格局；3) 人口-經(jīng)濟(jì)-土地城鎮(zhèn)化的耦合協(xié)調(diào)度整體較高，但空間差異明顯，城鎮(zhèn)化子系統(tǒng)內(nèi)系統(tǒng)耦合度和耦合協(xié)調(diào)度高的地區(qū)集中在武漢城市圈、宜荊荊地區(qū)和襄十隨地區(qū)等經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)、產(chǎn)業(yè)集聚、空間聯(lián)動效應(yīng)較強(qiáng)的區(qū)域.

人口-經(jīng)濟(jì)-土地城鎮(zhèn)化；耦合協(xié)調(diào)度；空間格局統(tǒng)計；湖北省

0 引言

區(qū)域城鎮(zhèn)化的協(xié)調(diào)發(fā)展應(yīng)當(dāng)是人口集聚、經(jīng)濟(jì)增長、土地利用擴(kuò)張?jiān)诳臻g上趨于一致[1].城鎮(zhèn)化概念最早由ASerda提出[2]，一般包括人口城鎮(zhèn)化、土地城鎮(zhèn)化和經(jīng)濟(jì)城鎮(zhèn)化，學(xué)術(shù)界對城鎮(zhèn)化協(xié)調(diào)發(fā)展的研究主要集中在人口、經(jīng)濟(jì)與土地的協(xié)調(diào)發(fā)展等方面.新型城鎮(zhèn)化是經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)、社會結(jié)構(gòu)、生產(chǎn)方式和生活方式的根本性轉(zhuǎn)變，涉及產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)變和新產(chǎn)業(yè)的支撐、城鄉(xiāng)社會結(jié)構(gòu)的全面調(diào)整和轉(zhuǎn)型、龐大的基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)和資源環(huán)境對它的支撐[3].中國正處于城鎮(zhèn)化快速發(fā)展的階段，良性的城鄉(xiāng)發(fā)展轉(zhuǎn)型是實(shí)現(xiàn)人口城鎮(zhèn)化、土地城鎮(zhèn)化和產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型發(fā)展相協(xié)調(diào)一致[4].中國的人口、經(jīng)濟(jì)和土地城鎮(zhèn)化之間存在怎么樣的協(xié)調(diào)發(fā)展關(guān)系？許多學(xué)者對城鎮(zhèn)化發(fā)展過程中的人口增長、經(jīng)濟(jì)發(fā)展和土地利用的耦合協(xié)調(diào)性進(jìn)行研究[5-6]，中國土地城鎮(zhèn)化速度和水平明顯快于經(jīng)濟(jì)城鎮(zhèn)化和人口城鎮(zhèn)化的速度和水平.研究的尺度主要集中在全國層面，Chen認(rèn)為1960—2010年期間中國的城鎮(zhèn)化和經(jīng)濟(jì)增長呈現(xiàn)協(xié)調(diào)和適度水平，但是2004年后城鎮(zhèn)化發(fā)展速度過快[7].Verburg從城鎮(zhèn)化的人口與土地兩個維度出發(fā)，研究在較大人口壓力下的土地利用轉(zhuǎn)變[8].陳鳳桂研究我國各省域人口與土地城鎮(zhèn)化協(xié)調(diào)發(fā)展的區(qū)域差異與時間序列演變[9].省級層面，楊霞等人采用重力轉(zhuǎn)移模型對浙江省的69個縣的人口與土地城鎮(zhèn)化的協(xié)調(diào)發(fā)展的時間演變和空間差異進(jìn)行研究[10]，雒海潮等用TOPSIS法對河南省18個省轄市的人口、經(jīng)濟(jì)、土地和社會城鎮(zhèn)化的協(xié)調(diào)發(fā)展進(jìn)行評價[11]，李濤用熵權(quán)法和系統(tǒng)耦合協(xié)調(diào)度模型研究重慶市縣域的土地、人口和產(chǎn)業(yè)城鎮(zhèn)化質(zhì)量的空間分異[12]，崔許鋒研究云南省各市州的人口與土地城鎮(zhèn)化的非均衡性和空間異質(zhì)性[13]，林愛文等對湖北省的人口與土地城鎮(zhèn)化的協(xié)調(diào)水平進(jìn)行時間序列的分析[14]，綜上可以看出目前學(xué)術(shù)界對與城鎮(zhèn)化內(nèi)在耦合協(xié)調(diào)的研究正在從全國和省級尺度逐步微觀化到縣域的差異研究.在分析的維度方面，多數(shù)學(xué)者只對城鎮(zhèn)化內(nèi)涵的單個方面或兩個方面進(jìn)行解讀，探討它們的非均衡性和耦合協(xié)調(diào)關(guān)系.如對人口城鎮(zhèn)化和土地城鎮(zhèn)化的區(qū)域非均衡性研究[13, 15]，對人口和經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的耦合關(guān)系研究[16].在分析方法上主要包括線性加權(quán)模型、熵權(quán)法[17]、系統(tǒng)耦合協(xié)調(diào)度模型[12]、數(shù)據(jù)包絡(luò)分析法[18]、異速生長模型和柯布-道格拉斯函數(shù)[19]、TOPSIS方法[11]、層次分析法和R/S分析法[20]以及線性加權(quán)模型[21]等方法.也有學(xué)者從城市擴(kuò)張的驅(qū)動力出發(fā)研究城鎮(zhèn)化發(fā)展過程中各維度的關(guān)系[22].本文中以長江經(jīng)濟(jì)帶的核心省份湖北省為例，從“人口、經(jīng)濟(jì)、土地”3個維度構(gòu)建指標(biāo)評價體系，運(yùn)用因子分析法和耦合協(xié)調(diào)度模型，并引入空間格局統(tǒng)計方法，對湖北省103個縣(市、區(qū))的“人口-經(jīng)濟(jì)-土地”城鎮(zhèn)化的空間格局和耦合協(xié)調(diào)性進(jìn)行系統(tǒng)性分析，以期為湖北省城鎮(zhèn)化發(fā)展提供參考.

1 研究區(qū)域與數(shù)據(jù)來源

1.1 研究區(qū)域概況 湖北省地處長江中游,下轄103個縣市區(qū)，面積18 598 998 hm2，2015年全省人口2 753.60萬人，全省在國內(nèi)的生產(chǎn)總值16 681.44億元，常住人口城鎮(zhèn)化率達(dá)到56.6%，高于全國、領(lǐng)先中部地區(qū),湖北省作為長江經(jīng)濟(jì)帶的核心省份，正處于城鎮(zhèn)化加速發(fā)展的關(guān)鍵時期，湖北省“十三五”規(guī)劃提出全面推進(jìn)“一主兩副多極”城市帶動戰(zhàn)略，推進(jìn)新城鎮(zhèn)化建設(shè)，提高城鎮(zhèn)化質(zhì)量，提升縣域經(jīng)濟(jì)實(shí)力，對我國新時期的經(jīng)濟(jì)建設(shè)和區(qū)域發(fā)展具有重要意義.

1.2 數(shù)據(jù)來源 研究以湖北省及轄區(qū)內(nèi)的103個縣市區(qū)為研究對象，城鎮(zhèn)人口、常住人口來自于2015年度的《湖北省統(tǒng)計年鑒》，房屋建筑面積、醫(yī)療衛(wèi)生設(shè)施點(diǎn)個數(shù)、中小學(xué)校個數(shù)、城市建成區(qū)面積和建設(shè)用地面積來源于湖北省地理國情普查數(shù)據(jù).各縣市區(qū)城鎮(zhèn)人均可支配收入、地方財政收入、消費(fèi)品零售總額、GDP、固定資產(chǎn)投資額、外貿(mào)出口總額等數(shù)據(jù)來源于2015年度各縣市區(qū)的的統(tǒng)計年鑒和政府工作報告.

2 研究思路與方法

2.1 評價指標(biāo)體系構(gòu)建 在遵循科學(xué)性、系統(tǒng)性、可操作性和層次性原則的基礎(chǔ)上，參考已有的評價指標(biāo)[9, 12, 13, 15, 23-25]，結(jié)合研究目標(biāo)，從數(shù)據(jù)可獲得性和便于量化的角度，本文中構(gòu)建8個二級指標(biāo)，21個三級指標(biāo)(見表1)，重點(diǎn)突出人口、經(jīng)濟(jì)、土地3個維度的特征，對“人口-經(jīng)濟(jì)-土地”城鎮(zhèn)化進(jìn)行評價.其中，① 人口城鎮(zhèn)化是構(gòu)建城鎮(zhèn)化質(zhì)量水平的核心內(nèi)容，采用人口結(jié)構(gòu)和人口生活兩個層面，人口結(jié)構(gòu)方面采用城鎮(zhèn)人口比重、城鎮(zhèn)人口規(guī)模、城鎮(zhèn)人均可支配收入、人口集聚度和城鎮(zhèn)人口密度作為影響因素，人口生活的影響因素采用人均房屋建筑面積、醫(yī)療衛(wèi)生設(shè)施點(diǎn)個數(shù)和中小學(xué)校個數(shù)；② 經(jīng)濟(jì)城鎮(zhèn)化是城鎮(zhèn)化的動力，經(jīng)濟(jì)城鎮(zhèn)化從經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平、經(jīng)濟(jì)外向度和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)3個層面構(gòu)建，經(jīng)濟(jì)水平的影響因素包括人均財政收入、人均非農(nóng)業(yè)產(chǎn)值、人均GDP和人均消費(fèi)品零售總額，經(jīng)濟(jì)外向度用外貿(mào)出口總額表征，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)用二、三產(chǎn)值占GDP比重表示；③ 土地城鎮(zhèn)化是城鎮(zhèn)化的載體，土地城鎮(zhèn)化用土地結(jié)構(gòu)、投入水平和產(chǎn)出水平構(gòu)建，土地結(jié)構(gòu)以城市建成區(qū)面積和建設(shè)用地面積比重體現(xiàn)土地資源的利用結(jié)構(gòu)，用建設(shè)用地地均固定資產(chǎn)投資、地均財政支出等因素體現(xiàn)土地的投入水平，用地均財政收入、地均消費(fèi)品零售總額和地均二、三產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值表現(xiàn)土地產(chǎn)出水平.

表1 人口—土地—經(jīng)濟(jì)城鎮(zhèn)化的評價指標(biāo)體系

2.2 數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化處理 由于原始數(shù)據(jù)存在量綱以及數(shù)量級大小的差異， 因此研究擬采用極差標(biāo)準(zhǔn)化方法對指標(biāo)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理，以排除量綱的差別.由于都是正向指標(biāo)，采用以下表達(dá)式.

(1)

式中，Zij為標(biāo)準(zhǔn)化處理后的值，Xij為“人口-經(jīng)濟(jì)-土地”3個維度中第i個維度的第j個縣(市、區(qū))指標(biāo)，Ximax、Ximin分別為相應(yīng)指標(biāo)的最大值和最小值，a∈(0，1)，一般a取0.9.

2.3 指標(biāo)權(quán)重確定 擬選用因子分析法確定指標(biāo)權(quán)重，利用SPSS19.0軟件，將所有指標(biāo)綜合集中為能最大限度反映數(shù)據(jù)信息、數(shù)據(jù)量較少的主成分[15].根據(jù)所得因子分布碎石圖，要求KMO大于0.75且方差累計貢獻(xiàn)率不小于85%.以累積貢獻(xiàn)率大于90%為標(biāo)準(zhǔn)，最終提取人口城鎮(zhèn)化公因子6個、分別記為F1_1、F2_1、F3_1、F4_1、F5_1、F6_1、權(quán)重分別42.17%、28.01%、8.75%、6.20%、4.33%、3.22%，累計貢獻(xiàn)率達(dá)92.67%；經(jīng)濟(jì)城鎮(zhèn)化公因子4個，分別記為F1_2、F2_2、F3_2、F4_1，權(quán)重分別為56.03%、16.42%、10.65%、7.41%，累計貢獻(xiàn)率達(dá)90.51%；土地城鎮(zhèn)化公因子3個，分別記為F1_3、F2_3、F3_3，權(quán)重分別為71.89%、14.92%、6.83%，累計貢獻(xiàn)率達(dá)93.64%.KMO檢驗(yàn)統(tǒng)計量分別為0.808、0.796和0.863.

2.4 評價模型及計算 參考已有研究[14]建立評價模型，以旋轉(zhuǎn)矩陣主成分因子的方差貢獻(xiàn)率為各提取因子的權(quán)重，計算人口城鎮(zhèn)化指數(shù)、經(jīng)濟(jì)城鎮(zhèn)化指數(shù)和土地城鎮(zhèn)化指數(shù)的綜合得分.評價模型如下：

x1=42.17%×F1_1+28.01%×F2_1+8.75%×F3_1+6.2%×F4_1+4.33%×F5_1+3.22%×F6_1

(2)

x2=56.03%×F1_2+16.42%×F2_2+10.65%×F3_2+7.41%×F4_1

(3)

x3=71.89%×F1_3+ 14.92%×F2_3+6.83%×F3_3

(4)

式中：x1為人口城鎮(zhèn)化指數(shù)，x2為經(jīng)濟(jì)城鎮(zhèn)化指數(shù)，x3為土地城鎮(zhèn)化指數(shù)；F為提取的主成分因子，F(xiàn)1_1表示人口城鎮(zhèn)化指數(shù)第一主成分的值，以此類推.據(jù)此計算湖北省103個縣(市、區(qū))人口城鎮(zhèn)化、土地城鎮(zhèn)化和土地城鎮(zhèn)化指數(shù)綜合得分，由于計算的城鎮(zhèn)化指數(shù)存在負(fù)數(shù)，無法代入耦合協(xié)調(diào)度模型計算，需要進(jìn)行一次標(biāo)準(zhǔn)化.方法同公式(1)，x1、x2、x3轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)化后的城鎮(zhèn)化指數(shù)X1、X2、X3.

2.5 空間格局統(tǒng)計模型 利用空間統(tǒng)計方法研究社會經(jīng)濟(jì)等要素的地理空間分布已經(jīng)引起國內(nèi)外許多學(xué)者的關(guān)注，標(biāo)準(zhǔn)距離(standard distance, SD)是經(jīng)典統(tǒng)計學(xué)的標(biāo)準(zhǔn)差在2維空間中的體現(xiàn)，以距離值來度量空間要素偏離重心的程度，通過對城鎮(zhèn)化指數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)距離分析城鎮(zhèn)化發(fā)展空間的中心與平均范圍，在空間尺度上可以明顯地判斷其集聚和離散的格局.標(biāo)準(zhǔn)距離模型為：

(5)

引入空間統(tǒng)計方法中的標(biāo)準(zhǔn)差橢圓法(standard deviational ellipse, SDE)揭示湖北省“人口-經(jīng)濟(jì)-土地”城鎮(zhèn)化質(zhì)量的中心性、方向性、展布性和空間形態(tài)的的特征.SDE法通過以平均中心(MeanCenter，MC)、長軸、短軸、方位角為基本參數(shù)的空間分布橢圓表達(dá)地理要素的空間特征，主要公式和參數(shù)計算參考趙作權(quán)等的研究[26]，具體過程利用ArcGIS 10.3的空間格局統(tǒng)計工具實(shí)現(xiàn).

(6)

(7)

(8)

2.6 耦合協(xié)調(diào)度模型 引入耦合協(xié)調(diào)度模型，對湖北省的人口、經(jīng)濟(jì)、土地城鎮(zhèn)化質(zhì)量進(jìn)行分析，土地是人口和產(chǎn)業(yè)在空間聚集的載體，而人口和產(chǎn)業(yè)在空間的聚集又推動著城鎮(zhèn)建設(shè)用地在空間的擴(kuò)張，人口城鎮(zhèn)化的發(fā)展需要一定的產(chǎn)業(yè)發(fā)展與之相適應(yīng)，而產(chǎn)業(yè)的發(fā)展也需要人口在空間上的聚集來支持[12].系統(tǒng)耦合度反映了3個子系統(tǒng)的協(xié)調(diào)發(fā)展程度，模型如下：

(9)

式中，C為系統(tǒng)耦合度，顯示各系統(tǒng)之間相互作用的強(qiáng)弱，但是不能顯示系統(tǒng)間的協(xié)調(diào)情況[25].X1、X2、X3分別指人口城鎮(zhèn)化指數(shù)、經(jīng)濟(jì)城鎮(zhèn)化指數(shù)和土地城鎮(zhèn)化指數(shù).

(10)

引入耦合協(xié)調(diào)度模型，在以耦合度表征的人口、經(jīng)濟(jì)、土地城鎮(zhèn)化之間相互作用的聯(lián)動強(qiáng)度基礎(chǔ)上，更好地表征“人口、經(jīng)濟(jì)、土地”三者之間的耦合協(xié)調(diào)程度，系統(tǒng)耦合協(xié)調(diào)度模型見下式：

(11)

3 結(jié)果分析

3.1 人口-經(jīng)濟(jì)-土地城鎮(zhèn)化質(zhì)量的空間分異 比較縣域內(nèi)的人口城鎮(zhèn)化指數(shù)、經(jīng)濟(jì)城鎮(zhèn)化指數(shù)和土地城鎮(zhèn)化指數(shù)發(fā)現(xiàn)(見圖1)，江漢區(qū)的人口城鎮(zhèn)化和經(jīng)濟(jì)城鎮(zhèn)化指數(shù)均為最高，經(jīng)濟(jì)城鎮(zhèn)化領(lǐng)先于人口城鎮(zhèn)化和土地城鎮(zhèn)化的縣市區(qū)包括黃石市的鐵山區(qū)、下陸區(qū)、西塞山區(qū)和黃石港區(qū)，武漢市的漢陽區(qū)、江岸區(qū)、青山區(qū)，襄陽市的襄城區(qū)，宜昌市的西陵區(qū)、伍家崗區(qū)和猇亭區(qū)，大部分是國家級重點(diǎn)開發(fā)區(qū).人口城鎮(zhèn)化水平領(lǐng)先于經(jīng)濟(jì)城鎮(zhèn)化和土地城鎮(zhèn)化的縣市區(qū)主要集中在湖北省中部地區(qū)和武漢市周邊，包括武漢市的武昌區(qū)、新洲區(qū)、江夏區(qū)、蔡甸區(qū)、洪山區(qū)、硚口區(qū)，荊州市的松滋市、荊州區(qū)、江陵縣，襄陽市的棗陽縣、?？悼h、南漳縣、宜城市、襄州區(qū)，宜昌市的當(dāng)陽市、枝江市、遠(yuǎn)安縣、夷陵區(qū)、五峰土家族自治縣、宜都市和點(diǎn)軍區(qū)等33個縣市區(qū).土地城鎮(zhèn)化指數(shù)領(lǐng)先于人口城鎮(zhèn)化和經(jīng)濟(jì)城鎮(zhèn)化的縣市區(qū)有58個，占56.3%，與國內(nèi)其他區(qū)域的研究相似[18]，反映出湖北省存在土地城鎮(zhèn)化水平過高，人口集聚與經(jīng)濟(jì)發(fā)展無法與空間開發(fā)相匹配.

3.2 人口-經(jīng)濟(jì)-土地城鎮(zhèn)化質(zhì)量的空間格局統(tǒng)計分析 城鎮(zhèn)化是典型的地理空間過程，特征橢圓可以描述城鎮(zhèn)化的空間分布特征，包括其中心性、方向性和展布性(見圖2)，標(biāo)準(zhǔn)距離顯示出經(jīng)濟(jì)城鎮(zhèn)化指數(shù)的空間分布集聚特征最顯著，人口城鎮(zhèn)化指數(shù)次之，集聚程度一般，土地城鎮(zhèn)化指數(shù)在空間上離散分布較強(qiáng).標(biāo)準(zhǔn)差橢圓顯示總體呈現(xiàn)“西(偏北)-東(偏南)”方向的空間格局，經(jīng)濟(jì)城鎮(zhèn)化的方位角最大(見表2)，表明湖北省經(jīng)濟(jì)發(fā)展向東南方向傾斜最大，土地城鎮(zhèn)化指數(shù)次之，人口城鎮(zhèn)化指數(shù)空間分布的標(biāo)準(zhǔn)差橢圓方位角最小.城鎮(zhèn)化指數(shù)平均中心顯示人口城鎮(zhèn)化指數(shù)的中心點(diǎn)處在最西端，經(jīng)濟(jì)城鎮(zhèn)化指數(shù)處在最東端，土地城鎮(zhèn)化指數(shù)和城鎮(zhèn)化綜合指數(shù)的平均中心比較吻合.“人口-經(jīng)濟(jì)-土地”城鎮(zhèn)化指數(shù)平均中心、標(biāo)準(zhǔn)距離、方位角的的空間錯位表明人口城鎮(zhèn)化、經(jīng)濟(jì)城鎮(zhèn)化和土地城鎮(zhèn)化在空間上的不平衡性.湖北省東部經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平較高，鄂西地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平相對較低.當(dāng)?shù)卣嗖扇”容^冒進(jìn)的土地城鎮(zhèn)化政策，經(jīng)濟(jì)城鎮(zhèn)化指數(shù)的平均中心應(yīng)當(dāng)適當(dāng)向西偏移，囿于湖北省西高東低的地貌格局，應(yīng)鼓勵人口走出鄂西山地，向更宜居的平原和低山丘陵移居.

圖1 人口-經(jīng)濟(jì)-土地城鎮(zhèn)化水平空間分

圖2 湖北省城鎮(zhèn)化綜合指數(shù)、標(biāo)準(zhǔn)距離、 平均中心和標(biāo)準(zhǔn)差橢圓分布地

指數(shù)標(biāo)準(zhǔn)差橢圓長半軸/km 短半軸/km平均中心 方位角 經(jīng)度 緯度 標(biāo)準(zhǔn)距離標(biāo)準(zhǔn)距離/km人口城鎮(zhèn)化指數(shù)235．53117．5996．752°112°23′30″E30°47′09″N186．15經(jīng)濟(jì)城鎮(zhèn)化指數(shù)227．67106．71103．04°112°58′14″E30°48′45″N177．79土地城鎮(zhèn)化指數(shù)251．06124．47100．72°112°44′10″E30°50′18″N198．15城鎮(zhèn)化綜合指數(shù)240．65118．5799．72°112°45′24″E30°49′10″N189．70

3.3 人口-經(jīng)濟(jì)-土地城鎮(zhèn)化耦合協(xié)調(diào)水平的空間分異 通過耦合度模型綜合測算，得到城鎮(zhèn)化綜合指數(shù)、系統(tǒng)耦合度、耦合協(xié)調(diào)度評價結(jié)果(見表3)，湖北省“人口-經(jīng)濟(jì)-土地”城鎮(zhèn)化的系統(tǒng)耦合度總體較高，系統(tǒng)耦合度值超過0.9的縣市區(qū)占66%(見圖3)，表明；城鎮(zhèn)化子系統(tǒng)間強(qiáng)度較大的地區(qū)集中在武漢城市圈、宜荊荊地區(qū)和襄十隨地區(qū)等經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)、產(chǎn)業(yè)集聚、空間聯(lián)動效應(yīng)較強(qiáng)的區(qū)域.系統(tǒng)耦合度低值區(qū)主要分散在山地、丘陵和江漢平原傳統(tǒng)的農(nóng)漁業(yè)地區(qū)，在主體功能區(qū)布局中多屬于重點(diǎn)生態(tài)功能區(qū)，經(jīng)濟(jì)城鎮(zhèn)化水平無法與土地城鎮(zhèn)化、人口城鎮(zhèn)化有效匹配，存在較為嚴(yán)重的滯后效應(yīng).

耦合協(xié)調(diào)度的空間差異明顯，人口城鎮(zhèn)化、土地城鎮(zhèn)化與經(jīng)濟(jì)城鎮(zhèn)化在不同地區(qū)的發(fā)展程度不同.參考前人研究[23]，運(yùn)用ArcGIS的自然間斷法將103縣市區(qū)的耦合協(xié)調(diào)度都劃分為3種類型：低水平協(xié)調(diào)耦合、中度協(xié)調(diào)耦合和高水平協(xié)調(diào)耦合(見圖4)，① 高水平協(xié)調(diào)耦合在空間上主要分布在武漢、宜昌、襄陽市及其周邊縣市區(qū)，該結(jié)構(gòu)與湖北省“一主兩副”的經(jīng)濟(jì)發(fā)展格局基本吻合.說明城鎮(zhèn)化系統(tǒng)內(nèi)人口、經(jīng)濟(jì)、土地城鎮(zhèn)化各方面發(fā)展協(xié)調(diào)程度高，經(jīng)濟(jì)水平提高有效促進(jìn)了人口向城鎮(zhèn)轉(zhuǎn)移，城鎮(zhèn)土地擴(kuò)張與經(jīng)濟(jì)發(fā)展需求匹配，土地集約利用水平較高.值得一提的是武漢城市圈雖然空間關(guān)聯(lián)作用的強(qiáng)度較高，但是區(qū)域內(nèi)部的發(fā)展協(xié)調(diào)性不足，內(nèi)部差異顯著，宜荊荊地區(qū)和襄十隨地區(qū)的耦合協(xié)調(diào)水平更為均衡.② 中度耦合協(xié)調(diào)型主要圍繞在在高水平協(xié)調(diào)耦合的縣市區(qū)周邊，包括掇刀區(qū)、恩施市、樊城區(qū)等35個縣市區(qū).該區(qū)域環(huán)境條件較好，應(yīng)該著力完善基本公共服務(wù)建設(shè)，提高在教育、醫(yī)療、文化、社會保障等方面的水平，改善投資環(huán)境，承接來自省內(nèi)大城市和東部地區(qū)的產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展.③ 低水平耦合協(xié)調(diào)類型在空間上主要分布在鄂西北秦巴山區(qū)和鄂東南大別山區(qū)等偏遠(yuǎn)地區(qū)，大多處于鄂西北的大巴山區(qū)、鄂西南武陵山區(qū)和鄂東大別山區(qū)，地形起伏較大不利于工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和建設(shè)，區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平低，人口城鎮(zhèn)化進(jìn)程慢，然而盲目無序的建設(shè)控使得建成區(qū)面積無序擴(kuò)張，提高土地利用的效率.深入推進(jìn)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)型升級是區(qū)域經(jīng)濟(jì)適應(yīng)新常態(tài)經(jīng)濟(jì)環(huán)境的首選策略.在生態(tài)環(huán)境優(yōu)良的地區(qū)，應(yīng)發(fā)揮產(chǎn)業(yè)園區(qū)的集聚優(yōu)勢，在重點(diǎn)鎮(zhèn)培育區(qū)域特色產(chǎn)業(yè).

圖3 湖北省人口-土地-經(jīng)濟(jì)城鎮(zhèn)化系統(tǒng) 耦合度空間格

圖4 湖北省人口-土地-經(jīng)濟(jì)城鎮(zhèn)化 耦合協(xié)調(diào)度空間格

4 結(jié)論

研究采用2015年湖北省所轄的103個縣(市、區(qū))作為橫向?qū)Ρ葐卧?，以期能夠獲得湖北省城鎮(zhèn)化耦合協(xié)調(diào)水平的空間格局.按照系統(tǒng)耦合度模型計算2015年湖北省各縣市區(qū)的“人口-經(jīng)濟(jì)-土地“城鎮(zhèn)化指數(shù)、耦合度及耦合協(xié)調(diào)度.

實(shí)證研究結(jié)果顯示，湖北省土地城鎮(zhèn)化水平過度發(fā)展，經(jīng)濟(jì)城鎮(zhèn)化過程動力不足，人口城鎮(zhèn)化質(zhì)量亟待提高，呈現(xiàn)土地城鎮(zhèn)化占主導(dǎo)，經(jīng)濟(jì)城鎮(zhèn)化滯后于人口城鎮(zhèn)化的基本態(tài)勢.這與全國的大形勢總體一致，地方政府通過大規(guī)模的征用農(nóng)用地并以不同方式出讓推動城鎮(zhèn)化快速發(fā)展，然而這種“要地不要農(nóng)民”嚴(yán)重傾向，也導(dǎo)致了一系列經(jīng)濟(jì)、社會和環(huán)境問題，特別是農(nóng)產(chǎn)品主產(chǎn)區(qū)和重點(diǎn)生態(tài)功能區(qū)應(yīng)該大力推進(jìn)保護(hù)基本農(nóng)田，維護(hù)區(qū)域生態(tài)環(huán)境.

空間格局統(tǒng)計分析顯示“人口-經(jīng)濟(jì)-土地”城鎮(zhèn)化指數(shù)平均中心、標(biāo)準(zhǔn)距離、方位角的的空間錯位表明了人口城鎮(zhèn)化、經(jīng)濟(jì)城鎮(zhèn)化和土地城鎮(zhèn)化在空間上的不平衡性.人口-經(jīng)濟(jì)-土地城鎮(zhèn)化耦合協(xié)調(diào)度的分析顯示，總體特征表現(xiàn)為耦合協(xié)調(diào)度整體較高，空間差異明顯，高耦合度區(qū)域?qū)?yīng)的耦合協(xié)調(diào)度也屬高值區(qū)域，所不同的是武漢城市圈內(nèi)部雖然“人口-經(jīng)濟(jì)-土地”城鎮(zhèn)化空間關(guān)聯(lián)程度較高，但是內(nèi)部協(xié)調(diào)水平差異較大，宜荊荊地區(qū)和襄十隨地區(qū)的耦合協(xié)調(diào)水平更為均衡.武漢市及其周邊區(qū)域“人口-經(jīng)濟(jì)-土地”城鎮(zhèn)化的空間關(guān)聯(lián)強(qiáng)度較大，但是區(qū)域內(nèi)的耦合協(xié)調(diào)水平空間差異較大，武漢與周邊地市未能形成城鎮(zhèn)化發(fā)展的良性互動.在城鎮(zhèn)化的路徑選擇上，應(yīng)當(dāng)充分考慮人口集聚、經(jīng)濟(jì)增長、土地利用、經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)、社會結(jié)構(gòu)的基本差異，制定適合當(dāng)?shù)匕l(fā)展水平的差異化政策，因地制宜的推進(jìn)城鎮(zhèn)化建設(shè)，同時發(fā)揮區(qū)域中心城市與城市群的作用.本文中從人口、經(jīng)濟(jì)、土地3個維度出發(fā)，構(gòu)建了新的城鎮(zhèn)化評價指標(biāo)體系，為城鎮(zhèn)化協(xié)調(diào)發(fā)展評價研究提供新的思路，有助于引導(dǎo)城鎮(zhèn)化健康發(fā)展.今后，將進(jìn)一步完善城鎮(zhèn)化指標(biāo)體系和方法，開展基于耦合協(xié)調(diào)性的時空變化研究.

表3 湖北省103個縣市區(qū)“人口-經(jīng)濟(jì)-土地”城鎮(zhèn)化綜合指數(shù)T、系統(tǒng)耦合度C、耦合協(xié)調(diào)度D的評價結(jié)果

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(責(zé)任編輯 郭定和)

Coupling coordination and spatial pattern among population,economic and land urbanization in Hubei

ZHU Mingming1,2,DONG Ying1,2, TIAN Lingling1,2, LUO Jing1,2

(1.Hubei Province Key Laboratory for Geographical Process Analysis and Simulation, Central China Normal University,Wuhan 430079, China;2.Academy of Wuhan Metropolitan Area, Central China Normal University, Wuhan 430079, China)

Building the population, economic and land urbanization indicator system of Hubei province,and using the methods of factor analysis, spatial statistics model and system coupling degree model are applied to examine the urbanization development, in terms of spatial differences, spatial patterns and coupling coordination relationship. The results indicates that: 1) Land urbanization is in a high level, the quality of economic urbanization is in a low level, and the quality of population urbanization needs to be further improve. 2) The quality of the “population - economy - land” urbanization presents regional imbalance, as well as not synchronous development of spatial pattern of urbanization. 3) The coupling degree in counties of Hubei is high overall, but unbalanced spatially. The regions in the subsystem of urbanization with high system coupling and coupling coordination degree, are gathered in the places, where are the economically developed, industrial agglomeration and strong spatial linkage effect, such as Wuhan metropolitan area,Yi-Jing-Jing areas and Xiang-Shi-Sui areas. Focusing on the urbanization in such dimensions under the background of new urbanization, which is helpful to enhance the understanding of the problems during the urbanization process, and provides a guide way for its healthy development.

population-economic-land urbanization; coupling coordination degree; spatial pattern;Hubei province

2017-06-01

國家自然科學(xué)基金 (41371183)和華中師范大學(xué)研究生教育創(chuàng)新項(xiàng)目(2016CXZZ17)資助

祝明明(1992-)，男，碩士生，E-mail:zmmcxh@163.com；羅靜，通信作者，教授，博士生導(dǎo)師，E-mail:luojing@mail.ccnu.edu.cn

1000-2375(2017)05-0531-08

F293.2

A

10.3969/j.issn.1000-2375.2017.05.017