嘉峪關(guān)市產(chǎn)業(yè)用地類型的空間集聚度與空間關(guān)聯(lián)度特征研究

姜群鷗，孫駟陽，王春麗，邵雅琪，王美林，聶承靜

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嘉峪關(guān)市產(chǎn)業(yè)用地類型的空間集聚度與空間關(guān)聯(lián)度特征研究

姜群鷗1,2，孫駟陽1,2，王春麗1,2，邵雅琪1,2，王美林1,2，聶承靜3

（1. 北京林業(yè)大學(xué)水土保持學(xué)院，北京 100038； 2. 北京林業(yè)大學(xué)水土保持與荒漠化防治教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 100083； 3. 河北經(jīng)貿(mào)大學(xué)公共管理學(xué)院，石家莊 050061）

為探究產(chǎn)業(yè)集聚形成與產(chǎn)業(yè)協(xié)同發(fā)展的機(jī)制，該研究以嘉峪關(guān)市為例，構(gòu)建產(chǎn)業(yè)空間集聚的單指標(biāo)評價(jià)體系，結(jié)合鄰域豐度因子和地類交互因子建立產(chǎn)業(yè)空間關(guān)聯(lián)的評價(jià)方法，利用基于產(chǎn)業(yè)的土地利用功能分類數(shù)據(jù)，計(jì)算研究區(qū)各產(chǎn)業(yè)的空間集聚度和不同產(chǎn)業(yè)間的空間關(guān)聯(lián)度，分析各產(chǎn)業(yè)的空間集聚水平及產(chǎn)業(yè)間的空間關(guān)聯(lián)程度。結(jié)果表明：1）主要分布在北部小范圍的第一產(chǎn)業(yè)用地空間集聚度整體偏低，第二產(chǎn)業(yè)集聚度總體偏高，產(chǎn)業(yè)發(fā)展聚集在北部或東部地區(qū)，第三產(chǎn)業(yè)聚集度也相對較高，相比第二產(chǎn)業(yè)分布更松散；2）制造業(yè)聚集度最高，分別在8%～20%與46%～64%之間形成2條不同寬度的密集帶，東部地區(qū)聚集效應(yīng)已經(jīng)初步形成，交運(yùn)倉儲和郵電信息業(yè)的斑塊集聚度在15%～23%之間形成特別密集的分布帶，產(chǎn)業(yè)用地尤其是交通運(yùn)輸業(yè)占地面積較大，但空間分布相對松散；3）第一產(chǎn)業(yè)用地因地處城區(qū)和近郊面積較小，與其他產(chǎn)業(yè)空間相關(guān)性低，第二產(chǎn)業(yè)用地對第三產(chǎn)業(yè)用地以及居住用地表現(xiàn)出排斥作用；4）采掘、冶煉與加工業(yè)和制造業(yè)都與公共資源生產(chǎn)供應(yīng)與管理用地關(guān)聯(lián)度均大于1，交運(yùn)倉儲和郵電信息業(yè)、商業(yè)服務(wù)業(yè)和公共管理與公共服務(wù)業(yè)與居住用地關(guān)聯(lián)度都偏高，且三者互相也具有一定的關(guān)聯(lián)度，說明人群的聚集與局部流動帶動服務(wù)業(yè)的發(fā)展?？臻g集聚度和空間關(guān)聯(lián)度較好地呈現(xiàn)產(chǎn)業(yè)集聚水平、表達(dá)產(chǎn)業(yè)間關(guān)聯(lián)關(guān)系。

土地利用；產(chǎn)業(yè)；集聚；空間關(guān)聯(lián)；鄰域關(guān)聯(lián)分析；嘉峪關(guān)

0 引 言

產(chǎn)業(yè)集聚是同一產(chǎn)業(yè)或多個產(chǎn)業(yè)持續(xù)、動態(tài)地結(jié)合在一起，并且不斷形成相互關(guān)聯(lián)的產(chǎn)業(yè)空間運(yùn)動[1]。產(chǎn)業(yè)集聚作為一種區(qū)域組織形式，能夠產(chǎn)生生產(chǎn)地理空間的專業(yè)化與集中化效應(yīng)，對區(qū)域經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和區(qū)域競爭力的提升起著重要推進(jìn)作用，并逐步成為地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展、產(chǎn)業(yè)升級的主要模式[2-4]。產(chǎn)業(yè)用地空間集聚是指圍繞某個特定領(lǐng)域和產(chǎn)業(yè)所形成的企業(yè)集合，區(qū)內(nèi)眾多的企業(yè)在產(chǎn)業(yè)上具有關(guān)聯(lián)性，彼此共享資源、技術(shù)、信息等要素，獲得規(guī)模經(jīng)濟(jì)和外部經(jīng)濟(jì)的雙重效益[5-8]；而產(chǎn)業(yè)用地空間關(guān)聯(lián)是指某一區(qū)域各產(chǎn)業(yè)在生產(chǎn)與再生產(chǎn)過程中所形成的直接和間接的相互依存、相互制約的經(jīng)濟(jì)聯(lián)系[9-11]。兩者都是能夠反映產(chǎn)業(yè)集聚水平的重要指標(biāo)[12-15]。因此，深入研究產(chǎn)業(yè)用地空間集聚與關(guān)聯(lián)，對產(chǎn)業(yè)集聚水平的測度、區(qū)域產(chǎn)業(yè)用地的合理配置、土地利用格局的優(yōu)化、產(chǎn)業(yè)鏈的完善和產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級等具有重要的指導(dǎo)意義。

國內(nèi)外已有的研究主要集中在利用集中度（concentration rati，CR）、區(qū)位商指數(shù)（location quotient）、赫芬達(dá)爾-赫爾曼指數(shù)（herfindahl-hirschman-index，HHI）、基尼系數(shù)（GINI）、投入產(chǎn)出模型等測度產(chǎn)業(yè)集聚。彭誠[13]應(yīng)用區(qū)位熵方法對民族開發(fā)區(qū)產(chǎn)業(yè)聚集度進(jìn)行了研究，提出適合民族開發(fā)區(qū)發(fā)展的政策建議；雷鵬[14]以不同企業(yè)的數(shù)量和各個企業(yè)總體就業(yè)人員平均人數(shù)為基本數(shù)據(jù)計(jì)算了中國20個制造業(yè)行業(yè)隨時間變化的H指數(shù)，計(jì)算得到這些制造業(yè)行業(yè)的E-G指數(shù)，分析表明整體產(chǎn)業(yè)在從勞動密集型向資本密集型，進(jìn)而再向技術(shù)密集型轉(zhuǎn)移時，產(chǎn)業(yè)聚集水平在不斷的提高。這些研究大部分只局限于產(chǎn)業(yè)的研究，使用地理空間數(shù)據(jù)、對其空間特征的測度體現(xiàn)嚴(yán)重不足[16-22]。然而，產(chǎn)業(yè)集聚首先所表現(xiàn)出的應(yīng)是空間、地理上的集聚現(xiàn)象，產(chǎn)業(yè)集聚所產(chǎn)生的變化最終也是以土地利用格局的改變呈現(xiàn)出來。因此，從空間格局來研究產(chǎn)業(yè)聚集對區(qū)域未來產(chǎn)業(yè)升級與規(guī)劃具有更加明確的指導(dǎo)作用[23-26]。

現(xiàn)階段很多地區(qū)和城市（尤其西北地區(qū)）面臨產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)單一、產(chǎn)能過剩、能源枯竭等問題，急需一條穩(wěn)妥的產(chǎn)業(yè)升級之路。而也曾經(jīng)歷過上述問題的嘉峪關(guān)市通過近幾年的產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型，逐漸改變了最初依托西北地區(qū)最大的碳鋼和不銹鋼生產(chǎn)基地酒泉鋼鐵而發(fā)展的較單一的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，形成了新能源汽車制造業(yè)、生態(tài)旅游業(yè)等多元產(chǎn)業(yè)格局，且經(jīng)濟(jì)發(fā)展穩(wěn)定提升，人均GDP在甘肅省前列，這說明嘉峪關(guān)市的產(chǎn)業(yè)升級是比較成功的。因此，本研究從產(chǎn)業(yè)用地空間集聚與空間關(guān)聯(lián)入手，采用鄰域分析方法，建立以斑塊為單元的小尺度、單指標(biāo)空間集聚度評價(jià)方法，結(jié)合鄰域豐度因子和地類交互因子建立產(chǎn)業(yè)空間關(guān)聯(lián)水平評價(jià)方法，對甘肅省嘉峪關(guān)市進(jìn)行產(chǎn)業(yè)用地空間集聚和空間關(guān)聯(lián)水平評價(jià)，分析研究區(qū)內(nèi)各產(chǎn)業(yè)的集聚分布特征以及產(chǎn)業(yè)間的關(guān)聯(lián)特征，剖析其產(chǎn)業(yè)用地格局的形成原因，把握其產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)特征，旨在為嘉峪關(guān)市以及同類型急需產(chǎn)業(yè)升級的城市的產(chǎn)業(yè)用地合理配置和土地利用格局優(yōu)化提供參考和依據(jù)，為絲綢之路重要節(jié)點(diǎn)在“一帶一路”大背景下的經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型升級提供合理的政策建議。

1 研究區(qū)概況

嘉峪關(guān)市地處甘肅省西北部，東經(jīng)98°17′，北緯39°47′，河西走廊中部。嘉峪關(guān)市設(shè)立雄關(guān)區(qū)、長城區(qū)、鏡鐵區(qū)3區(qū)，下轄3個鎮(zhèn)、47個社區(qū)，土地總面積2.935× 105hm2。全市年均氣溫在6.7～7.7 ℃之間，自然降水量年平均85.3 mm。嘉峪關(guān)市地勢西南高，地貌東北低，自然坡度13.3%。城區(qū)建在酒泉盆地西緣部的戈壁灘上，基建不占農(nóng)田，開發(fā)建設(shè)用地條件優(yōu)越，工廠及其他商用房屋、民用建筑等可大大縮短工期，且造價(jià)低廉。2015年全市常住人口24.39萬人，城鎮(zhèn)居民人均可支配收入30 714元，絕對額位于全甘肅省第一。第一產(chǎn)業(yè)由于城市大、農(nóng)村小，多屬城郊型農(nóng)業(yè)，農(nóng)、林、牧收入比重為70:9:21；第二產(chǎn)業(yè)圍繞中國西北地區(qū)最大的碳鋼和不銹鋼生產(chǎn)基地酒泉鋼鐵，初步形成了以鋼鐵產(chǎn)業(yè)為主體，冶金、建材、裝備制造、新能源、電解鋁及鋁制品加工、食品加工為骨干的工業(yè)體系；第三產(chǎn)業(yè)依托優(yōu)越地理區(qū)位，以較發(fā)達(dá)的交通運(yùn)輸業(yè)為基礎(chǔ)，形成了以批發(fā)市場為主體的批發(fā)零售市場體系，同時豐厚的旅游資源也帶動了住宿和餐飲等產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

2 研究方法與數(shù)據(jù)來源

2.1 產(chǎn)業(yè)空間集聚度評價(jià)方法

空間集聚不僅需要考慮某一產(chǎn)業(yè)用地類型的分布密度，還應(yīng)考慮各斑塊的相互位置關(guān)系、大小以及形狀，現(xiàn)有空間集聚評價(jià)方法往往通過多指標(biāo)進(jìn)行較大尺度的側(cè)面評價(jià)，而本文構(gòu)建的評價(jià)方法不僅能夠進(jìn)行單指標(biāo)評價(jià)，而且能夠直接計(jì)算每一個斑塊的空間集聚度，為區(qū)域小范圍的空間集聚研究提供了基礎(chǔ)[26-27]。

式中com表示第個產(chǎn)業(yè)用地斑塊的空間集聚度；是以產(chǎn)業(yè)用地斑塊幾何重心為圓點(diǎn)的半徑參數(shù)；D表示第個產(chǎn)業(yè)第個斑塊與第個斑塊幾何距離；a表示第個斑塊面積；（）為是地塊的用地類型。式（1）的分子部分表示在第個斑塊半徑范圍內(nèi)，屬性是耕地的斑塊面積之和。斑塊的空間集聚度com與半徑參數(shù)有關(guān)，不同半徑參數(shù)可理解為不同空間尺度，即不同尺度下斑塊的空間集聚度不同，因此在應(yīng)用該方法評價(jià)產(chǎn)業(yè)用地空間集聚度時，應(yīng)首先明確所采用的半徑參數(shù)大小。

2.2 產(chǎn)業(yè)空間關(guān)聯(lián)度評價(jià)方法

鄰域分析可通過特定斑塊與鄰近斑塊的面積關(guān)系，分析產(chǎn)業(yè)用地類型之間的相關(guān)程度，為了充分考慮各斑塊的相互位置關(guān)系、大小以及形狀，本文沿用空間集聚度的圓形鄰域定義方式進(jìn)行鄰域關(guān)系研究，結(jié)合鄰域豐度因子、地類交互因子分析基于產(chǎn)業(yè)功能的土地利用空間格局中各產(chǎn)業(yè)用地類型的鄰域關(guān)系與變化趨勢[27-28]。

鄰域豐度因子可反映斑塊上產(chǎn)業(yè)用地類型的鄰域關(guān)系，通過對比鄰域距離內(nèi)對應(yīng)產(chǎn)業(yè)用地類型的斑塊面積與距離內(nèi)所有斑塊面積和，表明鄰接邊界的復(fù)雜性；產(chǎn)業(yè)用地類型交互因子可綜合反映斑塊尺度上產(chǎn)業(yè)用地類型之間鄰域關(guān)系的強(qiáng)弱程度。具體算法如下[27]

式中F為鄰域豐度因子（表示斑塊編號，表示產(chǎn)業(yè)用地類型，表示鄰域半徑大小，用實(shí)際距離表示）；a為地類第個斑塊在半徑內(nèi)的面積和；a為第個斑塊在半徑內(nèi)的斑塊總面積；A為地類的斑塊總面積；為所有斑塊總面積。鄰域豐度越高，說明地類在斑塊半徑范圍內(nèi)聚集程度越大，柵格受地類的影響越大。

2.3 數(shù)據(jù)來源與處理

本研究所采用的基于產(chǎn)業(yè)功能分類的土地利用數(shù)據(jù)，是利用從Google Earth下載的遙感影像，首先進(jìn)行投影的定義與轉(zhuǎn)換，再采用遙感圖像目視解譯法，通過直接觀察判讀獲取特定目標(biāo)地塊信息，結(jié)合實(shí)地調(diào)查，對判讀結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證，精準(zhǔn)的獲取產(chǎn)業(yè)用地空間分布信息。本研究所采用的土地利用功能分類是依據(jù)中國42部門投入產(chǎn)出表，將嘉峪關(guān)市研究區(qū)的城市用地分為38種用地類型，并將其合并為4個一級分類（三大產(chǎn)業(yè)及居住用地）、8個二級分類。

為了便于空間聚集度的計(jì)算，本研究創(chuàng)建了以100 m為間隔的Fishnet（基于ArcGis CreateFishnet功能），并將其與原數(shù)據(jù)融合處理，形成20 877個產(chǎn)業(yè)用地斑塊，將斑塊編號、一級分類編號、二級分類編號、42部門編號、橫縱坐標(biāo)以及斑塊面積等信息加入到其屬性表，然后將數(shù)據(jù)屬性表導(dǎo)入MATLAB，實(shí)現(xiàn)空間集聚度、地類交互因子等計(jì)算。

3 結(jié)果與分析

3.1 嘉峪關(guān)市基于產(chǎn)業(yè)類型的土地利用功能分類

本研究基于全國第二次土地利用調(diào)查的土地利用功能分類標(biāo)準(zhǔn)、已搜集到的中國科學(xué)院資源環(huán)境科學(xué)數(shù)據(jù)中心的土地利用功能分類標(biāo)準(zhǔn)和投入產(chǎn)出表中的產(chǎn)業(yè)用地分類標(biāo)準(zhǔn)[29-30]，將嘉峪關(guān)市城區(qū)和部分近郊的土地利用功能分類如下：

第一產(chǎn)業(yè)功能用地分類：因主要針對城區(qū)和近郊，第一產(chǎn)業(yè)占地較少，因此，沒有進(jìn)一步劃分，統(tǒng)一為農(nóng)林牧漁業(yè)用地。

第二產(chǎn)業(yè)功能用地分類：共分為20類，并對各產(chǎn)業(yè)空間分布信息進(jìn)行提取。為了便于后面進(jìn)行空間聚類和關(guān)聯(lián)性分析，在此基礎(chǔ)上，將其進(jìn)行分類整合為采掘、冶煉與加工業(yè)、制造業(yè)、公共資源生產(chǎn)供應(yīng)與管理3類用地類型（圖1、表1）。

第三產(chǎn)業(yè)功能用地分類：共分為16類，并將其進(jìn)行分類整合為交運(yùn)倉儲和郵電信息業(yè)、商業(yè)服務(wù)業(yè)、公共管理與公共服務(wù)3種用地類型（表1、圖1）。

居住用地也是嘉峪關(guān)城區(qū)和近郊的主要用地類型，本研究將其單獨(dú)作為一類，分析居住用地和產(chǎn)業(yè)用地的空間聚集和相鄰關(guān)系。

圖1 嘉峪關(guān)市土地利用功能空間分布圖

3.2 嘉峪關(guān)市產(chǎn)業(yè)用地空間聚集度分析

本研究采用空間聚集度算法，估算了嘉峪關(guān)市城區(qū)和近郊8種不同功能用地的空間聚集度，揭示了不同功能用地空間聚集度的分異特征（圖2）。結(jié)果顯示，第一產(chǎn)業(yè)用地空間集聚度整體偏低，聚集度較高的區(qū)域主要分布在嘉峪關(guān)城區(qū)的西北部，面積相對較小，最大空間集聚度為23.1%，最小值為0，大部分斑塊集聚度集中在1.5%～1.75%（圖3），在該區(qū)間形成了密集帶，這也說明研究區(qū)內(nèi)農(nóng)林牧漁業(yè)空間集聚程度較低，主要是由于城區(qū)和近郊的農(nóng)業(yè)用地較少，密度相對較低。

表1 嘉峪關(guān)市基于產(chǎn)業(yè)類型的土地利用功能分類

相比第一產(chǎn)業(yè)用地，第二產(chǎn)業(yè)用地的空間集聚度總體偏高，且由東北向西南方向逐漸降低，表明嘉峪關(guān)市第二產(chǎn)業(yè)發(fā)展主要聚集在北部或東部地區(qū)。其中，采掘、冶煉與加工業(yè)用地主要分布在研究區(qū)北部，空間集聚度最大值為35%，在5%～15%之間形成了密集帶。該產(chǎn)業(yè)用地空間集聚呈由北向南緩慢減少的分布態(tài)勢，但空間聚集度總體偏高，表明該產(chǎn)業(yè)是嘉峪關(guān)市的主要產(chǎn)業(yè)，并存在一定規(guī)模。制造業(yè)用地是第二產(chǎn)業(yè)用地中空間聚集度最高，斑塊最大空間集聚度為69.5%，分別在8%～20%與46%～64%之間形成了2條不同寬度的密集帶，說明部分區(qū)域尤其是嘉峪關(guān)市東部地區(qū)的制造業(yè)聚集效應(yīng)已經(jīng)初步形成，而西部地區(qū)的聚集效應(yīng)雖不顯著，但占地總面積較大，聚集效應(yīng)也逐漸開始萌芽。從空間分布來看，整個制造業(yè)用地的空間聚集度由東向西呈梯度分布。公共資源生產(chǎn)供應(yīng)與管理用地主要分布在研究區(qū)北部，因該產(chǎn)業(yè)性質(zhì)特殊，主要用來滿足本區(qū)域生產(chǎn)生活的需要，因此，分布密度較小，空間聚集度相對也較小，空間集聚度的密集帶在1%～8%之間。

圖2 嘉峪關(guān)市產(chǎn)業(yè)集聚空間分布圖

第三產(chǎn)業(yè)用地和第二產(chǎn)業(yè)用地較為相似，空間聚集度相對較高。其中，交運(yùn)倉儲和郵電信息業(yè)的斑塊空間集聚度分布在10.4%～25%之間，且在15%～23%之間形成了特別密集的分布帶，說明該產(chǎn)業(yè)用地尤其是交通運(yùn)輸產(chǎn)業(yè)用地占地面積較大，但空間分布相對松散。從空間分布來看，其空間集聚度西北和南部較高，西部和東部的研究區(qū)邊緣地帶空間集聚度較低。商業(yè)服務(wù)業(yè)用地的空間集聚度較高的區(qū)域分布在嘉峪關(guān)東南和西北地區(qū)，且由東南和西北向中間遞減，說明嘉峪關(guān)東南和西北部地區(qū)商業(yè)服務(wù)業(yè)發(fā)達(dá)，中間地帶商業(yè)服務(wù)業(yè)相對零散。該用地類型在5%～20%之間形成一條密集帶。公共管理與公共服務(wù)用地在嘉峪關(guān)西南地區(qū)空間聚集度相對較高，由西南向東北地區(qū)遞減，主要斑塊的空間聚集度分布在5%～10%之間，集聚程度相對偏低。這說明嘉峪關(guān)市公共管理與公共服務(wù)水平有待進(jìn)一步提高，以更好的保障嘉峪關(guān)的生產(chǎn)與生活。

圖3 嘉峪關(guān)市產(chǎn)業(yè)集聚空間分布散點(diǎn)圖

與其他功能用地顯著不同，居住用地的空間聚集度差異顯著。從空間分布上來看，空間聚集度相對較高的區(qū)域主要分布在公共管理與公共服務(wù)業(yè)相對密集的西南地區(qū)，且由西南向東北地區(qū)遞減，梯度顯著。最高值達(dá)到39.1%。這表明公共管理與公共服務(wù)業(yè)的發(fā)達(dá)，會給居民生活帶來更多的便利，也相應(yīng)地會吸引更多的居民居住。周圍產(chǎn)業(yè)的不同，勢必會影響居住用地的分布。

3.3 嘉峪關(guān)市產(chǎn)業(yè)用地鄰域相關(guān)程度分析

本研究對嘉峪關(guān)市主要地類交互因子與鄰域距離的關(guān)系進(jìn)行分析時，將各產(chǎn)業(yè)的主要地類交互因子進(jìn)行了對數(shù)化處理，鄰域距離范圍由100 m至5 000 m以100 m為公差均勻變化（圖4）。若對數(shù)化地類交互因子大于0，即2種地類交互因子大于1，表明2種地類有較強(qiáng)的鄰域關(guān)系，若小于0，表示2種地類的相關(guān)性弱。整體來看，嘉峪關(guān)各地類交互因子對數(shù)化后均分布在0～1.5附近，隨著鄰域距離的增加各產(chǎn)業(yè)用地的鄰域相關(guān)程度呈現(xiàn)出了不同態(tài)勢，但都隨著鄰域距離的不斷增大而趨于穩(wěn)定。

對于第一產(chǎn)業(yè)，農(nóng)林牧漁業(yè)用地交互因子中，其他產(chǎn)業(yè)用地均由負(fù)值向0收斂，表明其他用地與農(nóng)林牧漁業(yè)用地空間相關(guān)性低，這主要是由于城郊農(nóng)林牧漁業(yè)用地面積相對較小所致，并且對于郊區(qū)而言，農(nóng)業(yè)與其它行業(yè)的相互帶動作用較弱。對于第二產(chǎn)業(yè)用地，采掘、冶煉與加工業(yè)與公共資源生產(chǎn)供應(yīng)與管理用地表現(xiàn)出了一定的關(guān)聯(lián)性，第二產(chǎn)業(yè)的采掘、冶煉與加工業(yè)和制造業(yè)與居住用地交互因子相比其他因子值最低，說明居住用地與冶煉與加工業(yè)和制造業(yè)的關(guān)聯(lián)性比較低，相互并無顯著的帶動作用；第三產(chǎn)業(yè)與第二產(chǎn)業(yè)不同，其商業(yè)服務(wù)業(yè)、公共管理與公共服務(wù)3種地類與居住用地的交互因子均大于0，表現(xiàn)出了較強(qiáng)的鄰域關(guān)系，這表明商業(yè)服務(wù)業(yè)和公共管理與公共服務(wù)的發(fā)展吸引了更多的居民居住，促進(jìn)了居民社區(qū)的發(fā)展；而用地面積相對較大的交運(yùn)倉儲和郵電信息業(yè)只對公共管理與公共服務(wù)表現(xiàn)出一定的關(guān)聯(lián)性，第三產(chǎn)業(yè)用地與第二產(chǎn)業(yè)用地的3種類型的交互因子均為負(fù)值，且低于與其他產(chǎn)業(yè)用地交互因子，體現(xiàn)出第二產(chǎn)業(yè)對第三產(chǎn)業(yè)用地發(fā)展有一定的抑制作用。

從表2來看，各產(chǎn)業(yè)用地的交互因子差異較大。其中，農(nóng)林牧漁業(yè)自空間關(guān)聯(lián)度最高，交運(yùn)倉儲和郵電信息業(yè)自空間關(guān)聯(lián)度最低。從不同產(chǎn)業(yè)的空間關(guān)聯(lián)度來看，農(nóng)林牧漁業(yè)與商業(yè)服務(wù)業(yè)的空間關(guān)聯(lián)度相對最高，這主要是由于城市近郊農(nóng)業(yè)主要為觀光農(nóng)業(yè)或者旅游農(nóng)業(yè)，所以帶動了周邊商業(yè)服務(wù)業(yè)的發(fā)展；其與居住用地的空間關(guān)聯(lián)度最低，這可能是由于城郊地帶農(nóng)田與農(nóng)戶居住用地分別相對集中，且農(nóng)田與農(nóng)戶居住用地存在一定距離。對于第二產(chǎn)業(yè)用地，采掘、冶煉與加工業(yè)與公共資源生產(chǎn)供應(yīng)用地的空間關(guān)聯(lián)度最高，制造業(yè)也與公共資源生產(chǎn)供應(yīng)用地空間關(guān)聯(lián)度最高。公共資源生產(chǎn)供應(yīng)用地可以為采掘、冶煉與加工業(yè)與制造業(yè)提供其所需要的能源和水資源。對于第三產(chǎn)用地，交運(yùn)倉儲和郵電信息業(yè)與各產(chǎn)業(yè)用地關(guān)聯(lián)度差異不大，說明該產(chǎn)業(yè)用地對各產(chǎn)業(yè)用地的影響較為平衡，僅相對居住用地和公共管理與公共服務(wù)用地關(guān)聯(lián)度略高一些；商業(yè)服務(wù)業(yè)與公共管理與公共服務(wù)均與居住用地的空間關(guān)聯(lián)度最高，且與其他第三產(chǎn)業(yè)用地也具有一定的關(guān)聯(lián)度；居住用地同樣與商業(yè)服務(wù)業(yè)和公共管理與公共服務(wù)關(guān)聯(lián)度較高，也說明第三服務(wù)業(yè)發(fā)展主要隨人群而聚集。

圖4 嘉峪關(guān)市產(chǎn)業(yè)用地類型對數(shù)化交互因子與鄰域距離的關(guān)系

表2 嘉峪關(guān)市各產(chǎn)業(yè)用地類型交互因子

4 結(jié) 論

本文對嘉峪關(guān)市各產(chǎn)業(yè)進(jìn)行了功能性分類，采用產(chǎn)業(yè)用地空間集聚評價(jià)的方法，將評價(jià)單元具體到斑塊，綜合考慮斑塊位置、形狀和面積，對研究區(qū)的空間集聚程度進(jìn)行了評價(jià)，并利用產(chǎn)業(yè)用地類型交互因子對各產(chǎn)業(yè)的相關(guān)性進(jìn)行了空間鄰域分析。主要結(jié)論如下：

1）第一產(chǎn)業(yè)農(nóng)林牧漁業(yè)因占地少，空間集聚低；第二產(chǎn)業(yè)中，制造業(yè)集聚程度最高，呈現(xiàn)出東北向西部由高到低呈梯度分布，并產(chǎn)生了2條密集帶，低值分布帶說明一定面積的制造業(yè)用地分布相對松散，高值分布帶雖然包含的斑塊數(shù)量較少，但反映出制造業(yè)已開始產(chǎn)生空間集聚效應(yīng)。采掘、冶煉與加工業(yè)相比制造業(yè)占地少，因此，集聚度相對略低，而公共資源生產(chǎn)供應(yīng)與管理盡管占地少但分布集中，顯示出一定的集聚效應(yīng)；第三產(chǎn)業(yè)中，占地較大的交運(yùn)倉儲和郵電信息業(yè)空間聚集度穩(wěn)定于一個范圍區(qū)帶之內(nèi)。商業(yè)服務(wù)業(yè)和公共管理與公共服務(wù)用地在遠(yuǎn)離第二產(chǎn)業(yè)集聚的西南、東南部集聚明顯；居住用地空間集聚程度差異明顯，沒有形成密集帶。

2）第一產(chǎn)業(yè)用地與其他產(chǎn)業(yè)空間相關(guān)性低，主要為觀光農(nóng)業(yè)或旅游農(nóng)業(yè)的近郊農(nóng)業(yè)帶動了商業(yè)服務(wù)業(yè)的發(fā)展，使得其與商業(yè)服務(wù)業(yè)相關(guān)性最高，城郊地帶農(nóng)田與農(nóng)戶居住用地分別相對集中以及兩者存在一定距離，使得其與居住用地的關(guān)聯(lián)性最低；公共資源生產(chǎn)供應(yīng)與管理用地與其他第二產(chǎn)業(yè)用地呈現(xiàn)出較強(qiáng)的關(guān)聯(lián)性，其可以為其他第二產(chǎn)業(yè)用地提供水和能源，此外，第三產(chǎn)業(yè)用地的3種地類都與居住用地呈現(xiàn)出較強(qiáng)的鄰域關(guān)系，且三者之間也具有一定的關(guān)聯(lián)度，說明人群的聚集與局部流動帶動了第三服務(wù)業(yè)的發(fā)展，交運(yùn)倉儲和郵電信息業(yè)與各產(chǎn)業(yè)用地都呈現(xiàn)出一定的關(guān)聯(lián)性且無明顯差異，其對各產(chǎn)業(yè)用地的影響較為均衡，說明該產(chǎn)業(yè)是各個產(chǎn)業(yè)的公共需求，整體來看，第三產(chǎn)業(yè)的三個地類與第二產(chǎn)業(yè)用地的關(guān)聯(lián)性都低于其他產(chǎn)業(yè)，體現(xiàn)出第二產(chǎn)業(yè)對第三產(chǎn)業(yè)用地發(fā)展具有抑制作用。

嘉峪關(guān)市的產(chǎn)業(yè)成功轉(zhuǎn)型離不開其第二產(chǎn)業(yè)集聚所凝聚的雄厚工業(yè)基礎(chǔ)，同時制造業(yè)的集聚和多元化發(fā)展也是在當(dāng)今鋼鐵市場疲軟下其能夠繼續(xù)保持迅速發(fā)展的動力保證，而制造業(yè)等第二產(chǎn)業(yè)所提供的就業(yè)機(jī)會以及當(dāng)?shù)卣诼糜巍h(huán)境保護(hù)和公共基礎(chǔ)設(shè)施上的投入對第三產(chǎn)業(yè)的發(fā)展與集聚又產(chǎn)生了有效的促進(jìn)作用，但第二產(chǎn)業(yè)的集聚所帶來的第三產(chǎn)業(yè)及居住用地的排斥作用也必定會產(chǎn)生第二產(chǎn)業(yè)產(chǎn)業(yè)園人流潮汐現(xiàn)象，如何優(yōu)化這土地利用格局以解決這一現(xiàn)象帶來的問題，也是當(dāng)今中國各大產(chǎn)業(yè)園的迫切需求，值得進(jìn)一步研究。

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Study on characteristics of spatial agglomeration and spatial correlation of industrial land in Jiayuguan city

Jiang Qun’ou1,2, Sun Siyang1,2, Wang Chunli1,2, Shao Yaqi1,2, Wang Meilin1,2, Nie Chengjing3

(1.,,100083,; 2.100083; 3.,050061,)

Industrial agglomeration plays a significant role in promoting regional economic development and regional competitiveness, and gradually becomes the main mode of regional economic development and industrial upgrading. Spatial agglomeration and correlation should not only consider the distribution density of an industrial land type, but also consider the location, size and shape of each patch. Neighborhood analysis can be used to analyze the correlation between industrial land types through the relationship between the area of specific patches and adjacent patches. This study applied the fishnet to divide the visual interpretation data into 20877 patches and calculated the spatial agglomeration degree and spatial correlation degree among 8 different industries in urban and suburban areas of Jiayuguan by establishing a single index evaluation system for industrial spatial agglomeration and combining the neighborhood abundance factor with the class interaction factor to establish the evaluation method of Industrial Spatial Association. And then the spatial agglomeration level and spatial correlation degree among industries were analyzed. The results showed that: 1) the first industry mainly distributed in a small area in the north, and the land spatial agglomeration was low. However, the second industrial land spatial agglomeration degree was high, and the industrial development mainly gathered in the northern or eastern region. As for the tertiary industry, its land spatial aggregation degree was relatively high, and has more dispersed distribution compared to the second industry. 2) Spatial agglomeration degree of manufacturing land was highest, and the largest spatial aggregation of the patches was 69.5%. There were two different dense zones between 8%-20% and 46%-64%, and the industrial cluster effect has initially formed in the eastern part. The spatial agglomeration of patches in transportation, warehousing, post and information industry has formed a particularly dense distribution belt between 15%-23%. Although the transportation industry land area was larger, its spatial distribution was dispersed. 3) The areas of agriculture, forestry, animal husbandry and fishery industry were relative small and had a low correlation with other industrial land, as the area of first industry was close to the urban area and the suburb. The second industrial land has shown a certain rejection effect on the tertiary industrial land and the residential land. 4) The interaction factor between the mining, smelting, processing and manufacturing and the production and supply and management of public resources was more than 1. The relationship between transportation, warehousing, post and information industry, commercial service industry and public management and public service and residential land was also high, and three of them were related to each other, which showed that the aggregation and local flow of the population promote the development of the tertiary industry. The spatial agglomeration degree and spatial correlation degree can accurately present industrial agglomeration level and express inter industry relationship. This study further illustrates that the successful transformation of Jiayuguan's industry can not be separated from the strong industrial base of its second industrial agglomeration. And the agglomeration and diversification of manufacturing industry is also the dynamic guarantee for the rapid development of the steel market under the weakness of the steel market. The employment opportunities provided by the manufacturing industry and other second products also have an effective role in promoting the development and agglomeration of the three industries.

land use; industry; agglomeration; spatial correlation; neighborhood correlation analysis; Jiayuguan city

姜群鷗，孫駟陽，王春麗，邵雅琪，王美林，聶承靜. 嘉峪關(guān)市產(chǎn)業(yè)用地類型的空間集聚度與空間關(guān)聯(lián)度特征研究[J]. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào)，2018，34(24)：274－282. doi：10.11975/j.issn.1002-6819.2018.24.033 http://www.tcsae.org

Jiang Qun’ou, Sun Siyang, Wang Chunli, Shao Yaqi, Wang Meilin, Nie Chengjing. Study on characteristics of spatial agglomeration and spatial correlation of industrial land in Jiayuguan city[J]. Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering (Transactions of the CSAE), 2018, 34(24): 274－282. (in Chinese with English abstract) doi：10.11975/j.issn.1002-6819.2018.24.033 http://www.tcsae.org

2018-05-14

2018-10-13

中央高?；究蒲袠I(yè)務(wù)費(fèi)專項(xiàng)（項(xiàng)目編號：2017JC15和2015ZCQ-SB-03）；國家科技重大專項(xiàng)項(xiàng)目（No.2017ZX07101004）；國家自然科學(xué)基金委重大研究計(jì)劃（No.91325302和No.91425303）；中國博士后基金（No.2014M560110）和河北省自然科學(xué)基金項(xiàng)目（D2015207002）

姜群鷗，副教授，博士，研究方向?yàn)橥恋乩米兓靶?yīng)。Email：jiangqo.dls@163.com

10.11975/j.issn.1002-6819.2018.24.033

F301.24

A

1002-6819(2018)-24-0274-09