都勻市城鄉(xiāng)建設(shè)用地時(shí)空變化特征分析

張杭杭，邢 穎，樂 立

（1.都勻市自然資源局；2.黔南民族師范學(xué)院旅游與資源環(huán)境學(xué)院；3.都勻市自然資源局，貴州 都勻 558000）

20世紀(jì)90年代以來，中國(guó)進(jìn)入城鎮(zhèn)化快速發(fā)展的時(shí)期，城鎮(zhèn)化進(jìn)程最顯著的表現(xiàn)為建設(shè)用地的不斷擴(kuò)張，農(nóng)用地尤其是耕地不斷減少。但是，部分城市的建設(shè)用地盲目擴(kuò)大，土地出現(xiàn)閑置、浪費(fèi)現(xiàn)象，同時(shí)農(nóng)村發(fā)展相對(duì)滯后，農(nóng)村人口大量流失。因此，建設(shè)用地的擴(kuò)張?zhí)卣饕恢笔峭恋乩?覆被變化（LUCC）的主要研究?jī)?nèi)容之一[1]。

目前，國(guó)內(nèi)外對(duì)于建設(shè)用地時(shí)空變化特征的研究較多，國(guó)外相對(duì)起步較早，在研究理論上已較為成熟，主要關(guān)注城市建設(shè)用地?cái)U(kuò)張與人口、經(jīng)濟(jì)、政策等之間的相關(guān)性。國(guó)內(nèi)對(duì)于建設(shè)用地時(shí)空變化特征的研究主要集中在以下幾個(gè)方面。一是研究方法，多結(jié)合GIS 或相關(guān)數(shù)理模型，如遙感、主成分分析法、重心-GTWR 模型、植被指數(shù)法等分析建設(shè)用地變化的空間分布特點(diǎn)及驅(qū)動(dòng)力影響因素[2-3]。二是隨著系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)的發(fā)展，很多學(xué)者開始重視建設(shè)用地?cái)U(kuò)張與地理空間要素之間的關(guān)系，采用耦合協(xié)調(diào)度、地理加權(quán)回歸等方法分析建設(shè)用地?cái)U(kuò)張與資源、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、人口之間的關(guān)聯(lián)度[4-5]。三是研究區(qū)域，目前較多學(xué)者對(duì)于建設(shè)用地時(shí)空變化研究的區(qū)域主要集中在中國(guó)東部經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平較高、建設(shè)用地?cái)U(kuò)張較快的地區(qū)，如京津冀、長(zhǎng)三角、廣佛經(jīng)濟(jì)區(qū)、長(zhǎng)江中游經(jīng)濟(jì)帶、杭州灣等[6-7]。對(duì)于西部地區(qū)的研究主要集中在個(gè)別省會(huì)城市，對(duì)于西部縣域小城鎮(zhèn)的研究較少。

本文以貴州省黔南州首府都勻市為研究區(qū)，都勻市是貴州首批新型城鎮(zhèn)化的試點(diǎn)城市，自2010年起城鎮(zhèn)化發(fā)展較快，利用都勻市2009-2017年土地利用變更調(diào)查數(shù)據(jù)，以GIS 為手段，分析都勻市近十年各鄉(xiāng)鎮(zhèn)城鄉(xiāng)建設(shè)用地時(shí)空變化特征，以期為都勻市土地規(guī)劃管理部門以及西部類似小城鎮(zhèn)提供決策參考。

1 研究區(qū)概況

都勻市是貴州省黔南州布依族苗族自治州的首府，位于貴州高原東南斜坡、苗嶺山脈南側(cè)，黔中高原向黔南傾斜的過渡地帶，地勢(shì)北部和西部高、南部和東部低，高差較為明顯，在山地和河谷之間分布有小盆地和小平原。全市總面積2 285 km2，地貌類型劃分為丘陵（低丘、中丘）、山地（低山、中低山、中中山、中高山）和盆地（低盆地、中盆地），山地占總面積的82.83%，丘陵面積占13.51%，盆地面積占3.66%。平均海拔938 m。境內(nèi)有湘黔鐵路、錢桂鐵路、貴廣高速鐵路、蘭海高等級(jí)公路、貴興高等級(jí)公路、夏蓉高等級(jí)公路和都香高等級(jí)公路（在建）等鐵路和公路干線穿過，乘車當(dāng)日可到達(dá)廣西防城港出海，交通便利，是西南地區(qū)連接珠三角地區(qū)出海的重要交通樞紐。

2 數(shù)據(jù)來源及研究方法

2.1 數(shù)據(jù)來源

都勻市土地相關(guān)數(shù)據(jù)來源于都勻市自然資源局2009-2017年土地變更調(diào)查數(shù)據(jù)。以2009年、2013年、2017年三個(gè)時(shí)間節(jié)點(diǎn)為主要數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)，分析都勻市城鄉(xiāng)建設(shè)用地的動(dòng)態(tài)變化特征。都勻市人口與社會(huì)經(jīng)濟(jì)研究數(shù)據(jù)主要來源于都勻市統(tǒng)計(jì)局《2009-2017年都勻市統(tǒng)計(jì)年鑒》。本研究運(yùn)用ArcGIS 生成都勻市土地利用現(xiàn)狀圖、建設(shè)用地專題圖等，采用《土地利用現(xiàn)狀分類》（GB/T 21010—2017）進(jìn)行土地利用的分類。

2.2 研究方法

2.2.1 單一土地利用動(dòng)態(tài)度

單一土地利用類型動(dòng)態(tài)度是直觀地反映單一土地類型變化的幅度與速度，易于通過類型間的比較反映變化的差異，探測(cè)變化的驅(qū)動(dòng)因素或約束因素[8]。通常情況下，單一土地利用動(dòng)態(tài)度計(jì)算的是年均動(dòng)態(tài)度，公式為：

式中，K為研究區(qū)域某種土地利用類型的動(dòng)態(tài)度；Ua、Ub分別為研究期初及期末某一種土地利用類型在的面積；T為研究時(shí)長(zhǎng)。

2.2.2 土地利用結(jié)構(gòu)信息熵

土地利用結(jié)構(gòu)是用來反映某個(gè)區(qū)域系統(tǒng)宏觀尺度上的土地用地結(jié)構(gòu)特征[9]。

式中，Ki為各種土地類型的面積；i為土地的種類；Si為某一種地類面積與該區(qū)域土地面積的百分比；H為土地利用結(jié)構(gòu)信息熵，熵值越大，說明不同職能的用地類型越多[9]。

另外，還可以利用建設(shè)用地變化均衡度和優(yōu)勢(shì)度來描述區(qū)域建設(shè)用地變化類型之間面積大小的差異及各類型的結(jié)構(gòu)格局。

式中，I為均衡度；Hmax為最大信息熵。I值接近1，建設(shè)用地越接近均衡狀態(tài)。

式中，J為優(yōu)勢(shì)度，與均衡度成反比。

3 都勻市土地利用總體變化特征

通過比對(duì)都勻市土地利用現(xiàn)狀數(shù)據(jù)，可以看出，都勻市土地利用以林地為主，建設(shè)用地相對(duì)集中分布于中北部，其余則分布在山間谷地。都勻位于云貴高原的中部，地貌為黔中山原向黔南傾斜的過渡地帶，山地占全市總面積80%以上。因此，林地面積較大，2017年林地占全市土地面積的59.355%。其次為耕地，2017年耕地占比為19.925%，反映出都勻市土地利用結(jié)構(gòu)中農(nóng)業(yè)用地的比重較大，這也是多數(shù)縣域小城鎮(zhèn)土地利用的特點(diǎn)。從表1可以看出，2009-2017年，都勻市呈明顯增長(zhǎng)趨勢(shì)的主要為建設(shè)用地，建設(shè)用地面積由2009年的7 437.45 hm2增長(zhǎng)到2017年的9 808.86 hm2，而耕地、林地、草地的面積均呈減少趨勢(shì)。反映出近十年都勻市城市擴(kuò)張速度較快，對(duì)建設(shè)用地需求較大。

表1 2009-2017年都勻市土地利用狀況

4 都勻市城鄉(xiāng)建設(shè)用地時(shí)空變化特征

4.1 都勻市城鄉(xiāng)建設(shè)用地規(guī)模變化

都勻市在“十二五”期間緊抓機(jī)遇，按照“一圈兩翼”的發(fā)展目標(biāo)，大力進(jìn)行城市開發(fā)建設(shè)。城鄉(xiāng)建設(shè)用地總面積呈逐年增長(zhǎng)的趨勢(shì)，總面積由2017年的7 437.45 hm2增加到2019年9 808.86 hm2。但從整個(gè)地區(qū)土地利用類型看，建設(shè)用地所占比重仍然較低，2017年都勻市建設(shè)用地總面積比例僅為4.292%。從表2可以看出，建設(shè)用地中面積增長(zhǎng)最大的為建制鎮(zhèn)。其總面積在2009年、2013年、2017年分別為505.7 hm2、887.7 hm2、1 649.13 hm2，2013 到2017年增長(zhǎng)較為顯著，三年面積增長(zhǎng)了761.43 hm2。其次為城市用地、交通用地和村莊用地，城市用地由2009年的1 666.64 hm2增加到2017年的2 019.49 hm2，交通用地由2009年的1 016.6 hm2增加到2017年的 1 559.92 hm2，村莊用地在2009年、2013年、2017年的面積分別為3 157.26 hm2、3 347.64 hm2、3 449.97 hm2，2009年到2013年增長(zhǎng)較快。建設(shè)用地中水利及公共設(shè)施用地增長(zhǎng)不顯著，9年間面積累計(jì)增加3.08 hm2。以上地類都屬于9年間呈穩(wěn)定增長(zhǎng)的地類，除以上地類外，采礦用地呈先增加后減少的趨勢(shì)，總體呈少量增長(zhǎng)的趨勢(shì)，9年間累積增加17.24 hm2。風(fēng)景名勝及特殊用地則呈現(xiàn)小幅減少后逐漸增加的趨勢(shì)，9年間累積增加18.78 hm2。

將都勻市2009-2017年的城鄉(xiāng)建設(shè)用地增長(zhǎng)速度與9年間都勻市非農(nóng)人口的增長(zhǎng)速度相比，得到都勻市城鄉(xiāng)建設(shè)用地?cái)U(kuò)展彈性系數(shù)，系數(shù)值為0.59。其小于國(guó)際公認(rèn)標(biāo)準(zhǔn)的1.12，說明都勻市城鄉(xiāng)建設(shè)用地面積總量增長(zhǎng)和城市人口增長(zhǎng)之間不協(xié)調(diào)，建設(shè)用地?cái)U(kuò)展的速度趕不上人口增長(zhǎng)量。

表2 2009-2017年都勻市建設(shè)用地地類構(gòu)成

4.2 都勻市城鄉(xiāng)建設(shè)用地變化速度

通過數(shù)據(jù)分析，都勻市2009-2017年建設(shè)用地整體呈增長(zhǎng)趨勢(shì)，2009-2017年增長(zhǎng)率為3.54%。由圖1可以看出，2009-2017年都勻市城鄉(xiāng)建設(shè)用地中增長(zhǎng)最快的土地利用類型是建制鎮(zhèn)用地，顯著高于其他所有地類，2009-2017年均增長(zhǎng)率達(dá)25.12%。其次有一定增長(zhǎng)的是交通用地，9年間年均增長(zhǎng)率為5.94%，城市用地、村莊用地、風(fēng)景名勝及特殊用地面積增長(zhǎng)均不顯著，2009-2017年增長(zhǎng)率分別為2.35%、1.03%、1.24%。最后，增長(zhǎng)最不明顯的是采礦用地和水利及公共設(shè)施用地，9年間增長(zhǎng)率分別為0.48%、0.065%。

圖1 2009-2017年都勻市城鄉(xiāng)建設(shè)用地 各地類變化速率

呈現(xiàn)出這種增長(zhǎng)趨勢(shì)的主要原因是都勻市在此段時(shí)期內(nèi)一直進(jìn)行勻東新區(qū)的開發(fā)建設(shè)和農(nóng)村居民點(diǎn)的整理，隨著大量農(nóng)民向城鎮(zhèn)的轉(zhuǎn)移，建制鎮(zhèn)用地的面積顯著增長(zhǎng)。伴隨著城市新區(qū)的開發(fā)，交通用地及交通設(shè)施有了一定的發(fā)展，因此交通用地也呈現(xiàn)出一定的增長(zhǎng)趨勢(shì)。

4.3 都勻市城鄉(xiāng)建設(shè)用地地類構(gòu)成分析

從城鄉(xiāng)建設(shè)用地地類構(gòu)成進(jìn)行分析（見表3），都勻市城鄉(xiāng)建設(shè)用地結(jié)構(gòu)中所占比重最大的是村莊用地，村莊用地在2009年、2013年、2017年所占比重分別為42.451%、39.733%、35.172%，呈明顯下降趨勢(shì)。其次是城市用地，從三個(gè)時(shí)間段的數(shù)據(jù)來看，城市用地也呈現(xiàn)下降趨勢(shì)，2009-2017年下降了1.821%。呈現(xiàn)出較為明顯上升趨勢(shì)的是建制鎮(zhèn)，從2009年的6.799%上升到2017年的16.813%。以上數(shù)據(jù)反映出都勻市的城市發(fā)展相對(duì)落后，呈現(xiàn)出大農(nóng)村景觀特點(diǎn)，同時(shí)也反映出近幾年受都勻市城市發(fā)展規(guī)劃及相關(guān)政策影響，鄉(xiāng)鎮(zhèn)發(fā)展速度較快，大量農(nóng)民進(jìn)入城鎮(zhèn)帶動(dòng)了城鎮(zhèn)的發(fā)展，使得村莊用地不斷減少，建制鎮(zhèn)用地不斷擴(kuò)大。城鎮(zhèn)化還將是都勻市今后很長(zhǎng)時(shí)間段內(nèi)的主要發(fā)展趨勢(shì)。地類結(jié)構(gòu)中呈緩慢上升趨勢(shì)的有交通用地，9年間累積上升2.204%?？傮w上呈下降趨勢(shì)的有采礦用地、水利及公共設(shè)施用地、風(fēng)景名勝特殊用地，以上地類所占比重都不大，同時(shí)下降趨勢(shì)都不顯著。2017年，都勻市城鄉(xiāng)建設(shè)用地地類結(jié)構(gòu)為：村莊＞城市＞建制鎮(zhèn)＞交通用地＞水利及公共設(shè)施用地＞采礦用地＞風(fēng)景名勝及特殊用地。

為充分分析都勻市城鄉(xiāng)建設(shè)用地地類結(jié)構(gòu)特征，此處引入信息熵進(jìn)行說明。信息熵值越高，說明用地結(jié)構(gòu)中地類數(shù)越多，各地類面積比例相差越小，土地利用結(jié)構(gòu)越均衡。通過表4數(shù)據(jù)可以看出，都勻市城鄉(xiāng)建設(shè)用地地類信息熵從2009到2017年呈增長(zhǎng)趨勢(shì)，從2009年的1.583 2 上升到2017年的1.651 8，反映出都勻市建設(shè)用地結(jié)構(gòu)越發(fā)合理。均衡度和優(yōu)勢(shì)度互為負(fù)值，均衡度值越接近1，說明均衡性程度越高。通過均衡度和優(yōu)勢(shì)度的數(shù)據(jù)可以看出，都勻市城鄉(xiāng)建設(shè)用地在地類結(jié)構(gòu)和面積變化上逐漸趨于均衡理想狀態(tài)。

從整體來看，都勻市城鄉(xiāng)用地結(jié)構(gòu)中以建制鎮(zhèn)用地增長(zhǎng)較快，城鎮(zhèn)化發(fā)展趨勢(shì)顯著，均衡度較為接近1，優(yōu)勢(shì)度逐漸下降，反映都勻市近十年在建設(shè)用地的開發(fā)利用和地類結(jié)構(gòu)上較為合理。

5 都勻市城鄉(xiāng)建設(shè)用地空間變化分析

都勻市城鄉(xiāng)建設(shè)用地空間分布情況如圖2所示，2009年都勻市城鄉(xiāng)建設(shè)用地主要為零星分布，分布地點(diǎn)為各鄉(xiāng)鎮(zhèn)的中心區(qū)。2019-2013年，都勻市城鄉(xiāng)建設(shè)用地出現(xiàn)較為顯著的增長(zhǎng)，分布具有相對(duì)集中性，主要集中分布在北部地區(qū)，呈條帶狀分布，尤其集中在小圍寨辦事處的北部到沙包堡辦事處的南部。但受地形條件影響，都勻市中心城區(qū)發(fā)展趨勢(shì)主要沿河流谷地分布，呈南北延伸狀。2013-2017年，建設(shè)用地主要發(fā)展方向是在原有基礎(chǔ)上進(jìn)行進(jìn)一步的擴(kuò)張，呈現(xiàn)“一城帶兩區(qū)”山地城鎮(zhèn)化發(fā)展體系，形成以都勻老城區(qū)和經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)為核心、建制鎮(zhèn)為支撐和人口聚集村為補(bǔ)充的城鎮(zhèn)集群發(fā)展格局。

結(jié)合表5的數(shù)據(jù)可以看出，都勻市各鄉(xiāng)鎮(zhèn)在9年間建設(shè)用地變化最大的主要集中在甘塘鎮(zhèn)、洛邦鎮(zhèn)和大坪鎮(zhèn)（2014年行政區(qū)域劃調(diào)整為綠茵湖辦事處和勻東鎮(zhèn)）。綠茵湖產(chǎn)業(yè)園區(qū)是都勻市重點(diǎn)打造的工業(yè)產(chǎn)業(yè)園區(qū)，該區(qū)臨近都勻市中心城區(qū)，位于中心城區(qū)的西南側(cè)，主要為裝備制造、輕工業(yè)、特色食品加工、茶產(chǎn)業(yè)、電子信息等工業(yè)部門的集中分布區(qū)。綠茵湖辦事處（原甘塘鎮(zhèn)）建設(shè)用地面積從2009年566.43 hm2增加到2017年的947.52 hm2，年均增長(zhǎng)率7.48%。洛邦鎮(zhèn)和大坪鎮(zhèn)在2014年鄉(xiāng)鎮(zhèn)合并成勻東鎮(zhèn)，為都勻市“一圈兩翼”發(fā)展方向中的一個(gè)重點(diǎn)建設(shè)新城區(qū)：洛邦鎮(zhèn)建設(shè)用地面積從2009年355.72 hm2增加到2017年的732.99 hm2，年均增長(zhǎng)率11.82%。大坪鎮(zhèn)建設(shè)用地面積在2009年、2013年、2017年的面積分別為807.5 hm2、1 019.66 hm2、1 669.1 hm2，2009-2013年年均增長(zhǎng)率為6.49%，2013-2017年年均增長(zhǎng)率為15.92%?？梢钥闯觯喜⒑蟮膭驏|鎮(zhèn)在2014年后呈現(xiàn)出顯著發(fā)展趨勢(shì)。

其余鄉(xiāng)鎮(zhèn)以農(nóng)業(yè)生產(chǎn)為主，人口結(jié)構(gòu)以農(nóng)業(yè)人口為主，建設(shè)用地主要集中分布在這些鄉(xiāng)鎮(zhèn)的中心鎮(zhèn)區(qū)，中心鎮(zhèn)區(qū)是各鄉(xiāng)鎮(zhèn)的農(nóng)貿(mào)市場(chǎng)、商業(yè)街、學(xué)校等

圖2 都勻市各鄉(xiāng)鎮(zhèn)建設(shè)用地分布情況

公共設(shè)施的集中分布區(qū)域，因此這部分地區(qū)建設(shè)用地呈零星分布，且通過表5數(shù)據(jù)可以看出，這部分鄉(xiāng)鎮(zhèn)建設(shè)用地?cái)U(kuò)張速度較慢，但總體呈增長(zhǎng)趨勢(shì)。

表5 都勻市各鄉(xiāng)鎮(zhèn)城鄉(xiāng)建設(shè)用地面積

6 結(jié)論

通過對(duì)都勻市2009-2017年城鄉(xiāng)建設(shè)用地?cái)?shù)據(jù)的分析，筆者得出以下結(jié)論。

一是都勻市2009-2017年城鄉(xiāng)建設(shè)用地總體呈增長(zhǎng)趨勢(shì)，但面積在全市比重中仍然較低，反映都勻市作為西南地區(qū)小城鎮(zhèn)仍然相對(duì)落后的狀況。建設(shè)用地的擴(kuò)張伴隨著耕地和未利用地的減少，反映都勻市建設(shè)用地開發(fā)主要來自耕地和對(duì)未利用地的開發(fā)。今后要加大對(duì)建設(shè)用地的挖潛力度、加大對(duì)土地的集約利用，盤活區(qū)域內(nèi)低效閑置土地，注重城鎮(zhèn)建設(shè)的同時(shí)也要注意對(duì)耕地資源的保護(hù)。

二是都勻市城鄉(xiāng)建設(shè)用地的地類結(jié)構(gòu)中，以村莊用地為主要類型，但9年間面積增長(zhǎng)較快的為建制鎮(zhèn)用地，反映都勻市城鎮(zhèn)化在近十年有了一定的發(fā)展，這也將是今后近段時(shí)間內(nèi)的一大趨勢(shì)。此外，通過采用信息熵、均衡度、優(yōu)勢(shì)度等數(shù)據(jù)對(duì)都勻市建設(shè)用地結(jié)構(gòu)的合理性分析得出，都勻市建設(shè)用地整體開發(fā)利用結(jié)構(gòu)合理，在地類面積占比和構(gòu)成上均呈均衡發(fā)展?fàn)顟B(tài)。在今后的開發(fā)建設(shè)中，要注意建設(shè)用地開發(fā)與經(jīng)濟(jì)發(fā)展之間的協(xié)同性，形成城鎮(zhèn)建設(shè)與經(jīng)濟(jì)發(fā)展協(xié)調(diào)同步的狀態(tài)。

三是在空間布局上，通過圖表分析可以明顯看出，都勻市城鄉(xiāng)建設(shè)用地的分布主要呈現(xiàn)出一中心、兩副翼和四周點(diǎn)狀分布的特征。圍繞小圍寨辦事處、沙包堡辦事處的一中心，西側(cè)綠茵湖辦事處、東側(cè)勻東鎮(zhèn)為兩副翼，其余鄉(xiāng)鎮(zhèn)呈散點(diǎn)狀分布。受地形條件的限制，中心城區(qū)呈南北帶狀延伸。在今后的城市發(fā)展中要結(jié)合各鄉(xiāng)鎮(zhèn)人口分布特征，結(jié)合都勻市城鎮(zhèn)建設(shè)用地?cái)U(kuò)張較快的特征，合理引導(dǎo)人口分布，避免人口過于集中在中心城區(qū)，其次還要注意對(duì)斗篷山-茶園水庫(kù)、螺螄殼、馬鞍山等生態(tài)保護(hù)區(qū)的保護(hù)和毛尖茶產(chǎn)旅區(qū)、平浪鎮(zhèn)、歸蘭水族鄉(xiāng)農(nóng)業(yè)集中區(qū)等地的發(fā)展。