西安市土地利用效益與城鎮(zhèn)化耦合協(xié)調(diào)關(guān)系

仉振宇, 朱記偉, 解建倉(cāng),, 張永進(jìn), 馬增輝

(1.西安理工大學(xué) 省部共建西北旱區(qū)生態(tài)水利國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室, 西安 710048;2.陜西高校新型智庫(kù) 生態(tài)水利與可持續(xù)發(fā)展研究中心, 西安 710048;3.陜西省土地工程建設(shè)集團(tuán) 國(guó)土資源部 退化及未利用土地整治工程重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室, 西安 710075)

土地資源是城鎮(zhèn)化運(yùn)行的載體，是人類賴以生存和發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)，既有自然屬性，又有經(jīng)濟(jì)屬性[1]。土地利用效益是指區(qū)域土地上投入的勞動(dòng)資本以及所消耗資源的產(chǎn)出總量，它能反映資源優(yōu)化配置的程度，表明自然資源、勞動(dòng)價(jià)值以及資金等投入的實(shí)現(xiàn)程度，是衡量土地利用可持續(xù)性的重要標(biāo)度[2-3]。城鎮(zhèn)化作為驅(qū)動(dòng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展、推動(dòng)社會(huì)進(jìn)步和區(qū)域協(xié)調(diào)發(fā)展的主要?jiǎng)恿Γ乾F(xiàn)代化的必由之路，也是現(xiàn)代化的必然結(jié)果，其速度和質(zhì)量對(duì)城鎮(zhèn)產(chǎn)業(yè)發(fā)展具有重要影響，而城鎮(zhèn)化水平是一個(gè)國(guó)家發(fā)達(dá)程度的重要標(biāo)志之一[4-6]。隨著我國(guó)城鎮(zhèn)化進(jìn)程的不斷推進(jìn)，經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展與土地資源利用的矛盾日益顯著，環(huán)境污染、土地退化、人地關(guān)系矛盾突出等環(huán)境問(wèn)題也隨之凸顯，土地利用效益與城鎮(zhèn)化的協(xié)調(diào)發(fā)展水平研究已經(jīng)成為土地管理學(xué)科的熱點(diǎn)問(wèn)題[7-8]。實(shí)現(xiàn)土地利用效益與城鎮(zhèn)化的耦合協(xié)調(diào)發(fā)展，尋求兩者之間均衡、健康的發(fā)展關(guān)系，對(duì)于土地資源高效管理和利用以及城市規(guī)劃和可持續(xù)發(fā)展具有重要意義[9-10]。國(guó)外學(xué)者對(duì)土地利用與城鎮(zhèn)化的相關(guān)研究主要包括通過(guò)主成分分析法等方法探究由城鎮(zhèn)化引起的土地利用和景觀格局時(shí)空演變[11]，在計(jì)算歸一化植被指數(shù)(NDVI)以及城市熱場(chǎng)變異指數(shù)(UTFVI)等參數(shù)的基礎(chǔ)上對(duì)地表溫度進(jìn)行估算并研究土地利用變化和城鎮(zhèn)化對(duì)城市氣候的影響[12-13]，在大尺度范圍下探索土地城鎮(zhèn)化質(zhì)量(LUQ)時(shí)空特征及影響因素[14]。國(guó)內(nèi)學(xué)者的相關(guān)研究主要集中在城鎮(zhèn)化測(cè)度[15-17]、土地利用效益評(píng)價(jià)及空間格局演變[18-22]、城鎮(zhèn)化系統(tǒng)內(nèi)部之間的相互影響[23-25]等方面，以城市群或省份等為研究區(qū)的大尺度下土地利用與城鎮(zhèn)化之間的協(xié)調(diào)發(fā)展關(guān)系研究較為豐富[26-32]，而以重點(diǎn)城市為范圍進(jìn)行土地利用效益與城鎮(zhèn)化耦合協(xié)調(diào)發(fā)展研究逐漸成為相關(guān)領(lǐng)域的研究趨勢(shì)[33-34]?！蛾P(guān)中平原城市群發(fā)展規(guī)劃》明確了西安建設(shè)國(guó)家中心城市的目標(biāo)定位。西安作為中國(guó)西部經(jīng)濟(jì)與交通中心樞紐、國(guó)家新經(jīng)濟(jì)中心城市以及“精英之城”，經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展迅速，國(guó)際影響力顯著提升，帶動(dòng)西部高水平發(fā)展并輻射全國(guó)，努力改變中國(guó)經(jīng)濟(jì)東強(qiáng)西弱、南強(qiáng)北弱的不平衡發(fā)展現(xiàn)狀，將成為未來(lái)全球格局下具有全球競(jìng)爭(zhēng)力與可塑性的國(guó)際化大都市。本研究在構(gòu)建土地利用效益與城鎮(zhèn)化水平指標(biāo)體系的基礎(chǔ)上，計(jì)算2005—2015年土地利用效益與城鎮(zhèn)化水平評(píng)價(jià)指數(shù)，探究耦合協(xié)調(diào)關(guān)系，通過(guò)計(jì)算灰色關(guān)聯(lián)度對(duì)兩者的相互影響以及關(guān)聯(lián)性進(jìn)行分析研究，對(duì)西安建設(shè)絲綢之路經(jīng)濟(jì)帶新起點(diǎn)、國(guó)家中心城市以及國(guó)際化大都市過(guò)程中，以土地資源的高效利用優(yōu)化城鎮(zhèn)化布局和形態(tài)、推動(dòng)城市建設(shè)規(guī)劃與土地利用效益協(xié)調(diào)發(fā)展以及緩和發(fā)展過(guò)程中產(chǎn)生的人地關(guān)系矛盾具有重要意義。

1 研究區(qū)概況

西安市位于黃河流域中部關(guān)中平原腹地，處于東經(jīng)170°40′—109°49′，北緯33°42′—34°45′，轄境東西長(zhǎng)約204 km，南北最大寬度約116 km，面積為10 108 km2。西安市屬于暖溫帶半濕潤(rùn)大陸性季風(fēng)氣候，季節(jié)性變化明顯，四季冷暖干濕分明，全市年平均氣溫為13.3℃，平原區(qū)干旱指數(shù)為1.29～2，無(wú)霜期220 d左右，多年平均降水量為740.4 mm，蒸發(fā)量由北向南逐漸減少。西安市現(xiàn)轄新城、碑林、雁塔、蓮湖、未央、灞橋、閻良、長(zhǎng)安、臨潼、鄠邑、高陵11個(gè)區(qū)以及藍(lán)田、周至兩個(gè)縣，有7個(gè)國(guó)家級(jí)開(kāi)發(fā)區(qū)，并代管一個(gè)國(guó)家級(jí)新區(qū)，即西咸新區(qū)。截至2018年，城市建成區(qū)面積達(dá)700.27 km2，年末全市常住人口1 000.37萬(wàn)人，經(jīng)濟(jì)運(yùn)行情況較為良好，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)布局較為合理，城市治理已經(jīng)取得較為顯著的成效，人民生活水平不斷提高。近年來(lái)，西安市以國(guó)家中心城市為依托，加快國(guó)家化大都市建設(shè)，成為帶動(dòng)大關(guān)中、引領(lǐng)大西北、輻射北方內(nèi)陸地區(qū)的核心城市。

2 數(shù)據(jù)來(lái)源與研究方法

2.1 數(shù)據(jù)來(lái)源

本次研究的數(shù)據(jù)來(lái)源于西安市統(tǒng)計(jì)局發(fā)布的《西安統(tǒng)計(jì)年鑒》。研究對(duì)統(tǒng)計(jì)年鑒中2005—2015年的數(shù)據(jù)進(jìn)行篩選，直接使用部分?jǐn)?shù)據(jù)作為指標(biāo)數(shù)據(jù)，同時(shí)對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算處理，獲得部分指標(biāo)，用于計(jì)算西安市土地利用效益指數(shù)以及城鎮(zhèn)化水平指數(shù)，在此基礎(chǔ)上對(duì)西安市土地利用效益與城鎮(zhèn)化的耦合協(xié)調(diào)關(guān)系進(jìn)行研究。

2.2 研究方法

2.2.1 指標(biāo)體系構(gòu)建 本次研究從土地利用效益以及城鎮(zhèn)化水平兩個(gè)方面選取相關(guān)評(píng)價(jià)指標(biāo)。土地利用效益和城鎮(zhèn)化水平是多維復(fù)雜系統(tǒng)，影響因素較多，需要從協(xié)調(diào)發(fā)展、可持續(xù)發(fā)展、系統(tǒng)學(xué)等多角度全面考慮指標(biāo)選取。通過(guò)研究和總結(jié)大量的參考文獻(xiàn)，在借鑒相關(guān)研究成果的基礎(chǔ)上，融入創(chuàng)新思維，將土地利用效益劃分為經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益和生態(tài)效益3個(gè)子系統(tǒng)，每個(gè)子系統(tǒng)選取5個(gè)指標(biāo)(總計(jì)15個(gè)指標(biāo))進(jìn)行土地利用效益測(cè)度；將城鎮(zhèn)化水平劃分為人口城鎮(zhèn)化、經(jīng)濟(jì)城鎮(zhèn)化、社會(huì)城鎮(zhèn)化、生態(tài)城鎮(zhèn)化和教育城鎮(zhèn)化5個(gè)子系統(tǒng)，每個(gè)子系統(tǒng)選取5個(gè)指標(biāo)(總計(jì)25個(gè)指標(biāo))進(jìn)行城鎮(zhèn)化水平測(cè)度。所構(gòu)建的指標(biāo)體系見(jiàn)表1和表2。

表1 土地利用效益指標(biāo)體系

表2 城鎮(zhèn)化水平指標(biāo)體系

按照科學(xué)性、綜合性、系統(tǒng)性、可比性的原則以及前人的相關(guān)研究進(jìn)行指標(biāo)選取。

地均GDP、地均固定資產(chǎn)投資額、地均二、三產(chǎn)業(yè)增加值、地均財(cái)政收入以及地均社會(huì)消費(fèi)品零售額表征土地利用過(guò)程中經(jīng)濟(jì)產(chǎn)出的水平以及產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整情況；人口密度、人均擁有道路面積、人均城建區(qū)面積、地均公共交通客運(yùn)總量以及地均從業(yè)人數(shù)表征土地對(duì)人口數(shù)量的承載能力以及對(duì)居民生活的滿足情況；城市園林綠地面積、人均公共綠地面積、建成區(qū)綠化覆蓋率、年末綠化覆蓋面積以及垃圾無(wú)害化處理率表征土地的生態(tài)利用狀態(tài)。

非農(nóng)業(yè)人口數(shù)、鄉(xiāng)村非農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)從業(yè)人員比重、城鎮(zhèn)化率、城市人口自然增長(zhǎng)率以及第二、三產(chǎn)業(yè)從業(yè)人口比重表征城鎮(zhèn)人口數(shù)量的增長(zhǎng)以及就業(yè)情況的變化；人均GDP、城鎮(zhèn)居民人均可支配收入、人均固定資產(chǎn)投資額、人均社會(huì)消費(fèi)品零售額以及二三產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值占GDP比重表征城鎮(zhèn)化過(guò)程中勞動(dòng)資金投入、經(jīng)濟(jì)發(fā)展和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)變化；每萬(wàn)人擁有醫(yī)院床位數(shù)、燃?xì)馄占奥?、全社?huì)車輛數(shù)、路燈盞數(shù)以及移動(dòng)電話用戶數(shù)表征城鎮(zhèn)化對(duì)社會(huì)生活的積極影響；污水處理率、清掃保潔面積、市容環(huán)衛(wèi)專用車輛設(shè)備數(shù)、污水再生利用量以及清運(yùn)生活垃圾表征城鎮(zhèn)生態(tài)保護(hù)和綠色發(fā)展情況；每萬(wàn)人在校大學(xué)生數(shù)、科技活動(dòng)人員、普通高等教育教職工數(shù)、特殊教育專任教師數(shù)以及科技活動(dòng)經(jīng)費(fèi)使用總額表征人才教育與科研創(chuàng)新發(fā)展。

2.2.2 評(píng)價(jià)模型構(gòu)建

(1) 指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)化。本次研究采用均值化法[35]對(duì)指標(biāo)數(shù)據(jù)進(jìn)行無(wú)量綱化處理，消除量綱和數(shù)量級(jí)對(duì)指標(biāo)評(píng)價(jià)的影響，均值化后各指標(biāo)的均值為1。均值化法計(jì)算公式為：

(1)

(2) 確定指標(biāo)權(quán)重。在閱讀大量相關(guān)研究文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上，基于客觀性原則，最終選擇變異系數(shù)法確定土地利用效益和城鎮(zhèn)化水平各個(gè)指標(biāo)的權(quán)重，其計(jì)算公式為：

(2)

(3)

(4)

式中：wj為第j個(gè)指標(biāo)的權(quán)重；δj為第j個(gè)指標(biāo)的變異系數(shù)；σj為第j個(gè)指標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)差。

(3) 評(píng)價(jià)指數(shù)計(jì)算。由標(biāo)準(zhǔn)化后的指標(biāo)數(shù)值以及計(jì)算所得的權(quán)重，可計(jì)算土地利用效益以及城鎮(zhèn)化水平的評(píng)價(jià)指數(shù)，計(jì)算公式為：

(5)

(6)

式中：U1，U2分別為土地利用效益以及城鎮(zhèn)化水平評(píng)價(jià)指數(shù)；yj為土地利用效益指標(biāo)中第j個(gè)指標(biāo)；wj為土地利用效益水平指標(biāo)中第j個(gè)指標(biāo)的權(quán)重；yi為城鎮(zhèn)化水平指標(biāo)中第i個(gè)指標(biāo)；wi為城鎮(zhèn)化水平指標(biāo)中第i個(gè)指標(biāo)的權(quán)重。

(4) 耦合協(xié)調(diào)度計(jì)算。耦合度是指系統(tǒng)或者要素之間相互作用、影響的程度[36]。采用耦合協(xié)調(diào)度模型進(jìn)行土地利用效益與城鎮(zhèn)化水平耦合協(xié)調(diào)度計(jì)算，計(jì)算公式為：

(7)

T=αU1+βU2

(8)

(9)

式中：C為土地利用效益與城鎮(zhèn)化水平耦合度；T為土地利用效益和城鎮(zhèn)化水平綜合評(píng)價(jià)指數(shù)；D為耦合協(xié)調(diào)度。

耦合協(xié)調(diào)度的取值范圍為[0,1]。為了更好地說(shuō)明土地利用效益與城鎮(zhèn)化水平耦合的程度，將計(jì)算所得的耦合協(xié)調(diào)度進(jìn)行等級(jí)劃分，耦合協(xié)調(diào)度越大，所處的協(xié)調(diào)狀態(tài)越好，反之則越差，耦合協(xié)調(diào)度等級(jí)劃分見(jiàn)表3。

(5) 灰色關(guān)聯(lián)度計(jì)算。灰色關(guān)聯(lián)度可以衡量某個(gè)系統(tǒng)受其他因素影響的相對(duì)強(qiáng)弱，便于分析系統(tǒng)與各指標(biāo)之間的關(guān)系。灰色關(guān)聯(lián)度計(jì)算公式為：

(10)

(11)

式中：ξj(i)為灰色關(guān)聯(lián)系數(shù)；Δj(i)為土地利用效益評(píng)價(jià)體系中第j個(gè)指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)化后的數(shù)值與城鎮(zhèn)化水平指數(shù)的絕對(duì)差值或者城鎮(zhèn)化水平評(píng)價(jià)體系中第j個(gè)指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)化后的數(shù)值與土地利用效益指數(shù)的絕對(duì)差值；Δ(max)為絕對(duì)差值中的最大值；Δ(min)為絕對(duì)差值中的最小值；α為分辨系數(shù)，取值范圍為[0,1]，通常取0.5；Rj為灰色關(guān)聯(lián)度；m為研究年份的數(shù)量。Rj越大，表示土地利用效益評(píng)價(jià)體系的指標(biāo)對(duì)城鎮(zhèn)化(或者城鎮(zhèn)化水平評(píng)價(jià)體系的指標(biāo)對(duì)土地利用效益)影響程度越高。

表3 協(xié)調(diào)度等級(jí)劃分

3 結(jié)果與分析

3.1 土地利用效益與城鎮(zhèn)化評(píng)價(jià)

3.1.1 土地利用效益評(píng)價(jià) 對(duì)所獲取的原始數(shù)據(jù)計(jì)算及整理后，獲得土地利用效益指標(biāo)權(quán)重(表1)。在此基礎(chǔ)上，對(duì)2005—2015年西安市土地利用的經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益、生態(tài)效益進(jìn)行評(píng)價(jià)(圖1)。近10 a，西安市土地利用效益指數(shù)增長(zhǎng)了2.77倍，且呈現(xiàn)出持續(xù)增長(zhǎng)的現(xiàn)象。土地利用效益指數(shù)在2005—2014年增長(zhǎng)速度較快且較為穩(wěn)定，而在2014—2015年增長(zhǎng)速度明顯減緩。經(jīng)濟(jì)效益指數(shù)在2005—2015年增長(zhǎng)了4.71倍，2005—2014年呈現(xiàn)出逐年增加的趨勢(shì)，而后則有所下降，2007—2014年增長(zhǎng)速度較快；生態(tài)效益指數(shù)在2005—2015年增長(zhǎng)了1.9倍，但是指數(shù)總體較小，其增長(zhǎng)符合“較快增長(zhǎng)—平穩(wěn)發(fā)展—緩慢增長(zhǎng)”的趨勢(shì)；社會(huì)效益指數(shù)增長(zhǎng)幅度較小且增長(zhǎng)速度緩慢，其在土地利用效益指數(shù)中占比最少，發(fā)展相對(duì)滯后。

圖1 2005-2015年西安市土地利用效益指數(shù)

土地利用效益指數(shù)3個(gè)子系統(tǒng)在所研究的各個(gè)年份中均表現(xiàn)出“經(jīng)濟(jì)效益指數(shù)>生態(tài)效益指數(shù)>社會(huì)效益指數(shù)”，且自2008年開(kāi)始，經(jīng)濟(jì)效益指數(shù)占據(jù)了絕對(duì)主導(dǎo)地位，這在一定程度上說(shuō)明了經(jīng)濟(jì)效益對(duì)土地利用效益具有重要貢獻(xiàn)。在“十五”規(guī)劃期間，西安市以西部大開(kāi)發(fā)為發(fā)展契機(jī)，進(jìn)一步擴(kuò)大經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)模，實(shí)現(xiàn)了經(jīng)濟(jì)平穩(wěn)增長(zhǎng)，土地利用結(jié)構(gòu)與區(qū)域布局更加合理。2009年國(guó)務(wù)院發(fā)布實(shí)施《關(guān)中—天水經(jīng)濟(jì)區(qū)發(fā)展規(guī)劃》，提出將西安建設(shè)成為國(guó)際化大都市。在此基礎(chǔ)上，西安市深化土地制度改革，優(yōu)化土地資源配置，積極推動(dòng)城鄉(xiāng)統(tǒng)籌建設(shè)和生態(tài)環(huán)境治理協(xié)調(diào)發(fā)展，土地利用效益持續(xù)增加。

3.1.2 城鎮(zhèn)化評(píng)價(jià) 對(duì)所獲取的原始數(shù)據(jù)計(jì)算及整理后，獲得城鎮(zhèn)化水平指標(biāo)權(quán)重(表2)。在此基礎(chǔ)上，對(duì)2005—2015年西安市城鎮(zhèn)化的人口城鎮(zhèn)化、經(jīng)濟(jì)城鎮(zhèn)化、社會(huì)城鎮(zhèn)化、生態(tài)城鎮(zhèn)化以及教育城鎮(zhèn)化進(jìn)行評(píng)價(jià)(圖2)。2005—2015年西安市城鎮(zhèn)化水平指數(shù)逐年增長(zhǎng)，2015年較2005年增長(zhǎng)了2.21倍。2008—2009年城鎮(zhèn)化水平指數(shù)增長(zhǎng)速度顯著增加，而在2013—2015年則有所放緩。經(jīng)濟(jì)城鎮(zhèn)化指數(shù)增長(zhǎng)了3.57倍，2005—2014年其增長(zhǎng)速度較為平穩(wěn)，而2014—2015年經(jīng)濟(jì)城鎮(zhèn)化的發(fā)展顯著減慢；生態(tài)城鎮(zhèn)化指數(shù)增長(zhǎng)了1.93倍，除2009—2010年出現(xiàn)小幅下降外，其余年份均呈現(xiàn)逐年遞增的現(xiàn)象，2008—2009年以及2012—2013年增長(zhǎng)速度較快；社會(huì)城鎮(zhèn)化指數(shù)增長(zhǎng)了2.38倍，增長(zhǎng)速度較為平穩(wěn)；教育城鎮(zhèn)化指數(shù)在2005—2015年增長(zhǎng)了2.08倍，其數(shù)值在2005—2014年持續(xù)增長(zhǎng)，僅在2014—2015年出現(xiàn)小幅下降；人口城鎮(zhèn)化指數(shù)未發(fā)生明顯變化。

城鎮(zhèn)化5個(gè)子系統(tǒng)中，經(jīng)濟(jì)城鎮(zhèn)化指數(shù)和生態(tài)城鎮(zhèn)指數(shù)在城鎮(zhèn)化水平指數(shù)中占比最大，在2009年之前(含2009年)生態(tài)城鎮(zhèn)化占據(jù)主導(dǎo)地位，而在2009年后經(jīng)濟(jì)城鎮(zhèn)化成為對(duì)城鎮(zhèn)化水平指數(shù)影響最大的子系統(tǒng)；社會(huì)城鎮(zhèn)化指數(shù)與教育城鎮(zhèn)化指數(shù)交替上升，對(duì)城鎮(zhèn)化水平指數(shù)影響較為顯著；而人口城鎮(zhèn)化指數(shù)所占比重最小，對(duì)城鎮(zhèn)化水平指數(shù)影響較小?！笆濉币?guī)劃期間，西安市持續(xù)推進(jìn)城鄉(xiāng)一體化發(fā)展，加快經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式轉(zhuǎn)變，不斷加快城鎮(zhèn)化建設(shè)。2010年以來(lái)，西安市圍繞“八水繞長(zhǎng)安”的主題開(kāi)展了一系列生態(tài)恢復(fù)治理工程，采取水土資源復(fù)合開(kāi)發(fā)利用模式，在進(jìn)行生態(tài)環(huán)境治理的同時(shí)促進(jìn)城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展，是經(jīng)濟(jì)城鎮(zhèn)化指數(shù)與生態(tài)城鎮(zhèn)化指數(shù)共同上升的重要原因之一。

圖2 2005-2015年西安市城鎮(zhèn)化指數(shù)

3.1.3 綜合評(píng)價(jià) 在對(duì)2005—2015年西安市土地利用效益和城鎮(zhèn)化水平指標(biāo)原始數(shù)據(jù)進(jìn)行處理的基礎(chǔ)上，獲得各年份土地利用效益指數(shù)、城鎮(zhèn)化水平指數(shù)以及土地利用效益和城鎮(zhèn)化綜合評(píng)價(jià)指數(shù)，并對(duì)其進(jìn)行評(píng)價(jià)分析(圖3)。2005—2015年土地利用效益指數(shù)、城鎮(zhèn)化水平指數(shù)以及土地利用效益和城鎮(zhèn)化綜合評(píng)價(jià)指數(shù)均呈現(xiàn)出逐年遞增的趨勢(shì)，表明近10 a西安市土地利用所帶來(lái)的效益影響較為顯著，城鎮(zhèn)化發(fā)展勢(shì)頭良好，二者的綜合發(fā)展水平逐年上升，呈現(xiàn)出相互促進(jìn)的發(fā)展態(tài)勢(shì)。2005—2007年西安市土地利用效益相對(duì)滯后于城鎮(zhèn)化發(fā)展，2008年土地利用效益暫處于領(lǐng)先狀態(tài)，而2008—2009年城鎮(zhèn)化發(fā)展速度顯著提升，重新占據(jù)主導(dǎo)地位。2010—2015年土地利用效益成為影響兩者綜合發(fā)展的主要因素，綜合評(píng)價(jià)指數(shù)在2015年達(dá)到峰值1.541 0。對(duì)2005—2015年土地利用效益指數(shù)、城鎮(zhèn)化水平指數(shù)以及土地利用效益和城鎮(zhèn)化綜合評(píng)價(jià)指數(shù)進(jìn)行線性擬合[37](圖3)，所得結(jié)果為：

Y1=0.1245x+0.2531，R2=0.9920
Y2=0.1165x+0.3009，R2=0.9865
YT=0.1205x+0.2770，R2=0.9960

(12)

擬合程度良好，土地利用效益指數(shù)增長(zhǎng)速度略大于城鎮(zhèn)化水平指數(shù)，城鎮(zhèn)化水平仍有一定的提升空間。

3.2 耦合協(xié)調(diào)度結(jié)果與分析

根據(jù)各年份的土地利用效益指數(shù)與城鎮(zhèn)化水平指數(shù)計(jì)算得出土地利用效益與城鎮(zhèn)化的耦合協(xié)調(diào)度(圖4)。2005—2015年西安市土地利用效益與城鎮(zhèn)化的耦合協(xié)調(diào)度逐年遞增，由2005年的0.476 0增長(zhǎng)為2015年的0.877 7，其耦合協(xié)調(diào)狀態(tài)由瀕臨失調(diào)轉(zhuǎn)變?yōu)榱己脜f(xié)調(diào)。2005—2015年西安市土地利用效益與城鎮(zhèn)化的耦合協(xié)調(diào)演變過(guò)程可劃分為3個(gè)階段：失調(diào)衰退階段(2005—2006年)、過(guò)渡發(fā)展階段(2007—2012年)、協(xié)調(diào)發(fā)展階段(2013—2015年)。

圖3 2005-2015年西安市土地利用效益、城鎮(zhèn)化水平以及綜合評(píng)價(jià)指數(shù)

圖4 2005-2015年西安市耦合協(xié)調(diào)度

(1) 失調(diào)衰退階段。2005—2006年西安市土地利用效益與城鎮(zhèn)化耦合協(xié)調(diào)度分別為0.470 6，0.492 9，耦合協(xié)調(diào)狀態(tài)為瀕臨失調(diào)，且耦合協(xié)調(diào)度增長(zhǎng)較為緩慢。在這一階段中，由于西安市的實(shí)際建設(shè)發(fā)展?fàn)顟B(tài)與迫切的發(fā)展增速需求之間存在一定的差距，且西安市位于西北干旱區(qū)，水資源較為缺乏，生態(tài)系統(tǒng)較為脆弱，土地利用效益和城鎮(zhèn)化處于較低的發(fā)展水平，導(dǎo)致兩者的耦合協(xié)調(diào)發(fā)展依舊處于較低的水平，且兩者之間尚未形成緊密的協(xié)調(diào)關(guān)系。但是由于20世紀(jì)初西安市整體發(fā)展?fàn)顩r較為良好，社會(huì)發(fā)展穩(wěn)定，經(jīng)濟(jì)運(yùn)行較為平穩(wěn)，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)較為合理，具有良好的建設(shè)基礎(chǔ)和發(fā)展前景，土地利用效益與城鎮(zhèn)化未出現(xiàn)較為嚴(yán)重的失調(diào)現(xiàn)象。

(2) 過(guò)渡發(fā)展階段。2007—2012年期間，西安市土地利用效益與城鎮(zhèn)化耦合協(xié)調(diào)度由0.551 0增加為0.788 4，耦合協(xié)調(diào)狀態(tài)由勉強(qiáng)協(xié)調(diào)(2007—2008年)轉(zhuǎn)變?yōu)槌跫?jí)協(xié)調(diào)(2009年)，最終達(dá)到中級(jí)協(xié)調(diào)(2010—2012年)。西安市土地利用效益和城鎮(zhèn)化水平均有所提高，政府更加重視兩者之間的協(xié)調(diào)發(fā)展。隨著多項(xiàng)土地保護(hù)政策出臺(tái)以及生態(tài)環(huán)境治理與修復(fù)項(xiàng)目的開(kāi)展，土地利用空間結(jié)構(gòu)日趨合理，土地利用效益增加較為顯著，在人口、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、生態(tài)、教育城鎮(zhèn)化多角度發(fā)展的背景下，西安市城鎮(zhèn)化進(jìn)程加快。土地利用效益與城鎮(zhèn)化相互影響、相互促進(jìn)，一定程度上實(shí)現(xiàn)了兩者的協(xié)調(diào)發(fā)展。

(3) 協(xié)調(diào)發(fā)展階段。2013—2015年西安市土地利用效益與城鎮(zhèn)化耦合協(xié)調(diào)度分別為0.840 4，0.874 1，0.917 7，耦合協(xié)調(diào)狀態(tài)由良好協(xié)調(diào)(2013—2014年)轉(zhuǎn)變?yōu)閮?yōu)質(zhì)協(xié)調(diào)(2015年)，且耦合協(xié)調(diào)度增長(zhǎng)速度較快，增長(zhǎng)幅度為9.20%。在這一階段中，西安市土地利用效益與城鎮(zhèn)化已經(jīng)處于相對(duì)較高的發(fā)展水平，土地利用結(jié)構(gòu)與資源利用方式已經(jīng)有了較為明顯的優(yōu)化，城鎮(zhèn)化發(fā)展速度顯著提高。2012年黨的十八大強(qiáng)調(diào)把生態(tài)文明建設(shè)放在突出位置，努力建設(shè)美麗中國(guó)，西安市積極響應(yīng)，在經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、生態(tài)、教育等方面加快城鎮(zhèn)化建設(shè)，優(yōu)化資源配置，創(chuàng)新建設(shè)發(fā)展方式，將土地利用效益和城鎮(zhèn)化發(fā)展相結(jié)合，使兩者的協(xié)調(diào)發(fā)展關(guān)系更加緊密。

3.3 灰色關(guān)聯(lián)度結(jié)果與分析

2005—2015年西安市城鎮(zhèn)化水平與土地利用效益各指標(biāo)的相互關(guān)系以及土地利用效益與城鎮(zhèn)化水平各指標(biāo)的相互關(guān)系見(jiàn)表4—5。土地利用效益各指標(biāo)與城鎮(zhèn)化水平的灰色關(guān)聯(lián)度介于0.479 0～0.864 9。城市園林綠地面積、年末綠化覆蓋面積、地均GDP、地均社會(huì)消費(fèi)品零售額對(duì)城鎮(zhèn)化水平影響程度最高，關(guān)聯(lián)度均大于0.750 0，地均固定資產(chǎn)投資額等經(jīng)濟(jì)效益指標(biāo)、人均公共綠地面積等生態(tài)效益指標(biāo)以及人均城建區(qū)面積等社會(huì)效益指標(biāo)的排序位次也較為靠前。由此可見(jiàn)，土地利用效益中的經(jīng)濟(jì)效益以及生態(tài)效益對(duì)城鎮(zhèn)化水平的影響程度較高，而部分社會(huì)效益指標(biāo)對(duì)城鎮(zhèn)化水平的不斷發(fā)展同樣起到了重要作用。提高土地利用經(jīng)濟(jì)、生態(tài)、社會(huì)效益能夠?yàn)槌擎?zhèn)化建設(shè)提供堅(jiān)實(shí)的物質(zhì)基礎(chǔ)并在一定程度上維護(hù)社會(huì)穩(wěn)定，合理的土地利用結(jié)構(gòu)意味著在經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的同時(shí)能夠保證生態(tài)環(huán)境良好，實(shí)現(xiàn)人與自然能和諧共生，這與土地資源的高效配置能促進(jìn)城鎮(zhèn)化發(fā)展的公眾認(rèn)知是一致的。因此，在不斷優(yōu)化經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)、轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式的同時(shí)，也要注重資源節(jié)約、環(huán)境友好的綠色發(fā)展體系構(gòu)建以及滿足人們?nèi)找嬖鲩L(zhǎng)的精神文化需求。

城鎮(zhèn)化水平各指標(biāo)與土地利用效益的灰色關(guān)聯(lián)度介于0.432 2～0.873 9，各指標(biāo)與城鎮(zhèn)化水平的關(guān)聯(lián)性存在較大差異且影響程度不盡相同。其中，人均GDP、清運(yùn)生活垃圾、城鎮(zhèn)居民人均可支配收入、清掃保潔面積、全社會(huì)車輛數(shù)對(duì)土地利用效益的影響較為顯著，關(guān)聯(lián)度均大于0.810 0，人均固定資產(chǎn)投資額等經(jīng)濟(jì)城鎮(zhèn)化指標(biāo)、市容環(huán)衛(wèi)專用車輛設(shè)備數(shù)等生態(tài)城鎮(zhèn)化指標(biāo)、人均城建區(qū)面積等社會(huì)城鎮(zhèn)化指標(biāo)、科技活動(dòng)經(jīng)費(fèi)使用總額等教育城鎮(zhèn)化指標(biāo)的排序位次也較為靠前，而人口城鎮(zhèn)化指標(biāo)的排序位次相對(duì)靠后。由此可見(jiàn)，經(jīng)濟(jì)、生態(tài)、社會(huì)、教育城鎮(zhèn)化對(duì)土地利用效益的影響程度較高，而人口城鎮(zhèn)化未起到顯著的推動(dòng)作用。經(jīng)濟(jì)建設(shè)與社會(huì)發(fā)展仍然是提高土地利用效益的關(guān)鍵因素，積極推動(dòng)城鄉(xiāng)協(xié)調(diào)發(fā)展，深化經(jīng)濟(jì)體制改革是提高土地利用效益的重要措施。生態(tài)文明建設(shè)同樣也是影響城市土地利用規(guī)劃與發(fā)展的關(guān)鍵因素。同時(shí)，教育作為一項(xiàng)能夠影響國(guó)家未來(lái)和社會(huì)發(fā)展的活動(dòng)，壯大教育力量、關(guān)注教育質(zhì)量、完善教育制度、增加科研投入與產(chǎn)出對(duì)提高土地利用效益同樣具有積極影響。在城鎮(zhèn)化過(guò)程中，經(jīng)濟(jì)發(fā)展與社會(huì)穩(wěn)定對(duì)位于具有極大發(fā)展機(jī)遇的西部地區(qū)的西安市來(lái)說(shuō)極其重要，同時(shí)西安市地處西北干旱區(qū)，水資源較為短缺，生態(tài)環(huán)境對(duì)社會(huì)協(xié)調(diào)發(fā)展的基礎(chǔ)性作用顯得尤為重要，由于西安市外來(lái)人口較多但落戶人口較少，導(dǎo)致城鎮(zhèn)人口增加相對(duì)較為緩慢，因此人口變化對(duì)土地利用效益的影響并不顯著，這與實(shí)際情況相符合。

表4 土地利用效益對(duì)城鎮(zhèn)化影響因素排序

表5 城鎮(zhèn)化對(duì)土地利用效益影響因素排序

4 討論與結(jié)論

4.1 討 論

本文采用變異系數(shù)法客觀性地確定權(quán)重，對(duì)2005—2015年西安市土地利用效益和城鎮(zhèn)化水平進(jìn)行測(cè)算，并通過(guò)計(jì)算耦合協(xié)調(diào)度、灰色關(guān)聯(lián)度，較好地解釋了研究區(qū)土地利用效益與城鎮(zhèn)化水平的變化、兩者之間的耦合協(xié)調(diào)關(guān)系以及兩個(gè)系統(tǒng)的關(guān)聯(lián)性和相互影響關(guān)系，為西安市進(jìn)一步優(yōu)化土地利用結(jié)構(gòu)、合理配置土地資源以及推進(jìn)城鎮(zhèn)化建設(shè)提供理論支撐。

由于篇幅和數(shù)據(jù)獲取等因素的影響，本研究選取的時(shí)間范圍相對(duì)有限，土地利用效益與城鎮(zhèn)化水平準(zhǔn)則層的維度擴(kuò)增以及兩者耦合協(xié)調(diào)關(guān)系的時(shí)空分異特征仍需完善和考慮，以期進(jìn)一步為西安國(guó)家中心城市建設(shè)服務(wù)。

4.2 結(jié) 論

(1) 2005—2015年西安市土地利用效益指數(shù)逐年增長(zhǎng)，且“經(jīng)濟(jì)效益指數(shù)>生態(tài)效益指數(shù)>社會(huì)效益指數(shù)”，經(jīng)濟(jì)效益在土地利用效益中占據(jù)主導(dǎo)地位；城鎮(zhèn)化水平指數(shù)增長(zhǎng)速度呈現(xiàn)出“平穩(wěn)—加速—平穩(wěn)—放緩”的變化趨勢(shì)，經(jīng)濟(jì)城鎮(zhèn)化指數(shù)和生態(tài)城鎮(zhèn)化指數(shù)在城鎮(zhèn)化水平指數(shù)中占比最大，而人口城鎮(zhèn)化對(duì)城鎮(zhèn)化發(fā)展影響較??；土地利用效益與城鎮(zhèn)化綜合發(fā)展水平逐年上升，兩者呈現(xiàn)出相互促進(jìn)的發(fā)展態(tài)勢(shì)，前者指數(shù)增長(zhǎng)速度略大于后者。

(2) 土地利用效益與城鎮(zhèn)化的耦合協(xié)調(diào)度逐年遞增，耦合協(xié)調(diào)階段由失調(diào)衰退階段轉(zhuǎn)變?yōu)檫^(guò)渡發(fā)展階段，最終達(dá)到協(xié)調(diào)發(fā)展階段，其耦合協(xié)調(diào)狀態(tài)由瀕臨失調(diào)轉(zhuǎn)變?yōu)閮?yōu)質(zhì)協(xié)調(diào)。西安市更加注重經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、生態(tài)、教育等方面全面發(fā)展，優(yōu)化資源配置，調(diào)整土地利用結(jié)構(gòu)，將土地利用效益和城鎮(zhèn)化發(fā)展相結(jié)合，使兩者的協(xié)調(diào)發(fā)展關(guān)系更加緊密。

(3) 土地利用效益與城鎮(zhèn)化水平之間存在相互影響的關(guān)系。經(jīng)濟(jì)效益以及生態(tài)效益對(duì)城鎮(zhèn)化水平的影響程度較高，而部分社會(huì)效益指標(biāo)對(duì)城鎮(zhèn)化水平的不斷發(fā)展同樣起到了重要作用；經(jīng)濟(jì)、生態(tài)、社會(huì)以及教育城鎮(zhèn)化對(duì)土地利用效益的影響程度較高，而人口城鎮(zhèn)化未起到顯著的推動(dòng)作用。

(4) 土地利用效益與城鎮(zhèn)化水平是兩個(gè)相互促進(jìn)、緊密相關(guān)的協(xié)調(diào)發(fā)展系統(tǒng)，既要滿足經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)帶動(dòng)區(qū)域發(fā)展的基本要求，也要加強(qiáng)生態(tài)環(huán)境保護(hù)，在保障教育的同時(shí)優(yōu)化人口結(jié)構(gòu)，創(chuàng)新土地利用方式，優(yōu)化土地利用結(jié)構(gòu)，最大程度上實(shí)現(xiàn)土地利用效益增值，加快西安市城鎮(zhèn)化由速度型向質(zhì)量型轉(zhuǎn)變發(fā)展，實(shí)現(xiàn)量質(zhì)齊升，推動(dòng)土地利用效益與城鎮(zhèn)化協(xié)調(diào)發(fā)展。