基于GIS的土地利用總體規(guī)劃實施效果評估

姚依　劉付程　盧霞

摘要：土地利用總體規(guī)劃是統(tǒng)籌區(qū)域土地資源開發(fā)、利用和保護(hù)，促進(jìn)區(qū)域經(jīng)濟(jì)社會與環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展的宏觀戰(zhàn)略性措施。土地利用總體規(guī)劃實施效果評估是監(jiān)督土地利用規(guī)劃執(zhí)行過程、提升土地資源利用效率的重要途徑。以江蘇省海安縣2009年第二次土地調(diào)查數(shù)據(jù)、2014年土地利用現(xiàn)狀數(shù)據(jù)以及2020年土地利用規(guī)劃數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，對海安縣土地利用總體規(guī)劃的實施效果進(jìn)行評估，研究結(jié)果對海安縣土地利用規(guī)劃修編、優(yōu)化土地利用方向具有參考價值。

關(guān)鍵詞：土地利用規(guī)劃;規(guī)劃實施效果評估;空間吻合度;海安縣

中圖分類號：F301.2;P963 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

文章編號 4439-8114（2020） 16-0176-05

DOI： 10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2020.16.040

土地利用總體規(guī)劃是統(tǒng)籌區(qū)域土地資源開發(fā)、利用和保護(hù)，促進(jìn)區(qū)域經(jīng)濟(jì)社會與環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展的宏觀戰(zhàn)略性措施[1]。對土地規(guī)劃的實施效果進(jìn)行評估，不但可以發(fā)現(xiàn)規(guī)劃中存在的問題，還可以增強(qiáng)人們合理利用土地資源的意識。隨著社會對土地利用總體規(guī)劃重要性認(rèn)識的加深，社會各界對規(guī)劃方案的選擇、實施過程的監(jiān)督、實施效果的評估等程序也愈加關(guān)注。因此，開展土地利用總體規(guī)劃實施效果評估，有助于更好地監(jiān)督規(guī)劃執(zhí)行過程，并為下一輪規(guī)劃的修編提供參考經(jīng)驗，以使規(guī)劃更加貼合實際。

1研究背景

國內(nèi)學(xué)者的相關(guān)研究主要以縣級或區(qū)級規(guī)劃為重點，集中在對規(guī)劃實施評估方法、指標(biāo)體系和內(nèi)容方面的探索。徐春濤等[2]以吉林省伊通縣為研究區(qū)域，通過計算回歸系數(shù)來評估規(guī)劃實施的效果，提出回歸分析方法在土地利用總體規(guī)劃評估中具有一定的實用性。安文占[3]提出當(dāng)前中國應(yīng)用指標(biāo)體系對規(guī)劃實施的效果進(jìn)行評估較為普遍，應(yīng)根據(jù)不同研究區(qū)域的實際情況建立適宜的指標(biāo)體系。杜金鋒等[4]分析了當(dāng)前對規(guī)劃實施效果進(jìn)行評估時存在的問題，提出了自己的建議。邱淑琴等[5]采用三分法總結(jié)了規(guī)劃實施的成效，分析了規(guī)劃實施中存在的問題及原因，提出修編新一輪土地利用總體規(guī)劃的建議。

國外對土地利用總體規(guī)劃實施效果評估的研究形式主要有單一體系和并行體系。Ogrin[6]認(rèn)為人們所作出的規(guī)劃在將來的某一時間能夠完成，他通過規(guī)劃與規(guī)劃評估之間的關(guān)系來解釋規(guī)劃實施評估。Blume[7]提出規(guī)劃實施的效果與最初的規(guī)劃并不可能完全一致。Carolyn[8]則認(rèn)為規(guī)劃者要繼續(xù)尋找更好的方法來確定規(guī)劃是否已經(jīng)實施以及如何實施。Emily[9]認(rèn)為空間回歸分析揭示了特定社會經(jīng)濟(jì)因素對規(guī)劃可實施性具有解釋作用的程度，強(qiáng)調(diào)了規(guī)劃者應(yīng)該在制定規(guī)劃層面投入更多的精力，并認(rèn)為在此之前進(jìn)行規(guī)劃的評估非常必要。

目前中國對規(guī)劃實施效果的評估大多采用建立指標(biāo)體系，但這種方法并未能反映空間上的差異。本研究運用GIS分析工具，以江蘇省海安縣土地利用總體規(guī)劃（2009-2020年）為基礎(chǔ)，從空間吻合度、重心偏移、環(huán)形系統(tǒng)3個層面進(jìn)行分析，以期能夠創(chuàng)新規(guī)劃實施效果評估方法。

2數(shù)據(jù)與方法

2.1 研究區(qū)域概況

海安縣隸屬于江蘇省南通市，東臨黃海，南鄰如皋市，西通泰興市，北接?xùn)|臺市。全縣以平原為主，地勢平坦，四季分明，氣候宜人。全縣下轄10個鄉(xiāng)鎮(zhèn)，屬長江三角洲經(jīng)濟(jì)區(qū)。自20世紀(jì)80年代被列為“江蘇省沿海對外經(jīng)濟(jì)開放縣市”后，該縣經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅速，土地開發(fā)利用需求持續(xù)提升。

2.2 數(shù)據(jù)來源

本研究數(shù)據(jù)來源于海安縣國土資源局發(fā)布的海安縣2009-2020年規(guī)劃文本、2009年第二次土地調(diào)查數(shù)據(jù)、2014年土地利用現(xiàn)狀數(shù)據(jù)和2020年土地利用規(guī)劃數(shù)據(jù)。其中，2009年二調(diào)數(shù)據(jù)的比例尺為 1：10 000，分辨率是 30 m×30 m[10]。

2.3研究方法

2.3.1 空間吻合度模型 空間吻合度是指規(guī)劃期內(nèi)土地利用現(xiàn)狀與規(guī)劃期末各地類在空間上的吻合程度，它從宏觀上考察評估土地利用的空間實施狀況，直觀反映規(guī)劃落實效果的空間差異。通過GIS的空間疊加分析功能，可獲得規(guī)劃評估年（2014年）某地類的現(xiàn)狀面積與規(guī)劃目標(biāo)年（2020年）不一致的面積以及相應(yīng)地類有規(guī)劃但未實施的面積，據(jù)此構(gòu)建空間吻合度指標(biāo)P，P的大小介于0～1，P越接近1，說明該地類的空間吻合度越好?？臻g吻合度可分為5級（表1），當(dāng)P=1時為I級，說明土地利用現(xiàn)狀與規(guī)劃完全吻合，此狀態(tài)為理論上的理想狀態(tài);當(dāng)P<1時，說明土地利用現(xiàn)狀與規(guī)劃有一定差距，此狀態(tài)又可進(jìn)一步分為4個等級，且等級越低，說明規(guī)劃實施效果與規(guī)劃目標(biāo)越接近。通過數(shù)據(jù)來對空間吻合度進(jìn)行評級，體現(xiàn)了一定的科學(xué)性[11]。

2.3.2 重心偏移模型 地類重心代表的是一定區(qū)域內(nèi)某種用地類型在空間分布的均衡點。通過比較規(guī)劃期內(nèi)各地類重心相對于規(guī)劃目標(biāo)年相應(yīng)地類重心的偏移距離和方向，分析土地利用變化與規(guī)劃目標(biāo)的相符性[12]。式（2）為計算空間重心的公式。P=規(guī)劃評估年某地類現(xiàn)狀面積-與規(guī)劃目標(biāo)年不一致的面積-有規(guī)劃未實施的面積/規(guī)劃目標(biāo)年某地類總面積

式（2）中，風(fēng)為某地類第i個圖斑單元的面積;xi、yi為該圖斑單元的重心坐標(biāo)。

2.3.3 環(huán)形系統(tǒng)模型 環(huán)形系統(tǒng)的理論來自于同心圓理論[13]，通過構(gòu)建具有相等間隔且覆蓋研究區(qū)域的多層環(huán)形同心圓，并將其與規(guī)劃基準(zhǔn)年（2009年）、規(guī)劃評估年（2014年）和規(guī)劃目標(biāo)年（2020年）的土地利用類型進(jìn)行疊加，據(jù)此統(tǒng)計各年份不同土地利用類型在每個圈層中的面積，最后再將統(tǒng)計結(jié)果以曲線圖的形式表現(xiàn)出來。若規(guī)劃評估年的曲線圖介于規(guī)劃基準(zhǔn)年和規(guī)劃目標(biāo)年之間，則認(rèn)為該土地利用類型的變化符合規(guī)劃預(yù)期。相應(yīng)地，也可通過構(gòu)建土地利用類型符合規(guī)劃的分異指數(shù)來表征土地利用類型與規(guī)劃目標(biāo)之間的相符程度，計算公式為[14]：

Q=n/N×100% （3）

式（3）中，Q為土地利用類型符合規(guī)劃的分異指數(shù)，越大，說明與規(guī)劃的相符程度越高;n為符合規(guī)劃的圈層數(shù);N為圈層總數(shù)。

3結(jié)果與分析

3.1 土地利用變化分析

對2009-2014年海安縣的耕地、交通運輸用地、居民點及獨立工礦用地等地類的土地利用變化情況進(jìn)行分析（表2）。由表2可知，2009年，耕地面積最大，其次為居民點及獨立工礦用地，林地面積最小。2014年，耕地面積55 710.8 hm2，與2009年相比減少了654.8hm2;居民點及獨立工礦用地面積23 353.7 hm2，與 2009 年相比增加了1 267.1 hm2。在各種土地利用類型中，交通運輸用地、居民點及獨立工礦用地、林地、其他農(nóng)用地的面積在2014年都有所增加，其他土地利用類型面積則有所減少。5年間面積變化最大的是居民點及獨立工礦用地，變化為1 267.1 hm2;面積變化最小的是林地，變化為17.5 hm2。

3.2 土地規(guī)劃實施的空間吻合度分析

對海安縣地類圖斑規(guī)劃實施空間吻合度進(jìn)行測算（表3）。其中，在不符合規(guī)劃調(diào)入面積中，耕地面積最大，達(dá)1 342.3 hm2;其次是未利用土地，達(dá)628.2 hm2;面積最小的是林地，僅為0.9 hm2。此外，在規(guī)劃未實施面積中，居民點及獨立工礦用地面積最大，達(dá)2 962.4 hm2，而耕地、河流水面以及園地均為0，說明在2014年這3種地類均已實現(xiàn)了 2020年的規(guī)劃要求。從規(guī)劃執(zhí)行效果來看，耕地和園地的空間吻合度最高，均為1，等級是I級;其次是水利設(shè)施用地、其他農(nóng)用地和河流水面;林地的空間吻合度最小，僅為0.487 9，因此應(yīng)該密切關(guān)注該地類的變化，切實提高其空間吻合度。

綜合以上分析，多數(shù)地類空間吻合度的級別均為I級和II級，只有少數(shù)地類尚未按照規(guī)劃目標(biāo)加以實施，如居民點及獨立工礦用地，說明規(guī)劃對該地類的引導(dǎo)作用不強(qiáng);而交通運輸用地發(fā)生變化的面積較大，說明該地類可能存在對其他地類的違規(guī)占用，應(yīng)加強(qiáng)規(guī)劃的引導(dǎo)作用，密切關(guān)注該地類變化。

3.3 土地規(guī)劃實施的重心偏移分析

以海安縣交通運輸用地、居民點及獨立工礦用地為例，利用GIS軟件獲取每個地類圖斑單元的中心坐標(biāo)再根據(jù)公式（3），分別計算2009年、2014年以及2020年海安縣交通運輸用地、居民點及獨立工礦用地的重心坐標(biāo)（表4）。

3.3.1 居民點及獨立工礦用地重心偏移分析 以2009年居民點及獨立工礦用地的重心坐標(biāo)為圓心做同心圓，以30°角劃分扇形，形成若干區(qū)域。將區(qū)域劃分等級（表5）并給出分值（圖1），進(jìn)行評估。

由圖1可以看出，2014年的重心與規(guī)劃重心雖然略微發(fā)生了偏移，但總體評估等級為極符合，分值為滿分，說明居民點及獨立工礦用地的規(guī)劃執(zhí)行效果較好，其重心發(fā)生偏移的方向大致與規(guī)劃確定的方向相同，整體呈向東北方向移動的趨勢，順應(yīng)了海安縣經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。

3.3.2 交通運輸用地重心偏移分析 以2009年交通運輸用地的重心坐標(biāo)為圓心做同心圓，以30°角劃分扇形，形成若干區(qū)域。將區(qū)域劃分等級并給出分值（圖2），進(jìn)行評估。

由圖2可以看出，2009年和2014年的重心大致在一條直線上，而2014年與2020年的規(guī)劃重心略微發(fā)生了偏移，但仍為極符合，分值也為滿分，說明交通運輸用地的規(guī)劃執(zhí)行效果較好，雖然略微發(fā)生了偏移，可能是階段性用地調(diào)整，但總體評估等級為極符合。交通運輸用地的發(fā)展規(guī)劃符合實際，整體呈向東北方向移動的趨勢，與居民點及獨立工礦用地發(fā)生偏移的方向相同。

3.4 土地利用空間布局分異分析

本研究采用環(huán)形系統(tǒng)分析農(nóng)用地、建設(shè)用地2種地類在空間布局上的變化情況。根據(jù)海安縣的具體情況，以2009年海安縣老城區(qū)重心坐標(biāo)為圓心，選擇100 m為間隔做覆蓋整個海安縣的同心圓，根據(jù)公式（3），計算出農(nóng)用地、建設(shè)用地的分異指數(shù)。分析可知，農(nóng)用地主要分布在473～494圈層，且在第480圈層達(dá)到最大值，分異指數(shù)為4.49%，符合規(guī)劃的圈層數(shù)為22，圈層總數(shù)為490。可見農(nóng)用地符合規(guī)劃的圈層數(shù)較少，可能是隨著海安縣經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，住宅用地、交通運輸用地等基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)加大了對農(nóng)用地的占用，導(dǎo)致農(nóng)用地的數(shù)量明顯減少，由于現(xiàn)階段仍缺少優(yōu)質(zhì)農(nóng)用地，耕地占補(bǔ)平衡政策未得到很好地落實，因此農(nóng)用地出現(xiàn)了短期不符合規(guī)劃的情況，預(yù)測海安縣的耕地與基本農(nóng)田保護(hù)將面臨更加嚴(yán)峻的形勢，當(dāng)前應(yīng)該加強(qiáng)對耕地資源的保護(hù)。

建設(shè)用地主要分布在1～102圈層和386～494圈層，且在第74圈層達(dá)到最大值，分異指數(shù)為58.5%，符合規(guī)劃的圈層數(shù)為289，圈層總數(shù)為494。與農(nóng)用地相比，建設(shè)用地符合規(guī)劃的圈層數(shù)較多，因此海安縣建設(shè)用地的發(fā)展與經(jīng)濟(jì)發(fā)展的變化趨勢以及生態(tài)環(huán)境容量相協(xié)調(diào)?？梢约哟髮Τ擎?zhèn)閑置地、低效使用土地的整治力度，統(tǒng)籌各區(qū)域的協(xié)調(diào)發(fā)展，確保耕地和基本農(nóng)田面積的穩(wěn)定，增強(qiáng)規(guī)劃內(nèi)容的靈活性，同時可以發(fā)揮群眾的力量，加強(qiáng)對規(guī)劃實施過程的監(jiān)督[15]。

4小結(jié)

綜上所述，本研究以GIS為分析工具，從空間吻合度、重心偏移以及環(huán)形系統(tǒng)3個層面對海安縣2009-2020年的土地利用總體規(guī)劃實施效果進(jìn)行評估。結(jié)果顯示，空間吻合度、重心偏移和環(huán)形系統(tǒng)這三大模型應(yīng)用性都較強(qiáng)，模型中有數(shù)據(jù)來支撐基本論點，直觀且清晰地從空間上分析來看每種地類的變化情況，具有很強(qiáng)的說服力[16]。

1） 從空間吻合度來看，多數(shù)地類的空間吻合度級別均為I級和II級，說明海安縣2014年多數(shù)地類的土地利用情況與2020年規(guī)劃基本相符，土地規(guī)劃實施效果與規(guī)劃目標(biāo)差距較小。因此，海安縣的土地利用總體規(guī)劃較好地發(fā)揮了規(guī)劃的引導(dǎo)作用。

2） 從重心偏移來看，居民點及獨立工礦用地和交通建設(shè)用地的重心偏移與規(guī)劃所確定的方向相同，說明規(guī)劃執(zhí)行較好。而交通運輸用地的發(fā)展規(guī)劃整體呈向東北方向移動的趨勢，總體評估等級為極符合，說明交通運輸用地較好地將規(guī)劃落在實處。

3） 從環(huán)形系統(tǒng)來看，建設(shè)用地的分異指數(shù)相對較高，且在距離海安縣老城區(qū)10.2 km的距離范圍內(nèi)分異指數(shù)最高，而耕地的分異指數(shù)相對較低，可能是農(nóng)用地出現(xiàn)了短期不符合規(guī)劃的情況，應(yīng)加強(qiáng)對耕地資源的保護(hù)。

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收稿日期：2019-09-27

基金項目：國家自然科學(xué)基金項目（41506106）

作者簡介：姚依（1996-），女，江蘇海安人，在讀碩士研究生，研究方向為土地政策與制度，（電話）1391392958（電子信箱）845292564@qq.com;通信作者，劉付程（1971-），男，安徽安慶人，副教授，博士，主要從事海岸帶環(huán)境演變和GIS應(yīng)用研究，（電子信箱）iliufucheng@126xom。