基于“三生空間”的包頭市國(guó)土空間利用質(zhì)量評(píng)價(jià)與耦合協(xié)調(diào)度分析

范雨冰

(內(nèi)蒙古師范大學(xué) 地理科學(xué)學(xué)院，內(nèi)蒙古 呼和浩特 010022)

國(guó)土空間作為一個(gè)國(guó)家或地區(qū)政治、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、文化等活動(dòng)的復(fù)雜系統(tǒng)與場(chǎng)所，是人類(lèi)社會(huì)與經(jīng)濟(jì)發(fā)展的載體、基礎(chǔ)與依托[1]。根據(jù)其功能分為生產(chǎn)功能、生活功能和生態(tài)功能。對(duì)應(yīng)于每種功能，形成了生產(chǎn)空間、生活空間和生態(tài)空間，即“三生”空間。隨著城鎮(zhèn)化的快速發(fā)展，三生空間出現(xiàn)資源過(guò)度開(kāi)發(fā)、利用失衡等問(wèn)題，制約了城市的可持續(xù)發(fā)展。

目前，關(guān)于國(guó)土空間利用質(zhì)量的研究主要集中于3個(gè)方面：①國(guó)土空間的適宜性評(píng)價(jià)，如唐常春[2]、劉豐有[3]、張肖肖[4]等的研究；②國(guó)土空間主體功能區(qū)劃分，如黃淑琳[5]、柴志陽(yáng)[6]等的研究；③國(guó)土三生空間的用地分類(lèi)與格局演化，如劉繼來(lái)[7]、余朝靜[8]、林佳[9]等的研究。眾多學(xué)者從不同的角度和方法對(duì)國(guó)土空間利用質(zhì)量進(jìn)行了大量的評(píng)價(jià)研究，但從“三生空間”視角對(duì)市域的國(guó)土空間利用質(zhì)量研究仍較少，基于此，筆者選取包頭市作為典型區(qū)域，采用文獻(xiàn)研究法，構(gòu)建“三生”國(guó)土空間評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，建立熵權(quán)-耦合協(xié)調(diào)度模型[10]進(jìn)行城市國(guó)土空間綜合利用質(zhì)量評(píng)價(jià)，并提出建設(shè)性意見(jiàn)。

1 研究區(qū)概況與數(shù)據(jù)來(lái)源

包頭市位于中國(guó)華北地區(qū)，是內(nèi)蒙古自治區(qū)重要的經(jīng)濟(jì)中心，中國(guó)重要的工業(yè)基地。截至2018年，總面積27 768km2，全市轄6個(gè)市轄區(qū)、1個(gè)縣、2個(gè)旗。截至2018年末全市常住總?cè)丝?88.9萬(wàn)人，其中城鎮(zhèn)人口241.4萬(wàn)人，常住人口城鎮(zhèn)化率為83.6%，國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值達(dá)4 300.41億元。

文中數(shù)據(jù)來(lái)源于中國(guó)城市統(tǒng)計(jì)年鑒(2005年～2019年)、包頭市統(tǒng)計(jì)年鑒(2005年～2019年)、包頭市國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展統(tǒng)計(jì)公報(bào)(2005年～2019年)、包頭市統(tǒng)計(jì)局網(wǎng)站、包頭市自然資源規(guī)劃局統(tǒng)計(jì)資料。部分年份缺失指標(biāo)數(shù)據(jù)采用平均值、中位數(shù)、趨勢(shì)預(yù)測(cè)方法得到，數(shù)據(jù)具有較強(qiáng)的客觀性與準(zhǔn)確性。

2 研究方法

2.1 評(píng)價(jià)指標(biāo)體系構(gòu)建

基于國(guó)土空間利用質(zhì)量的內(nèi)涵，根據(jù)主導(dǎo)性、差異性、定性定量相結(jié)合、可行性的指標(biāo)選取原則，構(gòu)建生產(chǎn)空間、生活空間、生態(tài)空間的“三生”空間評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，基于熵權(quán)—耦合協(xié)調(diào)度模型對(duì)包頭市15年的國(guó)土空間利用質(zhì)量進(jìn)行時(shí)序評(píng)價(jià)以及耦合協(xié)調(diào)度分析。對(duì)于指標(biāo)的選擇，在參考已有研究的基礎(chǔ)上，并考慮數(shù)據(jù)的可獲取性，選取了26項(xiàng)指標(biāo)，構(gòu)建國(guó)土空間利用質(zhì)量評(píng)價(jià)指標(biāo)體系(見(jiàn)表2)。

2.2 指標(biāo)權(quán)重的確定

熵值法是一種客觀賦權(quán)法，是根據(jù)各項(xiàng)指標(biāo)觀測(cè)值所提供的信息的大小來(lái)確定權(quán)重。信息量越大，不確定性就越小，熵也就越??；信息量越小，不確定性越大，熵也就越大。熵值法具體計(jì)算步驟詳見(jiàn)參考文獻(xiàn)[3]，對(duì)數(shù)據(jù)根據(jù)指標(biāo)功效進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理后，確定指標(biāo)熵值，計(jì)算指標(biāo)熵權(quán)。

2.3 綜合加權(quán)指數(shù)

綜合加權(quán)指數(shù)法通過(guò)各指標(biāo)的加權(quán)和計(jì)算綜合得分。式中g(shù)是生產(chǎn)空間、生活空間或生態(tài)空間分值。wj為權(quán)重，yij為評(píng)價(jià)指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)化值。其公式為：

(1)

綜合得分Y是將各分項(xiàng)得分進(jìn)行加權(quán)相加，公式為：

Y=aY1+bY2+cY3

(2)

式中：Y為國(guó)土空間綜合得分，a、b、c分別為生產(chǎn)空間、生活空間、生態(tài)空間的權(quán)重(由所屬各評(píng)價(jià)指標(biāo)之和得出)，Y1、Y2、Y3分別為對(duì)應(yīng)的綜合分值。

2.4 耦合協(xié)調(diào)度評(píng)價(jià)模型

在國(guó)土空間利用質(zhì)量研究中，為了分析生產(chǎn)空間、生活空間和生態(tài)空間之間的協(xié)同關(guān)系，采用三生空間耦合度模型[11]：

(3)

其中，V1、V2、V3分別為生產(chǎn)空間、生活空間、生態(tài)空間利用質(zhì)量分值。

由于耦合度只能顯示交互程度的強(qiáng)弱，不能反映三生空間利用質(zhì)量協(xié)調(diào)發(fā)展的水平。因此，引入耦合協(xié)調(diào)度模型。

(4)

其中，C為耦合度；D為耦合協(xié)調(diào)度；T為區(qū)域國(guó)土空間綜合利用質(zhì)量評(píng)價(jià)分值，α，β，γ為三生空間對(duì)應(yīng)權(quán)重。

為了更好地體現(xiàn)生產(chǎn)、生活、生態(tài)空間三者間的協(xié)調(diào)程度，參照已有的研究[12～14]，對(duì)耦合協(xié)調(diào)度進(jìn)行了等級(jí)劃分。等級(jí)劃分標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn)表1。

表1 國(guó)土空間綜合利用耦合協(xié)調(diào)度等級(jí)劃分標(biāo)準(zhǔn)

3 結(jié)果分析

3.1 評(píng)價(jià)結(jié)果

表2 國(guó)土空間綜合利用評(píng)價(jià)指標(biāo)權(quán)重值

運(yùn)用上述熵值法計(jì)算公式，可算得各評(píng)價(jià)指標(biāo)的權(quán)重值(見(jiàn)表2)。生活空間的權(quán)重值最高，其次是生產(chǎn)空間和生態(tài)空間，分別為0.52、0.24和0.24。

運(yùn)用熵權(quán)法，得出包頭市“三生空間”綜合利用評(píng)價(jià)指數(shù)結(jié)果(見(jiàn)表3)。由表3可得，包頭市“三生空間”綜合利用評(píng)價(jià)指數(shù)總體呈提升趨勢(shì)，由2004年的0.35提高到2018年的0.60，15年間國(guó)土空間綜合利用平均指數(shù)為0.45，年均增長(zhǎng)率為4.5%，分析15年逐年國(guó)土空間綜合利用指數(shù)水平增長(zhǎng)率，可以看出2010年～2011年國(guó)土空間綜合利用水平增長(zhǎng)率最高，為25.9%，但2010年～2016年整體呈下降趨勢(shì)。

表3 2004年～2018年包頭市“三生空間”綜合利用評(píng)價(jià)指數(shù)

為更好地分析各個(gè)準(zhǔn)則層要素(生產(chǎn)空間、生活空間、生態(tài)空間)對(duì)目標(biāo)層要素(包頭市國(guó)土空間綜合利用指數(shù)水平)的影響程度，對(duì)2004年～2018年各個(gè)準(zhǔn)則層分別進(jìn)行分析(見(jiàn)圖1)。

圖1 包頭市國(guó)土空間綜合利用各指數(shù)評(píng)價(jià)結(jié)果

15年間3個(gè)方面的利用指數(shù)均得到一定的提升，但生活空間指數(shù)增長(zhǎng)率最高，生產(chǎn)空間指數(shù)和生態(tài)空間指數(shù)雖在動(dòng)態(tài)波動(dòng)變化中也得以增長(zhǎng)，但未來(lái)還需進(jìn)一步提升。根據(jù)“三生”空間指數(shù)變化趨勢(shì)，可以將其發(fā)展分為4個(gè)階段，2004年～2009年為第一階段，此階段生活空間指數(shù)逐步下降，生產(chǎn)空間指數(shù)和生態(tài)空間指數(shù)同步上升；2009年～2011年為第二階段，生活空間指數(shù)轉(zhuǎn)為上升趨勢(shì)，生態(tài)空間指數(shù)增長(zhǎng)速度加快，生產(chǎn)空間指數(shù)保持穩(wěn)步增長(zhǎng)；2011年～2016年為第三階段，除生產(chǎn)空間指數(shù)繼續(xù)穩(wěn)定的增長(zhǎng)，生活空間指數(shù)和生態(tài)空間指數(shù)出現(xiàn)了下降的情況；2016年～2018年為第四階段，“三生”空間指數(shù)均呈現(xiàn)增長(zhǎng)趨勢(shì)，生活空間指數(shù)波動(dòng)較大。

3.2 國(guó)土空間綜合利用協(xié)調(diào)度時(shí)序評(píng)價(jià)

2004年～2018年包頭市城市耦合度區(qū)間為0.26～0.92，平均值為0.77，年均增長(zhǎng)率為11.05%，反映出以2007年分界點(diǎn)的高位穩(wěn)定變動(dòng)狀態(tài)，2005年～2006年增長(zhǎng)率最高，為70.26%，其中2018年的耦合度最高，為0.92。耦合度的不斷增長(zhǎng)表明“生產(chǎn)—生活—生態(tài)”三生空間相互依賴相互影響的程度不斷增強(qiáng)。

2004年～2018年國(guó)土空間綜合利用質(zhì)量評(píng)價(jià)分值區(qū)間為0.12～0.27，平均值為0.17，年均增長(zhǎng)率為7.2%，國(guó)土空間綜合利用質(zhì)量評(píng)價(jià)分值總體呈現(xiàn)不斷上升的態(tài)勢(shì)，但2011年～2016年間略有下降，主要受到國(guó)內(nèi)外總體經(jīng)濟(jì)形勢(shì)、國(guó)內(nèi)政策調(diào)整、產(chǎn)權(quán)改革的影響。具體數(shù)據(jù)見(jiàn)表4。

表4 2004年～2018年包頭市國(guó)土空間綜合利用協(xié)調(diào)度時(shí)序評(píng)價(jià)結(jié)果及分類(lèi)

2004年～2018年包頭市國(guó)土空間綜合利用耦合協(xié)調(diào)度呈現(xiàn)總體平穩(wěn)逐漸提高的態(tài)勢(shì)，耦合協(xié)調(diào)度指數(shù)區(qū)間為0.23～0.52，平均值為0.36，年均增長(zhǎng)率為6.6%，根據(jù)15年的變化趨勢(shì)看，可以分為4個(gè)階段，分別為2004年～2005年，2006年～2010年，2011年～2016年和2017年～2018年，分為嚴(yán)重失調(diào)、中度失調(diào)、輕度失調(diào)和臨界失調(diào)階段，由失調(diào)衰退期向過(guò)度協(xié)調(diào)期的轉(zhuǎn)變。從耦合協(xié)調(diào)度的變化可以看出，生產(chǎn)—生活—生態(tài)空間的協(xié)調(diào)發(fā)展?jié)u入佳境，受城鄉(xiāng)二元結(jié)構(gòu)體制壁壘破除、土地產(chǎn)權(quán)制度改革影響，包頭市城市國(guó)土空間保持良好的發(fā)展態(tài)勢(shì)。圖2為2004年～2018年包頭市國(guó)土空間耦合協(xié)調(diào)關(guān)系圖。

圖2 2004年～2018年包頭市國(guó)土空間耦合協(xié)調(diào)關(guān)系

4 結(jié)論與建議

筆者基于“三生空間”的視角對(duì)包頭市的國(guó)土空間利用質(zhì)量評(píng)價(jià)與耦合協(xié)調(diào)度進(jìn)行分析，主要結(jié)論如下：2004年～2018年15年間包頭市國(guó)土空間利用質(zhì)量綜合指數(shù)呈總體上升趨勢(shì)，但在時(shí)間上具有差異性，且仍存在短時(shí)間段的下降趨勢(shì)：生產(chǎn)空間和生活空間波動(dòng)趨勢(shì)與國(guó)土空間綜合利用指數(shù)接近，利用指數(shù)基本保持上升的趨勢(shì)，且生活空間指數(shù)貢獻(xiàn)率較生產(chǎn)空間高，生態(tài)空間指數(shù)呈現(xiàn)勻速上升的趨勢(shì)。包頭市生產(chǎn)空間、生活空間和生態(tài)空間之間的相互促進(jìn)和依賴程度逐漸增強(qiáng)，國(guó)土空間綜合利用耦合協(xié)調(diào)度逐年提高，從嚴(yán)重失調(diào)過(guò)渡到中度失調(diào)、輕度失調(diào)，最后保持到臨界協(xié)調(diào)的狀態(tài)。

國(guó)土空間作為經(jīng)濟(jì)發(fā)展與人類(lèi)生活的主要載體，其穩(wěn)定協(xié)調(diào)的發(fā)展對(duì)于區(qū)域社會(huì)經(jīng)濟(jì)的高速穩(wěn)定發(fā)展具有重要意義，同時(shí)三生空間的相互擠占和制約現(xiàn)象應(yīng)引起足夠的重視。為此，基于包頭市國(guó)土空間利用質(zhì)量現(xiàn)狀提出以下建議：①應(yīng)加速產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化升級(jí)，調(diào)整不合理的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，推進(jìn)現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)，建立現(xiàn)代化工業(yè)體系，帶動(dòng)區(qū)域發(fā)展。②在城鎮(zhèn)化快速發(fā)展的同時(shí)，注重人居環(huán)境與基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)，優(yōu)化城市路網(wǎng)，加大在教育、醫(yī)療等民生問(wèn)題上的投入，城市居住環(huán)境的改善有助于提高居民生活的滿意度和幸福感。③建立健全的國(guó)土空間規(guī)劃的法律體系，增強(qiáng)人民的生態(tài)保護(hù)意識(shí)，堅(jiān)持獎(jiǎng)罰分明的原則，同時(shí)加快受損生態(tài)環(huán)境的修復(fù)。④對(duì)城市的三生空間用地合理布局和規(guī)劃，在國(guó)家方針和政策的指導(dǎo)下，高質(zhì)量完成多規(guī)合一的規(guī)劃藍(lán)圖。