山西省太谷區(qū)城鄉(xiāng)建設(shè)用地轉(zhuǎn)型特征及其影響

趙辰 王瑾 劉慧芳 郭永龍 韓煜

摘要：綜合運用數(shù)理統(tǒng)計、ArcGIS空間分析和城鄉(xiāng)建設(shè)用地轉(zhuǎn)型指數(shù)等方法，定量分析山西省太谷區(qū)2005—2018年城鄉(xiāng)建設(shè)用地的顯性形態(tài)和隱性形態(tài)轉(zhuǎn)型特征，以及對城鄉(xiāng)關(guān)系的影響，為太谷區(qū)優(yōu)化城鄉(xiāng)用地調(diào)控措施和山西農(nóng)谷建設(shè)提供借鑒。結(jié)果表明：（1）2005—2018年太谷區(qū)城鄉(xiāng)建設(shè)用地總規(guī)模不斷增加，以農(nóng)村居民點用地增加為主，城鎮(zhèn)用地增加相對較少，采礦用地持續(xù)減少;城鄉(xiāng)建設(shè)用地增速提升較快，城鎮(zhèn)用地增速超過農(nóng)村居民點用地;工業(yè)、商業(yè)服務(wù)業(yè)、公共服務(wù)等非居住用地快速增長，縣城逐漸向功能多元化方向發(fā)展。（2）2005—2018年間，城鄉(xiāng)建設(shè)用地擴張強度指數(shù)呈增加趨勢，擴張重心向東轉(zhuǎn)移，逐漸向經(jīng)濟發(fā)達(dá)地區(qū)靠近。（3）太谷區(qū)城鄉(xiāng)建設(shè)用地經(jīng)過多年的空間擴張，仍然保持著較為明顯的集聚分布特征，穩(wěn)定性指數(shù)S從0.381緩慢上升至0.400，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性在逐漸上升。（4）城鄉(xiāng)建設(shè)用地利用效率、功能整體呈遞增態(tài)勢，年均利用效率不斷增長，但增速減緩，而功能增速明顯加快。（5）城鄉(xiāng)建設(shè)用地的顯性轉(zhuǎn)型為新型城鎮(zhèn)化發(fā)展提供了空間基礎(chǔ)，隱性轉(zhuǎn)型促進(jìn)著城鎮(zhèn)化質(zhì)的提高。太谷區(qū)城鄉(xiāng)建設(shè)用地轉(zhuǎn)型劇烈，城鄉(xiāng)建設(shè)用地的利用水平深刻影響著城鎮(zhèn)化的速度和質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：土地利用轉(zhuǎn)型;城鄉(xiāng)建設(shè)用地;時空特征;城鄉(xiāng)關(guān)系;太谷

中圖分類號： F301.2文獻(xiàn)標(biāo)志碼： A

文章編號：1002-1302（2021）08-0204-08

收稿日期：2020-07-08

基金項目：山西省科技軟科學(xué)研究項目（編號：2018041069-3）。

作者簡介：趙 辰（1995—），男，山西長治人，碩士研究生，研究方向為土地資源管理。E-mail：enxx4419@163.com。

通信作者：王 瑾，副教授，碩士生導(dǎo)師，研究方向為土地利用與環(huán)境規(guī)劃。E-mail：sxauwj@163.com。

隨著工業(yè)化、信息化、城鎮(zhèn)化、農(nóng)業(yè)化的快速推進(jìn)，建設(shè)用地需求日漸增多，其持續(xù)擴張已變成我國土地利用變化的主導(dǎo)特性，逐漸成為中國土地利用和管理的焦點問題[1-2]。然而，建設(shè)空間的迅速擴張往往擠占大量的農(nóng)業(yè)與生態(tài)空間，帶來很多不可逆的負(fù)面效應(yīng)[3]，所以在城鄉(xiāng)發(fā)展中要實現(xiàn)對建設(shè)用地的科學(xué)管理與利用。多年來，城市優(yōu)先發(fā)展戰(zhàn)略和城鄉(xiāng)二元體制導(dǎo)致大量資本、能源、土地、勞動力等生產(chǎn)要素向城鎮(zhèn)集聚，限制著鄉(xiāng)村的可持續(xù)發(fā)展，使得中國城鄉(xiāng)關(guān)系發(fā)生顯著變化[4-5]。中國城鄉(xiāng)人口的變遷、社會發(fā)展要素的不斷更迭，農(nóng)村建設(shè)用地的流轉(zhuǎn)等均持續(xù)推動著城鄉(xiāng)關(guān)系的轉(zhuǎn)型發(fā)展[6-7]。城鄉(xiāng)建設(shè)用地作為城鄉(xiāng)轉(zhuǎn)型發(fā)展的主要用地類型，研究其利用轉(zhuǎn)型特征對解決城鄉(xiāng)發(fā)展過程中出現(xiàn)的社會經(jīng)濟問題具有重要意義。

土地利用轉(zhuǎn)型起源于國外的“森林轉(zhuǎn)型”[8]，由中國學(xué)者龍花樓引入國內(nèi)并不斷發(fā)展，指出土地利用形態(tài)是土地利用轉(zhuǎn)型研究的核心內(nèi)容[9-10]。后來有學(xué)者根據(jù)土地利用轉(zhuǎn)型的內(nèi)涵，將城鄉(xiāng)建設(shè)用地轉(zhuǎn)型定義為某一區(qū)域在一定時期內(nèi)城鄉(xiāng)建設(shè)用地利用形態(tài)在經(jīng)濟社會發(fā)展轉(zhuǎn)型的驅(qū)動下所表現(xiàn)出的轉(zhuǎn)變過程[1]。在相關(guān)研究中，眾多學(xué)者關(guān)注到了建設(shè)用地時空變化特征[11-12]、開發(fā)強度變化[13]、驅(qū)動機制[14]、擴展模式與規(guī)律[15-16]、農(nóng)村居民點用地轉(zhuǎn)型特征[17-18]等顯性形態(tài)轉(zhuǎn)型。隨著土地利用轉(zhuǎn)型內(nèi)涵的延伸，學(xué)者開始對城鄉(xiāng)建設(shè)用地投入產(chǎn)出[19]、利用效率[14]、集約程度[20]、經(jīng)濟密度[21]等隱性形態(tài)變化進(jìn)行研究。研究方法和手段多采用3種：基于遙感技術(shù)獲取數(shù)據(jù)手段[22]、基于GIS的空間分析和系統(tǒng)模擬方法[11，16]、統(tǒng)計分析和計量分析方法[23]，且近年來研究尺度較為廣泛[17，19-20，24]。綜上，國內(nèi)外關(guān)于城鄉(xiāng)建設(shè)用地數(shù)量、結(jié)構(gòu)等顯性形態(tài)變化的研究已取得可喜進(jìn)展，研究方法也逐漸成熟，但對城鄉(xiāng)建設(shè)用地隱性形態(tài)界定以及轉(zhuǎn)型特征研究尚處于探索階段。城鄉(xiāng)建設(shè)用地轉(zhuǎn)型在探討空間形態(tài)與格局變化的同時，缺乏對城鎮(zhèn)建設(shè)用地內(nèi)部功能結(jié)構(gòu)的變化研究，即學(xué)者對城鎮(zhèn)建設(shè)用地內(nèi)部的居住、工業(yè)等不同功能的用地結(jié)構(gòu)變化等方面的關(guān)注較少。

山西省于2016年在太谷區(qū)開始建設(shè)山西農(nóng)谷，并于2019年由省際戰(zhàn)略上升為國家戰(zhàn)略。該戰(zhàn)略推進(jìn)農(nóng)業(yè)發(fā)展轉(zhuǎn)型升級，激發(fā)農(nóng)業(yè)農(nóng)村發(fā)展新動能，開創(chuàng)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化建設(shè)新局面，是實現(xiàn)城鄉(xiāng)融合發(fā)展的一個重要途徑。太谷區(qū)作為農(nóng)谷戰(zhàn)略坐落地，對其城鄉(xiāng)建設(shè)用地轉(zhuǎn)型研究，為優(yōu)化當(dāng)前建設(shè)用地利用存在的問題，推進(jìn)農(nóng)谷戰(zhàn)略順利實施提供參考依據(jù)，協(xié)調(diào)城鎮(zhèn)化發(fā)展中的用地矛盾，為城鄉(xiāng)融合發(fā)展提供新的視角。鑒于此，本研究從城鄉(xiāng)建設(shè)用地的規(guī)模結(jié)構(gòu)與功能變化、時空分異、分布形態(tài)等顯性形態(tài)和利用效率、功能等隱性形態(tài)兩方面，分析太谷區(qū)2005—2018年城鄉(xiāng)建設(shè)用地轉(zhuǎn)型時空特征，并探討城鄉(xiāng)建設(shè)用地轉(zhuǎn)型對城鄉(xiāng)關(guān)系變化的影響。旨在探索城鄉(xiāng)建設(shè)用地轉(zhuǎn)型機理，豐富城鄉(xiāng)建設(shè)用地研究內(nèi)涵，為優(yōu)化城鄉(xiāng)用地調(diào)控措施和山西農(nóng)谷建設(shè)提供借鑒。

1 研究區(qū)與數(shù)據(jù)來源

1.1 研究區(qū)概況

太谷區(qū)位于山西省晉中市，受溫帶大陸性氣候影響，四季分明。全區(qū)分為山地、丘陵和平川3種地形，分別占到全區(qū)總面積的 42.8%、20.2%、37%。地勢東南高、西北低，海拔高度為768～1 914 m。轄區(qū)總面積 1 050 km2，共轄明星鎮(zhèn)、水秀鄉(xiāng)、胡村鎮(zhèn)、北洸鄉(xiāng)、侯城鄉(xiāng)、陽邑鄉(xiāng)、范村鎮(zhèn)、小白鄉(xiāng)、任村鄉(xiāng)9個鄉(xiāng)鎮(zhèn)。2018年末太谷區(qū)總?cè)丝?2萬人，人口城鎮(zhèn)化率超過55%，比2005年提高20百分點。2018年地區(qū)生產(chǎn)總值完成96.6億元，三次產(chǎn)業(yè)構(gòu)成為22 ∶25.3 ∶52.7。近年來，隨著經(jīng)濟社會迅速發(fā)展，太谷區(qū)建設(shè)用地規(guī)模不斷增加，土地開發(fā)強度從2005年的8.18%增加到2018年的9.33%。2005年城鄉(xiāng)建設(shè)用地面積為6 710.25 hm2，2018年增加至7 456.95 hm2，其中城鎮(zhèn)工礦用地為 1 988.80 hm2。如今農(nóng)谷戰(zhàn)略的穩(wěn)步實施及太谷納入太原都市圈的現(xiàn)實需要，對全區(qū)土地利用與保護(hù)提出了新的要求。

1.2 數(shù)據(jù)來源

本研究數(shù)據(jù)來自2005、2015、2018年太谷區(qū)土地利用變更數(shù)據(jù)庫。根據(jù)研究需要，城鄉(xiāng)建設(shè)用地劃分為城鎮(zhèn)工礦用地和農(nóng)村居民點用地（圖1）。本文的社會經(jīng)濟數(shù)據(jù)均來源于《太谷縣統(tǒng)計年鑒》。

2 研究方法

主要通過刻畫不同時期城鄉(xiāng)建設(shè)用地規(guī)模結(jié)構(gòu)與內(nèi)部功能用地結(jié)構(gòu)、空間分異和分布形態(tài)等顯性形態(tài)變化，以及效率轉(zhuǎn)型、功能轉(zhuǎn)型等隱性形態(tài)變化，揭示城鄉(xiāng)建設(shè)用地轉(zhuǎn)型特征。

2.1 功能變化測度

用重要度指數(shù)定量描述城鎮(zhèn)用地類型變化的重要程度[25]，是判斷城鎮(zhèn)用地功能變化的重要表征。計算公式如下：

B=Dt∑ni=1Di×100%;（1）

式中：B為重要度指數(shù);Di指i類用地變化量;n為城鎮(zhèn)用地變化類型。

2.2 城鄉(xiāng)建設(shè)用地擴張測度

擴張強度指數(shù)表征城鄉(xiāng)建設(shè)用地空間擴展，以體現(xiàn)城鄉(xiāng)建設(shè)用地轉(zhuǎn)型的空間分異，刻畫研究單元內(nèi)城鄉(xiāng)建設(shè)用地變化程度，指數(shù)值越高，擴張越快;當(dāng)指數(shù)為負(fù)值時，表示城鄉(xiāng)建設(shè)用地由擴張轉(zhuǎn)為減少[26]。計算公式如下：

Ki=[（Uni-Umi）/Tn-m]/Si×100%。（2）

式中：Ki為空間單元i的年均擴張強度指數(shù);Uni和Umi分別為空間單元i不同時點的城鄉(xiāng)建設(shè)用地面積;Tn-m為兩時點間的時長;Si為研究單元面積。

2.3 城鄉(xiāng)建設(shè)用地空間離散與分形維數(shù)測度

通過比較不同時期城鄉(xiāng)建設(shè)用地地塊的平均鄰近指數(shù)R，說明城鄉(xiāng)建設(shè)用地的整體聚散情況[17]。計算公式如下：

R=DoDe=∑dmin/nn/A2;（3）

式中：Do為每個城鄉(xiāng)建設(shè)用地地塊與其最鄰近地塊平均距離的觀測值;De為隨機模式下城鄉(xiāng)建設(shè)用地的期望平均距離;dmin為城鄉(xiāng)建設(shè)用地地塊i與最鄰近城鄉(xiāng)建設(shè)用地的距離;n為地塊總數(shù);A為空間單元總面積;λ為城鄉(xiāng)建設(shè)用地地塊分布密度。R∈[0，2]，如果R<1，城鄉(xiāng)建設(shè)用地地塊呈聚集狀態(tài);反之趨于隨機分布。

用分維值D及穩(wěn)定性指數(shù)S測度城鄉(xiāng)建設(shè)用地空間形態(tài)[27]。D越高，說明城鄉(xiāng)建設(shè)用地形狀越復(fù)雜;反之則趨于簡單規(guī)則。同時S越大，表示城鄉(xiāng)建設(shè)用地空間結(jié)構(gòu)越穩(wěn)定。計算公式如下：

lnA=2D（lnP）+C;（4）

S=|1.5-D|。（5）

式中：A、P分別為城鄉(xiāng)建設(shè)用地地塊面積、周長。

2.4 城鄉(xiāng)建設(shè)用地隱性轉(zhuǎn)型指數(shù)

城鄉(xiāng)建設(shè)用地轉(zhuǎn)型包括顯性和隱性2種形態(tài)變化，因此本研究從城鄉(xiāng)建設(shè)用地效率轉(zhuǎn)型、功能轉(zhuǎn)型2個維度探討隱性轉(zhuǎn)型特征。借鑒文獻(xiàn)[11-13]的研究成果，遵循指標(biāo)體系建立的科學(xué)性、綜合性及可操作性等原則，從上述2個維度選取指標(biāo)，構(gòu)建研究區(qū)域城鄉(xiāng)建設(shè)用地轉(zhuǎn)型的評價指標(biāo)體系（表1）。

本研究采用多因素綜合評價法對城鄉(xiāng)建設(shè)用地轉(zhuǎn)型特征進(jìn)行評價，選用層次分析法確定指標(biāo)權(quán)重（表1）。鑒于指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)化結(jié)果部分為負(fù)值，將標(biāo)準(zhǔn)化后的數(shù)據(jù)平移2個單位，然后運用公式（6）計算隱性形態(tài)轉(zhuǎn)型指數(shù)。

E=∑W×Xij。（6）

式中：E為隱性轉(zhuǎn)型指數(shù);W為指標(biāo)權(quán)重;Xij為i年j指標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)化值。

3 結(jié)果與分析

3.1 城鄉(xiāng)建設(shè)用地轉(zhuǎn)型的顯性特征

3.1.1 城鄉(xiāng)建設(shè)用地規(guī)模結(jié)構(gòu)變化 2005—2018年太谷區(qū)城鄉(xiāng)建設(shè)用地不斷增加，其中主要是農(nóng)村居民點在持續(xù)增加，由2005年的0.45萬hm2增加到2018年的0.55萬hm2，農(nóng)村居民點占城鄉(xiāng)建設(shè)用地的比例有所波動，由2005年的67.16%增加至2015年的75.00%，2018年又減少為73.33%。城鎮(zhèn)工礦用地面積呈“V”形變化，其占城鄉(xiāng)建設(shè)用地的比例也是如此，由2005年的32.84%減少至2015年的25.00%，到2018年又增加為26.67%，2015年以后，城鄉(xiāng)建設(shè)用地增加轉(zhuǎn)變?yōu)橐猿擎?zhèn)工礦用地增加為主。在城鎮(zhèn)工礦用地中，城鎮(zhèn)用地在不斷增加，由0.11萬hm2增加到0.18萬hm2，而采礦用地則由0.11萬hm2驟減至0.02萬hm2。從太谷區(qū)實際來看，隨著太谷區(qū)人口的增加，城鎮(zhèn)化水平的提高和經(jīng)濟社會的發(fā)展，致使城鎮(zhèn)建設(shè)用地需求量逐年增大，近年來農(nóng)村家庭收入逐步提高則是推動農(nóng)村居民點用地持續(xù)增加的重要原因;而太谷區(qū)采礦用地多為磚瓦窯，近年來隨著政府逐漸清理磚瓦窯，采礦用地數(shù)量驟減。

2005—2018年太谷區(qū)城鄉(xiāng)建設(shè)用地持續(xù)增加，年均增長率為0.91%，其中農(nóng)村居民點用地年均增長率為1.70%，增加了0.10萬hm2，而城鎮(zhèn)工礦用地的年均增長率為負(fù)值。分階段看，2015—2018年城鄉(xiāng)建設(shè)用地的年均增長率明顯比2005—2015年高，由0.74%增加到1.39%，城鄉(xiāng)建設(shè)用地增速明顯加快。城鎮(zhèn)工礦用地年均變化較大，由于2005—2015年采礦用地大幅度減少，其年均增長率為 -1.82%，采礦用地在2015年后達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)，而城鎮(zhèn)用地明顯增加，使得城鎮(zhèn)工礦用地在2015—2018年均增長率達(dá)到3.70%，農(nóng)村居民點用地年均增長率由2005—2015年的2.03%降低到2015—2018年的0.62%，增長率明顯降低（表2）。

3.1.2 城鎮(zhèn)建設(shè)用地內(nèi)部功能用地變化 將城鎮(zhèn)建設(shè)用地分為居住用地、商業(yè)服務(wù)業(yè)用地、公共管理與公共服務(wù)用地、工業(yè)用地4類用地，探討城鎮(zhèn)建設(shè)用地內(nèi)部功能用地結(jié)構(gòu)變化特征。

城鄉(xiāng)建設(shè)用地規(guī)模不斷擴大的同時，用地類型也日益豐富。從2005年到2018年，商業(yè)服務(wù)業(yè)用地、公共管理與公共服務(wù)用地比例均持續(xù)提升，分別從18.9%、24.8%增加至27.1%、25.4%;而居住用地比例從50.0%下降至41.1%，表明近年來居住用地建設(shè)追求高建筑密度，以滿足更多人的住房需求;工業(yè)用地比例從6.3%增加至6.9%，后又下降至6.4%（表3）。從重要度指數(shù)看，2005—2015年，居住用地變化的重要度指數(shù)最高，商業(yè)服務(wù)業(yè)用地次之;2015—2018年，商業(yè)服務(wù)業(yè)用地變化的重要度指數(shù)最高，公共管理與公共服務(wù)用地次之，工業(yè)用地變化的重要度指數(shù)出現(xiàn)負(fù)值（表4）。近年來，太谷區(qū)城鎮(zhèn)化快速發(fā)展，工業(yè)、商業(yè)服務(wù)業(yè)、公共管理與公共服務(wù)用地比例均有所提高，縣城逐漸由單一的居住用地向多樣化復(fù)合型用地轉(zhuǎn)變。太谷區(qū)“退二進(jìn)三”產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整以及農(nóng)谷戰(zhàn)略的實施推進(jìn)，使得商業(yè)服務(wù)業(yè)用地比例持續(xù)增加，而工業(yè)用地在2015年后出現(xiàn)萎縮現(xiàn)象。公共管理與公共服務(wù)用地也是城鎮(zhèn)用地變化的一個重要類型，比例有所提高，表明太谷區(qū)城鎮(zhèn)基礎(chǔ)設(shè)施條件在不斷改善，人們的生活水平在逐漸提高?？偟膩砜?，太谷區(qū)近年來不斷優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，完善產(chǎn)業(yè)布局，逐漸向功能多元化方向發(fā)展。

3.1.3 城鄉(xiāng)建設(shè)用地轉(zhuǎn)型的時空分異 由圖2可見，2005—2015年城鄉(xiāng)建設(shè)用地增長相對緩慢，之后增長速度有所提升，總體年均擴張強度指數(shù)增至0.08。其中，城鎮(zhèn)工礦用地在2015年以來增長明顯加快，總體年均擴張強度指數(shù)由之前的-0.04增加至0.07;而農(nóng)村居民點用地與城鎮(zhèn)工礦用地相反，在2015年以后，增長速度有所減緩，擴張強度指數(shù)由2005年的0.09減少至現(xiàn)在的0.02（表5）。說明2015年以后城鄉(xiāng)建設(shè)用地增長以城鎮(zhèn)工礦用地為主，2016年山西農(nóng)谷建設(shè)的提出，加快了城鎮(zhèn)建設(shè)用地的擴張。在空間上，城鄉(xiāng)建設(shè)用地擴張具有較強的集中性，太谷區(qū)北部鄉(xiāng)鎮(zhèn)的城鄉(xiāng)建設(shè)用地擴張較快。2015年以前，明星鎮(zhèn)的城鄉(xiāng)建設(shè)用地擴張最為顯著，擴張強度指數(shù)為0.75;其次是水秀鄉(xiāng)擴張較快;胡村鎮(zhèn)、范村鎮(zhèn)、侯城鄉(xiāng)、北洸鄉(xiāng)、小白鄉(xiāng)擴張不明顯;陽邑鄉(xiāng)和任村鄉(xiāng)的城鄉(xiāng)建設(shè)用地減少，擴張強度指數(shù)呈現(xiàn)負(fù)值。農(nóng)村居民點用地擴張顯著的區(qū)域是水秀鄉(xiāng)、胡村鎮(zhèn)、明星鎮(zhèn)、北洸鄉(xiāng)，均位于太谷區(qū)東部縣城周邊鄉(xiāng)鎮(zhèn);城鎮(zhèn)工礦用地除明星鎮(zhèn)外，其他鄉(xiāng)鎮(zhèn)均有所減少。

由圖3可見，2015年以來，城鄉(xiāng)建設(shè)用地擴張較快的區(qū)域是胡村鎮(zhèn)和明星鎮(zhèn)，擴張強度指數(shù)分別為0.43、0.39，可見胡村鎮(zhèn)的擴張強度指數(shù)已高于明星鎮(zhèn)，且比之前的擴張強度指數(shù)明顯提高，任村鄉(xiāng)、陽邑鄉(xiāng)、侯城鄉(xiāng)的擴張強度指數(shù)都有所提高，而西部水秀鄉(xiāng)、北洸鄉(xiāng)、明星鎮(zhèn)的擴張強度指數(shù)下降。農(nóng)村居民點用地整體減少，西部明星鎮(zhèn)、范村鎮(zhèn)、水秀鄉(xiāng)的擴張強度指數(shù)已是負(fù)值。城鎮(zhèn)工礦用地由收縮轉(zhuǎn)為擴張，擴張強度指數(shù)整體增加，其中胡村鎮(zhèn)、任村鄉(xiāng)增加最為明顯。

由圖4可見，2005—2018年城鄉(xiāng)建設(shè)用地擴張強度指數(shù)呈現(xiàn)西部高、東部低的空間分布。近幾年，城鎮(zhèn)化的快速發(fā)展，西部明星鎮(zhèn)、水秀鄉(xiāng)和胡村鎮(zhèn)的擴張強度指數(shù)較為顯著，年均擴張強度指數(shù)分別為0.67、0.18、0.16，均是太谷區(qū)中心城區(qū)及周邊鄉(xiāng)鎮(zhèn)。東部鄉(xiāng)鎮(zhèn)建設(shè)用地擴張緩慢，年均擴張強度指數(shù)均低于0.1。農(nóng)村居民點擴張強度指數(shù)明顯的區(qū)域是胡村鎮(zhèn)和水秀鄉(xiāng)，年均擴張強度指數(shù)分別為0.24、0.28;其次是明星鎮(zhèn)和北洸鄉(xiāng)，分別為0.12、0.14;其余鄉(xiāng)鎮(zhèn)年均擴張強度指數(shù)均低于0.1，擴張速度不明顯。城鎮(zhèn)工礦用地擴張強度指數(shù)為負(fù)值，東部鄉(xiāng)鎮(zhèn)呈現(xiàn)較強的收縮狀態(tài)，是由主要分布于東部的采礦用地面積驟減造成的。

3.1.4 城鄉(xiāng)建設(shè)用地分布特征演變 2005—2018年全區(qū)城鄉(xiāng)建設(shè)用地R統(tǒng)計值均小于1（表6），表明太谷區(qū)城鄉(xiāng)建設(shè)用地分布呈現(xiàn)較為顯著的集聚分布特征。13年間，R統(tǒng)計值變化不大，但呈現(xiàn)出增加趨勢，表明隨著城鎮(zhèn)化的不斷發(fā)展，城鄉(xiāng)建設(shè)用地逐漸擴張的同時，逐漸向隨機分布趨勢發(fā)展。

3.1.5 城鄉(xiāng)建設(shè)用地分布形態(tài)演變 根據(jù)城鄉(xiāng)建設(shè)用地的周長、面積，運用SPSS軟件計算其自然對數(shù)，并繪制散點圖進(jìn)行線性擬合，擬合的R2均在 0.90以上，擬合效果較好，表明周長面積分形維對于太谷區(qū)城鄉(xiāng)建設(shè)用地利用形態(tài)分析具有意義。由表7可知，在2005—2018年間，城鄉(xiāng)建設(shè)用地分維值D平穩(wěn)下降，從1.119下降至1.100，穩(wěn)定性指數(shù)S從0.381緩慢上升至0.400，表明太谷區(qū)城鄉(xiāng)建設(shè)用地的異質(zhì)性和復(fù)雜度有所下降，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性持續(xù)上升。農(nóng)村居民點表現(xiàn)與城鄉(xiāng)建設(shè)用地一致，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性在不斷增加。城鎮(zhèn)工礦用地分維值D有所波動，由2005年的1.105降至2015年的1.060，到2018年又略微上升至1.077，其穩(wěn)定性指數(shù)S呈相反的變化趨勢，2015年以來，城鎮(zhèn)建設(shè)用地的擴張速度加快，使得2018年城鎮(zhèn)工礦用地的穩(wěn)定性比2015年有所下降。整體來看，2005年以來，太谷區(qū)城鄉(xiāng)建設(shè)用地結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性在逐漸提高，布局形態(tài)更加規(guī)范，說明在城鎮(zhèn)化發(fā)展過程中，在保障城鄉(xiāng)建設(shè)合理用地需求、優(yōu)化建設(shè)用地布局方面卓有成效。

3.2 城鄉(xiāng)建設(shè)用地轉(zhuǎn)型的隱性特征

3.2.1 城鄉(xiāng)建設(shè)用地效率轉(zhuǎn)型特征 2005、2015、2018年太谷區(qū)城鄉(xiāng)建設(shè)用地效率轉(zhuǎn)型指數(shù)分別為0.224、0.719、1.007，呈遞增態(tài)勢。2005—2018年效率轉(zhuǎn)型指數(shù)年均增長0.060，年均增長率為12.26%，表明研究期間太谷區(qū)城鄉(xiāng)建設(shè)用地效率水平持續(xù)提高，集約節(jié)約利用水平不斷提升。不同監(jiān)測時段來看，2005—2015年城鄉(xiāng)建設(shè)用地效率轉(zhuǎn)型指數(shù)年均增長0.050，年均增長率為12.37%，2015—2018年效率轉(zhuǎn)型指數(shù)年均增長0.096，高于2015年以前的年均增量，而年均增長率下降至11.88%，可以看出太谷區(qū)城鄉(xiāng)建設(shè)用地利用效率水平提升的同時，增長速度在下降。

3.2.2 城鄉(xiāng)建設(shè)用地功能轉(zhuǎn)型特征 2005、2015、2018年太谷區(qū)城鄉(xiāng)建設(shè)用地功能轉(zhuǎn)型指數(shù)分別為0.623、0.729、0.936（圖5）。2005—2018年功能轉(zhuǎn)型指數(shù)年均增長0.024，年均增長率為3.18%;其中，2005—2015年功能轉(zhuǎn)型指數(shù)年均增長0.011，年均增長率1.58%;2015—2018年年均增長0.069，年均增長率8.69%，功能增長速率明顯加快。說明研究期間太谷區(qū)城鄉(xiāng)建設(shè)用地的功能發(fā)展水平不斷提高，全區(qū)新型城鎮(zhèn)化質(zhì)量和水平明顯提升。

3.3 城鄉(xiāng)建設(shè)用地轉(zhuǎn)型影響分析

城鄉(xiāng)轉(zhuǎn)型進(jìn)程中，土地要素的開發(fā)利用是城鎮(zhèn)化推進(jìn)的核心內(nèi)容，不斷擴大的城鄉(xiāng)建設(shè)用地規(guī)模對承載區(qū)域經(jīng)濟社會發(fā)展、實現(xiàn)城鄉(xiāng)融合起到了重要的支撐作用，對城鄉(xiāng)關(guān)系變化有著重要的影響。目前，太谷區(qū)正處于新型城鎮(zhèn)化快速發(fā)展時期，在此背景下探討太谷區(qū)城鄉(xiāng)建設(shè)用地轉(zhuǎn)型對城鄉(xiāng)關(guān)系變化的影響具有重要意義。

太谷區(qū)2005—2018年城鄉(xiāng)建設(shè)用地凈增加0.08萬hm2，年均增長率0.87%，其中，城鎮(zhèn)用地增加了1 016.77 hm2，占城鄉(xiāng)建設(shè)用地面積比例也不斷上升，從2005年的15.93%增加至2018年的27.97%，土地城鎮(zhèn)化率逐漸提高。這種快速擴張有效支撐了經(jīng)濟社會的發(fā)展，為促進(jìn)人口、經(jīng)濟、社會城鎮(zhèn)化提供了空間基礎(chǔ)。農(nóng)村居民點用地面積的不斷增加，一定程度上可以反映出在城鎮(zhèn)化發(fā)展過程中，農(nóng)村居住條件和居住環(huán)境在不斷提高和完善。城鄉(xiāng)建設(shè)用地轉(zhuǎn)型在空間上呈現(xiàn)出由中心城區(qū)向周邊鄉(xiāng)鎮(zhèn)擴展的模式，由中心城區(qū)向外輻射，逐漸帶動周邊鄉(xiāng)村的發(fā)展，實現(xiàn)城鄉(xiāng)融合發(fā)展。但是，城鄉(xiāng)建設(shè)用地快速擴張的同時，依然存在建設(shè)用地不集約和浪費的問題，工礦用地普遍存在利用強度不高、建設(shè)物空置率高和土地經(jīng)濟效益偏低的現(xiàn)象，農(nóng)村居民點用地閑置和不合理占用等問題突出，因此，需要充分挖掘城鄉(xiāng)建設(shè)用地內(nèi)部潛力，做好土地置換、盤活存量，做優(yōu)增量工作，提高建設(shè)用地的集約利用水平。

2005—2018年城鄉(xiāng)建設(shè)用地效率和功能轉(zhuǎn)型指數(shù)呈上升態(tài)勢，綜合轉(zhuǎn)型指數(shù)也在不斷增加，年均增長0.084，年均增長率達(dá)9.96%，說明研究期間太谷區(qū)堅持以人為本、城鄉(xiāng)互動原則，穩(wěn)步推進(jìn)集約高效的新型城鎮(zhèn)化發(fā)展，逐步提高城鎮(zhèn)承載能力，提升城鄉(xiāng)發(fā)展質(zhì)量，持續(xù)釋放城鄉(xiāng)經(jīng)濟活力，良性的城鄉(xiāng)發(fā)展模式已得到初步發(fā)展。

4 結(jié)論與討論

本研究在GIS技術(shù)支持下，對2005—2018年太谷區(qū)城鄉(xiāng)建設(shè)用地轉(zhuǎn)型的時空格局特征及對城鄉(xiāng)關(guān)系的影響進(jìn)行分析，得到以下結(jié)論：（1）規(guī)模結(jié)構(gòu)方面。太谷區(qū)在2005—2018年間，城鄉(xiāng)建設(shè)用地規(guī)模不斷擴大，年均增長率為0.87%，其中以農(nóng)村居民點用地增加為主。分階段來看，農(nóng)村居民點用地年均增長率下降，而城鎮(zhèn)工礦用地年均增長率明顯提高，在2015年后，城鎮(zhèn)工礦用地增速超過農(nóng)村居民點用地。功能變化方面，居住用地比例不斷下降，工業(yè)、商業(yè)服務(wù)業(yè)、公共服務(wù)等非居住用地比例快速上升，城鎮(zhèn)用地功能多元化發(fā)展趨勢顯著。（2）以鄉(xiāng)（鎮(zhèn)）為單位探討太谷區(qū)城鄉(xiāng)建設(shè)用地擴張的時空分布，城鄉(xiāng)建設(shè)用地擴張強度指數(shù)呈現(xiàn)出西高東低的空間分布，2005—2015年，城鄉(xiāng)建設(shè)用地擴張強度指數(shù)顯著的區(qū)域分布在太谷區(qū)西部明星鎮(zhèn)和水秀鄉(xiāng)，2015—2018年，城鄉(xiāng)建設(shè)用地擴張強度顯著的區(qū)域是胡村鎮(zhèn)和任村鄉(xiāng)。由此可以看出，太谷區(qū)城鄉(xiāng)建設(shè)用地擴張重心開始由明星鎮(zhèn)向東轉(zhuǎn)移。（3）根據(jù)太谷區(qū)各期的城鄉(xiāng)建設(shè)用地最鄰近指數(shù)R可知，2005—2018年間，太谷區(qū)城鄉(xiāng)建設(shè)用地一直以集聚形態(tài)分布。通過計算各期的城鄉(xiāng)建設(shè)用地分形維值和穩(wěn)定性指數(shù)可以看出，城鄉(xiāng)建設(shè)用地形態(tài)分布趨于規(guī)范化，用地結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性在逐漸上升，城鄉(xiāng)用地管理的成效逐漸顯現(xiàn)。（4）2005—2018年太谷區(qū)城鄉(xiāng)建設(shè)用地利用效率和利用功能呈不斷上升趨勢，年均利用效率增速降低，而利用功能增速明顯加快，可見全區(qū)城鄉(xiāng)建設(shè)用地集約利用水平不斷提高的同時，新型城鎮(zhèn)化有了質(zhì)的發(fā)展。（5）城鄉(xiāng)建設(shè)用地利用水平和體制機制影響城鎮(zhèn)化的速度、質(zhì)量，以及地區(qū)經(jīng)濟社會的發(fā)展，合理調(diào)控城鄉(xiāng)建設(shè)用地，利于緩解城鄉(xiāng)用地矛盾，統(tǒng)籌城鄉(xiāng)發(fā)展。

本研究從數(shù)量結(jié)構(gòu)、時空分異、分布形態(tài)等顯性特征和效率轉(zhuǎn)型、功能轉(zhuǎn)型等隱性特征兩方面入手，較為全面地分析了太谷區(qū)城鄉(xiāng)建設(shè)用地轉(zhuǎn)型的時空格局特征，并探討了對區(qū)域城鄉(xiāng)關(guān)系的影響。但是隱性轉(zhuǎn)型特征方面的現(xiàn)有指標(biāo)不夠全面，后續(xù)仍需進(jìn)一步完善評價指標(biāo)體系，以便更深入地分析區(qū)域城鄉(xiāng)建設(shè)用地轉(zhuǎn)型的隱性特征。建設(shè)用地隱性形態(tài)的分析是城鄉(xiāng)建設(shè)用地轉(zhuǎn)型機理研究的核心內(nèi)容，也是深入了解城鄉(xiāng)建設(shè)用地轉(zhuǎn)型與新型城鎮(zhèn)化發(fā)展關(guān)系的前提，本研究后續(xù)將加強對隱性特征的分析。

城鎮(zhèn)化的發(fā)展必然導(dǎo)致城鄉(xiāng)建設(shè)用地增加，城鄉(xiāng)土地資源矛盾突顯。包括太谷區(qū)在內(nèi)的中西部省份縣域城鄉(xiāng)建設(shè)用地規(guī)模近年來也在迅速增加[22]。太谷區(qū)城鎮(zhèn)建設(shè)持續(xù)加快，城鎮(zhèn)用地迅速擴張，但城鎮(zhèn)建設(shè)重點區(qū)域為中心城區(qū)，城鎮(zhèn)建設(shè)過于集中，空間發(fā)展失衡，導(dǎo)致城鎮(zhèn)擴張?zhí)於r(nóng)村“空心化”現(xiàn)象嚴(yán)重。然而“空心村”并沒有使農(nóng)村居民點用地減少，是因為我國既有的城鄉(xiāng)二元體制，加之城鎮(zhèn)住房價格相對較高，農(nóng)民進(jìn)城務(wù)工收入增加的同時，更加愿意選擇在農(nóng)村進(jìn)一步改善居住條件，于是在轉(zhuǎn)型過程中出現(xiàn)農(nóng)村居民點用地與城鎮(zhèn)用地均增加的現(xiàn)象。因此結(jié)合本研究，對城鄉(xiāng)轉(zhuǎn)型提出以下對策建議：（1）對于城鎮(zhèn)建設(shè)過于集中、城鎮(zhèn)化水平發(fā)展不平衡的現(xiàn)況，要充分結(jié)合各鄉(xiāng)鎮(zhèn)自身的發(fā)展基礎(chǔ)與特點，對太谷區(qū)發(fā)展進(jìn)行全盤的科學(xué)合理規(guī)劃，明確各鄉(xiāng)鎮(zhèn)在全區(qū)的發(fā)展定位與目標(biāo)。太谷區(qū)明星鎮(zhèn)是太谷縣城所在地，該區(qū)域城鎮(zhèn)建設(shè)空間飽和，基礎(chǔ)設(shè)施和公共服務(wù)設(shè)施配套相對完善，城鎮(zhèn)化水平最高。因此，在城鎮(zhèn)化建設(shè)中注重強化城鎮(zhèn)建設(shè)用地的剛性約束，協(xié)調(diào)城鄉(xiāng)建設(shè)用地擴張速度與人口城鎮(zhèn)化水平或經(jīng)濟發(fā)展水平增速相匹配;充分挖掘閑置及低效利用建設(shè)用地的內(nèi)部潛力，提高利用效率和綜合效益。太谷區(qū)北部鄉(xiāng)鎮(zhèn)是山西農(nóng)谷建設(shè)主要區(qū)域，結(jié)合山西農(nóng)谷建設(shè)規(guī)劃，不斷完善基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)工作，調(diào)整城鎮(zhèn)用地結(jié)構(gòu)與布局，實現(xiàn)城鄉(xiāng)建設(shè)用地規(guī)模的合理擴張和優(yōu)化布局。太谷區(qū)南部鄉(xiāng)鎮(zhèn)大部分區(qū)域是丘陵山區(qū)，未利用地比例較大，開發(fā)難度強，建設(shè)用地多為農(nóng)村居民點，可以適當(dāng)投入城鎮(zhèn)用地指標(biāo)，加強農(nóng)村建設(shè)用地管理，提高土地利用效率和效益，避免農(nóng)村“空心化”現(xiàn)象繼續(xù)擴散。（2）創(chuàng)新土地管理制度，推進(jìn)土地制度改革，有效實現(xiàn)城鄉(xiāng)建設(shè)用地轉(zhuǎn)型的市場調(diào)控，推動形成縣域城鄉(xiāng)統(tǒng)一的土地市場，通過市場手段推動城鄉(xiāng)建設(shè)用地結(jié)構(gòu)優(yōu)化與利用效率提高。（3）制定科學(xué)合理的土地利用總體規(guī)劃，并銜接好鄉(xiāng)鎮(zhèn)土地利用規(guī)劃，確保土地資源的合理利用，實現(xiàn)各鄉(xiāng)鎮(zhèn)協(xié)調(diào)發(fā)展。政府應(yīng)該因地制宜地調(diào)整措施，優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)人地關(guān)系的協(xié)調(diào)發(fā)展。

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