基于物元分析的宿州市土地集約利用評價研究

何愛霞，蘇海民

（宿州學院地理與環境科學系，安徽宿州234000）

城市土地集約利用具有重要的意義。隨著我國城市化和工業化進程的加快，人多地少、土地資源需求巨大、城市存量土地粗放利用、耕地資源嚴重不足，而城市土地集約利用是解決土地資源稀缺、人地關系矛盾尖銳的必然選擇，是推動城市化快速、良性發展和城市質量全面提高的重要途徑。因此，城市土地集約利用研究具有重要意義，也引起了學術界的研究熱潮。

目前，我國土地集約利用主要還集中在對大、中城市的研究，然而，隨著經濟的快速發展，小城市城市化進程也大大加快，尤其是小城鎮在土地利用和管理中所表現出來的特征不容忽視，小城鎮的快速發展也暴露出土地利用的深層次問題[1]。

1 土地集約利用的概念與內涵

土地集約利用就是在土地上合理增加物質與勞動投入，以提高土地收益的經營方式。迄今為止，中外學者對于城市土地集約利用的概念和內涵尚未達成共識，大多數學者把城市土地集約利用的內涵解釋為：當前及未來可預見的條件下，以合理的城市布局、優化的城市結構和可持續發展的思想為指導，通過增加存量土地投入、改善經營管理等途徑，不斷提高城市土地的使用效率，并取得良好的經濟、社會和生態環境效益，目的在于實現土地利用結構、比例、空間分布與區域自然特征、經濟發展之間的協調[2-4]。

本研究認為，土地集約利用是自然-社會-經濟復合系統的重要組成要素，是從土地投入與產出、土地利用的外部效應來評價土地的利用效率，城市土地利用合理化、最優化是城市土地集約利用的必然要求，城市土地利用經濟效益、社會效益和土地可持續發展的最大滿足是城市土地集約化利用的追求目標[5]。

城市土地空間尺度不同，表現城市土地集約利用的側重點不同，存在土地衡量水平的區域差異，對以整個城市為空間尺度的宏觀層次而言，其城市土地集約利用主要強調城市的綜合效益及用地功能、結構的合理性，而中觀、微觀層次的城市土地集約利用，應偏重于土地投入產出效果。

城市土地利用不是一個靜態終極目標，而是一個動態過程。隨著經濟的發展、科學技術的進步，土地利用的投入產出對比會發生改變，土地的利用環境和效率將發生變化，土地的集約利用要充分考慮土地功能的擴張和利用的可持續性。

2 研究區概況及評價方法

2.1 區域概況

宿州是安徽的北大門，位于黃淮平原南端，與蘇、魯、豫3省11縣接壤，北鄰江蘇徐州市和山東菏澤市，西接河南商丘市，東連江蘇淮陰市。1999年春，撤地建市，設立省轄宿州市，轄碭山、蕭縣、靈璧、泗縣和埇橋區，總人口604萬人，總面積9 787 km2。2008年，全市生產總值511.10億元，按可比價計算，比上年增長14.1%。年末全市從業人員341.8萬人，比上年增加2.4萬人。年末城鎮登記失業率控制在4.22%以內。

2.2 評價方法

物元分析是系統科學、思維科學、數學交叉的邊緣學科，是貫穿自然科學和社會科學應用廣泛的橫斷學科[6]。它可以將復雜問題抽象為形象化模型，并可利用這些模型研究基本理論，提出相應的應用方法。利用物元分析法可以建立事物多指標性能參數的質量評定模型，并能以定量的數值表示評定結果，從而較完整地反映事物質量的綜合水平。

2.2.1 確定經典域 在物元分析中，把事物N及其特征值c和它的量值x的三元有序組合R=（N，c，x）稱為物元，如果事物N有n個特征值，則將它稱為n維物元，用矩陣表示為：

式中，Nj表示劃分的第j個等級；ci表示等級Nj的特征值；V0ji為Nj關于ci所規定量值的取值范圍，即各等級關于特征值所取的數值范圍。

2.2.2 確定節域

其中，Np為土地集約等級的全體；Vpi為p關于ci所取的量值范圍，即p的節域，所以，V0ji∈Vpi。

2.2.3 確定待判物元

式中，X0為待判物元；xi為X0關于 ci的量值，即土地參評因子的實測數據。

2.2.4 計算待判物元關于各評價等級的關聯函數Kj（xi）

關聯函數的數值表示評價單元符合某標準范圍的隸屬程度，所以可以把K（x）的不同取值范圍作為土地適宜性的評價標準。當K（x）≥1時，表示評價對象超過標準上限，數值越大，開發潛力越大；當0≤K（x）≤1時，表示評價對象符合標準對象要求的程度，數值越大，越接近標準上限；當-1≤K（x）≤0時，表示評價對象不符合標準對象的要求，但具備轉化條件；當K（x）≤-1時，表示評價對象不符合標準對象的要求，且又不具備轉化的條件[7]。

2.2.5 確定權重，計算土地適宜性隸屬度 權重計算公式為：

式中，aij表示第j個等級第i個指標的權系數；xij表示第j個等級第i個指標的界限值。

總關聯度計算公式為：

式中，Kj（X）表示待判物元總關聯度，當Kj（X）≥0時，區域土地集約利用狀況為高等水平（根據優度評價法的計算原理）；當Kj（X）=1時，區域土地集約利用達到理想的狀態；當-1≤Kj（X）＜0時，區域土地集約利用狀況為中等水平；當Kj（X）＜-1時，區域土地集約利用為低等水平。

3 宿州市土地集約利用評價

3.1 評價指標構建

由于城市土地利用是一個多層次、多目標的體系，土地集約利用體現的是經濟系統、資源系統、環境系統、社會系統等多方面效益的均衡。因此，必須建立科學的評價指標體系，才能對這樣的多維矢量進行全面反映和綜合評價。本研究從城市土地集約利用的內涵出發，結合科學性和系統性原則、區域性原則、動態性原則和可操作性原則從土地投入強度、土地使用強度、土地經濟效益以及土地生態效益等方面建立宿州市土地集約利用評價的指標體系（表1）。

表1 土地利用集約評價指標體系

3.2 土地利用集約度的計算

由于區域差異，土地集約利用水平受到各種因素的影響，土地利用結果也會有所不同。本研究選擇安徽省2007年城鎮土地利用的平均水平作為依據，即本研究的經典物元的經典域為安徽省2007年城鎮土地利用平均水平的正負偏差30%。

收集了2007年宿州市有關土地集約利用的因素、因子數據，由于指標間的量綱不同，為了消除數據間的屏蔽效應，使數據間具有可比性，需對原始數據進行標準化處理，消除量綱的影響。按照系統可拓物元法計算各因素、因子權重值及評價關聯值（表2）。

表2 土地集約評價各指標權重和關聯值

3.3 評價結果分析

從表2數據可以看出，宿州市土地集約利用評價綜合得分為0.327 8，表示區域土地集約利用狀況為高等水平，但距土地集約利用理想值還有較大距離，說明其土地集約利用發展空間仍有較大潛力。各因子關聯值得分均大于0，說明宿州市城市土地集約水平在安徽省具有較高的位置，其中，地均固定資產投資、人口密度、地均工業廢水排放達標率得分相對較低，說明這些指標對區域環境影響最為明顯或敏感，在今后的經濟發展過程中，應重點提出這些方面的措施。宿州市目前地均面積GDP產出、地均面積工業產值、城鎮居民人均可支配收入較安徽省其他地市已經有所集約，在今后經濟發展中更應注重經濟發展內涵，剔除高污耗能產業，大力發展集約經濟，杜絕土地資源閑置和低效利用的現象產生。

4 結語

在分析城市土地利用集約內涵的基礎上，從宏觀層面構建了宿州市土地利用集約評價的指標體系，應用物元分析方法，構建經典物元，通過關聯函數計算，對宿州市土地集約利用程度進行了評價，其綜合得分為0.327 8，表明宿州市土地集約利用水平在安徽全省具有較高水平，但距理想值還較遠，仍有較大的發展空間。在今后區域經濟發展過程中應注重大力發展集約經濟，更好實現城市土地的集約利用，最大程度發揮土地經濟效益。物元分析對分析土地集約利用水平和生成土地集約利用策略十分有效，但其在土地利用評價應用中尚處于探討階段，如何更好地建立物元評價的經典域及評價標準還有待進一步研究。

［1］邵曉梅，王靜.小城鎮開發區土地集約利用評價研究——以浙江省慈溪市為例[J].地理科學進展，2008（27）：75-80.

［2］邵曉梅，劉慶，張衍毓.土地集約利用的研究進展及展望[J].地理科學進展，2006，25（2）：85-95.

［3］陳逸，黃賢金，陳志剛，等.城市化進程中的開發區土地集約利用研究[J].中國土地科學，2008，22（6）：11-16.

［4］陶運平，戴文斌.山西省集約利用土地的問題與對策[J].山西農業科學，2009，37（4）：6-9.

［5］謝映勤，胡素粦.城市土地資源集約利用初步研究[J].河北北方學院學報（自然科學版），2008，24（3）：68-71.

［6］蔡文.物元模型及其應用[M].北京：科學技術文獻出版社，1996：28-31.

［7］門寶輝，梁川.農業土壤環境綜合評價模型的建立及其應用[J].水土保持通報，2002，22（4）：37.