郭榮中 楊敏華
摘要:以湖南省14個市(州)市區為研究對象,通過構建城市土地集約評價指標體系,運用主成分分析法評價研究區域的土地集約利用程度,最后針對評價結果,提出提高湖南省城市土地集約利用水平的對策。
關鍵詞:城市土地集約利用;空間差異;主成分分析法;湖南省
中圖分類號:F301.24文獻標識碼:A文章編號:0439-8114(2012)06-1115-04
Spatial Difference of Urban Land Intensive Use in Hunan Province
GUO Rong-zhong1,2,YANG Min-hua1
(1. School of Geosciences and Info-Physics,Central South University,Changsha 410083,China;
2. Changsha Environmental Protection Occupation Technical College,Changsha 410004,China)
Abstract: The urban land intensive use from spatial difference aspect was studied, which took Hunan province as a study region. A set ofindicators were selected to construct the urban land use evaluation index system according to its regional characteristics. The method of principal component analysis was used to comprehensively evaluate the urban land use conditions. Finally, land use measures and suggestions based on four aspects were provided.
Key words: urban land intensive use; spatial difference; principal component analysis; Hunan province
我國土地資源十分有限,城市化發展不可能以無休止地侵占農用地尤其是耕地為代價,促進城市土地集約利用是我國城市化的主要發展道路。土地經濟學家伊利等[1]、馬克偉[2]、畢寶德[3]對土地集約利用進行了較為科學的定義;甄江紅等[4]、肖夢[5]、龔義等[6]也都從不同角度對城市土地集約利用進行了研究。以湖南省14個市(州)市區為研究對象,從空間視角研究城市土地集約利用問題,旨在為提高湖南省城市土地集約利用水平提供科學依據。
1研究區概況及資料來源
1.1研究區概況
湖南省位于長江中游,地處東經108°47′-114°15′,北緯24°38′-30°08′,屬亞熱帶季風性濕潤氣候區,四季分明,年平均氣溫17 ℃。全省土地面積21.18萬km2,占全國土地總面積的2.2%,在全國各省區中居第10位。全省總人口6 845.20萬人。湖南省下設13個地級市、1個自治州,共計122個縣級行政單位,2008年全省GDP為11 156.64億元。
1.2資料來源
土地面積統計數據來源于湖南省國土資源廳。社會經濟資料來源于同期統計年鑒和相關社會經濟資料。
2評價方法
2.1評價因子的選擇
主成分分析在驅動力和驅動機制分析方面有較為成熟的應用。主成分變量是根據原始變量的信息進行重新組構,它能夠反映原有變量大部分的信息。限于資料的有限性和統計口徑的不一致性,有關驅動力的研究中并沒有提出一個合適的選取指標的標準。根據2008年湖南省的統計年鑒數據,遵循以綜合性、主導性、指標的可獲取性為主的原則,借鑒相關研究成果[7-12],結合湖南省各市(州)的實際情況和有關專家的意見,從經濟、社會、生態環境等方面選取了以下16個指標進行評價:x1為地均城鎮固定資產投資(萬元/km2),x2為人均城鎮固定資產投資(萬元/人),x3為地均從業人員數(人/km2),x4為人均建設用地面積(m2/人),x5為人均道路廣場面積(m2/人),x6為人均居住用地面積(m2/人),x7為人口密度(萬人/km2),x8為地均第二、第三產業產值(萬元/km2),x9為地均社會消費品零售總額(萬元/km2),x10為地均工業產值(萬元/km2),x11為地均財政收入(萬元/km2),x12為建成區綠化覆蓋率(%),x13為人均綠地面積(m2/人),x14為人口與城市用地增長彈性(%),x15為固定資產與城市用地增長彈性(%),x16為財政收入與城市用地增長彈性(%)。
2.2數據標準化
由于原始數據各指標的量綱不同,為了使數據間具有可比性,分析時需進行標準化處理,經變換后,每列的最大數據變為1,最小數據變為0,其余數據取值為0~1,以幫助解釋特征值和更清楚地反映變量之間的關系。
通常評價指標有效益型和成本型兩大類。效益型指標為屬性值越大越好的指標;而成本型指標為屬性值越小越好的指標,在指標體系中應予以區分。
對效益型指標,一般可令:
Zij=(Yij-Yjmin)/(Yjmax-Yjmin)
(i=1,2,…,n; j=1,2,…,m)
對成本型指標,一般可令:
Zij=(Yjmax-Yij)/(Yjmax-Yjmin)
(i=1,2,…,n; j=1,2,…,m)
式中,Zij為無量綱值,Yij為不同方案下的指標屬性值,Yjmax、Yjmin分別為指標xj的最大值和最小值。這樣無量綱化后決策矩陣為Z=(Zij)n×m,顯然Zij愈大愈好。
2.3評價步驟
對指標原始數據進行標準化處理后,計算相關系數矩陣的特征值,提取主成分,一般來說,提取主成分的累積貢獻率達到80%以上比較滿意,然后是計算主成分載荷矩陣,以及計算各主成分的得分和綜合得分。綜合得分的計算公式如下:
P=(λ1F1+λ2F2+,…,+λnFn)/■λi
式中,P為評價單元的綜合得分;λi為各主成分的貢獻率;Fi為各主成分的得分;■λi為各主成分的累積貢獻率。
3湖南省城市土地集約利用程度評價
3.1評價過程
以14個市(州)市區的16個指標為評價樣本,利用統計軟件SPSS13.0進行主成分分析。各成分的特征值與貢獻率見表1。因為前4個成分1、2、3、4的特征值均大于1,累計貢獻率已達80.661%,故保留這4個成分作為主成分就能概括原始變量的絕大部分信息。主成分的載荷矩陣見表2。
從表2可以看出,第一主成分F1在x1、x11、x2、x8、x9上載荷較大,這些指標分別是地均城鎮固定資產投資、地均財政收入、人均城鎮固定資產投資、地均第二、第三產業產值、地均社會消費品零售總額,可以概括為城市土地投入產出集約指標;第二主成分F2在x12、x13、x7、x4上載荷較大,這些指標分別是建成區綠化覆蓋率、人均綠地面積、人口密度、人均建設用地面積,可以概括為城市土地利用生態環境集約指標;第三主成分F3在x14、x15、x16、x5、x3上載荷最大,這些指標分別是城市人口與城市用地增長彈性系數、固定資產與城市用地增長彈性系數、財政收入與城市用地增長彈性系數、人均道路廣場面積、地均從業人員數,可以概括為土地集約利用發展趨勢指標;第四主成分F4在x4、x7、x13上載荷較大,這些指標分別是人均建設用地面積、人口密度、人均綠地面積,可以概括為人口集約指標。
依據表1的各主成分的得分系數和標準化后的變量數據,計算出各主成分得分和綜合得分。各主成分得分和綜合得分的計算公式如下:
Fi=■Cijx′j i=1,2,3,4;j=1,2,…,16
F=(0.332 21F1+0.206 26F2 +0.166 02F3+0.102 12 F4)/0.806 61
3.2評價結果
14個市(州)市區的4個主成分的得分和綜合得分見表3。由表3可知,綜合得分分值最高的為長沙市(2.082),最低的為懷化市(-0.191)。說明湖南省城市土地集約利用水平在市(州)之間是不平衡的。而且從各主成分得分排名來看,第一主成分即城市土地投入產出集約指標的得分排名中,長沙市、郴州市、常德市得分較高,社會經濟發展水平較快,用地集約水平相對較高;而邵陽市、衡陽市得分偏低,用地集約水平較低,間接說明其集約用地水平提高潛力較大,應該挖掘土地經濟價值。第二主成分即城市生態環境集約指標,反映了居民的生活環境質量、城市綠化建設水平,從得分排名來看,岳陽市排名第一,岳陽市作為著名的風景旅游城市,今后應繼續保持這方面的優勢,努力建成生態城市。第三主成分即城市土地集約利用發展趨勢指標,可以反映城市土地集約利用的動態特征,從評價結果可以看出不同城市的發展狀態,城市規模總量的潛力狀態,集約用地水平提高的潛力大小。第四主成分即城市人口集約指標,通過人口規模和人口質量來反映土地集約利用水平,益陽市得分最低,在人口素質方面有待提高。
3.3評價結果分析
從以上評價結果可以看出,第一主成分即城市土地投入產出集約指標的得分排名中,長沙市、郴州市、常德市排名為前三名,與綜合得分分值的排名是一致的。在城市土地集約利用綜合評價中,土地投入產出集約指標的貢獻率明顯高于其他指標。整體來講,現階段的土地集約利用水平主要依賴于對土地的高投入來獲得土地的高產出。但是不同城市影響城市土地集約利用因素的貢獻率也有所不同,即使綜合得分位居第一的長沙市在生態環境集約指標方面的得分也只有該項排名第一的岳陽市得分的約50%,在該影響因素上長沙市仍有很大的提升空間;又如綜合得分排名較后的婁底市,在第三主成分即城市土地集約利用發展趨勢上卻得分最高,表明城市規模總量呈挖潛狀態,城市土地利用的集約度在不斷提高。因此,各城市應結合自己所處的經濟發展階段,加大對城市土地集約利用得分較低方面的重視,借鑒先進經驗,找出適合各自土地集約利用的行之有效的管理措施,因地制宜制定提高城市土地集約利用程度的途徑。但研究只是通過比較排名得出各市(州)城市土地集約利用水平的相對情況,如何比較各市(州)城市土地集約利用水平的絕對變化還有待進一步探討。
4對策與建議
4.1盤活城市存量土地,推行集約用地模式
首先是大力實施城市土地置換工程,顯現城市土地價值,使商業、金融服務業等集中在城市區域中心,居民住宅匯集在城市中間層,而工廠、倉庫分布在城市邊緣,以提高城市土地的使用效率。其次是盤活城市土地資產,實行舊城區改造,提高土地利用率,以降低城市規模外延擴張速度,減輕耕地保護壓力。最后是充分利用城市地下空間,做到城市土地開發利用立體化。城市地下空間具有很大的容量,利用城市地下空間可為城市提供充足的后備空間資源,拓寬集約利用土地的渠道。
4.2優化城市土地利用結構,合理布局城市用地
隨著城市經濟的進一步發展,必然要求土地供給量的逐年增加,但耕地資源緊缺的市情要求城市土地利用過程中,必須優化城市用地結構,合理布局城市用地,提高土地集約利用效益。從追求單一地塊的利用效益最大化轉變為追求市域城市用地整體結構功能的最優化,在功能分區上實行統一規劃、合理布局,優化環境配套設施。
4.3調整產業結構,發展科技型、生態型產業
產業的發展必須以不破壞生態平衡為前提,充分考慮各類資源的合理利用和生態環境的承載力,正確選擇產業,調整產業結構,促進產業升級換代,向低投入、低消耗、高效益的新型經濟發展模式轉變,走可持續發展的道路。城市環境容量有限,為了提供更多的就業機會,防止環境質量的降低,應堅持產業結構輕型化的方針,重點發展科技含量高、經濟效益好、資源消耗低、環境污染少的新技術產業,大力發展現代服務業。
4.4保持城市土地的自然生態平衡
城市土地是自然地理的綜合體。因此,必須保護自然生態環境,通過城市空間布局,為城市的可持續發展創造有利條件。特別要保護好城市的生態敏感區,生態敏感區是區域中生態質量的共同保證,應嚴格控制其開發強度。另外,在生態敏感區外適當設置生態敏感協調區并加以控制。城市開發建設過程中尤其要加強對生態敏感區的保護,禁止工業企業和大型房地產企業的進入,保持其自然生態性。
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