王筱明,鄭新奇
(1.中國礦業大學環境與測繪學院,江蘇 徐州 221008;2.山東師范大學人口·資源與環境學院,濟南 250014;3.中國地質大學(北京)土地科學技術學院,北京 100083)
我國正處于城鎮化快速發展時期,日益增大的建設用地需求給建設用地的供給和耕地的保護帶來很大壓力。從動態角度來看,城鄉建設用地之間是此消彼長的互動關系,合理布局城鄉建設用地,不僅能提高土地利用率,也有助于統籌城鄉發展,解決可持續發展面臨的問題[1-2]。當前我國正在進行的土地整治規劃工作即是圍繞新農村建設和推進城鎮化,通過優化城鄉用地布局,達到促進城鄉統籌發展、節約集約用地、保護耕地的目標。在土地整治規劃工作中如何采用科學的方法合理布局城鄉建設用地成為學者們研究的重要內容。關于居民點空間布局的研究較多,如應用GIS空間分析技術對居民點分布特征進行研究,討論居民點空間格局演變的動因[3-5];分析農村居民點空間模式形成的原因,針對不同區域類型的農村居民點提出相應的空間布局調整模式[6];從村莊規劃的角度,探討農村居民點布局優化的方法與步驟[7-8];針對我國農村居民點布局存在的問題,結合新農村建設的要求,提出農村居民點布局優化對策[9]。這些研究大多以農村居民點為研究對象,而以城鄉居民點用地為對象進行居民點空間布局優化的研究較少。本研究以濟陽縣為研究區域,將城鄉建設用地增減相結合,根據居民點空間布局的影響因素,建立農村居民點用地適宜性評價指標體系,確定農村居民點用地的整理方向,并分析影響城鄉居民點空間布局的限制因素,確定居民點用地空間擴展的優先順序,結合濟陽縣土地利用規劃,確定規劃目標年(2020年)城鄉居民點空間布局優化方案,為濟陽縣土地整治規劃提供依據。
濟陽縣位于山東省省會濟南市北部,處于北緯36°41'~ 37°15',東經 116°52'~ 117°27',總面積 1 098.8 km2。濟陽縣地處魯北平原南部,黃河下游北岸,黃河流經縣內南部、東部4個鄉鎮,域內河段63 km,縣域地勢平坦,土壤肥沃。全縣轄8個鎮2個街道,852個村(居)委會,6個社區居委會,2010年總人口55.24萬人,城鎮建設用地2 484.25 hm2,農村居民點用地11 350.69 hm2。
數據來源于濟陽縣2010年1∶10 000土地利用現狀圖、《濟陽縣土地利用總體規劃(2006—2020)》相關研究成果、《濟陽縣城市總體規劃(2003—2020)》相關資料、《濟陽縣統計年鑒》及農村居民點調查統計數據。
城鄉居民點布局優化是統籌城鄉建設用地、合理確定城鎮和農村居民點用地規模與空間布局的過程。通過農村居民點用地整理,一方面改善農村人居環境,提高土地利用集約度,另一方面為城鎮建設拓展空間,滿足城鎮建設對土地的需求。因此,本研究主要包括:1)建立農村居民點用地適宜性評價指標體系,根據評價結果,并結合土地利用規劃確定未來農村居民點的整理類型;2)分析城鄉居民點空間擴展的限制因素及其限制等級,劃分城鄉居民點空間擴展限制等級區;3)根據濟陽縣土地利用總體規劃的要求,確定2020年城鄉居民點用地規模,根據居民點空間擴展的優先順序,優化城鄉居民點布局。
2.2.1 構建評價指標體系。新農村建設中農村居民點用地調整的對象為自然村,因此農村居民點用地適宜性評價以自然村圖斑為評價單元。農村居民點用地適宜性受自然環境、社會、經濟等因素的影響。研究表明,居民點的規模、高程、坡度、交通、河流等因素影響居民點的分布[10-13],通常情況下,規模大、交通條件優越、經濟基礎好、建設限制條件少、水源充足的村莊更適合居住。濟陽縣地處平原,高程和坡度變化不大,因此影響居民點用地適宜性的自然因素選取距河流和生態敏感區的距離,不考慮高程和坡度;社會經濟因素方面則選擇人口、用地規模、基礎設施、道路、二三產業、與鎮區距離等指標。采用特爾斐法確定各評價指標的權重,建立濟陽縣農村居民點用地適宜性評價指標體系(表1)。

表1 濟陽縣農村居民點用地適宜性評價指標體系Tab.1 Suitability evaluation indexes of rural residential land in Jiyang County
2.2.2 評價指標量化。基于區域現實條件與農村居民點用地需求之間的匹配關系,采用不同方法計算各評價指標的適宜性分值。
1)根據濟陽縣土地利用規劃和村鎮體系規劃,生態敏感區如風景旅游區、自然保護區、水源保護區、黃河灘區范圍內不宜建設居民點,人口小于300人的自然村應撤并到中心村和中心城鎮。因此,以農村居民點距生態敏感區的距離為依據,劃分適宜等級并確定適宜性分值(表2),農村居民點人口規模指標的影響分值按式(1)計算:

表2 生態敏感區對農村居民點適宜等級的劃分標準Tab.2 Division of suitability rank of ecology sensitive area factor to rural settlement

式中:fi為i評價單元人口規模的適宜性分值;xi為i評價單元人口規模指標值;xmin為研究區評價單元中人口規模指標最小值;xmax為研究區評價單元中人口規模指標最大值。
2)道路對農村居民點布局具有重要影響。從研究區現狀圖中提取主干道,進行道路全區域緩沖,參考《城鎮土地定級規程》中通達度模型,按指數衰減計算道路通達度指數,當評價單元受多條道路影響時,取其中最大的作用分值作為該評價單元的道路通達度分值。公式如下:

式中:f為評價單元的道路通達度分值;Fi為i道路的作用分值;ri為評價單元到i道路的相對距離。
3)其他指標中,農村居民點用地規模、基礎設施完善度、二三產業用地比重對農村居民點用地適宜性具有正效應,這些指標值越大,農村居民點用地的適應性越高;負效應指標包括距獨立工礦的距離、距城鎮的距離、距河流的距離,這些指標值越大,則農村居民點用地的適應性越低。采用式(3)分別確定相應評價指標的適宜性值:

式中:為i評價單元j指標的適宜性分值為i評價單元j指標值為研究區評價單元中j指標最小值為研究區評價單元中j指標最大值。
根據農村居民點用地適宜性評價結果,結合城鎮發展規劃,將農村居民點分為城鎮轉化型、發展型、限制發展型和遷棄型4種類型。對納入城鎮建設規劃范圍內的農村居民點,規劃期內將逐步轉為城鎮用地;對于城鎮建設規劃范圍外農村居民點,選擇現狀人口和用地規模大、交通條件優越、經濟基礎好、離水源近且建設限制條件少的村莊作為重點發展村,這類村莊的適宜性等級為高度適宜或中度適宜;農村居民點用地適宜性為低度適宜的村莊,由于受自然、經濟等因素的制約,規劃期內發展將受到限制,可通過內部用地調整優化布局;對位于生態敏感區、交通不便、基礎設施薄弱、規模小且布局分散的村莊應進行優化整合,將其遷并到臨近的中心村。
從空間上看,居民點用地擴展時受地形、土地利用類型和生態保護等因素影響較大,地形平坦且未受保護的農用地和預留地更容易被占用[14]。根據農村居民點整理類型,將發展型農村居民點100 m緩沖區作為農村居民點用地擴展區,城鎮用地擴展區按城鎮用地規劃控制范圍區劃定,根據現狀地類對城鄉居民點用地擴展的限制程度確定限制擴展等級,將除了工礦用地和交通用地以外的土地劃分為4個限制等級,其中,禁止建設區包括基本農田、自然保護區、水土保持林、水利設施用地及河流、湖泊、水庫水面等生態用地;限制建設區包括耕地、灘涂和特殊用地;較少限制建設區包括園地、畜禽養殖和設施農用地等;無限制建設區是指除前3項以外的土地,包括荒草地、低效利用地等。另外,城鎮規劃區內的農村居民點用地可轉化為城鎮用地。按照各地類對居民點空間擴展的限制等級,城鎮及發展型農村居民點在空間擴展時按限制等級由低到高的順序進行,優先將限制等級低的地類轉為建設用地。城鄉居民點空間擴展優先等級區見圖1。

圖1 居民點空間擴展優先等級區圖(局部)Fig.1 Priority rank areas of rural settlement expansion
城鄉居民點布局優化是將農村居民點用地減少與城鎮建設用地增加相結合,農村居民點用地布局時,應首先減少城鎮轉化型居民點,再減少遷棄型居民點,必要時也可以減少限制發展型居民點,對位于生態敏感區、位置偏僻和經濟欠發達地區的布局不合理的農村居民點應優先整理;同時按照居民點空間擴展優先等級,增加發展型農村居民用地規模。從合理布局的角度考慮,城鎮用地應當遵循依托城鎮和現有交通干線、按照擴展區內的用地優先等級、由高到低擴展城鎮用地的原則,形成城鎮緊湊發展的土地利用格局。當城鎮用地優先等級區與農村居民點優先等級區相重疊時,以優先等級高的優先,同一等級以城鎮用地優先。
根據謝爾福德限制性定律,現狀條件在數量上或質量上對農村居民點用地接近臨界值時,就成為農村居民點用地的限制因素。根據該定律,首先將位于生態敏感區和農村人口數小于300人的評價單元直接評定為農村居民點用地不適宜區,其他評價單元根據各評價指標的適宜性分值及權重,按公式(4)計算農村居民點用地的綜合適宜性分值:

式中:Qi為i評價單元農村居民點用地適宜性綜合分值;wj為j評價指標的權重;fij為i評價單元j指標的適宜性分值。
根據農村居民點用地適宜性綜合分值分布頻率圖,將濟陽縣農村居民點用地適宜性劃分為4個等級(表3)。

表3 濟陽縣農村居民點用地適宜性評價結果 hm2Tab.3 Suitability evaluation results of rural residential land in Jiyang County hm2
從整體上看,濟陽縣大部分農村居民點用地為中度適宜,說明濟陽縣農村居民點布局比較合理。其中不適宜的農村居民點用地為2 583.3 hm2,占濟陽縣農村居民點總面積的22.76%,該區域農村居民點位于生態環境脆弱、區位偏僻和經濟欠發達的地區;低度適宜的農村居民點用地面積較小,僅為250.89 hm2,占農村居民點總面積的2.21%,主要分布在垛石鎮、曲堤鎮、孫耿鎮和太平鎮;中度適宜的農村居民點用地面積最大,為6 853.93 hm2,占農村居民點總面積的60.38%,在各鎮居民點用地中所占比例也最大,該區域農村居民點用地布局較合理,分布較為均勻;高度適宜的農村居民點用地面積為1 662.57 hm2,占農村居民點總面積的10.38%,除濟北街道外均有分布,主要分布在自然條件優越、交通發達的區域。
濟陽縣農村居民點劃分為城鎮轉化型、發展型、限制發展型和遷棄型4種類型(表4)。
1)城鎮轉化型。城鎮轉化型農村居民點分布于城鎮建設規劃范圍內,規劃期內將按照“統一規劃、成片開發、配套建設、集約用地”的原則,將村莊納入城鎮管理體系,有計劃、有步驟地實施整體拆遷改造方案,將農村居民點用地逐步轉為城鎮用地。濟陽縣城鎮化型農村居民點用地面積為487.47 hm2,共155個圖斑,占農村居民點用地總規模的4.22%。
2)發展型。發展型農村居民點主要是布局較合理的中心村,具有一定的人口規模,經濟發展條件好,交通便利,能為其他村莊提供基本的公共服務產品,與鎮駐地和其他中心村有合理的間距,服務半徑適宜,具有發展潛力與優勢。該類村莊在自身發展的同時,可兼顧其他村莊,將布局不適宜的村莊向其合并、集聚發展。濟陽縣發展型農村居民點用地面積為8 194.88 hm2,共1 459個圖斑,占農村居民點用地總規模的72.20%。
3)限制發展型。限制發展型農村居民點用地適宜性等級為低度適宜,不宜繼續擴大規模,可通過內部挖潛來調整布局,對該區域可以維持現狀,不再安排新增宅基地。濟陽縣限制發展型農村居民點較少,總面積為245.34 hm2,共63個圖斑,占農村居民點用地總規模的2.16%。
4)遷棄型。遷棄型農村居民點分為兩類,一類是位于生態敏感區內、生態脆弱、為了保護生態環境需搬遷的居民點;另一類是布局分散、規模小或離中心村、鎮駐地較遠、生活條件差、經濟發展相對滯后、不具備人口和產業集聚的農村居民點。該區域居民點應采取一次性或分期搬遷的策略,將村莊整體遷并至鎮區周邊或就近的中心村。濟陽縣優先整理型農村居民點面積為2 432 hm2,共1 233個圖斑,占農村居民點用地總規模的21.43%。

表4 濟陽縣農村居民點整理類型面積統計 hm2Tab.4 Area statistics of rural settlement types in Jiyang County hm2
首先根據濟陽縣1990—2010年的人口資料,采用自然增長率法和灰色模型,預測2020年濟陽縣規劃總人口為62萬人,城鎮人口34.4萬人,城鎮化水平55%。其中,濟陽縣建制鎮用地規模采用人均城鎮建設用地標準并結合城鎮發展用地規劃,確定為3 578 hm2,農村居民點用地規模采用人均用地標準法預測。根據城鎮化水平預測,2020年濟陽縣農村人口為27.6萬人,農村人口結構調查顯示,約有9.5%的農村人口為兩棲人口,雖進城打工,但仍保留農村住房,因此,2020年濟陽縣農村人口將達到33.5萬人,按人均150 m2的用地標準,預測2020年農村居民點用地規模為5 025 hm2,整理潛力為6 326 hm2。但這只是農村居民點的理論規模和理論潛力,農村居民點整理效果受當地地形、經濟條件、勞動力成本、百姓接受度、居民點內部宅基地利用狀況的影響,因此,需分析農村居民點整理的現實可行性,計算整理潛力修正系數,將理論潛力修正為現實潛力,從而估算2020年農村居民點用地可實現規模,農村居民點整理潛力修正系數計算方法詳見文獻[15]。濟陽縣各鄉鎮農村居民點整理潛力修正系數為0.38~0.60,差異較大,平均為0.49[15]。經修正計算,濟陽縣農村居民點用地整理的現實潛力為2 878 hm2,2020年農村居民點用地可實現規模為8 472 hm2。
然后按照居民點空間擴展優先等級,由高到低擴展居民點用地,對濟陽縣2020年城鄉居民點空間布局進行優化(表5,圖2)。
從各建制鎮居民點空間布局優化結果可以看出,由于影響居民點布局因素的差異,各建制鎮用地規模和擴展方式不盡相同。濟陽街道和濟北街道以現有城區為基礎,由于東部為沿黃灘區,難以發展,主要依托濟北開發區向南、向西發展為主,建立南部新區形成“一軸、兩帶、兩園、四區”的城市布局結構,用地需求量最大,除了農村居民點轉化為城鎮建設用地外,還需占用大量耕地、園地等農用地;回河鎮為新興城鎮,用地需求量較大,主要依靠農村居民點整理實現規模擴展,建制鎮用地主要向北發展,與濟陽縣城區建設相銜接;崔寨鎮位于濟南市北跨范圍內,農村居民點用地整理潛力較大,建制鎮用地主要沿220國道向南北延伸發展;垛石鎮北部受徒駭河限制,建制鎮用地向南擴展,需占用耕地,同時該鎮農村居民點整理潛力大,能夠補充被占用的耕地面積,實現耕地占補平衡;其他建制鎮用地需求不大,但其農村居民點用地需減少的面積較大,建制鎮以沿主要道路延伸方向擴展,擴展空間大。
以濟陽縣域居民點為研究對象,將農村居民點用地減少與城鎮建設用地增加相結合,以土地適宜性評價為依據,結合土地利用規劃和村鎮規劃成果,分析農村居民點整理類型及用地規模,并分析了不同地類轉化為建設用地的限制程度,對濟陽縣城鄉居民點用地空間布局進行優化。研究結果表明,濟陽縣2010—2020年農村居民點用地可減少2 878.47 hm2,建制鎮用地增加1 094.15 hm2,通過農村居民點用地整理可以滿足建制鎮用地增加的需求;通過對城鄉居民點空間布局優化,明確了建制鎮用地的擴展方向及農村居民點整理的目標,有利于促進城鄉建設用地增減相掛鉤,實現保護耕地、節約集約利用建設用地的目的。
本研究建立的農村居民點用地適宜性評價指標體系是針對平原區土地的特點,未考慮坡度、高程等地形因素,整理類型也是從農村居民點用地整理的空間布局角度提出的,體現了農村居民點土地利用的現狀及其適宜性,符合當地實際,但由于數據獲取原因,未對某些相關因素進行定量分析,如村民意愿、風俗習慣等,這些因素也會對農村居民點布局調整產生影響。此外,關于農村居民點用地減少,在實際操作中還要受到是否符合合理耕作半徑、是否有整理資金等因素的影響。

表5 濟陽縣各建制鎮居民點用地規模 hm2Tab.5 Land scale of town settlements in Jiyang County hm2

圖2 濟陽縣城鄉居民點空間布局優化圖Fig.2 Optimizing spatial distribution of residential land in Jiyang County
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