煤炭城市土地集約利用評(píng)價(jià)及其驅(qū)動(dòng)因子分析——以黑龍江省七臺(tái)河市為例

化龍雷，雷國(guó)平，張 慧

（東北農(nóng)業(yè)大學(xué) 資源與環(huán)境學(xué)院，哈爾濱150030）

土地集約利用能反映現(xiàn)期條件下城市發(fā)展適度規(guī)模，通過增加存量土地、改善經(jīng)營(yíng)方式等途徑，提高土地的使用效率，最終取得最優(yōu)的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和生態(tài)的綜合效益[1－4]。城市土地集約利用的評(píng)價(jià)具有十分重要的意義。國(guó)內(nèi)多數(shù)學(xué)者以城市土地集約利用內(nèi)涵界定為基礎(chǔ)，研究了指標(biāo)體系構(gòu)建、評(píng)價(jià)方法和技術(shù)手段等問題。指標(biāo)體系的構(gòu)建涉及土地投入水平、土地產(chǎn)出水平、土地利用強(qiáng)度、土地利用效率、土地利用結(jié)構(gòu)和布局、土地利用生態(tài)環(huán)境質(zhì)量等指標(biāo)因子[3，5－7]；評(píng)價(jià)方法、技術(shù)和模型應(yīng)用中多因素綜合評(píng)價(jià)法[8－9]最為常見，除此之外還有模糊綜合評(píng)價(jià)法、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法、極限條件法、RS技術(shù)、GIS技術(shù)和“壓力—狀態(tài)—響應(yīng)”模型[10－14]等方法、模型，也有學(xué)者嘗試對(duì)某一地區(qū)或區(qū)域土地集約利用狀況進(jìn)行評(píng)價(jià)[15－16]。值得注意的是，不少研究在理論分析時(shí)，會(huì)涉及到土地利用結(jié)構(gòu)和生態(tài)環(huán)境效益方面影響，但設(shè)計(jì)指標(biāo)時(shí)卻受綜合效益內(nèi)部關(guān)系影響而使指標(biāo)難以統(tǒng)一，數(shù)據(jù)難以確定。因此本文在對(duì)七臺(tái)河市土地集約利用評(píng)價(jià)中考慮了經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和生態(tài)因素對(duì)評(píng)價(jià)結(jié)果的影響。

目前，我國(guó)有63座煤炭資源型城市，由于其經(jīng)濟(jì)的發(fā)展具有嚴(yán)重依賴煤炭資源的明顯特征，經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)以煤炭資源的開采為中心，使得城市用地布局、用地結(jié)構(gòu)以及用地方式出現(xiàn)嚴(yán)重的不合理現(xiàn)象。七臺(tái)河市作為典型的煤炭資源型城市，由于其起初城市建設(shè)的不合理、資源開采的無限性，導(dǎo)致城區(qū)用地呈“點(diǎn)、線、面”的分散化，城市土地處于粗放利用，近幾年隨著對(duì)資源的有序利用、協(xié)調(diào)發(fā)展使得土地利用集約程度相對(duì)好轉(zhuǎn)。本文選取煤炭城市——黑龍江省七臺(tái)河市建成區(qū)為研究區(qū)，從經(jīng)濟(jì)、社會(huì)與生態(tài)因素三方面建立指標(biāo)體系，運(yùn)用多因素綜合評(píng)價(jià)法計(jì)算2000—2008年七臺(tái)河市土地利用集約度，并采用主成分分析法對(duì)土地集約利用驅(qū)動(dòng)因子進(jìn)行分析，探尋影響土地集約利用的敏感因子，以期找到影響土地集約利用的真實(shí)原因，摸清七臺(tái)河市土地利用程度和土地利用結(jié)構(gòu)，再采取有效措施促使其土地利用更加集約，也為其它煤炭資源型城市的土地利用規(guī)劃調(diào)整提供一定的借鑒。

表1 七臺(tái)河市土地集約利用評(píng)價(jià)指標(biāo)體系

1 研究區(qū)概況

七臺(tái)河市是一個(gè)發(fā)展多年的煤炭型城市，是國(guó)家重要的主焦煤生產(chǎn)基地和東北地區(qū)最大的無煙煤生產(chǎn)基地，位于東經(jīng)130°06′—131°58′，北緯45°16′—46°37′。七臺(tái)河市轄三區(qū)一縣，2008年，七臺(tái)河市建成區(qū)面積62.64km2，非農(nóng)業(yè)人口36.6萬人，采掘業(yè)就業(yè)人數(shù)為7.8萬人，比2000年的3.1萬人增加4.7萬人。2008年GDP總量為187億元，比2000年的56.2億元增長(zhǎng)130.8億元；第一產(chǎn)業(yè)增加值4.77億元，比2000年的33.91億元減少29.14億元；第二產(chǎn)業(yè)增加值93.01億元，比2000年的50.99億元增長(zhǎng)42.02億元；第三產(chǎn)業(yè)增加值44.33億元，比2000年的31.51億元增長(zhǎng)4.82億元。2008年三次產(chǎn)業(yè)構(gòu)成比例為9∶59∶32。第一、二、三產(chǎn)業(yè)對(duì)GDP增長(zhǎng)的貢獻(xiàn)率分別為9.09%，58.82%，32.09%。煤炭年產(chǎn)值65.15億元，比2000年的19.67億元增長(zhǎng)45.48億元；煤炭年產(chǎn)量1 210萬t，比2000年增長(zhǎng)160萬t；煤炭發(fā)電量為55.08億kW·h，比2000年的7.35億kW·h增長(zhǎng)47.73億kW·h。煤炭開采機(jī)械化率為65%，比2000年的65.63%減少0.63%。

2 土地集約利用評(píng)價(jià)指標(biāo)體系構(gòu)建

本文遵循科學(xué)性和合理性、可比性與可操作性、綜合性與主導(dǎo)性、系統(tǒng)性與層序性的原則，在咨詢有關(guān)專家以及參考相關(guān)文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上[17－18]，從經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和生態(tài)3個(gè)方面，選取能夠科學(xué)反映土地集約利用程度的27個(gè)指標(biāo)，構(gòu)建七臺(tái)河市土地集約利用評(píng)價(jià)指標(biāo)體系（表1）。

3 七臺(tái)河市土地集約利用綜合定量評(píng)價(jià)

3.1 數(shù)據(jù)來源與處理

數(shù)據(jù)來源于《黑龍江統(tǒng)計(jì)年鑒》（2001—2009年）、《中國(guó)城市建設(shè)統(tǒng)計(jì)年鑒》（2001—2009年）和《中國(guó)煤炭工業(yè)年鑒》（2001—2009年），評(píng)價(jià)過程中使用的數(shù)據(jù)是根據(jù)各項(xiàng)指標(biāo)由原始數(shù)據(jù)計(jì)算整理得到。

3.2 評(píng)價(jià)原理

本文采用主觀賦權(quán)法（層次分析法）與客觀賦權(quán)法（熵權(quán)法）相結(jié)合的最優(yōu)組合賦權(quán)法確定指標(biāo)權(quán)重，運(yùn)用多因素綜合評(píng)價(jià)法計(jì)算出土地利用集約度，最終將評(píng)價(jià)結(jié)果與所采用的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行比較，得到土地利用集約等級(jí)。

表2 七臺(tái)河市土地集約利用評(píng)價(jià)指標(biāo)權(quán)重

（1）確定評(píng)價(jià)指標(biāo)權(quán)重向量[9，19]。層次分析法確定的指標(biāo)權(quán)重向量為W1＝（W1W2…W27）T；熵權(quán)法確定的指標(biāo)權(quán)重向量值為

（3）計(jì)算土地利用集約度。

3.3 七臺(tái)河市土地集約利用組合權(quán)重的確定

對(duì)原始數(shù)據(jù)進(jìn)行無量綱化處理以及對(duì)θ1，θ2進(jìn)行歸一化處理，按照上述確定組合權(quán)重方法，計(jì)算得出土地集約利用評(píng)價(jià)指標(biāo)的組合權(quán)重值見表2。

3.4 評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)

七臺(tái)河市土地集約利用評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)的選擇上，針對(duì)煤炭資源型城市的區(qū)域特征、經(jīng)濟(jì)發(fā)展階段和土地利用特點(diǎn)，參考國(guó)家制定的相關(guān)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)《國(guó)土資源大調(diào)查土地集約利用評(píng)價(jià)規(guī)程》（試行）、《城市用地分類與規(guī)劃建設(shè)用地標(biāo)準(zhǔn)》（GBJ 137—90）、《城市綠化規(guī)劃建設(shè)指標(biāo)的規(guī)定》（建城[19931784號(hào)]）、地方制定的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和管理?xiàng)l例《黑龍江省土地管理?xiàng)l例》、《黑龍江省城市規(guī)劃條例》，同時(shí)依據(jù)各資源型城市總體規(guī)劃所確定的城市定位、城市發(fā)展規(guī)模等因素確定評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)值。本文采用4級(jí)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)：Ⅰ級(jí)：集約度0.80≤C≤1.00，土地利用過度集約；Ⅱ級(jí)：集約度0.50≤C＜0.80，土地利用集約；Ⅲ級(jí)：集約度0.30≤C＜0.50，土地利用基本集約；Ⅳ級(jí)：集約度0≤C＜0.30，土地利用不集約。

3.5 評(píng)價(jià)結(jié)果

運(yùn)用多因素綜合評(píng)價(jià)法，計(jì)算2000—2008年七臺(tái)河市土地利用集約度，再對(duì)照評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)得到集約等級(jí)，詳見表3。

表3 2000－2008年七臺(tái)河市土地利用集約度及集約等級(jí)

評(píng)價(jià)結(jié)果表明，2000—2008年七臺(tái)河市土地利用集約程度處于中低水平，土地利用集約度呈逐年遞增態(tài)勢(shì)。由圖1可以看出，2000年和2001年土地利用集約度處于0～0.30區(qū)間，土地利用集約等級(jí)屬于評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)中的Ⅳ級(jí)，土地利用處于不集約狀態(tài)；2002—2006年土地利用集約度處于0.30～0.50這個(gè)區(qū)間，土地利用集約等級(jí)屬于評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)中的Ⅲ級(jí)，土地利用處于基本集約狀態(tài)；2007—2008年土地利用集約度處于0.50～0.80這個(gè)區(qū)間，土地利用集約等級(jí)屬于評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)中的Ⅱ級(jí)，土地利用處于集約狀態(tài)。

2001—2002年較2000—2001年土地利用集約度的增幅較大，這是因?yàn)?002年我國(guó)加入WTO，國(guó)民經(jīng)濟(jì)持續(xù)快速增長(zhǎng)，煤炭行業(yè)全面進(jìn)入國(guó)際市場(chǎng)，這一年煤炭行業(yè)宏觀指標(biāo)和煤炭企業(yè)微觀指標(biāo)大都上了一個(gè)新臺(tái)階；2002年七臺(tái)河市煤炭產(chǎn)值較2001年增加15.04%，人均GDP從2001年的7 105元增加到2002年的8 054元。此外，人均建設(shè)用地和城市化水平數(shù)值都有所增加，這些指標(biāo)因素的變化趨勢(shì)對(duì)土地利用集約度的變化起到了主要作用。2005—2006年間與2004—2005年間土地利用集約度有較大增幅，即由于2006年國(guó)家“十一五”規(guī)劃綱要的出臺(tái)，提出加強(qiáng)基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，建設(shè)大型煤炭基地，調(diào)整改造中小煤礦，開發(fā)利用煤層氣，鼓勵(lì)煤電聯(lián)營(yíng)等一系列政策措施，七臺(tái)河市緊抓這一發(fā)展的機(jī)遇，大力發(fā)展煤炭產(chǎn)業(yè)，特別是煤氣等資源的開發(fā)力度，成為七臺(tái)河市經(jīng)濟(jì)發(fā)展的新契機(jī)；2006年七臺(tái)河市煤炭產(chǎn)值3 685億元，較2005年煤炭產(chǎn)值3 394億元增加8.58%，人均GDP從2005年的19 460元增加到2006年的21 961元，而且2006年工業(yè)煙塵去除量比2005年增加43.46%，其它相關(guān)指標(biāo)因素?cái)?shù)值也有增加，這些指標(biāo)因素的變化趨勢(shì)反映了土地利用集約度數(shù)值的變化。

4 七臺(tái)河市土地集約利用驅(qū)動(dòng)因子分析

土地利用集約度的變化受土地利用的經(jīng)濟(jì)因素、社會(huì)因素和生態(tài)因素多個(gè)因子的影響。這些因子不僅與因變量——土地利用集約度之間存在著相關(guān)關(guān)系，而且相互之間耦合關(guān)聯(lián)。因此，本文遵循科學(xué)性、系統(tǒng)性、區(qū)域性、可操作性等原則，采用主成分分析法將若干個(gè)自變量聚類為幾個(gè)獨(dú)立成分，以此來減弱自變量之間的相互干擾，利用SPSS 17.0統(tǒng)計(jì)軟件對(duì)樣本進(jìn)行計(jì)算，得出影響七臺(tái)河市土地集約利用的驅(qū)動(dòng)因子。

用主成分分析法計(jì)算得出特征值及主成分貢獻(xiàn)率，由表4可知第一、二、三、四主成分的累計(jì)貢獻(xiàn)率已達(dá)90.99%（超過85%），所得的主成分結(jié)果對(duì)大多數(shù)指標(biāo)已給出充分的概括，完全符合分析要求，而彼此之間又不相關(guān)，信息不重疊，可以進(jìn)行結(jié)果分析。由此進(jìn)一步得出主成分載荷矩陣表（表5），主成分載荷是主成分與變量之間的相關(guān)系數(shù)，可表明其在相應(yīng)的主成分中的相對(duì)重要性。

由因子載荷矩陣可知，第一主成分與財(cái)政支出、第二產(chǎn)業(yè)增加值、人均GDP、年固定資產(chǎn)投資額、煤炭產(chǎn)值有較大的正相關(guān)；第二主成分與人均擁有道路鋪裝面積、人均建設(shè)用地面積、建設(shè)用地人口密度、城市用地增長(zhǎng)彈性系數(shù)有較大的相關(guān)性；第三主成分人均公共綠地面積、工業(yè)廢水排放達(dá)標(biāo)率有較大相關(guān)性，第四主成分與煤炭產(chǎn)量、固體廢物綜合利用有一定的相關(guān)性。因此，七臺(tái)河市土地集約利用的驅(qū)動(dòng)因子可以概括為煤炭產(chǎn)值、人均GDP、城市用地增長(zhǎng)彈性系數(shù)、工業(yè)廢水排放達(dá)標(biāo)率、煤炭產(chǎn)量等主要敏感因子。

表4 特征值及主成分貢獻(xiàn)率

表5 主成分載荷矩陣

5 結(jié)論與討論

土地集約利用是諸多因素共同作用的反映，本文通過建立多因素的指標(biāo)體系，嘗試用多因素綜合評(píng)價(jià)法，對(duì)七臺(tái)河市土地集約利用進(jìn)行評(píng)價(jià)。研究結(jié)果將2000—2008年七臺(tái)河市土地集約利用劃分為3個(gè)狀態(tài)期：2000年和2001年土地利用集約等級(jí)屬于Ⅳ級(jí)，土地利用處于不集約狀態(tài)；2002—2006年土地利用集約等級(jí)屬于Ⅲ級(jí)，土地利用處于基本集約狀態(tài)；2007—2008年土地利用集約等級(jí)屬于Ⅱ級(jí)，土地利用處于集約狀態(tài)。而且研究結(jié)果顯示2001—2002年間和2005—2006年間土地利用集約度增幅較大。通過主成分分析得出影響土地集約利用的驅(qū)動(dòng)力——煤炭產(chǎn)值、人均GDP、城市用地增長(zhǎng)彈性系數(shù)、工業(yè)廢水排放達(dá)標(biāo)率、煤炭產(chǎn)量等幾個(gè)指標(biāo)是決定土地集約利用的主要因素，所采用的研究方法以及得出的結(jié)論，對(duì)實(shí)現(xiàn)七臺(tái)河市土地的高效利用有一定的參考價(jià)值。但影響七臺(tái)河市土地集約利用的因子眾多，有些指標(biāo)難以量化，如煤炭政策、土地規(guī)劃等因素，本文恰恰是在這些因素假定對(duì)土地集約利用影響一定的前提下進(jìn)行研究的，下一步將把這些因素考慮進(jìn)去，以便進(jìn)一步細(xì)化和加深該項(xiàng)研究。

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