唐山市中心區土地利用潛力評價研究

楊大兵，張文新，姚清

(1.北京師范大學地理學與遙感科學學院，北京100875;2.河北地礦局第十一地質大隊，河北邢臺054001)

0 引言

城市土地是國家的寶貴資源，也是實現土地資源可持續利用的基礎。近年來，隨著我國經濟的快速發展，城市土地利用的矛盾日益突出，主要體現在以下幾個方面:(1)城市土地利用平均容積率偏低，土地閑置率偏高[1];(2)城市土地利用結構布局比例失調，工礦用地比例偏高，住宅、商業、道路、廣場、綠化、公共建筑、體育等用地不足;(3)城市環境狀態不斷惡化。長期以來，我國經濟一直延續著粗放型增長方式，造成了能源資源的大量浪費，給城市帶來了污染物的高排放，使得城市賴以生存的自然生態環境遭到了嚴重的威脅。在國家經濟快速發展、城市化進程不斷加快和城市人口快速增長的背景下，城市土地資源和生態環境面臨著巨大的壓力。合理利用每一寸土地、實現城市土地資源的可持續利用、實現城市土地利用方式由粗放式向集約化轉變已刻不容緩[2]。本研究采用層次分析法、德爾菲法確定指標權重，基于多因素綜合評價法、聚類分析法建立定量化評價方法，以唐山市中心區為試驗區，對試驗區的土地利用現狀結構、潛力分布、潛力測算及策略方針等問題進行研究，旨在探尋城市土地集約利用潛力評價的技術、方法，以推動我國城市土地利用的可持續發展。緯38°55'～40°28'，東經117°30'～119°18'之間，北依燕山，南臨渤海，東與秦皇島市接壤，西與北京、天津毗鄰，是聯結華北、東北兩大地區的咽喉要地和走廊。本研究是在全國第二次土地調查的基礎上，選取唐山市路南區、路北區、高新區和開平區的建成區(也稱為唐山市中心區)為研究對象。中心區范圍東至開平區半壁店村，西至北京鐵路局唐山站，南至南湖，北至賈庵道，總面積約114.8 km2，總人口96.80萬人，地理位置如圖1所示。選取唐山市中心區作為評價對象主要基于以下原因:一是該區域為唐山市的主城區和主要功能區，是唐山市商業、工業、文化中心;二是該區域以國有土地為主，有準確翔實、現勢性較強的城鎮地籍調查數據;三是區域內人口集中，社會經濟活動活躍，城市改造和建設較頻繁。因此，選擇該區域作為研究對象具有較強的實踐應用意義。

1 研究區概況

1.1 地理位置

唐山市是一座具有百年歷史的沿海重工業城市，位于河北省東部，地處環渤海灣中心地帶，地理位置在北

圖1 唐山市中心區位置示意圖Fig.1 The location of the central district Tangshan City

1.2 土地利用現狀

中心區包括20個街道，180個街坊，14 667宗土地。建設用地面積10 845.52 hm2，占研究區面積的94.48%;農用地面積492.95 hm2，占研究區面積的4.29%;未利用地面積140.79 hm2，占研究區面積的1.23%。各分區土地分布如表1所示。

表1 土地利用面積分區匯總表Tab.1 Land use classification by district

按照《土地利用現狀分類》規定的12個一級類統計，結果如表2所示。研究區總面積中，以工礦倉儲用地、住宅用地、公共管理與公共服務用地和交通運輸用地為主，這四大類用地面積之和占研究區的85.76%，其他類型土地僅占14.24%。

表2 一級類土地利用統計表Tab.2 Land use classification by Class A

2 潛力評價模型研究

2.1 評價流程

城市土地利用潛力評價是一項系統性研究工作[3]。由于城市土地利用本身的復雜性，在實際應用中，為了到達評價效果，通常需要采用多種評價方法配合使用，取長補短[4]。近年來，為了解決一些復雜問題，如城市土地利用評價分析、礦產資源預測、環境保護等，許多學者嘗試采用多種評價方法相互集成加以分析，取得了不錯的效果。王家庭利用層次分析法、多因素綜合評價法和聚類分析法對天津市城市土地集約利用進行了分析研究[5];羅雄飛等運用特爾菲法、層次分析法建立了武漢市土地集約利用評價的指標體系，并利用多因子綜合評價法對武漢市城市土地利用進行了綜合評價[6];左偉采用了層次分析法、變權、模糊評價法、灰色關聯綜合模型對重慶忠縣生態環境質量進行了評價分析[7]。鑒于此，本研究采用層次分析法、德爾菲法、多因素綜合評價法、聚類分析法的綜合評價模型，基本評價流程如圖2所示。

圖2 土地利用潛力評價流程Fig.2 Land use capacity assessment framework

2.2 評價指標體系

為了反映城市土地利用潛力分布狀況，需要建立一套指標體系，這是城市土地潛力評價的基礎和先導性工作[8-10]。建立指標體系一方面要遵循主導性、系統性、層次性、可操作性等原則[11-15]，同時要結合研究區的經濟、人口、土地利用等實際情況。根據上述原則，可以建立居住、商業服務、工業倉儲型和其他類型單元的土地利用潛力評價指標體系，并通過層次分析法和德爾菲法得到各個指標的權重(表3)。

2.3 潛力計算模型

土地利用潛力的計算包括評價因子標準化計算、評價單元因素分值計算和評價單元綜合分值計算等步驟。

2.3.1 評價因子標準化模型。城市土地利用潛力評價指標依據作用方向不同分為正向指標、逆向指標和適度區間指標3類。由于各類指標量綱不同，無法進行比較運算，因此采用極值標準化的方法，因子分值應在[0，1]之間。

正指標或逆指標標準化公式:

式中:Yij為第i個評價單元的第j項因子標準化分值;aj為指標標準化修正系數;Xj為指標標準化修正值;當第j項因子指標與土地利用潛力正相關時，aj=1且Xj=Xmin;當第j項因子指標與土地利用潛力負相關時，aj=-1且Xj=Xmax;Xij為第i個評價單元第j項指標值;Xmax為同類評價單元Xij指標的最大值;Xmin是同類評價單元Xij指標的最小值。

表3 評價指標體系和權重Tab.3 Assessment index system and weights

適度區間型指標標準化公式:

式中:Y為評價單元的建筑密度或容積率的標準值;[g1，g2]為某種單元類型的適度區間;x為評價單元的指標;xmin為某種單元類型指標的最小值;xmax為某種單元類型指標的最大值。

2.3.2 評價單元因素分值計算模型。評價單元的因素分值按照下式計算:

式中:Fik為第i個評價單元第k個因素分值;Wkj為第j項因子對應的權重值;Yij為第i個評價單元第j項因子的分值;n為第k個因素包含的因子個數。

2.3.3 評價單元綜合分值計算模型。評價單元的綜合分值計算公式如下:

式中:Si為第i個評價單元的綜合分值;Wk為第k個因素的權重值;Yik為第i個評價單元第k個因素分值;n為因素個數。

3 研究區潛力評價

3.1 評價單元劃分

根據唐山市中心區土地利用特點，參照評價單元劃分原則，將中心區14 667宗地評價單元劃分為居住型、工業型、商業服務型和其他類型4種。其中，居住型評價單元6 286個，占研究區用地總面積的27.05%;工業倉儲型評價單元1 112個，占研究區用地總面積的22.62%;商業服務型評價單元3 865個，占研究區用地總面積的4.89%;其他類型評價單元3 404個，占研究區用地總面積的45.44%。

3.2 潛力分布

根據《城鎮土地利用現狀與潛力調查項目總體方案》的規定，城市土地按照利用程度和挖潛改造方向，可分為以下幾類:①無容量土地。包括水面、綠化、道路廣場等;②容量完全損失土地。包括現狀為建設用地，規劃為水面、綠化、道路廣場;③未利用的土地。包括未建設用地，包括耕地、閑置地等空地，規劃為建設用地，是橫向挖潛改造的重點;④低度利用的土地。指利用不充分的土地，用地性質不符合規劃要求，現狀容積率低于經濟容積率，是縱向挖潛改造的主要對象;⑤合理利用的土地。符合規劃要求，土地利用率高，已充分發揮用地潛力，是城市土地利用的方向，不屬于挖潛改造的主要對象;⑥過度利用的土地。指土地現狀容積率遠高于經濟容積率和環境容量指標，規劃需要調整改造。

根據地類編碼及上述分類原則，先提取無容量土地、容量完全損失土地、未利用的土地3種類型。剩余的土地類型運用多因素綜合分析法，在唐山市土地利用現狀與潛力調查數據庫的支撐下，進行評價單元綜合分值計算，然后通過聚類分析法，確定不同用地類型潛力分段值。根據分析，住宅用地合理利用區間為[0.67，0.91]，工礦用地合理利用區間為[0.55，0.89]，商服用地合理利用區間為[0.71，0.94]，其他類型用地合理利用區間為[0.68，0.85]，小于下界點值的為低度利用類型，大于上屆點值的為過度利用土地類型。唐山市中心區土地集約利用潛力分布如圖3所示。

圖3 唐山市中心區潛力分布圖Fig.3 Land use capacity of the central district Tangshan City

經統計，各潛力類型面積分布如下:(1)無容量土地主要由水面、綠化、道路廣場等組成，面積為3 197.62 hm2，占研究區土地面積的27.86%，其中公園與綠地面積占51.22%，交通運輸用地面積占44.22%，水面面積占4.56%。(2)容量完全損失土地主要由建設用地和規劃為水面、綠化、道路廣場的土地組成，面積為737.97 hm2，占研究區土地面積的6.43%。其中商服用地占11.06%，工礦倉儲用地占47.36%，住宅用地占32.26%，公共管理與公共服務用地占9.11%，特殊用地占0.21%。(3)未利用土地由未開發利用土地和規劃為建設用地、耕地、閑置地等空地組成，面積為653.55 hm2，占研究區土地面積的5.69%。其中耕地占44%，閑置地占56%。未利用土地主要集中于開平區，該區為唐山市城市建設橫向拓展的主要對象。(4)低度利用土地集中在工礦倉儲用地、住宅用地和公共管理與公共服務用地類型，面積為2 713.15 hm2，占研究區土地面積的23.64%。工礦倉儲用地占42.24%，住宅用地占27.96%，公共管理與公共服務用地占14.88%，土地利用效率較低，有很大的挖潛空間。(5)合理利用土地面積為3 285.75 hm2，占研究區土地面積的28.62%，總體比率偏低。(6)過度利用土地的面積為891.23 hm2，占研究區土地面積的7.76%。商服用地占18.63%，工礦倉儲用地占36.36%，住宅用地占26.34%，公共管理與公共服務用地占18.60%，主要集中在高新開發區和開平區。

3.3 潛力測算

增加存量土地供給和提高城市土地利用強度是研究區城市土地內涵挖潛的主要著眼點。增加存量土地供給，理想的狀態是將未利用的土地全部投入到建設用地中;而提高建筑容積率增加土地供給，則是設定在不改變土地用途的前提下，將低度利用土地的現狀容積率提高到合理利用土地平均容積率下能夠挖潛增加的土地利用潛力。測算公式如下:

式中:Q為土地利用潛力面積，單位為hm2;Qw為未利用土地的面積，單位為hm2;Ai為低度利用土地的面積，單位為hm2;Ri為某合理利用土地的平均容積率;Fi為某低度利用土地的平均容積率。

按照上面的測算方法，對各類用地土地利用潛力進行測算。結果顯示，低度利用土地的可挖掘潛力大于未利用的土地所能提供的存量土地總量，兩者合計能提供2 791.55 hm2的可挖潛土地;其中低度利用土地中工業用地的潛力在絕對數量上是最大的，達到854 hm2，說明工業用地是挖潛改造的一個重點;而居住用地的潛力僅次于工業用地，潛力面積為635 hm2;其他類型用地可挖潛面積為517 hm2;商業型用地的潛力只有132 hm2，其挖潛的潛力是最低的。由此可見，在不改變土地現有用途的前提下，唐山市中心區土地利用潛力還是比較大的。因此，挖掘土地利用潛力、提高土地利用效率是實現唐山市土地資源集約節約利用的重要途徑。

4 結論與措施

4.1 結論

通過對唐山市中心區土地利用現狀和潛力評價分析，該區土地利用具有以下一些特點。

(1)土地利用潛力分布具有空間差異性。從行政區分布上看，路南區無容量土地與容量完全損失土地比重比較大，占該區面積的58.94%;路北區土地利用比較合理，占該區面積的43.28%;開平區以低度利用土地為主，占該區面積的39.94%;高新區土地潛力分布比較平均。而從功能區上看，合理利用、過度利用土地主要分布在核心區、內城區和過渡區，無容量土地、容量完全損失土地受地質條件和城市規劃的影響主要分布在內城區和外圍區。

(2)城市用地結構有待進一步調整。《唐山市城市總體規劃(2008—2020)》將唐山市發展總目標定位為國家新型工業化基地、環渤海地區中心城市之一、京津冀重要的產業服務和生活居住中心。城市發展的科學定位必然要求政府對城市產業予以引導，合理配置有限的土地資源，并實現其資源的最佳利用，最終提高城市的綜合競爭力。通過對中心區城市土地結構分析，城市用地結構還需進一步優化，主要表現為工業用地所占比例較高，居住用地比例偏低，城市道路系統不夠完善，公共設施用地及商業網點用地偏低等。

(3)用地強度偏低，土地利用具有一定的挖掘潛力。研究區平均建筑密度為18.39%，平均建筑容積率為0.37。同2002年全國平均容積率0.331相比，建筑容積率基本持平，但與同等規模城市相比，土地利用強度總體較低。唐山市中心區平均建筑容積率相差很大，路南區為0.23，路北區為0.52，高新區為0.39，開平區為0.27，路北區平均容積率是路南區的2.26倍。土地潛力主要集中在未利用土地和低度利用土地上，兩者占中心區總面積的29.33%，如若將低度利用土地的用地強度提高到合理用地的水平，能提供約2 791.55 hm2的可挖潛土地，可見，中心區土地具有較大的挖潛能力。

4.2 土地集約利用措施

針對以上狀況，為改變唐山市中心區土地不合理利用的方式，提高其集約利用程度，可采取以下措施:一是走城市內部挖潛增效和外延適度擴張相結合的道路，避免重復建設，減少城市化過程中不必要的耕地浪費，達到外延適度擴張和經濟建設穩步發展的協調統一。二是充分引入市場競爭機制，盤活城市存量土地，提高土地集約利用水平。三是提高低度利用地區的土地利用強度，盡快將閑置用地投諸利用。針對低度利用和閑置土地制定合理的容積率等指標控制并制定相應利用方案，充分挖掘土地潛力。四是全面實施土地市場化戰略，改革土地流轉方式，加強規劃引導控制，規范土地開發利用，提高集約利用水平[16]。五是合理開發利用城市的地下空間資源。

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