湖南省“3+5”城市群土地利用け浠及驅動力分析

覃事婭

摘要：根據土地詳查數據及相關統計資料，采用統計和典型相關分析法分析了湖南省“3+5”城市群近17年來土地利用變化及驅動因子。結果表明：近17年來湖南省“3+5”城市群耕地、園地、未利用地數量持續減少，建設用地（包括居民點及工礦用地、交通用地和水利設施用地）快速增加，林地呈增加趨勢，牧草地略微減少。湖南省“3+5”城市群耕地數量的變化與城市化率呈顯著負相關，未利用地的數量變化與經濟發展強度呈顯著負相關，建設用地數量的變化與固定資產投資額呈顯著正相關。該結果可為土地利用變化預測和土地資源的可持續利用提供了重要依據。

關鍵詞：土地利用變化；驅動力；“3+5”城市群；湖南省

土地利用變化是目前全球變化研究的熱點和前沿問題。湖南省“3+5”城市群的土地利用類型及結構在不斷發生變化，如何實現“3+5”城市群土地資源的可持續利用及其與人口、社會、環境的協調可持續發展，成為理論界和實際土地管理工作中的一個重要議題。

鑒于目前針對湖南省“3+5”城市群土地利用方面的研究還很少[1-6]，分析該城市群的土地利用變化情況及其驅動因素，為未來城市群土地利用規劃的編制、土地利用結構的優化及產業結構的調整提供理論支撐。

一、研究區概況

1、研究范圍

湖南省“3+5”城市群中的3是指長沙、株洲、湘潭3個中心城市，5是指岳陽、常德、益陽、婁底和衡陽5個周邊城市，如圖1所示。該城市群位于湖南省東北部，位于京廣經濟帶、泛珠江三角經濟區、長江經濟帶的結合部，于2007年與武漢城市圈一起加入全國“兩型社會”綜合規劃配套改革試驗區。該城市群土地總面積97065萬hm2，2012年末總人口429708萬人。2012年末GDP為179892億元，其中一二三產業比值為137：50：293。

圖1 湖南省“3+5”城市群區域范圍圖

2、研究區土地利用現狀

2012年末，湖南省“3+5”城市群土地總面積97065萬hm2，約占全省面積的 4583%，其中農用地76501萬hm2，占城市群土地總面積的79%，建設用地9071萬hm2，占9%，未利用地11334萬hm2，占12%，2012年末土地利用結構現狀如表1。

表1 湖南省“3+5”城市群2012年土地利用現狀表

類型

農用地

小計耕地園地林地牧草地其他農用地

面積（km2）76501072219017244128425687613668916417

占比（%）788622872524388

014945

類型

建設用地未利用土地

小計居民點及工礦用地交通用地水利設施用地小計未利用地其他土地

面積（km2）91707672287964332

1298651133438461717671721

占比（%）9457450661341168

476692

二、湖南省“3+5”城市群土地利用變化分析

1、“3+5”城市群土地利用結構變化分析

與1996年相比，2012年湖南省“3+5”城市群的土地利用類型發生了巨大變化（見表2），總的來說就是未利用地和農用地面積大量減少，建設用地面積快速增加。

表2 湖南省“3+5”城市群1996年與2012年土地利用結構變化情況表

土地利用類型

1996年2012年增減量

面積（km2）比例（%）面積（km2）比例

（%）面積（km2）百分比（%）

耕地2290486225522190172287-71469-312

園地

267675

264

244128

252

-23547

-880

林地

4207866

4143

4256876

4388

49010

116

牧草地

14814

015

13668

014

-1145

-773

其他農用地

1002096

987

916417

945

-85679

-855

居民點及工礦用地673363663722879

74549516735

交通用地4662904664332

066177033797

水利設施用地86989086129865

134428764929

未利用地843789831461717

476-382072-4528

其他土地721769711671721692

-50048-693

由上表可以看出：（1）未利用地面積減少最多，17年來共減少了382072平方千米，減幅達4528%；（2）農用地面積急劇減少，共減少了18184平方千米，除林地略有增加外，耕地、其它農用地、園地和牧草地均有不同程度的減少；（3）在農用地及未利用地快速減少的同時，建設用地飛速增加，共增加了110095平方千米，其中水利設施用地增加最快，其次為交通用地和居民點及工礦用地。

2、土地利用程度分析

為了定量分析土地利用的廣度、強度和深度，本文運用土地利用綜合指數來反映土地利用程度，計算公式如下：

LUD=100×∑ni-1AiCi

其中，LUD為某單元的土地利用程度綜合指數；Ai 為該單元第i 級土地利用程度分級指數（見表3[7]）；Ci 為該單元第i 級土地利用程度的面積百分比；LUD的取值為[100，400]上的連續函數[8]。

表3 土地利用程度分級標準表

土地利用級未利用級林、草、水用地級

農業用地級城鎮聚落用地級

土地利用類型

未利用土地、

難以利用土地

林地、草地、水面

耕地、園地、人工草地

城鎮、農村居民點、工礦用地、交通用地

分級指數1234

表4 湖南省“3+5”城市群土地利用綜合指數表

年份土地利用程度綜合指標數

199626821

199726845

199826854

199926914

200026992

200127034

200227113

200327204

200427351

200527549

200627792

200728053200828117

200928294

201028353

201128407

201228498

由上表可以看出：（1）由于城市群對土地利用的強度在全省范圍較高，所以其土地利用綜合指數都較高；（2）從1996年到2012年土地利用綜合指標數總的趨勢是逐漸上升的，這說明“3+5”城市群的土地利用程度逐漸加強；（3）2004年以前土地利用程度變化緩慢，但隨著 “3+5”城市群規劃的出臺及實施，區域土地利用程度從2004年開始顯著提高，但自2007年開始政府的輪番房地產宏觀調控政策的實施，區域土地利用變化速度開始減緩。

三、湖南省“3+5”城市群土地利用變化驅動力分析

1、研究方法

典型相關分析是利用綜合變量對之間的相關關系來反映兩組指標之間的整體相關性的多元統計分析方法。它將兩組內較多的變量壓縮到少數幾個典型變量，并通過變量間相關系數來綜合描述兩組變量間的關系，分析中以其中一組變量作為目標變量Y，另一組作為解釋變量X。本文運用典型相關分析法對湖南省“3+5”城市群土地利用變化的驅動力進行分析。

分析中選取1996-2012年湖南省8個城市的土地利用類型的變化量為目標變量，選取1996-2012年湖南省8個城市的社會經濟因子和自然氣候因子的變化量作為解釋變量。數據經歸一化處理后，利用SPSS 進行組內變量間多重共線性分析，去除了園地、林地、牧草地、水域，最后選取耕地、建設用地和未利用地3個土地利用類型的變化量為目標變量，選取15個社會經濟因子和5個自然氣候因子的變化量為解釋變量進行典型相關分析，其結果見下表（表5和表6）。

表5 目標變量相關系數表

目標變量耕地（Y1）園地（Y2）

林地（Y3）牧草地（Y4）建設用地（Y5）

未利用地（Y6）

相關系數0975032305230543

08540821

表6 湖南省“3+5”城市群土地利用典型變量載荷表

變量名稱典型載荷

典型變量Y1典型變量Y5典型變量Y6

因變量組Y—土地利用類型

Y1耕地-09120080-0372

Y2園地-0061-0471-0162

Y3林地-00560423-0075

Y4牧草地0332-0090213

Y5建設用地012307370413

Y6未利用地-0142-0261-0604

自變量組X—社會經濟因素

X1年末總人口04140321-0131

X2固定資產投資02010747-0123

X3區內生產總值001201370461

X4財政總收入032500710281

X5農業總產值-07410060-0215

X6林業總產值-0496-0332-0041

X7牧業總產值-048203370065

X8漁業總產值04070071-0121

X9工業總產值014800750451

X10第一產業增加值-04870261-0179

X11第二產業增加值030100310461

X12第三產業增加值030202110089

X13糧食總產量-0812-0151-0463

X14經濟密度-0209-03690775

X15城市化率-08230481-0168

自變量組X—自然氣候因素

X16平均氣溫027503120166

X17極端最低溫度-02420295-0051

X18極端最高溫度0299-02610241

X19日照時數-0009-008-0101

X20降水量-0228-0132-0321

2、研究結果與分析

通過檢驗，由表4可知只有變量1、變量5、變量6是有效的，所以只對耕地、建設用地和未利用地這三個典型變量進行分析。

（1）第一個典型變量將耕地的變化量與其它土地利用類型的變化量區分開來，典型載荷為-0912，與之對應的解釋變量為城市化率-0823、糧食總產量-0812和農業總產值-0741，這些數據表明：城市化率是影響耕地數量變化的關鍵因素，同時耕地的減少受影響最大的是糧食總產量和農業總產值；在1996-2012年的時段內，“3+5”城市群區域耕地數量的變化與城市化率呈反相關，城市化水平越高，耕地減少得越快；而耕地的變化與糧食總產量和農業總產值的變化是一致的，耕地減少越多，糧食總產量和農業總產值減少得越快。

（2）第五個典型變量將建設用地的變化量與其它土地利用類型的變化量區分開來，典型載荷為0737，與之對應的解釋變量為固定資產投資0747。可以看出1996-2012年間“3+5”城市群建設用地的增長與固定資產投資的變化成呈相關，固定資產投資愈多，建設用地的擴張速度愈快。

（3）第六個典型變量將未利用地的變化量與其它土地利用類型的變化量區分開來，典型載荷為-0604，與之對應的解釋變量為經濟密度0775。數據表明，1996-2012年間“3+5”城市群經濟的快速發展開發了大量的未利用地。

（4）從表中可以大致看出，像平均氣溫、降水量、日照時數等自然氣候指標在這17年里對土地利用變化的影響還不是很明顯，可能需要更長的時間段才能顯現出來，因此，總的來說影響因變量的主要是相關的社會經濟指標。

四、結論

通過研究得出以下結論：隨著城市群的快速發展，農用地數量日益減少，建設用地快速增加。隨著城市群土地利用強度的加強，其土地利用程度也逐漸提高。影響土地利用變化的主要是社會經濟因子：耕地數量變化的主要驅動力是城市化率，建設用地數量變化的主要驅動力為固定資產投資額，未利用地數量變化的主要驅動力為經濟密度。

注釋：

① 文中數據來源于湖南省和長、株、潭以及常德、岳陽、益陽、衡陽、婁底等省、市1997-2013年的統計年鑒。

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項目基金：湖南省社科基金項目“湖南省‘3+5新型城市群建設過程中的土地資源利用及其結構優化研究”（項目編號：12JD01）階段研究成果之一。