河北省環首都經濟圈土地利用綜合分區研究

郭愛請，尚國琲，秦　嶺

(石家莊經濟學院 土地資源與城鄉規劃學院，河北 石家莊 050031)

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河北省環首都經濟圈土地利用綜合分區研究

郭愛請，尚國琲，秦嶺

(石家莊經濟學院 土地資源與城鄉規劃學院，河北 石家莊 050031)

河北省環首都經濟圈建設的步伐日漸清晰，對環首都經濟圈內產業發展和土地利用結構的研究尤為重要。論文充分考慮環首都經濟圈14個縣市的自然地理條件、社會經濟發展水平和生態安全情況，從土地開發利用程度、土地利用效益水平和土地生態利用三方面選取相應指標，構建土地利用綜合分區指標體系，運用層次聚類分析法，并結合定性分析對首都經濟圈進行綜合分區，明確各區土地利用及產業發展方向。研究結果可以明確首都經濟圈的產業發展布局，為合理配置統籌各類土地利用提供依據。

環首都經濟圈；土地利用；綜合分區

2010年河北省提出環首都經濟圈發展戰略，將首都北京周圍的14個河北省所屬的縣區劃入首都經濟發展區域。2013年中央提出京津冀一體化發展戰略，把環首都經濟圈的發展作為重要的經濟驅動力。如何對這14個縣市的土地進行合理安排利用，使得區域經濟同首都協調發展的同時又兼顧區域內生態環境安全，成為亟待解決的問題。本文在充分考慮環首都經濟圈14個縣市的自然地理條件、社會經濟發展水平和生態安全情況的基礎上，構建土地利用綜合分區指標體系，運用層次聚類法進行定量分析，并統籌考慮分區原則進行定性分析，對環首都經濟圈進行綜合分區，明確各區土地利用和產業發展方向。

一、環首都經濟圈概況

河北省環首都經濟圈包括14縣(市)，各縣區之間地域差異較大。西部地區包括赤城縣、懷來縣、涿鹿縣、淶水縣，屬于太行山東麓，地形多以山地、丘陵、溝壑為主；南部地區包括涿州市、固安縣、安次區、廣陽區，地勢起伏小；東部地區包括香河縣、大廠回族自治縣和三河市，地形平坦，發展條件好；北部壩上地區包括興隆縣、豐寧滿族自治縣、灤平縣，地理條件差，生態環境脆弱，山高谷深，河流眾多，耕地較少，森林覆蓋率較高。

環首都14縣區與首都北京的差距逐年擴大，形成了明顯的貧富溝壑，據相關調查，2011年，相比北京市67.9% 的城鎮化率，河北省環京區域7個市城鎮化率僅為41.4% ，差距很明顯。河北省統計局數據顯示，14縣區經濟總量可以分為三個梯度，總體來看呈“東貧西富”的格局。第一梯度：GDP總量大于200億元——三河市、涿州市；第二梯度：GDP總量位于100億元～200億元之間——廣陽區、香河縣、灤平縣、懷來縣、安次區；第三梯度：GDP低于100億元——固安縣、興隆縣、豐寧滿族自治縣、涿鹿縣、大廠回族自治縣、赤城縣、淶水縣。河北省2012年的社會生產總值26 575.01萬元，總人口7 288萬人，人均GDP為36 466.52元，14縣區人均平均GDP為32 518.2元，低于河北省平均水平。

二、綜合分區原則

土地利用區域特征及形成過程決定了土地資源開發利用需要進行分區。科學合理的分區可以為土地利用宏觀調控、土地利用結構優化提供依據，并促進區域協調發展。土地利用分區即依據土地的自然、社會經濟條件的差異性,土地類型與土地利用方向的相對一致性,劃分土地利用類型區的過程[1]。對環首都14縣區進行綜合分區，旨在合理配置其資源、合理安排產業結構，使該區域既能充分發展本地特色產業，又能更好地承接首都經濟的外延發展，充分合理地接收和利用首都的資金、技術和人才資源，明確各區定位，避免造成發展不明、產業重疊等浪費資源的情況。

(1)一致性原則。綜合統籌區域土地的自然地理條件、經濟發展水平、生態安全情況,對產業發展方向和土地利用結構類似地區劃為同一區域。

(2)人地協調與可持續發展原則。分區除了要考慮產業經濟的發展，還要因地制宜保護本地的特色與環境。

(3)以縣級行政區為單位，遵循地域上相對集中連片的原則。環首都14縣區分別隸屬于不同地市，盡量將地域相鄰的縣區劃分到同一個區內，以便形成產業規模優勢和資源保護優勢。

三、分區方法

運用層次聚類分析法，根據各個地區的自然地理條件、經濟發展水平和生態安全狀況等特點，建立層析分析指標體系，對數據進行相應的分類與歸納，計算出土地利用分區相似性系數，運用SPASS統計分析軟件實現計算過程并得出分類結果。在定量分類結果的基礎上，加入其它不可量化的主觀影響因素，依照分區基本原則，綜合分析環首都14縣區在自然地理、社會經濟和生態方面的現狀，對分類結果進行調整，得出最終分區結果。

(一)建立土地利用分區指標體系

指標體系的建立應在客觀上綜合考慮環首都圈的經濟、社會和生態因素，并選取具有代表性的指標因子作為分類的基礎依據[2]。本文的指標體系構建總體分三個部分，包括土地開發利用程度指標、土地利用效益水平指標和土地生態利用指標。

表1土地利用分區指標體系表

指標類別指標代號指標名稱指標含義土地開發利用程度指標P1P2P3土地利用率墾殖指數居民地及工礦用地指數已利用土地面積/土地總面積×100%耕地面積/土地總面積×100%居民地和工礦用地面積/土地總面積×100%土地利用效益水平指數P4P5P6人口密度單位面積產值(萬元/km2)單位面積固定資產投資指數(萬元/km2)總人口/土地總面積地區生產總值/總面積地區固定資產投資額/總面積×100%土地生態利用指標P7P8林地指數園地指數林地面積/土地總面積×100%園地面積/土地總面積×100%

(二)聚類因子指標值

根據所建立的聚類指標體系中選擇的指標，對環首都14縣區的各類數據進行匯總，得到聚類因子指標匯總結果(表2)。

(三)聚類因子標準化

由表2可以看出，不同指標的數據具有不同量綱和數值幅度范圍，在進行聚類分析的時候可能會忽略和減弱數量級較小的因子的作用，因此需要對原始數據進行標準化處理，利用SPSS軟件求出標準化Z分數并對其進行線性轉換。

Z分數原理：

(1)

但是在將原始數據轉換成Z分數時會出現負值和小數位數過多的情況，需要通過線性方程對其進行轉換，即：

Z′=10Z+50

(2)

通過運行(1)、(2)兩步，得到標準化的因子指標值，見表3。

(四)分類原理與過程

層次聚類分析方法的基本理論和實質是建立一種分類方法, 它能夠將一批樣本數據按照他們在性質上的親密程度在沒有先驗知識的情況下自動進行分類[3]。文中14個縣區作為14個樣本，通過相似性計算可以得到他們之間的相似性系數，并以此進行分類。層次聚類分析法有兩種形式,其中一種為Q型聚類，它是通過對樣本(個案) 進行分類, 使具有共同特點的樣本聚在一起, 由此可以很容易地對不同類的樣本進行分析[4]。

表2各縣聚類因子指標值

縣區土地開發利用程度指標土地利用效益水平指標土地生態利用指標P1P2P3P4P5P6P7P8懷來0.6710.1250.041198.223622.479410.1710.2470.170涿鹿0.6600.1090.021125.625254.105270.2910.3420.163赤城0.6910.1120.01756.365122.849104.2400.4850.001興隆0.7960.0310.019105.027263.880310.7330.5420.184灤平0.7480.0760.019107.250409.631367.6820.6020.031豐寧0.8650.1060.01545.86490.030120.1160.6200.002固安0.9900.6350.145645.6241343.3411356.6990.0550.068涿州0.9530.5980.162876.0112796.9352086.7560.0600.028淶水0.3560.1450.052212.907264.625385.5530.1050.006廣陽0.9790.3730.1111309.9044635.7833463.2590.0750.109安次0.9820.5470.126588.2351747.8991119.3280.1260.026三河0.9870.4660.167914.8266705.5964512.8970.0650.020香河0.9580.5920.179722.7072845.4692223.7730.0190.000大廠0.9470.5380.220704.5453941.2844065.9090.0680.004

表3聚類因子指標標準化值

縣區P1P2P3P4P5P6P7P8懷來41.5841.7943.0343.1943.9943.0450.1566.31涿鹿40.9941.1240.2341.3942.2042.1454.3365.18赤城42.6541.2439.7339.6641.5641.0660.6341.79興隆48.3237.8040.0040.8742.2542.4063.1468.36灤平45.7139.6939.9940.9342.9542.7765.7746.11豐寧52.0140.9839.5039.4041.4041.1666.5641.82固安58.7863.4957.2254.3047.4949.1741.6851.44涿州56.7861.8959.4360.0354.5553.8941.9345.64淶水24.6242.6444.5643.5542.2542.8843.9042.46廣陽58.1552.3252.5170.8163.4862.8042.5657.35安次58.3359.7354.5152.8849.4547.6344.8045.33三河58.6256.2860.1860.9973.5369.5942.1544.49香河57.0261.6761.7956.2254.7954.7840.1141.58大廠56.4459.3567.3255.7760.1166.7042.2842.14

具體步驟如下：

(1)計算研究地區某兩個縣區之間土地利用的相似性系數，設定一閥值作為標準，以相似性最大化為原則進行分類，相似性計算方法:

(3)

Q(ij)是i縣區和j縣區土地利用相似性系數，X(ik)為i區的第k項土地利用分區指標值，X(jk)為j區第k項土地利用分區指標值，n為分區指標個數。

(2)將土地利用最相似的某兩個縣區歸為一類之后，運用“類平均法(組間連接法)”計算出與(1)中其他尚未歸類的地區的土地利用相似性系數，用同樣的方法進行歸類，原理是將兩類之間的距離由分別屬于這兩類的各樣本間距離的平均值來表示。例如(1)中Qa和Qb縣區的相似性最大，歸為Qd類型區，則Qd與其他縣區Qm的相似性系數Q(dm)計算方法如下：

(4)

Q(am)為Qa和Qm類型區土地利用相似性系數，Q(bm)為Qb和Qm類型區土地利用相似性系數；n1、n2、n3為Qa、Qb、Qm中所含的縣區個數。

(3) 按照(2)中的思路和步驟繼續進行分區，直到將所有的縣區最終分為一個大的區域。對于(3)和(4)的計算計算過程，可以通過SPSS統計分析軟件實現，對已經標準化的數據進行聚類分析，得到樹形分布圖(圖1)。

圖1聚類結果樹狀圖

四、分區結果與土地利用

由于層次聚類分區是完全根據量化的數據指標進行的數學運算，并沒有考慮分區時地域相連和因地制宜發展等原則，為了使分區結果更加合理化，必須綜合各縣區的自然經濟和生態特點，進行定性分析，對聚類分析結果作適當調整和改進[5]。分區結果如下：

Ⅰ類型區：包括赤城縣、懷來縣、涿鹿縣。本區屬于太行山東麓，地形復雜，整體經濟水平靠后。本區處于北京生態保護的重要區位，不宜發展工業產業，應以保持水土為重，建議重點發展產業化、規模化的農業園區，以首都作為其農副產品的銷售市場，發展旅游農業，帶動本區的服務業發展。

Ⅱ類型區：包括淶水縣、涿州市、固安縣。本區地形平坦，大部分屬于平原地帶，農業發達，交通便利，但是經濟發展水平不均衡。建議在保證基本農田的基礎上發展現代工業產業，依靠便利的交通，承接北京重要工業的轉移，以工促農，工農互惠。

Ⅲ類型區：包括安次區、廣陽區、香河縣、大廠回族自治縣、三河市。本區地形平坦，交通網十分發達，作為京津兩地的重要交流通道，應以高新技術產業為主，利用兩地的高科技資源發展高科技產業園區；同時利用高科技產業帶動本區現代服務業的發展，大力發展第三產業。

Ⅳ類型區：包括豐寧滿族自治縣、灤平縣和興隆縣。本區屬于地形海拔較高的壩上地區，山高谷深，生態脆弱。本區森林覆蓋率居整個經濟圈之首，經濟發展水平不高，不適宜發展工業，應以保護生態為主。

〔1〕 許月明，岳坤，劉亭.環京14縣市區土地利用現狀潛力及效率分析[J].經營管理者，2013(16)：39-45.

〔2〕 陳玲玲. 環首都經濟圈: 環境保護問題分析與對策選擇[J].山西師范大學學報(社會科學版)，2013(S1)：28-31.

〔3〕 吳勝軍，洪松，任憲友，等.湖北省土地利用綜合分區研究[J].華中師范大學學報(自然科學版)，2007(1)：138-142.

〔4〕 金相郁.中國區域劃分的層次聚類分析[J].城市規劃學刊，2004(2)：23-28.

〔5〕 張雅杰，張俊玲，楊洋，等.層次聚類分析法在連州市土地利用分區中的應用[J].國土資源科技管理，2007(5)：71-76.

(責任編輯周吉光)

A Research on the Comprehensive Zoning of Land Use in the Economic Circle around Beijing

GUO Ai-qing, SHANG Guo-bei, Qin ling

(Shijiazhuang University of Economics, Shijiazhuang, Hebei, 050031)

With the development of the capital economic circle, the research on the industry development direction and land use structure in the economic circle becomes more and more important. Considering the natural geographical conditions, social and economic development level and ecological security situation of 14 cities, this paper constructed an index system about the comprehensive zoning of land use from three aspects such as land development & utilization degree, land use efficiency level and land ecological use. It integrated partition about the city around Beijing using hierarchical clustering analysis method, combined with qualitative analysis. And it cleared the direction of land use and industrial development. The results of the study can clarify the layout of the industrial development of the capital economic circle, and provide the basis for the rational allocation of various types of land use.

economic circle around Beijing; land use; comprehensive zoning

10.13937/j.cnki.sjzjjxyxb.2016.01.013

2015-12-08

河北省社科基金項目“環首都經濟圈土地生態安全與經濟協調發展研究”(HB15YJ020)；河北省社科基金項目“生態足跡時空變化視域下河北省城市用地結構調整研究”(HB15YJ025)；河北省教育廳項目“京津冀協同發展背景下基于BP-ANN的河北土地集約利用研究”(SQ151116)。

郭愛請(1976—)，女，河北饒陽人，理學碩士，教授，主要從事土地評價、土地規劃、土地資源管理等方面工作。

F301.2

A

1007-6875(2016)01-0075-05

網絡出版地址：http://www.cnki.net/kcms/doi/10.13937/j.cnki.sjzjjxyxb.2016.01.013.html網絡出版時間：2016-02-2015：30