建設占用耕地空間差異的多尺度特征研究
——以武漢城市圈為例

胡偉艷，劉 恬

（華中農業大學公共管理學院，湖北 武漢 430070）

建設占用耕地空間差異的多尺度特征研究
——以武漢城市圈為例

胡偉艷，劉 恬

（華中農業大學公共管理學院，湖北 武漢 430070）

研究目的：分析建設占用耕地及其來源結構空間差異的多尺度特征。研究方法：采用基尼系數、尺度方差等方法,從市級、縣級、鄉鎮三個尺度測度分析武漢城市圈1990—2015年建設占用耕地的空間差異、來源結構差異及其尺度作用特征。研究結果：（1）建設占用耕地在三個尺度上均存在空間差異，其中鄉鎮尺度空間差異最大，縣級次之，市級尺度最小；尺度越低，對空間差異的貢獻程度越高。（2）將建設占用耕地分為城鎮建設占用耕地、農村居民點建設占用耕地、工業交通建設占用耕地的研究表明，三種來源結構的空間差異與整體差異基本相似，尺度水平越低，空間差異越大。（3）與農村居民點建設占用耕地相比，城鎮建設占用耕地和工業交通建設占用耕地空間差異較為顯著，對整體差異的貢獻在三個尺度上均占主導。研究結論：多尺度研究能較好地分析建設占用耕地的空間差異特征，研究區須加強鄉鎮尺度尤其是城鎮和工業交通建設占用耕地的空間管制，探索實施空間差別化管理，從而促進科學合理可持續地保護利用耕地。

土地管理；建設占用耕地；空間差異；多尺度研究；武漢城市圈

1 引言

如何在空間尺度上管制耕地非農化，探索實行差別化的土地管理方式，科學合理可持續地保護利用耕地，已成為當前中國社會經濟發展中的重要課題。由于建設占用耕地的總量大以及不可逆性已構成耕地非農化影響耕地可持續利用的關鍵過程，常被作為重要的研究對象。現有文獻主要從全國尺度[1]、省級尺度[2-4]、市級尺度[5]、區縣尺度[6]、鄉鎮尺度[7]、地塊尺度[8]開展了建設占用耕地空間差異的單一尺度分析。然而，單一尺度的研究僅從相應尺度揭示了空間差異，可能說明理論研究和政策實踐應聚焦于對應尺度，但當對同一對象考慮多個尺度時，在相應尺度上空間差異的顯著性可能會降低[9]。20世紀90年代的一些研究顯示，空間差異最重要最普遍的特征是空間的多尺度特性[10]，建設占用耕地也存在一定程度的尺度依賴，在某一尺度上所呈現的空間分布格局與具有的特征在另一尺度上往往并不會存在，甚至可能出現截然相反的分析結果，因此要更確切、真實地揭示建設占用耕地的空間分布規律，需要從多個尺度上進行分析[11]。

近年來隨著統計計量方法、計算機技術及空間數據信息技術的發展，多尺度研究開始在土地利用變化領域得到應用，主要包括土地利用變化格局的自相關分析[12-13]、驅動力的多層模型/多水平模型（Multi-level Model）[14]、多主體模型（Multi-agent Model）[15]和系統動力學模型[16]，對建設占用耕地空間差異的多尺度研究還比較少見。空間差異的多尺度研究是上述土地利用變化多尺度研究的基礎，在論證空間差異尺度的顯著性和重要性之后，可為多尺度模型建構中研究尺度的選擇提供依據。考慮研究的數據特點和研究目的，本文采用基尼系數和尺度方差等方法，應用土地利用遙感柵格數據，從市級、縣級、鄉鎮3個尺度測度分析武漢城市圈1990—2015年建設占用耕地及來源結構空間差異的間接多尺度和直接多尺度特征，為實施空間差別化管理提供參考。

2 研究區域與數據來源

2.1 研究區域簡介

武漢城市圈位于湖北省東部、長江中游地區，是以武漢市為中心、由武漢及其周邊100 km內的黃石、鄂州、孝感、黃岡、咸寧、仙桃、天門、潛江9個城市及其腹地構成的區域經濟聯合體，包括48個縣，475個鄉鎮，區位條件十分優越，是國務院批準的全國首批資源節約型與環境友好型社會建設綜合配套改革試驗區，也是拉動中部崛起的重要引擎和以長江流域經濟帶為軸線的中國東、中、西部協調發展的關鍵接力點之一。研究區土地總面積5.79×106hm2，耕地資源豐富，是全國重要的糧食生產基地。近年來，快速的經濟發展與城鎮化推動了土地利用空間格局演化，耕地面積呈現大幅減少趨勢。研究統計顯示，1990—2015年，研究區耕地非農化面積達到18.3×104hm2，年均0.73×104hm2，其中建設占用耕地面積為18.02×104hm2，占耕地非農化面積的98.5%。

2.2 數據來源與處理

研究基礎數據為1990、1995、2000、2005、2010和2015年6期Landsat衛星遙感影像（30 m分辨率）和2012年湖北省行政區劃矢量數據，數據均來源于中國科學院資源環境科學數據中心。對6期遙感影像進行校正、配準和融合等處理后，根據影像光譜特征、結合野外實測資料、參照有關地理圖件和綜合專家意見等建立遙感影像解譯標志，在GIS環境下通過人機交互式解譯獲取高分辨率土地利用柵格數據，并采用實地勘探和隨機抽取動態圖斑進行重復判讀分析相結合的方法對數據進行質量檢查，數據精度達到的要求：耕地不低于85%,建設用地不低于80%，其他用地類型不低于75%。

該土地利用柵格數據參照《中國資源環境遙感宏觀調查與動態研究》分類，將研究區土地利用類型分為耕地、林地、草地、水域、城鎮用地、農村居民點、工業交通建設用地及未利用地8種，其中工業交通建設用地指獨立于各級居民點以外的廠礦、大型工業區、油田、鹽場、采石場等用地，以及交通道路、機場及特殊用地[17-18]。結合2012年市、縣、鄉鎮行政區劃邊界，利用ArcGIS 10.2數據管理工具進行柵格裁剪處理，然后對耕地、城鎮用地、農村居民點、工業交通建設用地進行柵格重分類，分別賦值為1、2、4、8，最后在3D分析模塊中的柵格計算器進行柵格計算，獲取相應時段的城鎮建設占用耕地、農村居民點建設占用耕地、工業交通業建設占用耕地、建設占用耕地等基礎數據。為滿足尺度方差對空間單元及其屬性數據的嵌套結構要求，市級和縣級數據均采用所在轄區鄉鎮尺度數據匯總獲得。

3 研究方法

多尺度研究主要包括間接的多尺度研究和直接的多尺度研究，前者指從多個尺度獨立地考察研究對象空間差異的顯著性，主要有基尼系數[19]、泰爾系數[20]等方法；后者是指考慮尺度之間的作用辨別研究對象的特征尺度和差異的尺度來源，包括半方差分析、小波分析、光譜分析和尺度方差等方法[10，21]。其中基尼系數方法客觀、便捷、可分解，已得到世界各國的普遍認可和應用[22-23]；尺度方差被檢驗是一種更有效的直接多尺度研究方法[10，24]。考慮研究的數據特點和研究目的，本文采用基尼系數和尺度方差等方法開展研究。

3.1 基尼系數及基尼系數分解

基尼系數是一個以基尼（Gini）的名字命名的綜合統計指標，用來反映收入、消費、財富和其他一切事物分配的均等程度[25]。本文根據以下公式[26]測算不同尺度建設占用耕地及來源結構的基尼系數，反映建設占用耕地及來源結構的空間差異，該值越大，表示空間差異越大。

式（1）中，Gk為基尼系數；N為研究單元數（市級尺度，n為9；縣級尺度，n為48；鄉鎮尺度，n為475）；k為建設占用耕地的結構類型（k = 0為建設占用耕地；k = 1為城鎮建設占用耕地；k = 2為農村居民點建設占用耕地；k = 3為工業交通建設占用耕地）；ynk為第n個研究單元第k種類型建設占用耕地面積；μk為第k種類型建設占用耕地的均值。

本文將建設占用耕地分為城鎮建設占用耕地、農村居民點建設占用耕地、工業交通建設占用耕地三種來源結構，利用基尼系數分解法，建立建設占用耕地基尼系數與三種來源結構基尼系數的關系，考察不同來源結構差異及各來源結構差異對建設占用耕地差異的貢獻大小，計算公式[27]如下：

3.2 尺度方差及尺度方差分解

尺度方差是測度尺度效應的有效方法，其主要目標是將整個研究對象的方差按照嵌套或等級系統進行逐步分解，測度不同尺度水平尺度方差的相對差異大小，反映不同尺度格局或過程變化的差異及其對整個研究對象差異貢獻的相對大小程度[18-19，21，24]，常用來識別哪個空間尺度更值得研究。H.Moellering和Tobler的尺度方差統計模型已被廣泛應用[10，21，24]，本文根據該模型分析建設占用耕地空間差異的尺度作用特征，如式（5）所示：

式（5）中，Xijk為最低尺度水平的測量值，即鄉鎮尺度建設占用耕地面積；，μ表示鄉鎮尺度建設占用耕地的均值，I為市級單元的個數，Ji為i市內縣級單元的個數，Kij為i市j縣內鄉鎮單元的個數，N為鄉鎮單元的總數；表示市級尺度對建設占用耕地空間差異的影響為i市內鄉鎮單元建設占用耕地面積的均值，ni為i市所包含的鄉鎮單元的個數；，βij表示縣級尺度對建設占用耕地空間差異的影響，為i市j縣內鄉鎮單元建設占用耕地面積的均值，nij為i市j縣所包含的鄉鎮單元的個數；，γijk表示鄉鎮尺度對建設占用耕地空間差異的影響。

將式（4）變換為：

式（6）—式（7）中，SST表示建設占用耕地的空間差異；SSα表示市級尺度建設占用耕地的空間差異；SSβ表示縣級尺度建設占用耕地的空間差異；SSγ表示鄉鎮尺度建設占用耕地的空間差異。市級、縣級、鄉鎮級三個尺度建設占用耕地的尺度方差和尺度方差貢獻率的計算公式見表1。

4 建設占用耕地空間差異的間接多尺度特征

本文將建設占用耕地分為城鎮建設占用耕地、農村居民點建設占用耕地、工業交通建設占用耕地三種來源結構，利用式（1）測算武漢城市圈1990—2015年5個時段三個尺度建設占用耕地及其來源結構的基尼系數，間接分析其空間差異的多尺度特征。如圖1所示（a、b、c、d/A、B、C、D分別表示建設占用耕地、城鎮建設占用耕地、農村居民點建設占用耕地、工業交通建設占用耕地，圖2和圖3同）。

表1 尺度方差統計模型的參數計算公式Tab.1 The parameter formula of scale variance model

4.1 市級尺度

市級尺度建設占用耕地存在顯著的空間差異，1990—2015年間其空間差異經歷了從增大到縮小的過程（圖3）；基尼系數分別從1990—1995年的0.45增大到2000—2005年的0.64，后縮小到2010—2015年的0.38。其中，工業交通建設占用耕地的空間差異最顯著，其次為城鎮建設占用耕地，農村居民點建設占用耕地的空間差異較為顯著，1990—2015年期間，三種來源結構空間差異的基尼系數分別為0.61、0.49和0.36。2010年以來，農村居民點建設占用耕地和工業交通建設占用耕地的空間差異在縮小，而城鎮建設占用耕地的空間差異在增大。

4.2 縣級尺度

縣級尺度建設占用耕地亦存在顯著的空間差異，其演變趨勢與市級尺度較為類似，1990—2015年間呈現先增后減再增，整體上增加的趨勢；基尼系數從1990—1995年的0.47增加到1995—2000年的0.64，2010—2015年為0.50。其中，1990—2015年間，城鎮建設占用耕地、工業交通建設占用耕地、農村居民點建設占用耕地的基尼系數分別為0.58、0.68和0.70，農村居民點建設占用耕地的空間差異最大，其次為工業交通建設占用耕地，城鎮建設占用耕地空間差異最小但非常顯著。近年來，除城鎮建設占用耕地空間差異在增加外，農村居民點建設占用耕地、工業交通建設占用耕地的空間差異在縮小。

4.3 鄉鎮尺度

鄉鎮尺度建設占用耕地的空間差異最為明顯，其時間演變趨勢和市級尺度極為相似,呈現先增后減的態勢；基尼系數從1990—1995年的0.86增加到2000—2005年的0.89，2010—2015年下降為0.61。其中，1990—2015年間，城鎮建設占用耕地、農村居民點建設占用耕地、工業交通建設占用耕地的基尼系數分別為0.88、0.81和0.84，三種來源結構的空間差異亦非常顯著。2000年以來，該三種來源結構的空間差異不斷減小。

圖1 建設占用耕地及其來源結構空間差異的間接多尺度特征Fig.1 Indirect multi-scale characteristics of spatial variation of the cultivated land occupied by construction and its sources

從基尼系數來看，研究區建設占用耕地及其來源結構空間差異的時間趨勢基本一致。根據國際劃分的差距程度標準[28]，研究區建設占用耕地及其來源結構在三個尺度上均存在顯著的空間差異。鄉鎮尺度空間差異最大，縣級次之，市級尺度最小，基本符合多尺度研究的一般規律。

本文進一步考慮建設占用耕地來源結構之間的關系，利用式（2）—式（4）基尼系數分解法，分解獲得研究區不同尺度三種來源結構的基尼系數貢獻率，考察各來源結構差異對建設占用耕地差異的貢獻大小，識別研究區建設占用耕地空間差異的來源結構，如圖2所示。無論是鄉鎮尺度、縣級尺度還是市級尺度，城鎮建設占用耕地空間差異對建設占用耕地空間差異的貢獻最大，1990—2015年其基尼系數貢獻率分別達到53.52%、46.27%、50.22%，整體上呈現波動增加的趨勢。工業交通建設占用耕地空間差異貢獻次之，且與城鎮建設占用耕地呈現出此消彼長的關系，鄉鎮、縣級、市級尺度基尼系數貢獻率分別為33.71%、37.45%和41.28%，與城鎮建設占用耕地相反，呈波動減小趨勢。農村居民點建設占用耕地空間差異的貢獻份額最小，三個尺度基尼系數貢獻率分別為12.77%、16.82%和8.50%。

圖2 建設占用耕地空間差異的來源結構Fig.2 The source structure of spatial differences on cultivated land occupied by construction

5 建設占用耕地來源結構差異的直接多尺度特征

前文分別從三個獨立的尺度對建設占用耕地及來源結構的空間差異開展多尺度研究，沒有考慮尺度之間的作用。理論上不同尺度之間具有相互作用，高層次尺度對低層次尺度有制約作用，而低層次尺度又為高層次尺度提供機制和功能[29]。本文根據式（7）利用尺度方差方法測算建設占用耕地及其來源結構的尺度方差和尺度方差貢獻率，分析它們空間差異的直接多尺度特征，如圖3所示。

5.1 市級尺度

市級尺度建設占用耕地空間差異整體呈現增大趨勢，1990—2015年期間，尺度方差分別從1990—1995年的0.40增加到2010—2015年的5.51。其中，除工業交通建設占用耕地尺度方差在2010—2015年減小外，城鎮建設占用耕地、農村居民點建設占用耕地尺度方差分別從1990—1995年的0.17、0.02增加到2010—2015年的4.21、0.91，總體上城鎮建設占用耕地的空間差異大于工業交通建設占用耕地，農村居民點建設占用耕地的空間差異較小。從尺度方差貢獻率來看，市級尺度建設占用耕地、城鎮建設占用耕地、農村居民點建設占用耕地、工業交通建設占用耕地的尺度方差貢獻率依次為11.62%、6.43%、13.69%和9.63%，市級尺度對其空間差異的貢獻較小。

5.2 縣級尺度

圖3 建設占用耕地及其來源結構空間差異的直接多尺度特征Fig.3 Direct multi-scale characteristics of spatial variation of the cultivated land occupied by construction and its sources

縣級尺度建設占用耕地空間差異呈現先降后增再降的過程，整體呈現增大趨勢，尺度方差從1990—1995年的2.49增加到2010—2015年的4.14，其中1995—2000年最低為0.19，2005—2010年間達到高峰值為12.32。城鎮建設占用耕地的空間差異變化趨勢與建設占用耕地基本一致，而農村居民點建設占用耕地空間差異與工業交通建設占用耕地類似，呈現先增后減的趨勢，于2005—2010年尺度方差達到高峰期，分別為0.24和4.37。比較而言，城鎮建設占用耕地的空間差異大于工業交通建設占用耕地，農村居民點建設占用耕地的空間差異較小。從尺度方差貢獻率來看，縣級尺度建設占用耕地、城鎮建設占用耕地、農村居民點建設占用耕地、工業交通建設占用耕地的尺度方差貢獻率依次為18.75%、23.35%、16.77%和12.94%，縣級尺度對其空間差異的貢獻份額較市級尺度略大。

5.3 鄉鎮尺度

鄉鎮尺度建設占用耕地空間差異呈現先降后增的過程，整體呈現增大趨勢，尺度方差從1990—1995年的0.74增加到2010—2015年的3.94，1995—2000年最低為0.27。其中，城鎮建設占用耕地的尺度方差在1990—1995年為0.34，2010—2015年增加到3.40，近5年空間差異最大。

工業交通建設占用耕地的空間差異先增后降，尺度方差從1990—1995年的0.34增加到2005—2010年的2.00，近5年降低為0.11；而農村居民點建設占用耕地空間差異在鄉鎮尺度上較小，近10年變化不大。從尺度方差貢獻率來看，鄉鎮尺度建設占用耕地、城鎮建設占用耕地、農村居民點建設占用耕地、工業交通建設占用耕地的尺度方差貢獻率依次為69.63%、70.22%、69.53%和77.43%，鄉鎮尺度對其空間差異的貢獻在三個尺度中最大。

從尺度方差和尺度方差貢獻率來看，除鄉鎮尺度外，研究區市級、縣級尺度建設占用耕地及其來源結構空間差異的時間趨勢基本一致，可能的原因在于距離城市中心近的鄉鎮與邊遠鄉鎮之間的差異更大所致，在一定程度上說明研究區的城鄉差距。并且，建設占用耕地及其來源結構空間差異的尺度作用特征不同，從尺度方差貢獻率的結果看，主要發生在鄉鎮尺度，其方差貢獻率最大，分別達到69.63%、70.22%、69.53%和77.43%，縣級尺度次之，市級尺度最小；尺度方差結果顯示，縣級尺度和市級尺度空間差異最高。這說明縣級尺度和市級尺度社會經濟發展以及土地管理制度政策也會對鄉鎮尺度建設占用耕地的行為產生影響，即在鄉鎮尺度上實施差別化管理方式時，不能忽略縣級尺度和市級尺度因素的影響。

6 結論與討論

（1）從市級、縣級、鄉鎮三個尺度研究1990—1995、1995—2000、2005—2010、2010—2015年武漢城市圈建設占用耕地及其來源結構空間差異的變化,得到了不同尺度上的特征信息,發現了不同尺度下建設占用耕地呈現的差異性特征，驗證了尺度依賴性的存在,說明從多尺度研究建設占用耕地空間差異的必要性。

（2）間接的多尺度分析顯示，研究區建設占用耕地及其來源結構在市級、縣級、鄉鎮三個尺度上均存在顯著的空間差異，且空間差異的程度表現不同。總體上，鄉鎮尺度的空間差異最大，縣級尺度次之，市級尺度最小，即尺度水平越低，空間差異越大。從來源結構的比較來看，城鎮建設占用耕地空間差異最為顯著，工業交通建設占用耕地次之，農村居民點建設占用耕地空間差異最小。

（3）直接的多尺度研究認為，除鄉鎮尺度外，研究區市級、縣級尺度建設占用耕地及其來源結構空間差異的時間趨勢基本一致，但建設占用耕地及其來源結構空間差異的尺度作用特征不同，鄉鎮尺度最大，縣級尺度次之，市級尺度最小。縣級尺度和市級尺度社會經濟發展以及土地管理制度政策也會對鄉鎮尺度建設占用耕地的行為產生影響，在鄉鎮尺度上實施差別化管理方式時，不能忽略縣級尺度和市級尺度因素的影響。

實行差別化土地管理方式不僅體現在同一尺度空間同一對象和不同對象的差別化管理，而且還包括不同尺度空間的差別化管理以及尺度作用差別的管理。具體而言，研究區未來須加強建設占用耕地的空間管制，尤其是鄉鎮尺度城鎮建設占用耕地和工業交通建設占用耕地的空間管制，探索實施空間差別化管理。

本文開展了建設占用耕地及來源結構差異的多尺度特征研究，識別了建設占用耕地的尺度特征和來源特征，屬于描述性研究范疇，為使研究更有意義，未來將在尺度選擇的基礎上應用Moran I和Lisa等空間統計方法，開展空間定位和空間作用研究；考慮不同尺度的耕地資源稟賦、社會經濟發展水平以及土地管理制度政策，創新理論進一步深入剖析與揭示建設占用耕地及其來源結構的空間差異機理，建立市級、縣級、鄉鎮、村莊、地塊等尺度的多層模型，揭示多尺度驅動機制，克服單一尺度對空間差異研究的不足。

（References）:

［1］ 談明洪，李秀彬，呂昌河. 20世紀90年代中國大中城市建設用地擴張及其對耕地的占用［J］ . 中國科學：地球科學，2004，34（12）：1157 - 1165.

［2］ 劉麗軍，宋敏，屈寶香. 中國耕地非農化的區域差異及其收斂性［J］ . 資源科學，2009，（1）：116 - 122.

［3］ 胡偉艷. 城鄉轉型與農地非農化的互動關系［M］ . 北京：科學出版社，2012.

［4］ 譚永忠，吳次芳，牟永銘. 20世紀90年代浙江省耕地非農化過程分析［J］ . 地理科學，2004，24（1）：14 - 19.

［5］ 蔡銀鶯，張安錄. 武漢市耕地資源非農化過程的時空變化特征分析［J］ . 中國人口·資源與環境，2004，14（6）：115 - 119.

［6］ 凌賽廣，焦偉利，龍騰飛，等. 2000—2014 年武漢市城市擴展時空特征分析［J］ . 長江流域資源與環境，2016，25（7）：1034 -1042.

［7］ 張孝宇，謝新朋，張安錄. 武漢市耕地非農化的空間非均衡發展與空間擴散路徑分析［J］ . 自然資源學報，2014，29（10）：1649 -1659

［8］ 張孝宇，賴宗裕，張安錄. 基于地塊尺度的耕地非農化驅動力空間異質性研究——以武漢市為例［J］ . 長江流域資源與環境，2015，24（6）：994 - 1002.

［9］ Kim R, Subramanian S V. What’s wrong with understanding variation using a single-geographic scale? A multilevel geographicassessment of life expectancy in the United States［J］ . Procedia Environmental Sciences，2016，36：4 - 11.

［10］ Jianguo Wu, Dennis E. Jelinski, MattLuck, et al. Multi-scale analysis of landscape heterogeneity： scale variance and pattern metrics ［J］ . Geographic Information Sciences a Journal of the Association of Chinese Professionals in Geographic Information Systems，2000，6（1）：6 - 19.

［11］ 羅格平，張愛娟，尹昌應，等. 土地變化多尺度研究進展與展望［J］ . 干旱區研究，2009，（2）：187 - 193.

［12］ 劉敏，趙翠薇，施明輝. 貴州山區土地利用變化多尺度空間自相關分析［J］ . 農業工程學報，2012，（20）： 239 - 246，300 .

［13］ 謝花林，劉黎明，李波，等. 土地利用變化的多尺度空間自相關分析——以內蒙古翁牛特旗為例［J］ . 地理學報，2006，（4）：389 - 400.

［14］ 袁磊，楊昆. 土地利用變化驅動力多尺度因素的定量影響分析［J］ . 中國土地科學，2016，30（12）：63 - 70.

［15］ 陳海，楊維鴿，梁小英，等. 基于Multi-Agent System的多尺度土地利用變化模型的構建與模擬［J］ . 地理研究，2010，（8）：1519 -1527.

［16］ 趙俊三，袁磊，張萌. 土地利用變化空間多尺度驅動力耦合模型構建［J］ . 中國土地科學，2015，29（6）：57 - 66.

［17］ 劉紀遠. 中國資源環境遙感宏觀調查與動態研究［M］ . 北京：中國科學技術出版社，1996.

［18］ 吳大放，劉艷艷，董玉祥，等. 珠海市建設用地變化時空特征及其驅動力分析［J］ . 經濟地理，2010，30（2）：226 - 232.

［19］ Rey S J, Smith R J. A spatial decomposition of the Gini coefficient ［J］ . Letters in Spatial and Resource Sciences，2013，6（2）：55 -70.

［20］ Paredes D, Iturra V, Lufin M. A spatial decomposition of income inequality in Chile［J］ . Regional Studies，2016，50（5）：771 - 789.

［21］ Moellering H, Tobler W. Geographical variances ［J］ . Geographical analysis，1972，4（1）：34 - 50.

［22］ 蔡安寧，莊立，梁進社. 江蘇省區域經濟差異測度分析——基于基尼系數分解［J］ . 經濟地理，2011，（12）：1995 - 2000.

［23］ Lau P L, Koo T T R, Dwyer L. Metrics to measure the geographic characteristics of tourism markets： An integrated approach based on Gini index decomposition［J］ . Tourism Management，2017，59：171 - 181.

［24］ 王少劍，王洋，趙亞博. 廣東省區域經濟差異的多尺度與多機制研究［J］ . 地理科學，2014，（10）：1184 - 1192.

［25］ 徐寬. 基尼系數的研究文獻在過去八十年是如何拓展的［J］ . 經濟學（季刊），2003，2（4）：757 - 778.

［26］ Cowell, FrankA. Measuring inequality （second edition）［M］ . London： Prentice Hall/Harvester Wheat sheaf，1995.

［27］ 劉慧. 中國農村居民收入區域差異變化的因子解析［J］ . 地理學報，2008，63（8）：799 - 806.

［28］ 李權葆， 薛欣. 城鄉基尼系數測算與收入分配差距分析——基于CHNS的實證研究［J］ . 管理評論，2013，25（3）：82 - 90.

［29］ Ahl V, Allen T F H. Hierarchy theory［M］ . New York： Columbia University Press，1996.

（本文責編：王慶日）

M ulti-scale Analysis on Spatial Differences of Cultivated Land Occupied by Construction in Wuhan M etropolitan Area

HU Wei-yan, LIU Tian（College of Public Administration, Huazhong Agricultural University, Wuhan 430070, China）

The purpose of this paper is to investigate overall differences, structural differences, and scale effects of cultivated land occupied by construction from the multi-scale analysis, namely, the township level, the county level and the prefecture level. The Gini coefficient and Scale variance are used in this article. And the data from 1990 to 2015 in Wuhan Metropolitan area are employed. The results show that： 1）Cultivated land occupied by construction is characterized by prominent spatial differences on three scales, and the difference at town scale is the largest, followed by the county scale, and that at the prefecture scale is smallest. The smaller the scale of analysis is, the greater the contribution to the spatial differences of cultivated land occupied by construction is. 2）When cultivated land occupiedby construction is categorized into cultivated land occupied by urban construction, by rural residential land construction, and by industrial and traffic construction, three types of cultivated land occupied by construction are characterized as the similar scale effects. In particular, the smaller scale of analysis is, the stronger the spatial heterogeneity is.3）Compared to cultivated land occupied by rural residential land construction, the differences in cultivated land occupied by industrial and traffic constructions and by urban construction are significant, the contribution rates of which towards the overall differences took the dominate role in all three scales. In conclusion, the multi-scale analysis might be a better method used to reveal the spatial differentiation of the cultivated land occupied by construction. And in the study area, spatial regulation of cultivated land occupied by construction especially by urban construction and by industrial and traffic construction on the township scale should be enhanced and should conduct the spatial differentiation management, so as to protect and utilize cultivated land scientifically and rationally.

land administration; cultivated land occupied by construction; spatial differences; multi-scale analysis; Wuhan metropolitan areas

F301.2

：A

1001-8158（2017）05-0038-09

10.11994/zgtdkx.20170602.133524

2016-12-30；

2017-04-29

國家自然科學基金（71303087）；國家自然科學基金（71673105）；教育部哲學社會科學研究重大課題攻關項目（14JZD009）；中央高校基本科研業務費資助（2662016PY116）。

胡偉艷（1973-），湖南安化人，博士，副教授，碩士生導師。主要研究方向為土地資源經濟、土地政策分析、鄉村發展管理。

E-mail： hwymake@163.com