基于PSR模型的岳陽市土地可持續利用評價

吳婷+劉勝華

摘要：選取湖南省岳陽市為研究對象，利用PSR模型構建岳陽市土地可持續利用評價指標體系，在對指標值進行標準化的基礎上，采用改進熵值法確定指標權重，最后計算岳陽市土地可持續利用程度。結果表明，岳陽市土地可持續利用水平在2005-2014年總體處于較高層次，但中間年份由于自然原因和社會經濟原因，導致岳陽市土地可持續利用水平出現較小波動；岳陽市土地可持續利用水平與岳陽市自然條件、岳陽市城市的建設機遇及政府的建設態度相關。

關鍵詞：PSR模型；改進熵值法；土地可持續利用；評價；岳陽市

中圖分類號：F301.2 文獻標識碼：A 文章編號：0439-8114（2017）15-2860-05

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2017.15.016

Abstract： Taking Yueyang city in Hunan province as the research sample，the evaluation index system was constructed by using PSR as a model. After standardizing the index value，the weight was counted by entropy evaluation method and the score was got on this bases. The results showed that the evaluation score of land sustainable use of Yueyang from 2005 to 2014 was at a superior class， but there was minor changes in some years because of the natural and socioeconomic factor. The evaluation score of land sustainable use of Yueyang had strong connection to its natural condition， development opportunity and the governments attitude.

Key words： PSR model； improved entropy evaluation method； land sustainable use； evaluation； Yueyang city

土地可持續利用評價是在科學客觀評價的基礎上，分析土地利用的自然、經濟、社會特性，確定其可持續利用的水平，找出土地可持續利用中的問題和不足，從而對其加以改進，以期為修整土地利用規劃、制定土地管理策略提供依據，最終實現土地可持續發展。土地可持續利用研究始于土地適宜性評價，它是對土地適宜性在時間方向的適用趨勢進行的一種判斷和評估，是可持續發展思想在土地評價領域的體現[1]。

1990年，新德里土地可持續利用系統研討會正式確認土地可持續利用思想，土地可持續利用成為土地科學的熱點，國外學者開始嘗試從不同的角度建立土地可持續利用評價指標體系[2]。自1994年《中國21世紀議程——中國21世紀人口、環境與發展白皮書》頒布以來，國內學者在土地可持續利用評價方面做了很多工作，取得了很多研究成果，主要是從土地可持續利用評價內涵界定、原則確立、指標體系建立和評價方法研究等方面入手，為后續的土地可持續利用評價研究打下良好的理論基礎和方法基礎[3-5]。中國土地可持續利用評價初期主要是研究長三角和珠三角等發達地區，隨著評價的繼續深入，中西部地區的土地可持續利用評價也逐漸受到學者們的關注。不同的學者提出了不同的土地利用評價指標體系，具體指標選取雖然各異，但大都是對土地可持續利用系統進行分割，在《持續土地管理評價大綱》的基礎上，從生態、社會、經濟、環境等方面著手選取指標。不同的學者運用不同的評價方法對不同的研究區域進行土地可持續利用評價，如陳志剛等[6]采用AHP法對江陰市土地可持續利用進行評價；周炳中等[7]在用PSR模型建立評價指標體系的基礎上，運用德爾菲法確定權重，最后用功效系數和協調度做出評價結果測算；陳百明等[8]采用了PSR模型，從生態、社會、經濟3個方面選取評價指標；彭補拙等[9]采取模糊隸屬函數和線性加權函數對長江三角洲地區土地集約利用程度進行綜合測算。其中，PSR模型作為表達系統相關性的概念模型被廣泛應用到土地可持續利用評價之中；熵值法作為客觀確權的一種重要方法，它在綜合評價中的應用十分普遍，但熵值法在面對零值或負值時具有局限性。因此，本研究選取湖南省岳陽市作為研究區域，將PSR模型和改進熵值法結合，利用PSR模型確立土地可持續利用評價指標體系，選用改進熵值法作為權重確定和土地可持續利用程度測算的方法，對岳陽市2005-2014年的土地可持續利用水平進行測算。

1 研究區概況與方法

1.1 研究區概況

岳陽市位于湖南省東北部，長江中游南岸，北緯28°25′33″-29°51′00″，東經112°18′31″-114°09′06″，土地總面積1.5萬km2，轄岳陽樓區、君山區、云溪區、屈原管理區、南湖風景區、岳陽經濟開發區、華容縣、平江縣、湘陰縣、岳陽縣、臨湘市和汨羅市。岳陽市自然條件優越，屬亞熱帶季風濕潤氣候區，氣候濕潤，雨量充沛，地勢東高西低，呈階梯狀向洞庭湖傾斜，地貌類型以丘陵和平原為主，境內蘊藏著豐富的生物資源、礦產資源、水資源與旅游資源，是全國商品糧、棉油、茶、生豬、水產品生產基地，集名山、名水、名樓為一體的旅游城市。

岳陽市區位優勢突出，地處一湖（洞庭湖）、兩原（江漢平原、洞庭湖平原）、三省（湘、鄂、贛）、四線（京廣鐵路、京港澳高速公路、107國道、長江）的多元交匯點上，是湖南省的北大門和長江中游僅次于武漢的又一個金十字架，是長江中下游重要航運物流樞紐和中部地區物流中心，是長株潭城市群和武漢城市群的節點城市、長江經濟帶的節點城市，同時也是洞庭湖生態經濟區的核心城市之一。岳陽市擁有國家歷史文化名城、中國優秀旅游城市、國家園林城市、中國觀鳥之都、中國綠化模范城市、全國文明城市等眾多榮譽稱號。岳陽市作為中部地區一個重要的城市，研究其土地可持續利用不僅對岳陽市發展具有重要影響，并且對中部崛起戰略的實施具有重要意義。endprint

1.2 數據來源

評價指標數據來源于2006-2015年的《岳陽市年鑒》、《湖南統計年鑒》、《中國城市統計年鑒》、《岳陽市國民經濟和社會發展統計公報》以及相關年份的岳陽市政府工作報告。

1.3 評價指標體系建立

PSR模型是一個闡述系統內壓力-狀態-響應關系的概念模型[10]，是評價資源利用和可持續發展的模型之一，能較好地表達系統的相關關系。人地關系是一種相互影響的關系，人類的用地需求會對土地造成壓力（P），在人類的改造下，土地系統呈現出一定的狀態（S），根據土地狀態的反饋，人類再做出相應的響應（R），這三者構成土地利用的回路，循環往復就形成了土地利用現狀及趨勢[11，12]。根據土地可持續利用的PSR框架，從生態、經濟、社會3方面，在借鑒國內外土地可持續利用評價指標基礎上，結合岳陽市土地資源利用特點，建立了由14個評價指標組成的岳陽市土地可持續利用評價指標體系，具體評價指標及其內涵見表1。評價指標的創新之處在于著重考慮了生態、教育因素的影響，特選取萬元GDP能耗下降率指標和受教育比例指標作為岳陽市土地可持續利用評價指標體系的構成指標。

1.4 指標標準化處理

為消除不同量綱對評價效果的影響，采用標準值標準化處理的方法對評價指標進行處理。指標標準值依據相關指標的國際標準、國家標準、國家平均水平、湖南省平均水平、岳陽市規劃目標值而定。

標準化過程：

Sij=Fij/Dj，正向指標標準化 （1）

Sij=Dj/Fij，負向指標標準化 （2）

式中，Sij為標準化后的值，Fij為指標原始得分值，Dj為j指標的標準值。

經指標標準化后，應使標準化值Sij在[0，1]之間。對于標準化過程中出現的大于1的值，將其值轉換為1；對于標準化過程中出現的負值，將其值轉化為0。具體指標標準值見表2。得到的標準化值將直接用于計算岳陽市土地可持續利用評價得分。

1.5 指標權重確定

熵值法是一種客觀賦權的方法，通過計算指標熵值來確定指標權重。在信息論中，熵是系統有序度的度量，熵越小，有序度越高，其效用值越大，權重越高；反之亦然。傳統熵值法在權重確定時相對于層次分析法、德爾菲法等主觀確權法具有無可比擬的優越性，但傳統的熵值法在面臨負數或者零時就無法有效運行，因此，需要對傳統熵值法進行改進。改進熵值法有兩種方法[13]：第一種是用功效系數進行轉變，加入一個因子δ對原有的公式進行轉換，因子δ的大小直接影響到評價結果，這實際上加入了評價者的主觀因素，使熵值法失去了它的客觀賦權屬性；第二種是用標準化法進行變化，采用Z-Score法進行數據標準化處理，從而保證得到的評價結果惟一，保持了熵值法的客觀賦權屬性。為了保持賦權的客觀性，本研究采取第二種改進的熵值法。熵值法具體計算步驟如下。

1.5.1 原始數據自身標準化處理 對指標體系的原始數據進行Z-Score標準化。

在收集數據資料的基礎上對岳陽市土地可持續利用評價指標權重進行測算，具體土地可持續利用評價指標權重見表3。由表3可以看出，在選取的14個指標中，萬元GDP能耗下降率、受教育比例、復種指數、人口自然增長率的權重較大，對土地可持續利用系統的影響程度較大，這符合可持續利用觀念。

1.6 可持續利用評價水平計算

在得出岳陽市土地可持續利用評價指標標準化值和岳陽市土地可持續利用評價指標權重的基礎上，對岳陽市2005-2014年土地可持續利用水平進行綜合測算，具體計算方法如下：

1.7 可持續利用水平程度劃分標準

根據周炳中等[7]提出的土地可持續利用程度劃分標準，不同的取值區間，土地可持續利用協調度不同，可持續利用程度不同，在反復征求33位土地科學專家意見的基礎上，得出土地可持續利用程度劃分標準，具體見表4。

2 結果與分析

岳陽市土地可持續利用水平見表5與圖1。由表1可知，岳陽市2005-2014年土地可持續利用的綜合分值為0.796～0.883，處于土地初級可持續和可持續利用水平。2005-2014年岳陽市綜合土地可持續利用水平總體上升，由2005年的0.796增長到2006年的0.844，完成了從初級可持續利用階段到可持續利用階段的轉變。除2005年以外，其他年份可持續利用水平穩定在0.8以上，最終達到2014年的0.883，但在2011年達到一個較低點。岳陽市土地可持續利用準則層中，壓力處于較低位，狀態偏中，響應處于較高位；在3個準則層中，壓力層得分呈現出先下降后上升的趨勢，狀態層得分較平穩，響應層呈現出穩步上升的趨勢。

3 小結與討論

土地可持續利用水平與社會、經濟、生態各因素緊密相關。從社會、經濟、生態3個方面選取的14個指標能較科學地反映岳陽市土地可持續利用水平影響因素。分析權重結果可以看出，各指標所占權重差異不大，但萬元GDP能耗指標、受教育比例指標所占權重略大，所以其得分值對岳陽市土地可持續利用水平的影響比較大。在土地可持續利用結果分析時必須得考慮權重因素對結果的影響。

從土地可持續利用水平結果總體來看，岳陽市自2005年起一直處于土地可持續利用較高水平，這既得益于岳陽市得天獨厚的自然地理條件，也與岳陽市政府的積極作為有緊密關系。岳陽市區位條件突出、生態環境優質，為岳陽市土地可持續利用打下了良好基礎；岳陽市政府加強經濟建設的同時不忘精神文明與生態文明建設，進一步促進了岳陽市土地利用朝可持續利用方向發展。岳陽市土地可持續利用水平自2005年以來，處于逐步上升的趨勢，這與岳陽市的城市發展機遇有關。2006年國家提出“十一五”期間的重點戰略——中部崛起戰略。岳陽市處于戰略的政策支持范圍內，市政府帶領部門抓住國家戰略機遇，加強市內各方面建設，抓緊人口政策，促進教育發展，加強農業現代化建設，提升經濟發展水平，促使岳陽市整體發展，岳陽市的綜合土地可持續利用水平處于較高水平，并在2006年突破初級可持續利用界限，成功進入可持續利用水平。2008年由于特大冰雪災害，使得工農業受到影響，致使2008年的土地可持續利用水平處于一個小低谷。2011年，作為“十二五”的開局之年，岳陽市政府的萬元GDP能耗下降率僅為3%，處于研究時間范圍內的最小值，而萬元GDP能耗指標所占的比重在指標體系中最大，使得2011年的土地可持續利用水平成為2005-2014年研究段內的下滑點。之后3年，岳陽市穩步開展“十二五”建設，市內土地可持續利用水平繼續上升。endprint