城鎮建設用地潛力的雙向挖掘研究
——以大連花園口經濟區為例

(遼寧師范大學 城市與環境學院,遼寧 大連 116029)

城鎮建設用地潛力的雙向挖掘研究
——以大連花園口經濟區為例

李欣欣,王 利,王 震
(遼寧師范大學 城市與環境學院,遼寧 大連 116029)

以大連花園口經濟區為研究對象,對城鎮建設用地潛力進行測算。基于城市規劃與土地規劃標準,將經濟區劃分為內部區域、毗連區域和外部區域;將“二調”數據修正到2015年,采用潛力評價模型測算三類區域在最大、最可能、最小挖潛條件下的潛力值。采取“增減掛鉤”措施,將外部區域潛力置換到毗連拓展區,實現區內耕地置換、外部區域潛力動態平衡,將內部區域和毗連區域的雙向挖掘潛力加和得到全區潛力評價結果。綜合考慮各因素,推薦全區建設用地潛力為42.43km2。研究得出的潛力評價結果可作為土地利用總體規劃、城市總體規劃和產業布局規劃等的基礎依據,為新一輪土地規劃調整完善的數據支撐，對沿海地區同類開發區城鎮建設用地潛力挖掘提供借鑒。

城鎮建設用地;外部潛力;內部潛力;大連花園口經濟區

1 前言

土地利用研究起源于英國古典政治經濟學家大衛·李嘉圖[1]的地租理論,主要涉及農業用地。他認為,通過對固定大小的地塊不斷增加資金、勞動力和生產技術的投入,將獲得高產量和高收入。隨著研究的深入,世界各國展開了土地利用調查研究。索爾[2]等率先對美國密歇根州的土地利用開展了綜合調查。自20世紀40年以來,土地利用研究進入了一個新階段,澳大利亞、英國、加拿大、荷蘭和一些東歐國家,以及東亞的日本、南亞的印度[3]、北美洲的墨西哥、南美洲的巴西等國家依次進行了土地資源利用研究。在以上土地資源研究中,土地利用數據收集和分析是其基本工作，這些研究為政府的規劃決策提供了基礎資料。1972年聯合國糧農組織(FAO)在荷蘭瓦格寧根舉行了探討土地評價的全球專家會議[4],提出了土地適宜性評價系統；隨后在1976年發表的《土地評價綱要》成為全球土地評價研究趨向成熟化的重要標志[5],但此時土地評價的對象仍然是農業用地。

近年來,土地利用評價逐步從農用地延伸到城鎮建設用地,如城鎮、工業區、開發區等均已涉及。同時，關于城鎮土地利用的指標也日益豐富,如用地類型、容積率、建筑高度和建筑密度等指標的廣泛應用。除了研究對象擴大化外,研究方法和技術手段也日益完善。如運用多準則決策分析法[6]、空間指標和圖像紋理映射[7]、專家系統方法[8]等,以及通過ArcMap、ArcGIS[9]、ENVI 4.5[10]軟件進行遙感影像識別、土地利用類型分類和城鎮土地利用優化等研究。

改革開放以來,我國經濟迅速發展促使學者們更加重視城鎮土地研究。例如，劉彥隨、史培軍、劉耀林等在城鎮化、土地利用方面的研究成果突出；2002年何芳等分析了我國土地資源現狀和存在問題,論述了開展城市土地集約利用的緊迫性[11];劉波對國內外城鎮土地利用的發展成果進行了分析,并提出了以后的發展路徑[12];胡永光總結了國內外城鎮土地利用研究進展，以及土地利用的相關理論[13]。以上研究成果為各級政府認清城鎮土地利用問題、堅持挖潛提供了理論支撐。

對城鎮土地利用潛力的挖掘,一般學者多從宏觀尺度、中觀尺度、微觀尺度三個方面進行研究。針對不同的尺度空間,構建符合空間特征的評價指標體系。宏觀研究注重區域的整體潛力,從外部擴展、產業結構、利用強度、政策管理等角度挖潛;微觀研究則側重具體地塊的內部潛力,利用容積率、固定資產投資、稅收收入等手段挖潛。徐蕾[14]以省級尺度為挖潛單元,研究了江西省的城鎮土地潛力;曹炳汝[15]、王利[16]、宗躍光[17]、丁然[18]等以市域尺度為評價單元,分析了無錫市、大連市、西安市的建設用地利用水平;鄭玲[19]以微觀地塊為挖潛對象,構建評價指標體系分析了大連雙D港的城鎮土地利用潛力。

綜上所述,我國對城鎮土地利用潛力的研究應用到各地區實證研究中,已取得了一定的效果。但在研究過程中仍存在一些問題,如評價指標體系仍需改進、研究尺度繼續細化,以及土地利用潛力的實證研究大部分集中在省市縣區域,缺少沿海工業型經濟區的分析。本研究從特色經濟區著手,以城鎮各類建設用地為評價對象,構建各類建設用地的土地利用集約評價模型,對經濟區內各類建設用地的潛力進行了雙向挖掘。

2 研究區域概況

大連市花園口經濟區位于遼寧黃海沿岸中段、大連市域東北部地區,與省會城市沈陽市和大連市主城區的中心直線距離分別為250km和120km。大連市花園口經濟區東部與大連市莊河市接壤,西部同大連市普蘭店區毗連。2015年,花園口區轄明陽街道和16個行政村,陸地及沿海灘涂面積共計268km2,戶籍人口67000人。

大連市花園口經濟區現有土地面積23.99km2,包括耕地、村莊、園地、林地、保護水體、交通用地、城鎮用地、沿海灘涂、未利用地九類用地類型。花園口經濟區建設用地主要包括城鎮用地、村莊、交通用地,共計47.00km2。其中,現狀城鎮用地面積25.19km2,占建設用地的10.51%;村莊用地面積19.52km2,占建設用地的8.14%;交通用地面積2.29km2,占0.96%。花園口經濟區所處位置見圖1。

圖1 花園口地理位置及行政區劃

3 數據源與數據預處理

本文中所有的DEM數據、遙感影像和矢量數據均設置為WGS_84 UTM51-N投影,有關數據源與數據預處理具體見表1。

表1 數據源與數據預處理

(續表1)

數據名稱數據特征主要用途Landsat8遙感影像2015年獲取的分辨率為30m數據結合花園口經濟區總體規劃(2013—2030年)與遙感影像劃定城鎮建成區，得到內部挖潛區域(建成區)邊界DEM數據美國NASA制作30m空間分辨率的DEM流域分析提取山脊線，從而得到和毗連拓展區域的邊界

4 指標選取與理想值確定

4.1 指標選取

針對評價區域的內外部空間,本文采取分區綜合評價與整體區域綜合評價相結合的方法,選取投資強度、產出效益度、稅收上繳度、就業提供度多個投入—產出指標,考慮經濟區所處發展階段、土地利用結構、產業布局結構等多方面因素,以工礦倉儲企業和服務企業投資經營實際調查資料為前提,基于不同開發區、開發區內部差異選取的城鎮建設用地潛力挖掘指標,并且經過不同功能區的評價,最終得到城鎮建設用地的潛力。

4.2 理想值確定

基于不同行業的理想值確定:據現有的國民經濟行業分類與代碼(GB/T4754—2011),在此前提下本文結合其他相關標準,提出工業主導型的開發區和工業園區基本產業類別,參照大連保稅區、大連長興島經濟技術開發區、大連出口加工區、旅順經濟技術開發區的各類產業情況和花園口區土地利用總體規劃,進一步歸納提出各類別的建設用地投入水平、產值水平、稅收上繳率和就業提供率理想值。

基于村鎮規劃和城市規劃的理想值確定:依據《花園口經濟區城市總體規劃(2013—2030年)》,鑒于現狀人均建設用地過大,產業用地需求旺盛的階段特征,近期到2018年建設用地以滿足產業發展需求,控制粗放增長為主,人均建設用地指標控制在180m2以內；遠期到2030年隨著產業和城市共同發展,建設用地應以注重以效率利用為主,人均建設用地指標控制在130m2以內。

5 城鎮建設用地潛力測算

5.1 內部潛力挖掘

根據遙感影像和“十三五”規劃的劃分,將內部挖潛區分為居住區、商業區和工業區三類功能區。依據三個功能區的情況,以投入、產值、稅收、就業四項指標結合建設用地潛力評價模型對建設用地使用效率進行綜合評價,建成區各項評價指標見表2。

在扣除生態用地的前提下,按照工業、居住、服務業三類區域,考察投入密度、產出密度、稅收密度、就業密度四項指標,按照最大、最可能、最小三個條件測算工業、居住、服務業潛力。采用下式進行潛力測算,測算結果見表(2),計算公式為:

STM=(TAI-TAP)+STE×λ1(λ1∈[0.1,0.2])

(1)

式中,STM表示工業區潛力值;TAI表示工業區現實值;TAP表示工業區理想值;STE表示工業區內的生態用地(包括水體、河道、綠地、公園、生態隔離帶等);λ1表示生態區可利用比重。同理,居住區潛力(STR)、服務業區潛力(STS)也適用式(1)。

建設用地使用效率測算公式:

(2)

STA=STM+STR+STS

(3)

式中,STA表示內部區域潛力總值;STM表示工業區潛力;STR表示居住區潛力;STS表示服務業區潛力。

表2 建成區各項評價指標

考慮可行性大小排序:最可能條件gt;最小可能條件gt;最大可能條件,因此建議外部區域潛力值為10.12km2,作為提高土地使用率的主要參照,通過內部區域挖潛,促使各功能區提高建設用地使用效率。內部區域潛力總值見表3。

表3 內部區域潛力總值

表4 外部區域土地利用數據

5.2 外部潛力挖掘

外部潛力區域是指現狀和未來均是農業發展及生態保護區域,其主要承載全區的農業人口、第一產業、山林經濟和動植物活動等。外部區域土地利用結構見表4。

外部區域挖潛的關鍵在于在城鄉建設用地“增減掛鉤”的前提下,可向毗連拓展區域“置換”建設用地數量=區內可補充耕地數量。保障耕地總量、園地總量、基本農田、生態空間、交通用地不變前提下,探討在最大、最可能、最小三種前提下,按照式(4)進行潛力測算,潛力測算結果見表5。

計算公式為：

STB=(TBI-TBP)+STU×λ2+STO×λ3(λ2=0.3,λ3∈[0.05,0.15])

(4)

式中,STB表示外部區域潛力值;TBI表示地區保留農業人口減少及用地效率提高從村莊用地中可補充耕地數量的實際值;TBP表示地區保留農業人口減少及用地效率提高從村莊用地中可補充耕地數量的理想值;STU表示未利用地開發補充耕地數量;STO表示沿海灘涂利用補充耕地數量;λ2表示未利用地可開發比重;λ3表示沿海灘涂可利用比重。

表5 外部區域潛力總值

按照潛力實現可行性大小排序:最可能條件gt;最小可能條件gt;最大可能條件,因此建議外部區域潛力值為10.12km2。由于外部潛力值可通過置換成為耕地,而拓展區得到建設用地指標,所以外部潛力的挖掘是實現拓展區建設用地的關鍵。

5.3 外部拓展區域耕地——建設用地的空間置換

毗連拓展區是指當前農業發展和生態保護區域,未來可能轉化成城鎮建設用地區域。此區域是產業擴大、城市發展的重要承載區,通過毗連拓展區的潛力挖掘,能夠充分整合城鎮發展空間,便于城市規劃明確發展具體方向和用地潛力大小。因此,毗連拓展區是區域建設用地潛力挖掘最復雜的環節,關系到區域整體發展用地和動態平衡。毗連拓展區挖掘要考慮三種情況:政策允許耕地全部置換農村居民點潛力,即“增減掛鉤”可以平衡拓展區建設用地指標需求;政策不允許耕地和農村居民點潛力置換,即“增減掛鉤”不適用;政策允許部分置換,即“增減掛鉤”解決拓展區部分建設用地指標。同時,拓展區的村莊用地需分類研究。一種為村莊的人均居民點達到國家規定的標準時可挖掘的潛力,另一種是村莊的人口全部進城或進行棚戶區改造后可挖掘的潛力,最后將耕地可置換數量與村莊可能的潛力進行綜合分析。外部拓展區域土地利用結構見表6。

毗連拓展區挖掘的是在保障生態用地(園地、林地、保護水體)、穩定交通用地、零散現狀城鎮用地的前提下,按照式(4),考慮在人口不變、人均用地調整的情況下,在人口部分進城、人均用地調整的情況下,在人口全部進城、人均用地調整的三種情況下,分別測算農村居民點的潛力值。

表6 拓展區土地利用數據

通過式(6)耕地置換,考慮在政策不允許耕地轉換、政策允許部分耕地轉換、政策允許全部可轉換三種條件下,分別測算耕地置換潛力值。通過式(5)測算,拓展區潛力值結果見表7。

STC=(TBI-TBP)+STU×λ4+STO×λ5+TCP(TCPMax,orTCPPhs,orTCPMin)

(5)

式中,STC表示外部區域潛力數量;TBI表示村莊用地實際值;TBP表示村莊用地理想值;STU表示未利用地理想值;STO表示沿海灘涂數量;TCP表示耕地置換潛力數量;λ4表示未利用地可開發比例;λ5表示沿海灘涂可利用比例。

TCP≥STB(Max,Phs,Min)

(6)

式中,TCP表示耕地置換潛力數量;STB表示外部區域潛力數量;Max表示毗連拓展區耕地全部可以置換;Phs表示毗連拓展區耕地部分可以置換;Min表示毗連拓展區耕地不允許置換。

表7 拓展區潛力總值

表8 城鎮建設用地總潛力值

5.4 城鎮建設用地潛力總值

運用式(7),將內部區域潛力、毗連拓展區域潛力相加得到花園口經濟區全部建設用地的總潛力值。外部區域潛力通過“耕地置換”轉換為拓展區潛力的一部分,所以計算時不再疊加。城鎮建設用地潛力總值見表8。

ST=STA+STC

(7)

式中,ST表示建設用地總潛力;STA表示內部挖潛區域潛力;STC表示毗連拓展區域潛力。

總潛力值由內部區域潛力值和拓展區潛力值組成見圖2。通過外部區域潛力置換到拓展區,解決了耕地指標轉換為建設用地指標的難題。因此,外部區域潛力一般應全部放入毗連拓展區進行測算。在政策允許、未利用地適度開發、占用部分生態區的前提下,推薦內部區域挖掘潛力為14.84km2,毗連拓展區挖掘潛力為27.59km2,全部建設用地挖掘總潛力共計達到42.43km2。

6 結論與討論

6.1 結論

本文借鑒開發區集約評價和工業行業標準確定理想值,在充分收集數據和熟悉區情的前提下,采用創建潛力挖掘基本模型,借助GIS平臺進行關鍵技術分析,結合國家和地方相關標準對大連花園口經濟區城鎮建設用地的潛力大小、空間分布、挖潛途徑進行研究，并總結出花園口建設用地利用現狀的以下特點:建設用地潛力大,潛力分區差異明顯,內部區域使用效率有待提高,拓展區域拓展潛力巨大,基本能滿足區域經濟的進一步發展。

圖2 花園口經濟區總潛力值

6.2 討論

在本研究中,目前建成區分區的較粗,應以城市控制性詳細規劃為前提,按照國家產業分類目錄進行詳細劃分;部分城鎮拓展區域可能不是“毗連型”,如建材園,針對“飛地型”拓展區域還需要進一步研究。同時,在研究過程中,部分指標存在假定(如最大條件潛力、最小條件潛力、最可能條件潛力),因此需要進一步通過實證研究驗證;有關海域利用問題,本文未對海域進行功能區劃分,因此應在參照海洋規劃的前提下,根據功能區分類進行開發利用,使海洋資源得到最大程度的開發利用。

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StudyonBidirectionalTappingofUrbanConstructionLandPotential——TakingDalianHuayuankouEconomicZoneasanExample

LI Xin-xin,WANG Li,WANG Zhen
(College of Urban and Environment,Liaoning Normal University,Dalian 116029,China)

Taking Dalian Huayuankou Economic Zone as the research object,this paper estimated the potential of urban construction land.Firstly,based on urban planning,land planning standards,the economy was divided into internal area,adjacent to expand the regional and external areas.Based on “China′s second national survey on soils in 2000” for 2015 were available to provide data support for potential estimates.Secondly,the potential evaluation model of urban construction land was used to calculate the potential value of the three types of areas under the maximum potential,the most likely to tapping the potential and the minimum potential.Using the addition and subtraction measures,the external regional potential was replacement to the contiguous extension area,it achieved the replacement of cultivated land in the region and the external regional potential dynamic balance.Again,the two-way internal explored the potential to expand the area and adjoining regions plus and got the results.Considering the government policy,the feasibility of landing and other factors,this paper recommended the construction of the region′s total potential value of 42.43km2of land.The evaluation results of the study could not only serve as the basis for the overall planning of land use,the overall planning of the city and the layout of the industry,but also could support the new round of land planning and adjustment of the data,the coastal area similar development zone urban construction land potential mining to provide reference.

urban construction land;external potential;internal potential;Dalian Huayuankou Economic Zone

10.3969/j.issn.1005-8141.2017.12.011

F293.2

A

1005-8141(2017)12-1468-05

2017-10-21；

2017-11-05

國家科技支撐計劃項目(編號:2008BAH31B06);部省共建人文社會科學重點研究基地項目(編號:14JJD790038)。

李欣欣(1992-),女,遼寧省凌源人,碩士研究生,主要從事地理信息系統應用、城市與區域規劃研究。

王利(1965-),男,遼寧省建平人,教授,博士生導師,主要從事地理信息系統應用、城市與區域規劃研究。