中國城市化與城市土地集約利用的耦合協調時空特征

楊權伍 莊飛 崔同琦 周偉 任軍艷

云南同元土地事務有限責任公司 云南 大理 671000

正文：

1 引言

城市化絕非僅僅是農業人口轉化為非農業人口、農村地域轉化為城市地域、農業用地轉化為非農業用地，而是鄉村人口城市化和城市現代化的統一、經濟發展和社會進步的綜合體現，是人類社會發展的自然歷史過程，作為近現代人類社會發展的主旋律，城市化一直是經濟社會發展的熱點。

城市化是經濟社會發展的必然產物，其重要標志之一是城市數量的增加和城市規模的擴張[1]。土地作為城市空間發展的載體，是實現城市可持續發展的重要保障，土地集約利用是人地矛盾突出的國情下城市可持續發展的必然選擇[2]，是21世紀中國城市土地利用的重要方向[3]。而如何實現城市土地集約利用的高水平發展，以及城市化與城市土地集約利用的高水平協調發展，已成為當前我國城市化總體發展戰略的迫切要求[4]。鑒于此，本文基于耦合協調發展理論，以1995年、2000年、2005年、2010年和2012年中國30個省域（不含香港、澳門特別行政區和臺灣省）為研究對象，構建中國省域城市化與城市土地集約利用系統評價指標體系，并探析省域城市化與城市土地集約利用的耦合協調發展關系。這有助于實現我國城市化與城市土地集約利用二者間的高水平協調發展，對城市土地集約利用效率的提高、城市化的健康發展具有重要意義。

2 評價指標體系與評價模型

2.1 評價指標體系

為客觀、全面、科學地衡量中國30個省區城市化與土地集約利用情況，結合城市化水平和城市土地集約利用的內涵，再綜合已有的研究成果[5,7-10]，本文從人口城市化(市轄區人口占全市總人口比例、市轄區非農業人口占全市非農業人口比重、市轄區第三產業從業人員比重)、經濟城市化（市轄區人均 GDP、人均地方財政收入、市轄區第三產業產值占GDP比重）、社會生活（每萬人擁有公共汽車數、每萬人擁有床位數、每百人圖書館藏書）和景觀生態城市化（人均園林綠地面積、建成區面積占市區比重）共11個指標構建城市化水平指標體系，從城市土地投入水平（地均固定資產投資、地均單位從業人員數、地均財政支出）、土地利用程度（人口密度、人均道路面積、人均建設用地面積）、土地產出效益（地均地區生產總產值、地均社會消費品零售額、地均財政收入）和土地利用生態效益（人均公共綠地面積、建成區綠化覆蓋率）共11個指標構建城市土地集約利用指標體系。本文用極差標準化的方法對原始數據進行標準化處理，統一量綱。采用熵值法[6]確定各項指標的權重。根據計算出的權重值與經標準化后取得的指標值加權求和，采用公式（1）、（2）計算城市化水平綜合指數和城市土地集約利用綜合指數：

式中：U(x)-城市化水平綜合指數；U(y)-城市土地集約利用綜合指數；x'ij-評價指標層各指標的標準化值；Wj-評價指標層各指標的權重。當U(x)＞U(y)，為城市土地集約利用滯后型；U(x)=U(y)，為城市化與城市土地集約利用同步型；U(x)＜U(y)，為城市化水平滯后型。

2.2 構建評價模型

本文借鑒物理學的容量耦合概念和模型[13]，構建城市化水平與城市土地集約利用的耦合度模型，公式為：

式中：C為耦合度值，C∈[0,1)，結合城市化與城市土地集約利用交互作用程度強弱，將其劃分為低水平耦合(0-0.30)、頡頏(0.30-0.50)、磨合(0.50-0.80)和高水平耦合(0.80-1)4個階段[8,10]。

耦合協調度是用來表示系統或要素之間協調程度的定量指標。在參考已有研究成果[7-13]的基礎上，將其引用到城市化與城市土地集約利用的耦合協調度模型中，公式為：

式中：C'為協調度；k為調整系數(k≥2)。C'∈(0,1)，C'值越大，表明城市化水平與城市土地集約利用二者趨于協調，反之，則失調。

在城市化水平與城市土地集約利用協調度模型的基礎上，構建二者耦合協調發展度模型，其公式為：

式中：D為耦合協調發展度，D∈[0,1]，D越大，協調發展水平越好，D越小，二者失調越嚴重；T為城市化水平與城市土地集約利用的綜合評價指數，由于城市化、城市土地集約利用對城市的整體發展同等重要，所以均取a=b=0.5。具體協調發展度的劃分標準[8-9]見表2。

表1 城市化與城市土地集約利用協調發展分類及其判斷標準

3 中國省域城市化與城市土地集約利用協調發展實證分析

本文以全國30個省域為研究對象，選自1995年、2000年、2005年、2010年、2012年的截面數據，來源于《中國城市統計年鑒》、《中國統計年鑒》以及中國經濟社會發展統計數據庫等。采用上述模型，分別計算1995年、2000年、2005年、2010年、2012年全國30個省域的耦合度和耦合協調發展度，對“九五”、“十五”“十一五”和“十二五”期間中國省域城市化與城市土地集約利用協調發展進行實證分析。

表2 中國省域城市化與城市土地集約耦合度和協調發展度測算結果

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3.1 中國省域城市化水平與城市土地集約利用綜合指數分析

分析結果表明：1995年、2000年和2005年中國30個省域主要以城市土地集約利用滯后型為主，分別占全國省域總數的82.76%、73.33%和93.33%；而2010年和2012年在數目分布上較為均衡，2010年和2012年城市土地集約利用滯后型、城市化與城市土地集約利用同步型和城市水平滯后型分別占總數的40.00%、26.67%、33.33%和26.67%、26.67%、46.67%。從省域數目的變化上看，表明從“九五”到“十二五”期間，中國省域以城市土地集約利用滯后型為主，向同步型、城市化水平滯后型均衡發展轉變。

3.2 中國省域耦合度和耦合協調度分析

根據測算結果顯示，二者的協調發展度值在0.1123-0.8215之間，分布類型主要以嚴重失調、中度失調和輕度失調為主。研究期內我國30個省域城市化與城市土地集約利用二者的耦合度處于頡頏階段，表明我國城市化水平的提高要求城市空間規模的擴張，對城市土地需求日益凸顯，但耦合度明顯存在著省域差異，按照30個省域耦合度值的大小可以劃分為三類：高等強度耦合省域（0.4900-0.5000），1995年、2000年、2005年、2010年和2012年分別占省域總數的72.41%、86.67%、46.67%、90.00%和96.67%；中等強度耦合省域（0.4500-0.4900），1995年、2000年、2005年、2010年和2012年分別占省域總數的27.59%、10.00%、36.67%、10.00%和3.33%；而低等強度耦合省域（0.3000-0.4500），只涉及到2000年和2005年，所占比例分別是3.33%和16.67%。從上述分析表明中國省域城市化水平與城市土地集約利用的耦合程度總體較高，且以高等強度和中等強度耦合為主，尤其是高強度耦合所占比例從1995年-2012年一直處于上升趨勢，說明兩者趨于協調發展。

3.3 中國省域耦合協調度空間差異特征分析

本文基于ArcGIS9.3平臺并利用OpenGeoDa1.2.0軟件對1995年、2000年、2005年、2010年和2012年中國省域城市化與城市土地集約利用耦合協調發展度進行全局空間自相關和局部空間自相關分析[2]。

(1) 全局空間自相關分析

運用OpenGeoDa1.2.0軟件得到中國1995年、2000年、2005年、2010年和2012年省域城市化與城市土地集約利用耦合協調發展度的全局Moran′s I，分別為：0.182255、0.262655、0.243855、0.288198和0.262127，Moran′s I均大于零，為空間正相關，且呈波動上升的趨勢，表明我國城市化與城市土地集約利用耦合協調發展度在省域空間上顯著集聚，即耦合協調發展度在空間上表現為高高集聚或低低集聚，說明我國省域耦合協調度在空間差異上逐步縮小，城市化水平和城市土地集約利用水平都在不斷提高。

(2)局部空間自相關分析

從LISA Moran′s I散點圖來看，從圖1可以看出，大部分省域落在第一象限和第三象限，即“H-H”和“L-L”類型區，且絕大部分落在第三象限（“L-L”類型區），表明我國城市化與城市土地集約利用耦合協調發展度在省域局部范圍內具有空間相關性，集聚特征顯著，同時也顯現出在空間分布上具有異質性，呈現出離散分布格局。再從LISA集聚圖來看，由圖2可以看出，1995年，僅以“L-L”類型為顯著特征，表現為相鄰省域之間的耦合協調度空間差異較小，自身與相鄰省域之間的耦合協調度差異也較小，包括黑龍江、內蒙古、寧夏、陜西、湖北等5個省域；2000年，主要還是以“L-L”類型為顯著特征，包括內蒙古、寧夏、陜西、湖北、重慶等5個省域；2005年，以“H-H”類型和“L-L”類型為主，其中，“H-H”類型表現為相鄰省域之間的耦合協調度空間差異較小，自身與相鄰省域之間的耦合協調度變化較大，僅江蘇省域，而“L-L”類型包括內蒙古、寧夏、陜西等3個省域；2010年，以“H-L”類型和 “L-L”類型為顯著特征，其中“H-L”類型表現為相鄰省域之間的耦合協調度空間差異較大，自身省域的耦合協調度變化較大，形成局部異質“熱點”，但相鄰省域的耦合協調度變化較小，僅青海省域，而“L-L”類型的省域也僅陜西；2012年，也是以“H-L”類型和“L-L”類型為顯著特征，“H-L”類型僅青海省域，“L-L”類型僅內蒙古省域。在整個研究期內，“L-H”類型都沒有呈現，其余的表現為不顯著。這表明，我國城市化與城市土地集約利用耦合協調發展度在空間分異上主要以低水平集聚及不顯著集聚為主，突出表現出空間異質性。

基于上述我國城市化與城市土地集約利用耦合協調發展度時空演變分析表明：第一，我國城市化與城市土地集約利用耦合協調度空間差異較為顯著。1995年-2012年，集聚類型在空間分布格局上不斷發生變化，由1995年和2000年的“L-L”類型過渡到2005年的“H-H”和“L-L”類型再到2010年和2012年的“H-L”和 “L-L”類型。第二，集聚類型所涉及的省域范圍不廣。研究期內，“L-L”集聚類型持續的時間較其他類型長，范圍較集中，主要分布在我國中部大部分省域，由于“九五”到“十五”期間，我國城市發展政策及土地相關的一些政策未發生較大的變化，因此二者耦合協調度的空間差異所涉及的范圍也并為發生較大的變動，但“L-L”集聚類型隨著時間的推移，其范圍也在不斷的縮小，直至2012年僅剩內蒙古，其次，“H-H”集聚類型僅出現過一次，且只有江蘇，“H-L”集聚類型出現過兩次，都只涉及青海。第三，局部集聚類型所涉及的省域發生變化。黑龍江、寧夏、湖北和重慶由“L-L”類型變為不顯著，內蒙古由“L-L”類型變為不顯著再變為“L-L”類型，陜西由“L-L”類型變為不顯著，江蘇由不顯著變為“H-H”類型再變為不顯著，青海由不顯著變為“H-L”類型。

4 結論

本文基于耦合協調發展理論，以1995年、2000年、2005年、2010年和2012年的中國30個省域進行實證分析，探析中國省域城市化與城市土地集約利用協調發展關系，得到以下結論：研究期間，從“九五”到“十一五”，中國省域發展類型以城市土地集約利用滯后型為主，向城市化與城市土地集約利用同步型、城市化水平滯后型均衡發展轉變；城市化水平與城市土地集約利用的耦合程度總體處于頡頏階段，以高等強度和中等強度耦合為主，耦合協調等級以嚴重失調、中度失調和輕度失調為主；省域城市化水平與城市土地集約利用協調發展水平主要以中水平和低水平協調為主，由1995年的高、中、低水平協調分布不均向2012年的以中水平協調演進；耦合協調發展度在空間分布上顯著集聚表現為高高集聚或低低集聚，在空間分異上主要以低水平集聚及不顯著集聚為主，突出表現出空間異質性。隨著中國城市化進程的不斷推進，城市土地資源供需矛盾日益凸顯，為實現省域城市化與城市土地集約利用的高水平協調發展，應針對不同城市發展階段因地制宜的提出相應的措施以達到二者的良性共振。