2009-2018年廣西城市化與城市土地集約利用時空耦合協調發展

鄭 惠, 周 興, 黃冬婷, 姚 瑤

(1.南寧師范大學 自然資源與測繪學院, 廣西 南寧 530001； 2.南寧師范大學 地理科學與規劃學院, 廣西 南寧 530001)

城市化是國民經濟和社會經濟發展的必然結果，也是一個國家或地區物質文明和生活水平的綜合體現[1]。自改革開放以來，特別是進入20世紀90年代以后，中國城市化進入了快速發展階段，其發展進程逐漸受到我國政府重視。國家“十三五”規劃綱要提出繼續推進新型城鎮化，強調優化中國各類城市的城市化布局，重視整體形態發展，提出重視京津冀等發達城市優化發展的同時，兼顧發展廣西、貴州等發展相對滯后的城市，保證城市化進程得到可持續快速發展。土地在城市化的發展過程中發揮必不可缺的作用，人類進行一切社會物質生產活動都離不開土地，土地為人類的城市化活動提供空間載體，正確處理好城市可持續協調發展與城市土地集約利用兩者之間的關系是當前城市化進程中亟待解決的問題之一。

“耦合”是一個物理學概念，是德國著名物理學家H·Haken教授[2]首先于20世紀70年代提出的，意思是兩個或兩個以上的因素或系統相互作用而彼此影響的一種物理學現象。目前“耦合”已廣泛應用于生態[3]、旅游[4]、農業[5]、金融[6]、經濟[7]等領域的研究。近幾年學術界對于城市化和土地集約利用的研究主要集中在以下幾個方面：①研究內容，城市化方面主要集中在城市化與生態環境[8]、人居環境[9]、土地利用效益[10]、科技創新[11]等方面的耦合機制研究；土地集約利用則集中于土地集約利用與生態文明[12]、社會經濟[13]、產業結構[14]、新型城鎮化[15]等方面的協調發展研究。②研究方法，主要有熵值法[16]、多因素綜合評價法[17]、數據包絡分析法[18](DEA)、熵權TOPSIS法[19]等；③研究尺度，有以全國[20]、城市群[21]、區域[22]、省(市)[23]、省內地級市[24]、縣[25]為研究單元的。綜合來看，國內學者對于城市化與城市土地集約利用之間的耦合協調關系的研究較多以全國、區域或者長江以北的城市為研究對象，對廣西，云南等中國南部及西南地區城市的相關研究鮮少。而城市化高速發展的今天，在促進中國經濟快速平穩增長中，長江以南的城市的發展發揮著舉足輕重的作用。

廣西壯族自治區(以下簡稱“廣西”)地處中國南部，是國際東盟博覽會的永久舉辦地點，廣西城市化的發展對于中國城市化進程起著一定的促進作用。截止至2018年年末中國城市化率已經達到59.58%，但廣西只有50.22%，明顯滯后于中國城市化進程。廣西目前對于城市化方面的研究主要集中于城市化與土地利用效益[26]、土地生態方面[27]，土地利用方面則多以與經濟發展耦合[28]為主，研究區域多以北部灣經濟帶或區內地級市為主，在土地集約利用方面的研究鮮少。廣西政府在《廣西壯族自治區新型城鎮化規劃(2014—2020年)》(以下簡稱“《規劃》”)的發布會中提出，廣西要走出一條符合自身實際的以人為本、集約高效的新型城鎮化道路。《規劃》指出要打造廣西經濟全新升級版，仍要堅持以“空間格局”為基礎進行集約型發展，所以堅持城市土地的集約利用的土地利用模式是中國城市化發展的最佳選擇，也是廣西城市化可持續穩定發展的必由之路。鑒于此，本研究旨在通過構建城市化與城市土地集約利用綜合指標評價體系及耦合模型，以廣西14個地級市為研究對象，分析廣西城市化與城市土地利用集約的時空變異，揭示廣西城市化與城市土地集約利用的耦合協調發展狀況，為更好地調整城市用地結構，優化城市整體發展形態提供借鑒。

1 指標體系構建與評價方法

1.1 指標體系構建

依據城市化與城市土地集約利用的內涵，參照有關學者的指標設計[22-24]，根據指標體系的科學性、系統性、可操作性等原則，基于“投入—產出”角度構建土地集約利用評價指標體系，包括土地投入強度、土地利用程度、土地利用可持續性、土地產出效益4個層次。但是在國內多數學者的研究中發現，較多用經濟效益來反映土地產出效益的指標，而較少用社會效益和生態效益。從土地集約利用的內涵可以看出，追求社會效益、經濟效益和生態效益的綜合效益最大化是其評價的最終目標，故僅用經濟效益來衡量土地產出效益是相對片面的，所以本文基于實現社會效益、經濟效益和生態效益最大化的前提重構土地產出效益指標，即包括土地社會效益、土地經濟效益和土地生態效益3個部分。故本文城市土地集約利用水平綜合指標體系包括土地投入強度、土地利用程度等6個方面18項指標。城市化是社會經濟發展到特定階段的產物，是一個基于“經濟—社會—生態”系統的復雜的時空演變過程，人口的集中、產業的集聚和空間的拓展是城市化的突出特征[1]。本文從人口城市化、生態城市化等4個方面11項指標建立城市化水平綜合指標體系(表1)。

表1 廣西城市化與城市土地集約利用綜合評價指標體系

1.2 評價模型

1.2.1 數據來源與處理 本文以廣西14個地級市為研究對象，鑒于研究數據的可獲取性和完整性，選取2009—2018年十年作為研究時段，研究數據來源于《廣西壯族自治區統計年鑒》、各市國民經濟和社會發展統計公報。

為了消除指標單位不同所帶來的誤差，使其數據具有可比性，采用極差法對研究數據進行標準化處理，公式為[12]：

Yij=(xij-xmin)/(xmax-xmin)

(1)

Yij=(xmax-xij)/(xmax-xmin)

(2)

式中：Yij是第i個指標第j年的標準化數值；xij表示第i個指標第j年的原始值；xmax和xmin分別是第i個指標在研究時段內的最大值和最小值。公式(1)用于計算正向指標，公式(2)用于計算負向指標。

得到標準化數值后通過熵值法分別計算城市化與城市土地集約利用2個子系統的指標的權重，公式為[17]：

(3)

第i項指標的信息熵：

(4)

第i項指標的權重Wi：

(5)

1.2.2 綜合評價指數 分別構建城市土地集約利用綜合評價指數與城市化水平綜合評價指數函數，公式為[24]：

(6)

(7)

式中：L1和L2分別表示城市土地集約利用綜合評價指數和城市化水平綜合評價指數。

1.2.3 耦合協調度 耦合協調度是指兩個或兩個以上彼此獨立的系統之間相互制約和影響的程度，公式為[1]：

(8)

式中：C表示城市化與城市土地集約利用的耦合系數,且C介于[0,1]之間；α和β都是待定系數,且α+β=1,k是調節系數,其值介于[2,8]之間；L1和L2分別為城市土地集約利用綜合評價指數和城市化水平綜合評價指數。基于可持續發展思想,本文認為城市化水平與城市土地集約利用水平的重要性是相同的,即α與β取值相同,其值取0.5,并選定k=5。

1.2.4 耦合協調發展度 耦合協調發展度是反映不同城市或區域內的耦合協調發展水平的指標，較多用于不同地域之間的空間研究，公式如下[16]：

T=aL1+bL2

(9)

(10)

式中：T代表城市化與城市土地利用集約的綜合指數；D代表耦合協調發展度。D的數值越大,證明其耦合協調發展水平越高,數值越小則說明其耦合協調發展水平越低。D在(0,1)之間,考慮到城市可持續發展,本文認為城市化水平與土地集約利用水平的重要性是相同的,即a與b取值相同,其值取0.5。

1.2.5 相對發展度 耦合協調發展度模型能較準確地評價城市化與城市土地集約利用的耦合協調發展水平，卻難以反映兩者的相對發展狀況，故本文引用相對發展度模型來評價其相對發展水平，公式為[29]：

(11)

式中：E為相對發展度。

1.3 耦合協調發展類型劃分

根據各地級市耦合協調發展度的值，參閱經濟與環境耦合協調類型的劃分標準[16,20]，根據廣西的實際情況，將城市化與城市土地集約利用的耦合關系粗略劃分為低水平耦合、頡頏、磨合和高水平協調4個階段12種類型，詳見表2。

2 評價結果及分析

基于上述綜合評價指數等評價模型，對廣西14個地級市的城市化與城市土地集約利用的耦合協調發展狀況做出定量評價(表3)，結合表2得到測算結果如表4。

表2 廣西城市化與城市土地集約利用耦合協調發展階段和類型

表3 廣西城市化與城市土地集約利用耦合協調發展關系

表4 廣西城市化與城市土地集約利用耦合協調類型

2.1 時序特征分析

(1) 耦合協調發展度。根據測算結果進行分析，如圖1a所示，2009—2018年廣西各地級市城市化與城市土地集約利用耦合協調發展經歷了磨合階段—頡頏階段—高水平耦合階段的演變過程，沒有低水平耦合階段，多處于頡頏階段和磨合階段，整體上逐漸由頡頏階段轉入磨合階段和高水平耦合階段，整體耦合協調性不斷優化。10 a間廣西各地級市城市化與城市土地集約利用耦合協調發展度同比提升，平均增幅17.77%，其中提升最快的是賀州(35.77%)，“十二五”以來，賀州緊抓“珠江—西江經濟帶”和“貴港高鐵經濟帶”等重要機遇，二、三產業得到快速發展，工業總產值連續翻番，逐步由農業大市向新興工業城市轉變，城市化水平不斷提高。其次為欽州(31.68%)和來賓(30.24%)；增幅最慢的是百色(9.91%)，百色地處桂西北石漠化山區，是廣西最貧困地區之一，山區面積占比超過95%，土地利用率低，城市建設困難大，造成其人口外流，二、三產業發展落后，城市化進程緩慢。其次是柳州(10.71%)和北海(15.65%)，均低于平均水平。桂林在研究時段內出現了明顯的下降趨勢，耦合協調發展度由0.605 0下降為0.500 7，降幅20.82%，遠遠低于平均水平。桂林作為廣西的旅游大市，主要依靠旅游業發展經濟。近年來桂林有意發展工業，開始大力建設新區、工業園區，造成建設用地和建成區面積不斷擴張，引起土地粗放利用。同時，桂林市常住人口較少，不足以支撐二、三產業市場發展。城市化進程發展趨向緩慢，土地利用趨向粗放，最終導致耦合協調水平持續下降。總體上來說，廣西城市化與城市土地集約利用耦合協調發展階段由“底部寬頭部窄”的楔形分布形態逐漸向“中間寬兩頭窄”的梭形分布形態轉化，說明耦合協調發展度是朝著有序方向的發展的，耦合協調發展態勢良好，應保持這種態勢繼續發展，促進城市化健康發展。

圖1 2009-2018年廣西耦合協調發展度(a)和相對發展度頻率特征(b)

(2) 相對發展度。如圖1b所示，研究時段內廣西14個地級市多處于城市土地集約利用滯后于城市化發展狀態和城市化與城市土地集約利用同步優化發展狀態，極少處于城市土地集約利用超前于城市化發展狀態(以下簡稱滯后狀態、同步狀態和超前狀態)。2009—2018年南寧、桂林、百色均全部處于滯后狀態，崇左和防城港次之，且相對發展度值逐年下降。其中，近些年南寧在“強首府”戰略下，過度追求經濟發展，房地產、基建等產業發展迅猛，過多建設各類園區，土地粗放利用現象愈發嚴重。處于滯后狀態的城市應進行合理的城市土地利用規劃，注重內部挖潛，優先利用存量土地，減少城市無序外延式擴張。2009—2018年玉林和貴港均全部處于同步發展狀態，北海和欽州次之，其中，貴港相對發展度相對穩定。自“十三五”以來，貴港抓住國家對資源轉移政策的調整窗口期，發展新能源等產業，調整產業結構，持續加大土地投入強度和提高土地利用程度，注重城市環境建設，城市化水平穩定提高，相對發展度不斷優化。處于同步狀態的城市不僅可以促進城市化的持續發展，而且也可以適度推動城市土地集約利用。各地級市應積極采取政策調整土地利用結構和布局，加大土地投入強度，協調社會、生態和經濟城市化。研究期內欽州和柳州出現處于超前狀態的現象，其中，柳州10 a間均處于高水平耦合協調階段，相對發展度經歷了“同步—滯后—同步—超前”的狀態演變。說明其耦合協調度已趨向穩定，只能通過調節相對發展度來實現內部優化配置，最終達到穩定的同步狀態。處于超前狀態的城市應考慮綜合效益最大化，改善人居環境，以期推動城市的可持續健康穩定發展。

(3) 耦合協調類型。如表4及圖1所示，廣西在2009—2018年這10 a間城市化與城市土地集約利用耦合協調發展類型沒有Ⅰ，Ⅱ和Ⅲ類，多處于Ⅳ，Ⅴ，Ⅶ和Ⅷ類。2009年處于頡頏階段的城市數占比為64%，2018年處于磨合階段的城市數占比為64%。表明廣西各地級市2009年總體處于頡頏階段，2018年總體處于磨合階段。2009年柳州和桂林處于高水平協調階段(Ⅹ類和Ⅺ類)，其中，柳州是廣西最大的工業城市，社會、經濟、生態和文化基礎雄厚，各類產業發展迅速，勞動力充足，地均城鎮從業人數、地均財政收入和人均公園綠地面積等多項指標均位居廣西第一，這些都促進柳州城市化與城市土地集約利用的耦合協調發展；2012年防城港和百色轉入磨合階段(Ⅶ類)，防城港作為北部灣經濟區的核心城市，為促進防城港經濟發展，政府加大對其重點產業的政策資金扶持力度，地均固定資產投資額和城鎮居民人均可支配收入等指標的提高，促使防城港城市化進程加快。2015年北海和梧州躍升進入高水平協調階段(Ⅺ類)，北海是北部灣國際旅游度假區核心城市，旅游資源豐富。同時作為“一帶一路”的重要門戶城市，地理位置優越，進一步促進城市化與城市土地集約利用的協調發展；梧州是首個與廣東“珠西經濟帶”開展戰略合作的城市，綜合實力得到顯著提高，城市面貌明顯改善，全市城鎮化率達到52%，城鄉社會保障體系全覆蓋，生態環境持續改善，這些都支持其耦合協調的良性發展。2018年貴港、賀州、來賓和崇左都轉入磨合階段。以上5個地級市均位于珠江——西江經濟帶上，依靠經濟帶結合自身優勢和基礎，加快產業轉型升級，現代服務業穩定發展，土地利用率逐步提高，城市集聚能力加強，促進其城市化與城市土地集約利用耦合發展水平提高。總體上說10 a間處于Ⅶ類和Ⅷ類的地級市數量逐漸增加，處于Ⅳ類和Ⅴ類的地級市數量逐漸減少，說明廣西城市化與城市土地集約利用耦合協調發展遵循頡頏階段向磨合階段轉變的同步發展狀態，耦合協調發展水平呈現穩定上升的趨勢。

2.2 空間差異分析

為了便于觀察廣西城市化與城市土地集約利用耦合協調的空間分布情況與發展規律，選取2009，2012，2015，2018年4個典型年份進行分析。

如圖2所示，研究時期內耦合協調度整體上隨著時間變化呈現同心圓中心向外擴張的趨勢，說明城市化與城市土地集約利用的耦合協調發展度在研究時段內逐年優化，屬于積極擴張型。南寧、百色和柳州的耦合協調發展度變化小。欽州、貴港、賀州和來賓的耦合協調發展度迅速向外擴張，變化幅度大。玉林和防城港兩市在[0.45,0.6)這個區間內穩定增加，說明其耦合協調發展態勢良好。柳州、梧州和北海3市有明顯的凸起，南寧、百色和河池等市有明顯的凹陷，說明各地級市耦合協調發展在空間上存在地域差異。相對發展度在南寧、桂林、防城港、百色、河池5個地級市有明顯的凹陷，在柳州、欽州、貴港、玉林、賀州、來賓和崇左這7市有明顯的凸起，相對發展度在地區之間發展差異明顯。14個地級市整體上呈現同心圓中心向內收縮的狀態，且隨著時間的推移相對發展度越來越由[0.8,1.2)趨向[0,0.8)，屬于消極收縮型，城市化與城市土地集約利用趨向于滯后狀態。相對發展度大多數圍繞在0.800 0這個數值周圍，但相對發展度的數值在隨著時間發展下降，說明廣西城市土地利用開始趨向粗放利用，阻礙城市化健康發展。

圖2 2009，2012，2015，2018年廣西耦合協調發展度和相對發展度變化雷達圖

從耦合協調發展類型的空間分布特征(圖3)上看，廣西的城市化與城市土地集約利用的耦合協調狀況在空間上呈現出片狀集聚的區域特征，桂東地區的耦合協調水平較西部高，且在研究時段內，沒有低水平耦合階段。2009年位于桂林和柳州處于高水平協調階段，梧州、北海和玉林處于磨合階段，其余的9個地級市處于頡頏階段；2012年，桂林和柳州仍然處于高水平耦合階段，梧州、北海、玉林、欽州和防城港5個地級市處于磨合階段，其余的處于頡頏階段。2015年，各地級市的耦合協調發展階段發生了明顯改變。柳州仍處于高位，梧州和北海由磨合階段轉入高水平耦合階段，桂林退居磨合階段，南寧由頡頏階段轉入磨合階段，其余各地級市均保持原位不變。2018年，貴港、賀州、來賓、崇左4個地級市均由頡頏階段突破到磨合階段，其余各地級市保持不變。在空間上按耦合協調類型可將廣西14個地級市劃分為3類城市：第一類城市包含位于桂東北地區的桂林、柳州、梧州和桂南地區的北海，此類城市耦合協調水平高。柳州是廣西工業城市，經濟基礎雄厚，綜合實力強，地均工業產值高；桂林和北海是旅游城市，自身定位精準，特色鮮明，生態設施建設完善；梧州是廣西乃至中國主要內河港口城市，對接粵港澳大灣區，區位優勢明顯，水資源豐富、社會城市化水平高。第2類城市包括桂中地區的南寧、桂南地區的防城港、欽州和玉林，此類城市發展穩定，是北部灣經濟區中的重要城市，同步推進經濟發展，形成優勢互補的協同發展格局。第3類城市包括桂西地區的河池、百色、崇左和桂中地區的來賓、貴港以及桂東地區的賀州，此類城市發展較為落后。究其原因可能是這些地區位于喀斯特地貌區和山地丘陵交錯地區，經濟發展受自然生態環境影響較大，主導產業不顯著，二三產業發展落后，經濟基礎薄弱，嚴重制約了城市化與城市土地集約利用的耦合協調發展。

圖3 2009，2012，2015，2018年廣西耦合協調發展類型空間分布特征

3 結論與建議

3.1 結 論

(1) 從時間尺度上看，廣西各個地級市的城市化與城市土地集約利用的耦合協調發展度發展態勢良好，在研究時段內耦合協調類型沒有低水平耦合階段(Ⅰ，Ⅱ，Ⅲ類)，多處于頡頏階段和磨合階段，耦合協調水平隨著時間的推移呈現穩定提高的趨勢。耦合協調階段由“底部寬頭部窄”的楔形分布態勢慢慢轉變為“中間寬兩頭窄”的梭形分布態勢，即由頡頏階段慢慢轉入磨合階段。研究時段內各地級市相對發展度多處于滯后狀態，同步狀態次之，極少處于超前狀態。

(2) 從空間尺度上看，廣西城市化與城市土地集約利用的耦合協調發展關系整體上呈現出片狀分區集聚的特征，且地域之間存在明顯差異，桂東地區耦合協調發展水平高，桂西地區耦合協調發展水平低，桂中地區耦合協調發展平穩，且隨著歷年變化桂中和桂東南片區地級市的耦合協調發展水平逐漸提高，城市土地集約利用由集約型利用逐年轉向粗放集約型利用。

3.2 建 議

城市化與城市土地集約利用之間存在著相互影響、相互依存的關系，兩者的耦合協調發展可以促進城市化進程。為提高廣西城市化和城市土地集約利用水平，針對上述評價結果提出以下幾點建議：

(1) 針對南寧，要把握北部灣經濟區、中國—東盟一體化大政策的重要機遇，調整產業結構，加大外來產業的扶持力度，吸引大規模產業集群，盤活存量產業園區，提高土地綜合利用效率。此外，作為廣首府，還要加大對周圍城市的經濟輻射和反饋機制，爭取共同發展；

(2) 針對柳州、梧州等高耦合協調水平的地級市，其城市化水平較高，應在合理發展經濟的前提下促進土地集約利用，優先挖掘內部存量土地，注重城市立體化發展，減少浪費；

(3) 針對穩定發展的地級市，例如欽州和防城港則要充分利用欽北防一體化戰略，推動其二、三產業發展，提高城市化水平；

(4) 是針對河池、百色等欠發達地級市，要抓好各類經濟政策的抓手，例如來賓和百色應繼續推動柳來河一體化核心經濟區發展，以柳州強大的工業能力和經濟輻射能力帶動來賓和河池協調發展。