羅 棟,張根壽,王海軍

(武漢大學(xué)資源與環(huán)境科學(xué)學(xué)院,武漢430079)

土地利用是在土地質(zhì)量特性和社會(huì)土地需求協(xié)調(diào)的基礎(chǔ)上開發(fā)利用土地,以滿足人類生產(chǎn)和生活的需要[1]。土地利用的投入和產(chǎn)出是衡量土地利用效益的重要指標(biāo)之一。在現(xiàn)代城市社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展階段,土地利用不僅表現(xiàn)在城市的橫向擴(kuò)張,而且還體現(xiàn)在對(duì)城市空間內(nèi)涵的挖掘上。因此土地投入在考慮耕地面積的擴(kuò)展和工業(yè)用地與農(nóng)業(yè)用地投入的比率外還應(yīng)該增加單位土地面積上人口的承載力、空間容積率、人均公共綠地面積等方面;土地產(chǎn)出則主要表現(xiàn)在土地綜合投入在經(jīng)濟(jì)方面的產(chǎn)出。當(dāng)前我國正處在工業(yè)化和城市化迅速發(fā)展的時(shí)期,城市土地?cái)U(kuò)張是一個(gè)必然趨勢(shì)。因此研究土地集約利用評(píng)價(jià)下的土地投入和產(chǎn)出,對(duì)指導(dǎo)城市土地高效利用有一定的現(xiàn)實(shí)意義。

城市土地集約利用是在綜合考慮城市各類土地利用功能的基礎(chǔ)上,實(shí)現(xiàn)城市土地利用綜合效益的最優(yōu)化。城市土地集約利用的內(nèi)涵可以概括為：在布局合理、結(jié)構(gòu)優(yōu)化和可持續(xù)發(fā)展的前提下,通過增加存量土地投入、改善經(jīng)營管理等途徑,不斷提高土地的利用效益,并取得良好的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和生態(tài)效益的過程[2]。

我國城市化進(jìn)入快速發(fā)展階段,土地粗放利用的現(xiàn)象非常突出,因此,提高土地使用效益、集約利用城市土地引起了學(xué)者和政府的廣泛關(guān)注。有學(xué)者[3-4]探討了土地集約利用的內(nèi)涵、特點(diǎn)和意義以及需要解決的問題;有學(xué)者[5-9]通過土地集約利用的概念建立指標(biāo)體系,運(yùn)用層次分析等數(shù)理方法對(duì)土地集約利用進(jìn)行評(píng)價(jià);也有學(xué)者[10-11]應(yīng)用“驅(qū)動(dòng)力-壓力-響應(yīng)模型”建立指標(biāo)體系,對(duì)土地的集約利用進(jìn)行研究。但很少看到有對(duì)城市土地集約利用過程中的土地投入和產(chǎn)出進(jìn)行研究。本文嘗試從城市土地集約利用評(píng)價(jià)的角度,對(duì)土地利用的投入與產(chǎn)出進(jìn)行分析,以期對(duì)城市土地的合理利用提供一種思路。

本次研究選取的城市是武漢市,其位于長江中游,江漢平原的東部,處于優(yōu)越的經(jīng)濟(jì)區(qū)位、交通區(qū)位中心位置,是中部地區(qū)的最大城市。武漢城區(qū)長江、漢江交匯,湖泊、山丘眾多,形成武漢“三鎮(zhèn)”并立的特殊的城市地理空間結(jié)構(gòu),土地面積為8 494.41 km2。目前,武漢市是“國家創(chuàng)新型試點(diǎn)城市”、“資源節(jié)約型和環(huán)境友好型”兩型社會(huì)建設(shè)試點(diǎn)城市。

1 城市土地集約利用評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的構(gòu)建

1.1 評(píng)價(jià)指標(biāo)體系構(gòu)建的原則

在建立城市土地集約利用評(píng)價(jià)指標(biāo)體系時(shí),為了保證所選指標(biāo)因子能很好的反映城市土地集約利用的特點(diǎn),我們應(yīng)該遵循表1所列的原則[12]。

表1 指標(biāo)體系的原則

1.2 評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的建立

城市土地集約利用評(píng)價(jià)主要是考察土地經(jīng)濟(jì)供給能力和城市土地經(jīng)濟(jì)產(chǎn)出水平,反映城市土地的集約利用現(xiàn)狀水平和經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平[12]。根據(jù)指標(biāo)體系的構(gòu)建思想,將城市土地集約利用進(jìn)行評(píng)價(jià)因素層的劃分：即土地投入強(qiáng)度,土地使用強(qiáng)度,土地使用效益和土地生態(tài)環(huán)境;同時(shí)在因素層的基礎(chǔ)上細(xì)化為13個(gè)因子層(見表2)。

表2 武漢市城市土地集約利用評(píng)價(jià)指標(biāo)體系

2 研究方法

熵值法可以反映一個(gè)系統(tǒng)的變化,而且可以根據(jù)系統(tǒng)中各項(xiàng)指標(biāo)的差異程度,計(jì)算出各指標(biāo)的權(quán)重,為綜合評(píng)價(jià)提供依據(jù)。因此,根據(jù)城市土地集約利用的評(píng)價(jià)思路,采用熵值法[13-14]來進(jìn)行研究。

2.1 評(píng)價(jià)因子的標(biāo)準(zhǔn)化處理

由于土地集約利用評(píng)價(jià)的各項(xiàng)因子具有不同的量綱,因此采用比重法對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理。

式中：Pij——參評(píng)對(duì)象的標(biāo)準(zhǔn)值;xij——有 n個(gè)因子的m個(gè)參評(píng)對(duì)象的第i個(gè)參評(píng)對(duì)象第j項(xiàng)評(píng)價(jià)因子的數(shù)值,其中(i=1,2,…,m;j=1,2,…,n)。

2.2 評(píng)價(jià)因子的熵值計(jì)算

熵值的計(jì)算公式如式(2)。

式中 ：E(xij)——第 j項(xiàng)評(píng)價(jià)因子的熵值;Pij——參評(píng)對(duì)象的標(biāo)準(zhǔn)值;K——調(diào)節(jié)系數(shù);m——含義同前。

2.3 評(píng)價(jià)因子權(quán)重值的確定

計(jì)算第j項(xiàng)評(píng)價(jià)因子的差異系數(shù)。其公式為：

式中：ej——為第 j項(xiàng)評(píng)價(jià)因子的差異系數(shù);E(xij)——含義同前。

權(quán)重計(jì)算公式為：

式中：d j——第 j項(xiàng)評(píng)價(jià)因子的權(quán)重;ej——含義同前。

2.4 評(píng)價(jià)值的確定

因素層各因素的標(biāo)準(zhǔn)值bk由對(duì)應(yīng)因子層各因子的標(biāo)準(zhǔn)值求和得到;Dk(k=1,2,…,l)則由對(duì)應(yīng)因子層的各因子的差異系數(shù)求和,因此計(jì)算因素層各因素的權(quán)重。其公式為：

式中：Dk——因素層各因素的差異系數(shù);Wk——因素層對(duì)應(yīng)因素的權(quán)重。

計(jì)算評(píng)價(jià)值的公式為：

式中：B——因素的評(píng)價(jià)值;bk——因素層各因素的標(biāo)準(zhǔn)值;Wk——含義同前。

3 計(jì)算結(jié)果

本次研究所需的數(shù)據(jù)全部來自各城市的統(tǒng)計(jì)年鑒。通過在武漢市2003-2007年統(tǒng)計(jì)年鑒中對(duì)數(shù)據(jù)收集、整理[15]和分析得到武漢市土地集約利用指標(biāo)因子的原始值。采用比重法對(duì)各因子標(biāo)準(zhǔn)化處理,熵值法計(jì)算得到各因子的權(quán)重和貢獻(xiàn)度(表3)。

表3 2003-2007年武漢市土地集約利用因子權(quán)重和貢獻(xiàn)度

為了使基于土地集約利用評(píng)價(jià)的武漢市土地利用投入與產(chǎn)出分析具有可比性,我們選取重慶市、南京市和上海市與武漢市做橫向比較。

據(jù)重慶市、南京市和上海市2003-2007年的統(tǒng)計(jì)年鑒,參照前文指標(biāo)體系中的因子,獲得數(shù)據(jù)[16-18]的原始值。按上述方法計(jì)算出評(píng)價(jià)因素的權(quán)重和標(biāo)準(zhǔn)值,最后得到武漢市和重慶市、南京市、上海市2003-2007年的土地投入強(qiáng)度評(píng)價(jià)值(表4)和土地使用效益評(píng)價(jià)值(表5)。

4 討論與分析

4.1 土地利用投入分析

土地利用投入包括在土地利用過程中的人力、物力和財(cái)力等的投入,涉及到城市各個(gè)領(lǐng)域的投入[12]。土地集約利用指標(biāo)體系中的土地投入強(qiáng)度主要包括單位土地固定資產(chǎn)總額等方面的投入,因此在分析基于土地集約利用評(píng)價(jià)基礎(chǔ)上的土地利用投入時(shí),我們用土地投入強(qiáng)度來研究(見圖1)。

表4 四個(gè)城市土地投入強(qiáng)度評(píng)價(jià)值

表5 4個(gè)城市土地使用效益的評(píng)價(jià)值

圖1 各城市土地利用投入強(qiáng)度評(píng)價(jià)值

據(jù)圖1知,武漢市土地投入強(qiáng)度在2003-2007年間是穩(wěn)步上升的,且年增長率為10.31%?？傮w情況與其他3個(gè)城市比較為：高于南京市和上海市,雖然低于重慶市的土地投入強(qiáng)度,但高于4個(gè)城市的平均值。這說明武漢市近年來對(duì)城市土地利用的投入不斷的增強(qiáng)。武漢市土地投入強(qiáng)度涉及到的3個(gè)因子的權(quán)重貢獻(xiàn)度分別為：?jiǎn)挝煌恋孛娣e固定資產(chǎn)總額為97.07%,區(qū)域人均道路面積為1.55%,區(qū)域人均公共綠地面積為1.38%。即所選取的3個(gè)因子中單位土地面積固定資產(chǎn)總額對(duì)土地投入強(qiáng)度的影響最大。這顯示出武漢市在現(xiàn)有土地面積的基礎(chǔ)上通過有效的建造和購置固定資產(chǎn)活動(dòng),進(jìn)一步的調(diào)整經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)和生產(chǎn)力的地區(qū)分布,而使城市基本建設(shè)、更新改造、房地產(chǎn)開發(fā)投資和其他社會(huì)固定資產(chǎn)投資不斷加強(qiáng)。雖然人均道路面積和人均公共綠地面積的貢獻(xiàn)度不及固定資產(chǎn)總額,但是在土地利用投入中仍然起著改善民眾出行環(huán)境和人居生態(tài)環(huán)境的作用。

4.2 土地利用產(chǎn)出分析

在城市土地集約利用前提下的土地利用產(chǎn)出主要表現(xiàn)在城市土地基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)和生產(chǎn)建設(shè)性投入的產(chǎn)出上[19]。城市土地利用主要反映的是土地的空間承載力,其產(chǎn)出直接體現(xiàn)了城市土地的收益情況和土地的利用效果。可以用全年城市二、三產(chǎn)業(yè)值,國內(nèi)生產(chǎn)總值等數(shù)值來衡量。因此我們用城市土地使用效益的評(píng)價(jià)值來分析土地利用產(chǎn)出(如圖2)。

武漢市土地使用效益從2003-2007年雖然在2006年有所下降,但是總體上呈上升趨勢(shì)(見圖2)。與其他3個(gè)城市比較可以看出,在研究期間除了上海市在2004年接近武漢市的水平外,其他城市在研究年限中都明顯低于武漢市,且武漢市高于4個(gè)城市的平均水平。這說明近年來武漢市的國民經(jīng)濟(jì)快速、穩(wěn)定增長,城市土地的產(chǎn)出效益明顯增加。另一方面,武漢市的土地使用效益在2006年下降了20.7%,雖然在2007年有所回升,但是仍然低于2005年的水平,可見,近年來武漢市城市土地利用上存在一定的“高投入,低產(chǎn)出”現(xiàn)象,城市土地產(chǎn)出效益內(nèi)涵挖掘不夠[20]。土地使用效益下的4個(gè)因子的貢獻(xiàn)度為單位土地二、三產(chǎn)業(yè)增加值＞單位土地國內(nèi)生產(chǎn)總值＞城市住宅用地比例＞單位土地工業(yè)產(chǎn)值?？梢?單位土地二、三產(chǎn)業(yè)增加值在武漢市土地利用產(chǎn)出中占有重要的地位。當(dāng)然武漢市在提高土地利用產(chǎn)出綜合效益時(shí)應(yīng)該著重考慮城市住宅用地所占比例和單位土地國內(nèi)生產(chǎn)總值的提高。

圖2 各城市土地使用效益評(píng)價(jià)值

5 結(jié)論與展望

城市土地的高效、節(jié)約、合理利用,對(duì)城市可持續(xù)發(fā)展有著重要意義。從土地集約利用評(píng)價(jià)角度嘗試對(duì)土地利用的投入和產(chǎn)出進(jìn)行分析,并以武漢市為例來說明。通過與重慶市、南京市和上海市的橫向比較研究得出如下結(jié)論：

(1)武漢市在2003-2007年,土地利用投入的評(píng)價(jià)值雖然略低于重慶市的水平,但是卻高于南京市和上海市;土地利用產(chǎn)出的評(píng)價(jià)值在0.3～0.5之間,雖然在2006年異常,但是仍然高于其他3個(gè)城市。可見武漢市在城市土地建設(shè)中逐年加大對(duì)土地利用的投入,取得了很好的土地產(chǎn)出效益,當(dāng)然在實(shí)施過程中也存在產(chǎn)出效益不高的情況,但總體情況較好。

(2)土地投入強(qiáng)度和土地使用效益下的因子層的各因子,在土地利用投入與產(chǎn)出中起著重要的作用。其中單位土地面積固定資產(chǎn)總額對(duì)土地利用投入的影響最大,而單位土地二、三產(chǎn)業(yè)增加值,單位土地國內(nèi)生產(chǎn)總值和城市住宅用地對(duì)土地利用產(chǎn)出的影響占到了91.01%。這表明武漢市的土地利用投入主要體現(xiàn)在對(duì)社會(huì)固定資產(chǎn)的投資上,而土地產(chǎn)出則主要體現(xiàn)在土地利用帶來的經(jīng)濟(jì)效益和空間承載力上。

土地利用投入與產(chǎn)出,直接關(guān)系到城市土地的可持續(xù)發(fā)展。因此,對(duì)城市土地集約利用過程中的土地投入與產(chǎn)出的研究具有指導(dǎo)性的意義。在今后的研究中對(duì)城市土地利用投入的指標(biāo)選取應(yīng)該更加全面和有代表性,在土地利用產(chǎn)出中除了考慮經(jīng)濟(jì)效益的產(chǎn)出外還應(yīng)該涉及社會(huì)效益和環(huán)境效益的產(chǎn)出。當(dāng)然在對(duì)土地利用投入與產(chǎn)出的分析過程中除了運(yùn)用傳統(tǒng)是數(shù)學(xué)方法外還可以把 RS和GIS的相關(guān)技術(shù)運(yùn)用到分析中。

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