劉 敏，李滿春，黃秋昊，王亞飛，洪武揚(yáng)

(南京大學(xué) 江蘇省地理信息技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，江蘇 南京 210023)

近幾年，全球性的人口、資源、環(huán)境問(wèn)題已成為世界關(guān)注的熱點(diǎn)[1]。針對(duì)有限的土地資源，土地整治已經(jīng)成為我國(guó)促進(jìn)耕地保護(hù)、提高節(jié)約集約用地水平、優(yōu)化土地利用結(jié)構(gòu)的重要手段[2]。當(dāng)前我國(guó)土地整治事業(yè)由“土地開(kāi)發(fā)復(fù)墾整理”發(fā)展到“土地整治”后，土地整治的理念也從單純的農(nóng)地整理向全面綜合整治轉(zhuǎn)變，強(qiáng)調(diào)整理村鎮(zhèn)的推進(jìn)，城鄉(xiāng)用地統(tǒng)籌[3－5]，不僅提高了土地整治的整體效益，還延續(xù)了土地整治的持久發(fā)展[6－7]。城鎮(zhèn)建設(shè)用地整治主要指對(duì)人口過(guò)密、交通擁擠、房屋破爛等區(qū)域進(jìn)行舊城改造，對(duì)老城區(qū)的工業(yè)企業(yè)實(shí)行“退二進(jìn)三”盤(pán)活存量，對(duì)快速城市化出現(xiàn)的“城中村”的城鎮(zhèn)建設(shè)用地整治挖掘等[8]，即采取以結(jié)構(gòu)調(diào)整置換空間來(lái)緩解我國(guó)各城市的用地比例嚴(yán)重失調(diào)，以提高效率擴(kuò)大空間來(lái)消除低效益與高效益理論相差很遠(yuǎn)的現(xiàn)象，以節(jié)約集約利用壓縮城鎮(zhèn)蔓延來(lái)阻止土地呈現(xiàn)攤大餅式的發(fā)展[9]是一項(xiàng)重要舉措。

目前我國(guó)關(guān)于城鎮(zhèn)建設(shè)用地整治的工作剛剛起步，在各個(gè)方面相對(duì)農(nóng)用地整治明顯滯后，關(guān)于城鎮(zhèn)建設(shè)用地的研究主要表現(xiàn)在城鎮(zhèn)建設(shè)用地節(jié)約集約利用、城中村和舊城改造以及城鎮(zhèn)的擴(kuò)展等單獨(dú)開(kāi)展，而未將這幾方面結(jié)合起來(lái)研究整個(gè)城鎮(zhèn)建設(shè)用地整治潛力，因此本文依據(jù)城鎮(zhèn)建設(shè)用地整治潛力來(lái)源構(gòu)建評(píng)價(jià)模型、采用較為理想的綜合評(píng)價(jià)方法－模糊綜合評(píng)判法和層次分析法相結(jié)合，以相關(guān)理論為依據(jù)，采用理論分析與實(shí)證分析相結(jié)合、定性分析與定量分析相結(jié)合、GIS分析法等研究方法[11－12]，構(gòu)建一種用于反映城鎮(zhèn)建設(shè)用地潛力狀態(tài)的體系方法。

1 研究區(qū)概況與數(shù)據(jù)源

1.1 整治樣區(qū)概況

常州市武進(jìn)區(qū)位于長(zhǎng)三角經(jīng)濟(jì)圈和“蘇錫?！倍际腥Φ闹行膮^(qū)域，地理?xiàng)l件優(yōu)越，是常州城區(qū)“一體兩翼”布局的南翼，常州市南部主城區(qū)，在承接“蘇錫?！倍际腥δ酥灵L(zhǎng)三角經(jīng)濟(jì)圈產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移方面面臨巨大的發(fā)展機(jī)遇。常州市武進(jìn)區(qū)在經(jīng)濟(jì)社會(huì)快速發(fā)展過(guò)程中形成了一些廢棄和低效城鎮(zhèn)用地，一方面浪費(fèi)了土地資源，同時(shí)制約了武進(jìn)區(qū)經(jīng)濟(jì)的進(jìn)一步發(fā)展。截至2012年末，全區(qū)建設(shè)用地總面積為35 893.31 hm2，其中工業(yè)用地為15 208.66 hm2，容積率低于0.5的低效和廢棄工業(yè)用地有7 555宗，面積5 728.52 hm2;其中容積率低于0.3的廢棄和低效的工業(yè)用地有1 555宗，面積2 441.22 hm2，可見(jiàn)，常州市武進(jìn)區(qū)城鎮(zhèn)建設(shè)用地存在較大潛力。

1.2 數(shù)據(jù)源

選擇鄉(xiāng)鎮(zhèn)(街道)為行政區(qū)域作為基本空間單元，分別進(jìn)行城鎮(zhèn)土地整治潛力進(jìn)行評(píng)價(jià)。在數(shù)據(jù)選取方面，主要來(lái)源于武進(jìn)國(guó)土分局、區(qū)規(guī)劃局、區(qū)城建局、區(qū)發(fā)改委、區(qū)土地評(píng)估委員會(huì)等相關(guān)部門(mén)，實(shí)地勘察并收集武進(jìn)區(qū)2005年、2009年土地利用現(xiàn)狀圖、2011年土地變更數(shù)據(jù)作為土地變化指數(shù)和用途變化指數(shù)研究的主要數(shù)據(jù);研究還收集“十二五”規(guī)劃、城市規(guī)劃、工業(yè)園區(qū)規(guī)劃成果以及環(huán)境規(guī)劃等相關(guān)數(shù)據(jù)作為研究的參考依據(jù)。

2 城鎮(zhèn)建設(shè)用地整治潛力評(píng)價(jià)模型

2.1 評(píng)價(jià)指標(biāo)體系

城鎮(zhèn)建設(shè)用地整治系統(tǒng)是一個(gè)結(jié)構(gòu)復(fù)雜、功能多樣的復(fù)合系統(tǒng)，不僅受許多因素的影響，還取決于這些因素的變化發(fā)展趨勢(shì)和它們之間的相互關(guān)系，因此在科學(xué)識(shí)別城市土地利用狀態(tài)的基礎(chǔ)上，考慮社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、生態(tài)等各個(gè)方面，基于可持續(xù)發(fā)展的城鎮(zhèn)建設(shè)用地整治，將城鎮(zhèn)建設(shè)用地整治潛力的各種因素歸納為:提高土地生產(chǎn)性、保持土地生產(chǎn)穩(wěn)定性、保證經(jīng)濟(jì)可行性、提高資源環(huán)境保護(hù)和保證社會(huì)可接受性(U1，U2，U3，U4，U5)[14]，將其繼續(xù)細(xì)化分為 13 個(gè)評(píng)價(jià)因子(C1，C2，C3，C4，C5，C6，C7，C8，C9，C10，C11，C12，C13)[15](圖1)，相對(duì)可以比較全面的反映城鎮(zhèn)建設(shè)用地整治的潛力，使城鎮(zhèn)建設(shè)用地在整治過(guò)程中實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)穩(wěn)定性、經(jīng)濟(jì)有效性、社會(huì)可接受性和生態(tài)環(huán)境持續(xù)性，同時(shí)保持城鎮(zhèn)建設(shè)用地系統(tǒng)合理狀態(tài)在時(shí)間上有序延伸。

圖1 城鎮(zhèn)土地整治潛力評(píng)價(jià)層次結(jié)構(gòu)模型Fig.1 The hierarchy model diagram of urban land remediation potential evaluation

2.1.1 提高土地生產(chǎn)型 (1)建筑密度變化指數(shù)。建筑密度變化指數(shù)主要涉及工業(yè)用地現(xiàn)狀密度和規(guī)劃密度，現(xiàn)狀密度越小，整治潛力越大;建筑密度變化指數(shù)=(規(guī)劃密度－現(xiàn)狀密度)/規(guī)劃密度。

(2)建筑容積率變化指數(shù)。建筑容積率變化指數(shù)主要涉及工業(yè)用地現(xiàn)狀容積率和規(guī)劃容積率，現(xiàn)狀容積率越小，整治潛力越大;建筑容積率變化指數(shù)=(規(guī)劃容積率－現(xiàn)狀容積率)/規(guī)劃容積率。

2.1.2 保持土地生產(chǎn)穩(wěn)定性 (1)閑置率指數(shù)。閑置率指數(shù)反映可利用城鎮(zhèn)建設(shè)用地的利用現(xiàn)狀，該指標(biāo)越高，說(shuō)明城鎮(zhèn)土地利用率不高，現(xiàn)狀利用粗放，不利于可持續(xù)發(fā)展;閑置率指數(shù)=評(píng)價(jià)單元閑置建設(shè)用地面積/評(píng)價(jià)單元內(nèi)總面積。

(2)有效利用率變化指數(shù)。有效利用率變化指數(shù)主要涉及工業(yè)用地現(xiàn)狀有效利用率變化指數(shù)和規(guī)劃有效利用率變化指數(shù)，有效利用率變化指數(shù)越小，說(shuō)明整治潛力越大;有效利用率變化指數(shù)=規(guī)劃有效利用率變化指數(shù)－現(xiàn)狀有效利用率變化指數(shù)。

(3)用途轉(zhuǎn)換指數(shù)。用途轉(zhuǎn)換指數(shù)主要涉及現(xiàn)狀用途和規(guī)劃用途，該指數(shù)通過(guò)綜合分析進(jìn)行言語(yǔ)賦值。

表1 用途轉(zhuǎn)換指數(shù)賦值Tab.1 The assignment uses conversion index

(4)形狀規(guī)則狀況指數(shù)。形狀規(guī)則狀況指數(shù)主要涉及土地利用現(xiàn)狀，該指數(shù)通過(guò)綜合分析進(jìn)行言語(yǔ)賦值?，F(xiàn)狀越不規(guī)則，整治潛力越大。不規(guī)則賦值1，較規(guī)則賦值0.7，規(guī)則賦值0.5。

2.1.3 保證經(jīng)濟(jì)可行性 (1)投入強(qiáng)度指數(shù)。項(xiàng)目用地范圍內(nèi)單位面積固定資產(chǎn)投資額。投入強(qiáng)度指數(shù)=項(xiàng)目固定資產(chǎn)總投資÷項(xiàng)目總用地面積，其中:項(xiàng)目固定資產(chǎn)總投資包括廠房、設(shè)備和地價(jià)款。

(2)整理成本指數(shù)。整理成本與土地整治潛力呈負(fù)相關(guān)，整理成本指數(shù)=ABS(整理成本/研究區(qū)最大整理成本－1)。

(3)地價(jià)增幅指數(shù)。地價(jià)增幅指數(shù)主要是指現(xiàn)狀地價(jià)與規(guī)劃地價(jià)的比較:

2.1.4 提高資源環(huán)境保護(hù) 環(huán)境污染度變化指數(shù)主要涉及大氣污染、水污染以及固體廢棄物污染[22]，通過(guò)環(huán)保部門(mén)獲取數(shù)據(jù)，并進(jìn)行語(yǔ)言賦值，輕度污染到無(wú)污染賦值0.3，有一定污染到無(wú)污染賦值0.5，污染嚴(yán)重到無(wú)污染賦值1。

2.1.5 保證社會(huì)可接受性 保證社會(huì)可接受性潛力評(píng)價(jià)主要選取基礎(chǔ)設(shè)施完善度指數(shù)、區(qū)位優(yōu)越度指數(shù)和景觀優(yōu)劣度變化指數(shù)。

2.2 評(píng)價(jià)模型

模糊層次分析法是將模糊綜合評(píng)價(jià)法和層次分析法相結(jié)合使用的一種綜合評(píng)價(jià)方法，主要體現(xiàn)在評(píng)價(jià)指標(biāo)體系分成層次結(jié)構(gòu)，運(yùn)用層次分析法確定各評(píng)價(jià)指標(biāo)的權(quán)重，然后分層次進(jìn)行模糊綜合評(píng)價(jià)，最后綜合出總的評(píng)價(jià)結(jié)果[16]。本文采用模糊綜合評(píng)價(jià)模型對(duì)城鎮(zhèn)建設(shè)用地整治潛力進(jìn)行評(píng)價(jià)，與其他測(cè)算城鎮(zhèn)土地整治潛力大小的方法相比，該方法將整治潛力大中小這種無(wú)明顯界限和漸變的關(guān)系變得更加靈活，是整治潛力評(píng)價(jià)最好的出發(fā)點(diǎn)。

2.3 評(píng)價(jià)步驟

(1)確定城鎮(zhèn)建設(shè)用地整治等級(jí)論域。將城鎮(zhèn)建設(shè)用地整治潛力分為一級(jí)潛力、二級(jí)潛力、三級(jí)潛力，V={1，2，3};其中一級(jí)潛力最小，三級(jí)潛力最大。

(2)確定城鎮(zhèn)建設(shè)用地整治指標(biāo)論域。城鎮(zhèn)建設(shè)用地整理潛力評(píng)價(jià)指標(biāo)體系是一個(gè)社會(huì)—經(jīng)濟(jì)—生態(tài)的復(fù)合體系，由于不同地區(qū)資源環(huán)境條件、發(fā)展階段、發(fā)展水平也存在差異[17]，因此，對(duì)城鎮(zhèn)建設(shè)用地整治潛力評(píng)價(jià)指標(biāo)也不是唯一的，隨著城鎮(zhèn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，也應(yīng)該適時(shí)進(jìn)行調(diào)整，根據(jù)模糊綜合評(píng)價(jià)思想，構(gòu)建 U={U1，U2，U3，U4，…，Un}。

(3)確定評(píng)價(jià)指標(biāo)的權(quán)向量。評(píng)價(jià)權(quán)重是至關(guān)重要的，它反映了各個(gè)指標(biāo)對(duì)城鎮(zhèn)建設(shè)用地所起的作用，權(quán)重的大小，直接影響到綜合評(píng)價(jià)的結(jié)果，W={w1，w2，w3，…，wn}T。

(4)隸屬函數(shù)的建立。隸屬度是指標(biāo)集對(duì)等級(jí)論語(yǔ)集的隸屬程度，具體到城鎮(zhèn)土地整治潛力評(píng)價(jià)來(lái)說(shuō)，就是各種評(píng)價(jià)指標(biāo)對(duì)于城鎮(zhèn)建設(shè)用地潛力的貢獻(xiàn)大小，屬于單因素評(píng)判。通常構(gòu)造隸屬函數(shù)的方法主要有模糊統(tǒng)計(jì)法、多相模糊統(tǒng)計(jì)法、構(gòu)造隸屬函數(shù)的待定系數(shù)法等。本文采用線性函數(shù)的方法對(duì)隸屬度進(jìn)行表示，隸屬于第一、第二、第三級(jí)的隸屬函數(shù)分別為:

依據(jù)隸屬函數(shù)建立模糊關(guān)系矩陣R:

(5)進(jìn)行模糊綜合評(píng)價(jià)和做出決策。模糊綜合評(píng)價(jià)是指各個(gè)指標(biāo)權(quán)重與指標(biāo)隸屬度之間的符合運(yùn)算，本文采用模糊合成算子M(·，+)，引入評(píng)語(yǔ)模糊子集B∶B={b1，b2，…，bn}。此算子凸顯權(quán)重作用明顯，綜合程度強(qiáng)，且在評(píng)價(jià)過(guò)程中丟失的信息較少。當(dāng)確定綜合評(píng)價(jià)的結(jié)果屬于哪個(gè)等級(jí)時(shí)，采取最大隸屬原則，若 bj0=max bj(1≤j≤n)時(shí)，則判定評(píng)價(jià)結(jié)果為第 j個(gè)等級(jí)[18－19]。

3 實(shí)例驗(yàn)證

3.1 評(píng)語(yǔ)集以及權(quán)重的確定

評(píng)語(yǔ)集是對(duì)各層次評(píng)價(jià)因子的一種語(yǔ)言描述，它是專家根據(jù)客觀標(biāo)準(zhǔn)、社會(huì)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)、城鎮(zhèn)土地整治項(xiàng)目設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)以及實(shí)地調(diào)查對(duì)各評(píng)價(jià)因子所給出的評(píng)語(yǔ)的集合。本模型的評(píng)語(yǔ)分為3個(gè)等級(jí)，不同等級(jí)確定的依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn)表2。

對(duì)常州市武進(jìn)區(qū)城鎮(zhèn)土地整治潛力評(píng)價(jià)指標(biāo)權(quán)重確定的過(guò)程中，根據(jù)特爾斐方法確定權(quán)重，結(jié)合武進(jìn)特點(diǎn)，邀請(qǐng)規(guī)劃局、環(huán)保局、林業(yè)局、城建局、水利局、工業(yè)局等相關(guān)部門(mén)，從技術(shù)、管理、高層等方面對(duì)評(píng)價(jià)指標(biāo)權(quán)重進(jìn)行確定。

按照各評(píng)價(jià)因子相互之間的關(guān)系，采用常用的1～9標(biāo)度方法，通過(guò)因子的兩兩比較，建立判斷矩陣，進(jìn)行層次排序，確定各因子的相對(duì)重要性。最終權(quán)重排序結(jié)果見(jiàn)表3。

表2 城鎮(zhèn)土地整治潛力評(píng)價(jià)因子分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)Tab.2 The grading standard table urban land remediation potential evaluation factor

表3 城鎮(zhèn)土地整治潛力評(píng)價(jià)因子總排序權(quán)值Tab.3 The sort weights of urban land remediation potential evaluation factors

以上計(jì)算結(jié)果表明，層次總排序具有滿意的一致性。武進(jìn)城鎮(zhèn)建設(shè)用地整治潛力的主要影響因子有:建筑密度變化指數(shù)、建筑容積率變化指數(shù)、有效利用率變化、投入強(qiáng)度指數(shù)、整理成本指數(shù)、容積率指數(shù)以及有效利用率變化指數(shù)等，其權(quán)重分別是 0.12、012、0.1、0.16、0.16、0.07、0.07。

表4 評(píng)估區(qū)內(nèi)各鄉(xiāng)鎮(zhèn)(街道)的綜合評(píng)價(jià)結(jié)果Tab.4 The comprehensive evaluation results of the assessment district towns(streets)

3.2 綜合評(píng)判結(jié)果

根據(jù)各評(píng)價(jià)指標(biāo)對(duì)城鎮(zhèn)土地整治潛力一、二、三級(jí)的隸屬函數(shù)(式1)、各鄉(xiāng)鎮(zhèn)的每個(gè)評(píng)價(jià)因子的實(shí)測(cè)值以及評(píng)價(jià)因子總排序權(quán)值(表3)，采用模糊綜合評(píng)價(jià)的模糊合成算子M(，+)，可以分別求出計(jì)算得到各個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)的一級(jí)、二級(jí)、三級(jí)綜合評(píng)判結(jié)果。以同樣的方法對(duì)評(píng)估區(qū)內(nèi)其余鄉(xiāng)鎮(zhèn)(街道)進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，最終得到各鄉(xiāng)鎮(zhèn)(街道)的最后綜合評(píng)判結(jié)果，見(jiàn)表4。

從綜合評(píng)價(jià)結(jié)果看，洛陽(yáng)鎮(zhèn)、雪堰鎮(zhèn)、鄭陸鎮(zhèn)的城鎮(zhèn)建設(shè)用地整治潛力較大，屬于三級(jí)，主要包括常州市武進(jìn)區(qū)武澄工業(yè)集中區(qū)(鄭陸鎮(zhèn))、雪堰鎮(zhèn)廢棄廠房等，這些區(qū)域是武進(jìn)工業(yè)起步比較早的地區(qū)，也與常州市武進(jìn)區(qū)“十二五”規(guī)劃重點(diǎn)打造的東南工業(yè)集中區(qū)板塊和各鎮(zhèn)特色產(chǎn)業(yè)區(qū)板塊高度銜接，該區(qū)域城鎮(zhèn)建設(shè)用地整治潛力較大;奔牛鎮(zhèn)、橫林鎮(zhèn)、橫山橋鎮(zhèn)、湟里鎮(zhèn)、禮嘉鎮(zhèn)、前黃鎮(zhèn)、遙觀鎮(zhèn)、鄒區(qū)鎮(zhèn)的城鎮(zhèn)建設(shè)用地整治潛力中等，屬于二級(jí)，主要分布在武東工業(yè)集中區(qū)(遙觀鎮(zhèn))和奔牛、鄒區(qū)鎮(zhèn)特色工業(yè)區(qū)，該區(qū)域工業(yè)企業(yè)產(chǎn)業(yè)類型布局不合理，“五小”(小鋼鐵、小電鍍、小水泥、小印染、小化工)企業(yè)數(shù)量多和“兩高”(高能耗、高污染)行業(yè)布局亂;湖塘鎮(zhèn)、嘉澤鎮(zhèn)、南夏墅街道、牛塘鎮(zhèn)、西湖街道，由于這些區(qū)域主要是新型區(qū)域且部分包括在常州市中心城區(qū)內(nèi)，目前城鎮(zhèn)建設(shè)用地整治潛力比較小。

圖2 評(píng)估區(qū)內(nèi)各鄉(xiāng)鎮(zhèn)(街道)的綜合評(píng)價(jià)分布Tab.2 The comprehensive evaluation distribution of the towns(streets)in assessment district

4 結(jié)論

在詳細(xì)的實(shí)地調(diào)查和相關(guān)部門(mén)詳實(shí)的材料基礎(chǔ)上，建立城鎮(zhèn)建設(shè)用地整治潛力評(píng)價(jià)模型，采用模糊層次分析法，對(duì)江蘇省常州市武進(jìn)區(qū)進(jìn)行實(shí)例驗(yàn)證，評(píng)價(jià)結(jié)果與實(shí)際吻合，得出:

(1)城鎮(zhèn)建設(shè)用地整治潛力的等級(jí)受很多因素的影響，根據(jù)城鎮(zhèn)建設(shè)用地整治的涵義和形成原因，基于可持續(xù)發(fā)展的城鎮(zhèn)建設(shè)用地整治，總結(jié)出城鎮(zhèn)建設(shè)用地整治潛力主要從提高土地生產(chǎn)性、保持土地生產(chǎn)穩(wěn)定性、保證經(jīng)濟(jì)可行性、提高資源環(huán)境保護(hù)和保證社會(huì)可接受性的13個(gè)評(píng)價(jià)因子分析，建立了城鎮(zhèn)建設(shè)用地整治潛力等級(jí)的模糊層次分析模型。

(2)模糊綜合評(píng)價(jià)法和層次分析法相結(jié)合對(duì)城鎮(zhèn)建設(shè)用地整治潛力等級(jí)進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，主要體現(xiàn)在運(yùn)用層次分析法確定各評(píng)價(jià)指標(biāo)的權(quán)重，然后分層次進(jìn)行模糊綜合評(píng)價(jià)，最后綜合出總的評(píng)價(jià)結(jié)果，將整治潛力大中小這種無(wú)明顯界限和漸變的關(guān)系變得更加靈活，模糊層次分析法用于城鎮(zhèn)建設(shè)用地整治潛力評(píng)價(jià)是科學(xué)可行的。

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