劉亦博，成杰民

（山東師范大學(xué) 地理與環(huán)境學(xué)院，山東 濟(jì)南 250014）

山東省城市土地經(jīng)濟(jì)密度時(shí)空差異分析

劉亦博，成杰民*

（山東師范大學(xué) 地理與環(huán)境學(xué)院，山東 濟(jì)南 250014）

基于山東省17個(gè)城市的土地經(jīng)濟(jì)密度數(shù)據(jù)，利用變差系數(shù)、相對發(fā)展率分析等方法，初步探討了2005—2014年山東省城市土地經(jīng)濟(jì)密度的動(dòng)態(tài)演化格局及區(qū)域差異特征。研究結(jié)果表明：山東省各城市土地經(jīng)濟(jì)密度均呈現(xiàn)上升趨勢；土地經(jīng)濟(jì)密度原本較高的城市，其土地經(jīng)濟(jì)密度相對發(fā)展速度也較快，各城市相對發(fā)展速度呈現(xiàn)不同；濟(jì)南和青島的增長極效應(yīng)顯著，帶動(dòng)周邊城市經(jīng)濟(jì)效益提升；城市土地經(jīng)濟(jì)密度的主要影響因素包括自然因素、經(jīng)濟(jì)因素和政策因素，具體包括城市區(qū)位、城市交通狀況、城市產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和城市土地投入等方面。

城市土地經(jīng)濟(jì)密度；空間格局；時(shí)間演化；影響因素

自1996年始，我國城市化發(fā)展全面提速[1]， 在區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展一體化過程中，城市土地發(fā)展?jié)摿驮鲋悼臻g巨大，可以作為一種高效資本經(jīng)營并且產(chǎn)生巨額收益，因此對城市土地經(jīng)濟(jì)密度的研究有著重要意義。

本研究以2005—2014年山東省17個(gè)地級市的土地經(jīng)濟(jì)密度為研究對象，以城市土地經(jīng)濟(jì)密度的時(shí)間演變特征、空間分布格局以及空間自相關(guān)規(guī)律為研究內(nèi)容，對城市土地經(jīng)濟(jì)密度的主要影響因素作出總結(jié)，進(jìn)一步對城市土地經(jīng)濟(jì)密度的優(yōu)化提出了建議。

土地經(jīng)濟(jì)密度是衡量土地利用經(jīng)濟(jì)效益的重要指標(biāo)[2-3]。林堅(jiān)等認(rèn)為我國城鄉(xiāng)建設(shè)用地經(jīng)濟(jì)密度呈現(xiàn)東部高西部低的形勢，且主要集中在北、上、廣三大都市圈[4]。馮科、吳次芳等提出影響城市土地經(jīng)濟(jì)密度的因素主要有城市化發(fā)展水平、城市產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、城市區(qū)位等[5]。謝炳庚和曹廣忠指出城市土地經(jīng)濟(jì)密度等于城市二三產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值與建成區(qū)土地面積的比值[6-7]。吳郁玲等構(gòu)建了影響城市土地集約利用的經(jīng)濟(jì)、政治和生態(tài)統(tǒng)一體系，并認(rèn)為城市土地利用集約程度的關(guān)鍵影響因素在于城市的市場化水平[8-9]。

美國經(jīng)濟(jì)地理學(xué)家Alonso·W于20世紀(jì)60年代提出城市區(qū)位作為最重要的因素影響著城市土地的經(jīng)濟(jì)效益[10]。Kahn認(rèn)為城市擴(kuò)張會(huì)造成負(fù)的外部性[11-13]。以美國大城市為例，通過研究分析城市土地經(jīng)濟(jì)效益隨著城市用地?cái)U(kuò)展的變化現(xiàn)象，F(xiàn)ulton提出了這兩者之間所呈現(xiàn)的相關(guān)性。

1 數(shù)據(jù)來源和研究方法

1.1 數(shù)據(jù)來源

筆者選擇2005—2014年山東省17個(gè)地級市的國民生產(chǎn)總值和市區(qū)土地面積作為基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，研究分析了山東省城市土地經(jīng)濟(jì)密度的時(shí)空特征?！渡綎|省統(tǒng)計(jì)年鑒》是本研究數(shù)據(jù)的主要來源。

1.2 研究方法

1.2.1 土地經(jīng)濟(jì)密度的計(jì)算

通常，將選擇區(qū)域的地區(qū)生產(chǎn)總值GDP與土地面積的比值稱為土地經(jīng)濟(jì)密度。土地經(jīng)濟(jì)密度可以用來衡量區(qū)域土地利用效率，除此之外，它還可以作為評價(jià)區(qū)域土地集約利用水平的重要指標(biāo)。

公式如下：

式中：地區(qū)生產(chǎn)總值GDP用G表示，市區(qū)土地面積用L表示，土地經(jīng)濟(jì)密度用P表示。

1.2.2 變差系數(shù)

變差系數(shù)常用來分析樣本數(shù)據(jù)的離散程度，通常用數(shù)據(jù)樣本的標(biāo)準(zhǔn)差與數(shù)據(jù)樣本均值之比表示變差系數(shù)，公式如下：

式中：變差系數(shù)用GV表示，山東省城市平均土地經(jīng)濟(jì)密度用yˉ表示，城市i的土地經(jīng)濟(jì)密度用yi表示，所研究城市的個(gè)數(shù)用n表示。

1.2.3 相對發(fā)展率

各城市的經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平和經(jīng)濟(jì)發(fā)展能力可以通過城市土地經(jīng)濟(jì)密度的發(fā)展速度來表示，為了更好地比較山東省各城市土地經(jīng)濟(jì)密度及其發(fā)展速度，通常用相對發(fā)展率來衡量。公式如下：

式中：第i個(gè)城市和山東省在研究初期和末期的土地經(jīng)濟(jì)密度分別用Y2i、Y1i和Y2、Y1來表示。

2 山東省城市土地經(jīng)濟(jì)密度時(shí)空特征分析

2.1 山東省城市土地經(jīng)濟(jì)密度空間格局分析

通過公式（1）得到各市2005—2014年土地經(jīng)濟(jì)密度數(shù)值，并將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)入ArcGIS進(jìn)行空間分析，可得到山東省17地市土地經(jīng)濟(jì)密度的空間分布格局。主要特征有以下幾個(gè)方面：

2.1.1 土地經(jīng)濟(jì)密度不斷增長

把2005—2014年各城市土地經(jīng)濟(jì)密度數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)入ArcGIS進(jìn)行空間分析，可以得到各城市土地經(jīng)濟(jì)密度變化如圖1所示。

從圖1看出，2005年以來，山東省經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平顯著提高，各城市的土地經(jīng)濟(jì)密度增長迅速。2014年全省土地經(jīng)濟(jì)密度平均值為3 492.75萬元/km2，2005年，該值僅為959.46萬元/km2。短短10年間增長超過3倍，增長趨勢極其顯著。

2.1.2 青島和濟(jì)南兩市城市土地經(jīng)濟(jì)密度呈現(xiàn)最高

通過比較圖2和圖3中2005年和2014年山東省17城市土地經(jīng)濟(jì)密度的具體數(shù)值，得出結(jié)論：山東省城市土地經(jīng)濟(jì)密度空間分布的重要特征是以青島和濟(jì)南兩城市為核心，其土地經(jīng)濟(jì)密度最高，其他城市土地經(jīng)濟(jì)密度參差不齊，但均與青島和濟(jì)南兩市差距較大。

2.1.3 城市發(fā)展不均衡，低值區(qū)城市數(shù)量增加

圖1 2005—2014年山東省各城市土地經(jīng)濟(jì)密度變化

圖2 2005年山東省各城市土地經(jīng)濟(jì)密度

圖3 2014年山東省各城市土地經(jīng)濟(jì)密度

2005年，青島、濟(jì)南兩個(gè)城市的土地經(jīng)濟(jì)密度較高，較低的有菏澤、聊城；2014年，除了青島和濟(jì)南以外，土地經(jīng)濟(jì)密度較高的還有淄博，低值城市有濰坊、聊城、菏澤、濱州、臨沂、日照和萊蕪，數(shù)量較2005年有所增加，并且低值區(qū)范圍有向東部擴(kuò)展的趨勢。2014年，城市土地經(jīng)濟(jì)密度值在全省平均水平以下的城市有9個(gè)，分別是菏澤，萊蕪、濟(jì)寧、泰安、臨沂、濱州、德州、濰坊和日照。以濟(jì)南為中心的魯中地區(qū)和以青島為中心的魯東地區(qū)，其城市土地經(jīng)濟(jì)密度值高于全省平均水平。

2.2 山東省城市土地經(jīng)濟(jì)密度時(shí)間演化分析

基于《山東省統(tǒng)計(jì)年鑒》提供的數(shù)據(jù)，根據(jù)公式（1），計(jì)算得到2005—2014年山東省各城市土地經(jīng)濟(jì)密度，分析山東省土地經(jīng)濟(jì)密度的時(shí)間演化情況。

2.2.1 區(qū)域差異動(dòng)態(tài)特征

根據(jù)公式（2），結(jié)合山東省各城市土地經(jīng)濟(jì)密度的相關(guān)數(shù)據(jù)，可以計(jì)算出山東省城市土地經(jīng)濟(jì)密度的總體區(qū)域差異。

圖4 2005—2014年山東省城市土地經(jīng)濟(jì)密度變差系數(shù)

由圖4可以看出，2005—2014年，山東省各城市土地經(jīng)濟(jì)密度相對差異在逐步縮小，區(qū)域發(fā)展正在趨于一體化。

3.2.2 發(fā)展速度差異特征

根據(jù)表1的數(shù)據(jù)，運(yùn)用公式（3）計(jì)算得到各城市土地經(jīng)濟(jì)密度相對發(fā)展率的數(shù)值，如圖5所示。

圖5 2005—2014年山東省17城市土地經(jīng)濟(jì)密度相對發(fā)展率

由圖可知：（1）各城市的相對發(fā)展速度差異較為明顯。其他城市的土地經(jīng)濟(jì)密度發(fā)展速度明顯低于青島、濟(jì)南和淄博。其中青島以2.08的相對發(fā)展速度領(lǐng)跑全省，相對發(fā)展速度最慢的城市是臨沂，僅有0.54。（2）通過對比各城市2005年的土地經(jīng)濟(jì)密度數(shù)值與相對發(fā)展率數(shù)值，不難發(fā)現(xiàn)，城市的土地經(jīng)濟(jì)密度相對發(fā)展速度較快，其研究初期的土地經(jīng)濟(jì)密度值也較高[14]。（3）以濟(jì)南和青島為核心的兩個(gè)城市群土地經(jīng)濟(jì)密度增長較快。

3 山東省城市土地經(jīng)濟(jì)密度影響因素分析

結(jié)合相關(guān)理論，分析山東省17個(gè)城市土地經(jīng)濟(jì)密度數(shù)據(jù)，得到山東省城市土地經(jīng)濟(jì)密度主要受自然因素、經(jīng)濟(jì)因素和政治因素三個(gè)方面的影響。

3.1 自然因素

影響城市土地經(jīng)濟(jì)密度的自然因素主要包括城市的位置、地形、氣候、資源、災(zāi)害等。位置即區(qū)位，交通運(yùn)輸狀況直接決定城市區(qū)位的優(yōu)劣。便利的城市交通條件，可以成為促進(jìn)城市內(nèi)外界物質(zhì)信息流動(dòng)的“助推器”，從而聚集更多的技術(shù)、資金、人才，吸引更多的投資，帶動(dòng)當(dāng)?shù)仄髽I(yè)的發(fā)展，產(chǎn)業(yè)的優(yōu)化，提高城市的經(jīng)濟(jì)效益，在城市土地有限的條件下，提升城市土地經(jīng)濟(jì)密度。因此，城市的交通便利程度決定著城市區(qū)位的優(yōu)越程度，城市交通狀況越好，城市土地經(jīng)濟(jì)效益就會(huì)得到提高。地形平緩、氣候適宜、資源豐富是人類生存和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的條件基礎(chǔ)，能夠吸引更多的人在城市安家落戶，人的聚攏必然會(huì)帶來資金和技術(shù)，促進(jìn)城市經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。

3.2 經(jīng)濟(jì)因素

人均經(jīng)濟(jì)總量和經(jīng)濟(jì)發(fā)展效率可作為衡量城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展?fàn)顩r的指標(biāo)[15]。城市社會(huì)經(jīng)濟(jì)健康發(fā)展，需要以各種產(chǎn)業(yè)協(xié)調(diào)配合，結(jié)構(gòu)合理作為依托。我國國民經(jīng)濟(jì)分為三大產(chǎn)業(yè)，通過二三產(chǎn)業(yè)的增加值可以分析出城市的經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平，二三產(chǎn)業(yè)增加值的比例可以反映城市產(chǎn)業(yè)的結(jié)構(gòu)。城市的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)有所不同，城市的經(jīng)濟(jì)發(fā)展定位就不同，城市的經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平和經(jīng)濟(jì)發(fā)展方向也就不同，因此，城市土地經(jīng)濟(jì)密度受到城市產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的影響。

3.3 政治因素

政策因素作為最主要的政治因素，主要包括土地投入和科技投入。在城市發(fā)展的過程中，單位面積城市土地上資本、技術(shù)、勞動(dòng)力等投入的強(qiáng)度稱為城市土地投入強(qiáng)度。根據(jù)相關(guān)規(guī)律，土地投入的變化會(huì)引起城市土地經(jīng)濟(jì)密度的改變：在早期的土地粗放經(jīng)營階段，土地經(jīng)濟(jì)效益增加，可以單純通過增加土地投入來實(shí)現(xiàn)；隨著土地投入繼續(xù)增加，土地經(jīng)濟(jì)效益增長速度便會(huì)放緩；當(dāng)土地集約經(jīng)營時(shí)，土地經(jīng)濟(jì)密度已經(jīng)達(dá)到較高水平，如果繼續(xù)提高土地投入強(qiáng)度，會(huì)導(dǎo)致土地利用過度，對土地的經(jīng)濟(jì)效益產(chǎn)生負(fù)面影響。因此，城市土地投入強(qiáng)度對城市土地經(jīng)濟(jì)密度在初期是正面影響，在后期是負(fù)面影響[16]。

4 總結(jié)

通過查閱國內(nèi)外相關(guān)文獻(xiàn)資料，結(jié)合2005—2014年山東省城市土地經(jīng)濟(jì)密度的區(qū)域差異特征及動(dòng)態(tài)演化格局，根據(jù)山東省的實(shí)際情況，針對如何提高山東省城市土地經(jīng)濟(jì)密度提出了建議。現(xiàn)得到以下結(jié)論：

（1）2005—2014年，山東省各城市的土地經(jīng)濟(jì)密度增長迅速，存在明顯的峰值效應(yīng)，全省整體經(jīng)濟(jì)水平也顯著提高。青島和濟(jì)南兩市土地經(jīng)濟(jì)密度最高，其他城市土地經(jīng)濟(jì)密度各有差異，但均遠(yuǎn)低于青島和濟(jì)南。就全省而言，土地經(jīng)濟(jì)密度的相對發(fā)展速度在不同城市間具有較明顯的差異。

（2）結(jié)合有關(guān)資料，研究得到了包括城市區(qū)位、城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平、城市交通狀況、城市產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、城市土地投入等在內(nèi)的自然因素、經(jīng)濟(jì)因素和政策因素對城市土地經(jīng)濟(jì)密度的影響。

（3）本研究提出了優(yōu)化城市土地經(jīng)濟(jì)密度的幾點(diǎn)措施：第一，優(yōu)化區(qū)域產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)。一方面繼續(xù)發(fā)展重點(diǎn)產(chǎn)業(yè)，發(fā)揮其促進(jìn)城市經(jīng)濟(jì)增長的“引擎”作用；另一方面，積極培育新興產(chǎn)業(yè)，如服務(wù)業(yè)等，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式轉(zhuǎn)變，促使產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)健康發(fā)展。第二，合理利用城市土地。城市土地資源有限，要制定土地利用規(guī)劃，并嚴(yán)格實(shí)施，有效配置土地資源，集約利用城市土地資源。

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（編輯：程 俊）

Analysis on Time and Space Differences of Shandong Urban Land Economic Density

Liu Yibo,Cheng Jiemin*
（College of Geography and Environment,Shandong Normal University,Jinan Shandong 250014,China）

Using the coefficient of variation analysis,the relative development rate and other methods,this article discussed the dynamic evolution of the urban land economic density pattern and characteristics of regional difference from 2005 to 2014 preliminarily based on the land of 17 cities in Shandong province economic density data.The results showed that∶(a)From city to city in Shandong province the land economic density tended to rise.(b)The city with higher economic density previously,its land in relative economic development speed was faster,and the cities presented different development speed relatively.(c)The growth pole of Jinan and Qingdao effected significantly,drove around the city's economic benefit.(d)The main factors influencing urban land economic density included natural factor,economic factor and policy factor.The specific location,included city urban traffic,urban industrial structure and urban land investment,etc.

the urban land economic density,spatial pattern,the time evolution influencing factors

X321

A

1008-813X（2016）06-0055-05

10.13358 /j.issn.1008-813x.2016.06.14

2016-10-11

劉亦博（1991-），男，山東臨沂人，山東師范大學(xué)地理與環(huán)境學(xué)院環(huán)境工程專業(yè)碩士研究生在讀，主要從事區(qū)域可持續(xù)發(fā)展研究。

*通訊作者：成杰民（1958-），女，山東龍口人，畢業(yè)于南京農(nóng)業(yè)大學(xué)環(huán)境科學(xué)專業(yè)，博士，教授，主要從事水土資源與生態(tài)環(huán)境保護(hù)的研究。