吳思玉 郭 佳 王 璐 劉子建 潘 博 孫夢(mèng)麒 陸鴻偉

（北京科技大學(xué)天津?qū)W院 天津 301000）

1 研究區(qū)概況

土，是人類的生存之本。土地資源是人類生存和發(fā)展的最基本條件，更是國(guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā)展中的重要基礎(chǔ)保障。其研究對(duì)于定制區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展戰(zhàn)略，人口發(fā)展，土地資源的利用和規(guī)劃具有重要的意義。改革開放以來，隨著經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，在給人們的日常生活和社會(huì)帶來巨大變化的同時(shí)，日益增加的土地資源需求量使土地資源的供給量也日益緊張。在我國(guó)這一矛盾尤為突出。全球耕地，我國(guó)僅有7%。但我國(guó)卻要靠7%的土地占有量支撐起全球22%的人口。總資源占有量本就不占優(yōu)勢(shì)，使得我國(guó)在人均占有量上面對(duì)的挑戰(zhàn)更加艱難。隨著我國(guó)工業(yè)化的不斷前進(jìn)，土地資源的供予與需求之間的矛盾不斷加深。實(shí)現(xiàn)土地資源的科學(xué)化可持續(xù)利用已經(jīng)成為我國(guó)可持續(xù)發(fā)展的重要戰(zhàn)略。

根據(jù)國(guó)務(wù)院確定的“雙城雙港，相向拓展，一軸兩帶，南北生態(tài)”總體戰(zhàn)略，天津市將作為北方的經(jīng)濟(jì)中心城市以及現(xiàn)代化港口城市。隨著工業(yè)化以及城鎮(zhèn)化的不斷推進(jìn)，天津市的經(jīng)濟(jì)會(huì)得到迅速的發(fā)展，各類工業(yè)的興起，農(nóng)作物的播種面積不斷擴(kuò)大，這將導(dǎo)致天津使格局的變化。一邊是對(duì)土地的需求量不斷增大，另一邊是對(duì)土地的粗放型利用方式，造成土地的嚴(yán)重浪費(fèi)。

指標(biāo)體系的構(gòu)建與等級(jí)的確立是評(píng)價(jià)模型的基礎(chǔ)和前提，投影尋蹤是用來分析和處理非線性，非正態(tài)高維數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)方法，通過將高維數(shù)據(jù)投影到低維子空間，從而尋找反映原本高維數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)或者特征的投影，以達(dá)到分析高維數(shù)據(jù)的目的。以投影尋蹤模型構(gòu)建土地資源承載力評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，不僅能夠反映社會(huì)，經(jīng)濟(jì)，人口的協(xié)調(diào)程度，也能反映生態(tài)，環(huán)境，資源等系統(tǒng)的協(xié)調(diào)程度。通過查閱文獻(xiàn)資料，參考標(biāo)準(zhǔn)，聽取專家意見，參考研究區(qū)的實(shí)際情況，最終選取2007-2017 年5 個(gè)指標(biāo)。

2 投影尋蹤模型

投影尋蹤模型的建立分以下幾步：

（1）將指標(biāo)中的數(shù)據(jù)整齊劃一。

將第i 個(gè)評(píng)價(jià)分區(qū)第j 個(gè)指標(biāo)命名為（i=1…n；j=1…k），對(duì)不同的指標(biāo)進(jìn)行分類處理。

（2）構(gòu)造線性投影指標(biāo)函數(shù)。

將高維的數(shù)據(jù)為投影指標(biāo)的一維投影值z(mì)（i）來綜合表現(xiàn)出來，然后根據(jù)｛Z（i）i=1，2，3…n｝的一維散布圖進(jìn)行分類。

（3）優(yōu)化投影指標(biāo)函數(shù)。使用求解投影指標(biāo)函數(shù)最大化的方法來估算最大投影方向。

（4）分類。將α 代入公式，得到各年投影值Z。

3 基于投影尋蹤模型的土地資源評(píng)價(jià)

應(yīng)用Matlab 編程實(shí)現(xiàn)計(jì)算。投影尋蹤部分采用Matlab 自編性程序。將天津市的指標(biāo)值代入模型，最佳投影方向?yàn)?.0622，0.5452，0.0926，0.5680，0.5742，最佳投影值為0.0233，0.0210，0.0826，0.0856，0.0898，0.0902，0.0963，0.152，0.163，0.188，0.206。

從數(shù)據(jù)可以看出，天津市人均建設(shè)用地面積、建成區(qū)綠化覆蓋率、水土流失治理面積對(duì)土地資源投影值的影響較大。2007-2008 年土地資源最佳投影值較小，在2007-2008 年占用耕地的現(xiàn)象較嚴(yán)重，耕地面積的減少主要是由于建設(shè)占用、農(nóng)業(yè)調(diào)整、生態(tài)退耕等方面的原因。2012-2015 年天津市土地資源呈現(xiàn)優(yōu)化狀態(tài)，表明退耕還林政策的實(shí)施、人均居住條件的改善、農(nóng)業(yè)用地結(jié)構(gòu)的調(diào)整是天津市土地資源優(yōu)化的主要影響因素。2015 年評(píng)價(jià)結(jié)果達(dá)到最大，2015 年天津市出臺(tái)了《關(guān)于土地依法集約高效利用的實(shí)施辦法》農(nóng)村土地確權(quán)新政策，增大了水土流失治理面積，優(yōu)化了人均建設(shè)用地面積。2008 年天津市土地資源投影值最低，天津市從1999-2008 年的10 年時(shí)間里總?cè)丝谟?10.17 萬人增加到968.87 萬人，增加人數(shù)達(dá)58.7 萬人，而農(nóng)業(yè)人口基本不變，導(dǎo)致耕地向建設(shè)用地轉(zhuǎn)化，人均建設(shè)用地面積減小。在各個(gè)產(chǎn)業(yè)不斷調(diào)整的同時(shí)，天津市必定朝著更合理的方向發(fā)展。天津市土地資源利用結(jié)構(gòu)總體而言，天津市土地資源特征值較為穩(wěn)定且呈逐年優(yōu)化的狀態(tài)。

4 結(jié)語(yǔ)

根據(jù)天津市土地資源特點(diǎn)構(gòu)建了土地資源承載力評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，應(yīng)用投影尋蹤模型作評(píng)價(jià)。投影特征值顯示，天津市各水土流失治理面積、綠化覆蓋率、人均建設(shè)用地面積，對(duì)天津市土地資源投影值的影響較大。2007-2017 年天津市土地資源投影值呈上升趨勢(shì)，土地承載力呈逐年優(yōu)化狀態(tài)。

通過比較各指標(biāo)，建議天津市加強(qiáng)治理水土流失，加大建成區(qū)綠化覆蓋率，優(yōu)化人均用地面積，以此緩解天津市的土地資源承載力方面的壓力。同時(shí)建議使建設(shè)用地還林、還草、還耕，逐步向生態(tài)用地類型轉(zhuǎn)化，提高天津市土地利用率，以優(yōu)化天津市土地資源。