韋蘆桂，周 興，龐 麗

（南寧師范大學(xué)自然資源與測繪學(xué)院，廣西 南寧 530001）

國土空間是承載人類生存和國民經(jīng)濟發(fā)展的重要載體和核心要素。1978—2016 年期間，我國年均城鎮(zhèn)化以1.01%[1]的速率增長，由于城市的盲目擴張造成的耕地流失、生態(tài)空間被擠占[2]、國土開發(fā)混亂[3]等問題日益突出。構(gòu)建科學(xué)、合理的國土空間開發(fā)格局成為實現(xiàn)區(qū)域國土空間可持續(xù)發(fā)展的重要基礎(chǔ)。黨的十八大以來，習(xí)總書記反復(fù)強調(diào)生態(tài)文明建設(shè)，提出在現(xiàn)代化建設(shè)中，要整體規(guī)劃國土空間開發(fā)，盡可能集中集約利用國土空間，減少對自然生態(tài)空間的占用。2017 年，國家下發(fā)的《全國國土規(guī)劃綱要（2016—2030）》中更進一步提出科學(xué)劃定城鎮(zhèn)、農(nóng)業(yè)、生態(tài)空間的重要性[4]，因此在我國經(jīng)濟發(fā)展新常態(tài)的背景下，統(tǒng)籌“城鎮(zhèn)、農(nóng)業(yè)、生態(tài)”空間用地，對國土空間利用質(zhì)量進行科學(xué)的評價是構(gòu)建科學(xué)、合理的國土空間開發(fā)格局以及促進我國國土資源合理開發(fā)和保護的重要前提。

目前，學(xué)術(shù)界對國土空間利用質(zhì)量評價的研究尚處于探索階段，已有的研究主要集中在內(nèi)涵、分類、評價等方面。國外關(guān)于國土空間利用質(zhì)量評價的具體研究較少，評價思路和方法主要是借鑒于土地利用、集約利用、質(zhì)量評價等相關(guān)研究[5]。國內(nèi)關(guān)于國土空間質(zhì)量的研究主要集中在以下2 個方面：一是對國土空間利用質(zhì)量內(nèi)涵、評價思路進行理論研究[6-7]；二是對國土空間利用質(zhì)量評價及系統(tǒng)要素間相互關(guān)系進行研究。已有研究多從“三生空間”或其中的單一空間進行國土生態(tài)空間質(zhì)量評價[8-9]，研究方法主要有綜合指數(shù)模型、耦合度協(xié)調(diào)度模型、TOPSIS 評價模型等[10-12]，評價單元多基于城市群尺度展開。綜上所述，關(guān)于國土空間利用質(zhì)量的現(xiàn)有研究角度相對單一，關(guān)于省、市、縣域尺度下的“三區(qū)空間”利用質(zhì)量研究仍較少。

基于此，筆者以廣西14 個市為研究對象，從“城鎮(zhèn)—農(nóng)業(yè)—生態(tài)”視角并結(jié)合研究區(qū)的實際概況建立相適應(yīng)評價指標體系，利用熵權(quán)物元模型評價廣西國土空間利用質(zhì)量，進行時空差異分析，并提出相應(yīng)對策建議，為提高廣西國土空間利用效率、制定國土空間開發(fā)及優(yōu)化戰(zhàn)略提供參考。

1 研究區(qū)域概況及數(shù)據(jù)來源

1.1 研究區(qū)概況

廣西壯族自治區(qū)（簡稱廣西）位于我國西南沿海，南臨北部灣，西南與越南接壤，是西南最快速便捷的出海關(guān)口，是東盟與中國大陸經(jīng)濟交往的重要橋梁。全區(qū)土地面積約23.67 萬km2，現(xiàn)轄14 個地級市。廣西地勢西北高，東南低，屬山地丘陵性盆地地貌，喀斯特地貌分布較廣，約占廣西土地總面積的38%，土地利用較為困難。近幾年，廣西社會經(jīng)濟快速發(fā)展，2018 年GDP 達20 352.51 億元，相較2017 年增長了6.8%。隨著工業(yè)化、城鎮(zhèn)化的加速，在國家實施最嚴格的耕地保護和節(jié)約用地制度下，土地生態(tài)問題逐漸凸顯，2018 年，廣西水土流失面積達246.41 萬hm2，約占全區(qū)土地面積的11%。

1.2 數(shù)據(jù)來源

以廣西14 個市為基本研究單元，數(shù)據(jù)主要源于2010—2019 年《廣西統(tǒng)計年鑒》《城市統(tǒng)計年鑒》《廣西環(huán)境統(tǒng)計年鑒》及各市統(tǒng)計年鑒、統(tǒng)計公報、環(huán)境質(zhì)量公報等。

2 評價指標體系及方法

2.1 指標體系構(gòu)建

通過借鑒國內(nèi)外學(xué)者對于國土空間利用質(zhì)量的概念定義[11-13]，將國土空間利用質(zhì)量定義為：在一定地域范圍內(nèi)，人類遵循國土空間自然屬性及其發(fā)展規(guī)律，從事生產(chǎn)和生活行為而產(chǎn)生的滿足人和自然界發(fā)展需求能力的所有特性總和。主要反應(yīng)國土單元內(nèi)多種不同屬性綜合影響效應(yīng)程度。因此筆者從“城鎮(zhèn)—農(nóng)業(yè)—生態(tài)”3 個方面構(gòu)建廣西國土空間利用質(zhì)量指標體系，具體見表1。

2.2 評價方法

2.2.1 數(shù)據(jù)標準化及權(quán)重的確定 （1）數(shù)據(jù)標準化方法。采用極差標準化法進行原始數(shù)據(jù)的處理，方法見公式（1）和（2）。式中，Zij表示第i 個指標第j 年的標準化值；Xij是第i 個指標第j 年的初始值，Ximax和Ximin分別表示第i 個指標在所有研究年份內(nèi)的最大值和最小值；α=0.9[14]。其中，公式（1）適用于正項指標，公式（2）適用于負向指標。（2）權(quán)重確定。采用熵權(quán)法確定各個指標的權(quán)重（見表1），熵值法已經(jīng)很成熟，具體計算過程不予贅述。

表1 廣西國土空間利用質(zhì)量評價指標體系

2.2.2 物元模型 物元模型是蔡文于教授20 世紀80年代提出的，用于研究解決因子不相容的復(fù)雜問題，適用于多因子綜合評價[15]。一般步驟是：設(shè)定物元—確定物元的經(jīng)典域和節(jié)域—確定待判物元—確定關(guān)聯(lián)函數(shù)—計算綜合關(guān)聯(lián)度—判定評價級。具體方法見公式（3）～（8）。

（1）建立國土空間利用質(zhì)量物元矩陣。國土空間利用質(zhì)量物元可用有序三元組R=（P,C,V），其中R為n 維國土空間利用質(zhì)量物元，P 為所描述對象，C表示其特征向量的評價指標，v 為特征向量C 對應(yīng)的量值（實測值）。

（2）建立經(jīng)典物元和節(jié)域物元。國土空間利用質(zhì)量的經(jīng)典物元矩陣可表示為：

國土空間利用質(zhì)量的節(jié)域矩陣可表示為：

式中，P0為國土空間利用質(zhì)量評價標準的第0等級，ci為國土空間利用質(zhì)量評價指標體系中的指標，區(qū)間v0i=為P0關(guān)于ci規(guī)定的量值范圍，其組成的物元稱為經(jīng)典物元；由集合國土空間利用質(zhì)量評價標準等級全體P，區(qū)間vpi=為P 關(guān)于ci所取得值范圍，其組成的物元稱為節(jié)域物元；顯然有v0i∈vpi（i=1，2，…，n）。

（3）計算關(guān)聯(lián)函數(shù)值。關(guān)聯(lián)函數(shù)表示物元的量值取值為實軸上一點時物元復(fù)合要求的范圍程度。廣西國土空間利用質(zhì)量的關(guān)聯(lián)函數(shù)定義為：

其中

（4）綜合關(guān)聯(lián)度及判別準則。若vk∈vpk，則由公式（8）計算p 與P0的綜合關(guān)聯(lián)度。

根據(jù)物元模型中的經(jīng)典域和節(jié)域計算可得經(jīng)典域和節(jié)域物元矩陣，它對國土空間利用質(zhì)量標準的參照也是關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一，目前國土空間利用質(zhì)量評級評價還沒有統(tǒng)一的標準，參考相關(guān)學(xué)者研究[11]以及廣西實際情況將廣西國土空間利用質(zhì)量劃分為4 個等級：高質(zhì)量（Ⅰ）、中高質(zhì)量（Ⅱ）、中低質(zhì)量（Ⅲ）、低質(zhì)量（Ⅴ）。同時參照《生態(tài)市、生態(tài)省建設(shè)指標（試行）》的標準值、全國平均值、《國家環(huán)境保護模范城市考核指標實施細則》等標準及相關(guān)國土空間利用質(zhì)量評價研究成果確定廣西國土空間利用質(zhì)量的評價標準，即評價區(qū)經(jīng)典域物元和節(jié)域物元矩陣，如表2所示。

3 結(jié)果與分析

3.1 廣西國土空間利用質(zhì)量時間變化分析

3.1.1 廣西國土空間利用質(zhì)量整體情況分析 由公式（1）～（8）計算出廣西2009—2018 年國土空間利用質(zhì)量對應(yīng)高質(zhì)量（Ⅰ）、較高質(zhì)量（Ⅱ）、中等質(zhì)量（Ⅲ）、低質(zhì)量（Ⅴ）4 個等級的綜合關(guān)聯(lián)度，并根據(jù)最大值原則[16]判斷各年份和各城市所處利用質(zhì)量等級（表3）。根據(jù)評價等級結(jié)果，繪制2009—2018 年廣西國土空間（S）和3 個子系統(tǒng)空間城鎮(zhèn)空間（A）、農(nóng)業(yè)空間（B）、生態(tài)空間（C）及廣西14 個市的國土 空間利用質(zhì)量等級時序變化趨勢圖（圖1 和圖2）。2009—2018 年，廣西國土空間利用質(zhì)量等級由低向高轉(zhuǎn)化。城鎮(zhèn)空間中城鎮(zhèn)化率和社會發(fā)展投資、城鎮(zhèn)居民可支配收入、地均二、三產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值等經(jīng)濟條件的持續(xù)增加以及交通、教育、衛(wèi)生等公共服務(wù)水平在不斷提高，城鎮(zhèn)空間效益水平逐年提升，此外，雖然城鎮(zhèn)化率的提高也給生態(tài)空間增加壓力，但森林覆蓋率、自然保護區(qū)域、空氣質(zhì)量等一直在“中等—較高質(zhì)量”浮動，各指標共同作用使得生態(tài)空間效益水平?jīng)]有出現(xiàn)較大下降趨勢，而主要體現(xiàn)在了農(nóng)業(yè)空間中人均耕地面積的不斷減少和耕地糧食貢獻率、土地墾殖率的降低。

表2 經(jīng)典域和節(jié)域沒模型矩陣

圖1 2009—2018 年廣西國土空間利用質(zhì)量變化趨勢

圖2 2009—2018 年廣西各市國土空間利用質(zhì)量變化趨勢

3.1.2 廣西國土空間各子系統(tǒng)空間利用質(zhì)量情況分析 依據(jù)表3分析，2009—2018年，城鎮(zhèn)空間利用質(zhì)量由“低質(zhì)量”轉(zhuǎn)為“較高質(zhì)量”水平，主要是因為城鎮(zhèn)空間中占較大比重的地均固定資產(chǎn)投資和城鎮(zhèn)化率分別較穩(wěn)定的保持在“中等質(zhì)量”和“較高質(zhì)量”水平，且變化幅度較小，有效的人口政策使人口總數(shù)保持較穩(wěn)定的速率增長，城鎮(zhèn)化進程的加快使地區(qū)經(jīng)濟水平提高，居民日常住房、生活保障水平在逐年提高，促進城鎮(zhèn)空間利用質(zhì)量整體水平的提高；對于農(nóng)業(yè)空間而言，2009—2018 年，利用質(zhì)量從“中等質(zhì)量”轉(zhuǎn)化為“較高質(zhì)量”，其中農(nóng)業(yè)空間中占比最大的土地墾殖率、人均耕地面積于2009—2014 年均在下降，雖然有效灌溉系數(shù)、地均農(nóng)林牧漁業(yè)總產(chǎn)值、耕地糧食貢獻率等指標在提高，但均處于“中等質(zhì)量”，2015 年農(nóng)業(yè)空間質(zhì)量依舊沒能實現(xiàn)“中等”向“較高”質(zhì)量的跨越，2015—2018 年，土地墾殖率和各指標在不斷提升，有利于農(nóng)業(yè)空間利用從“中等質(zhì)量”向“較高質(zhì)量”轉(zhuǎn)化；對于生態(tài)空間而言，2009—2018 年，利用質(zhì)量從“低質(zhì)量”提升為“高質(zhì)量”，但總體呈“較高質(zhì)量”水平。在生態(tài)空間占權(quán)重較大的人均公園綠地面積、森林覆蓋率和自然保護區(qū)面積比例這3 項指標基本保持上升趨勢，SO2排放強度有所下降，生態(tài)空間各指標相互影響和作用最終拉動生態(tài)空間關(guān)聯(lián)度水平的上升，使生態(tài)空間利用質(zhì)量水平不斷提高。

表3 2009—2018 年廣西國土空間利用質(zhì)量綜合關(guān)聯(lián)度及利用質(zhì)量等級

3.1.3 廣西各市國土空間利用質(zhì)量情況分析 從廣西各城市來看，2009—2018 年國土空間利用質(zhì)量變化趨勢類型可分成3 類，第一類城市有南寧、柳州、桂林和北海，它們的國土空間利用質(zhì)量變化趨勢較為相似，2009 年國土空間利用質(zhì)量狀態(tài)除柳州處于“低質(zhì)量”外，另外3 個城市均處于“中等質(zhì)量”水平，2012—2014 年間，4 個城市相繼進入“較高質(zhì)量”和“高質(zhì)量”狀態(tài)，并保持較好的發(fā)展態(tài)勢，在2018 年，南寧和北海率先達到“高質(zhì)量”水平，柳州和桂林依舊保持“較高質(zhì)量”水平發(fā)展；第二類城市有梧州、防城港、欽州、貴港、玉林、來賓和崇左共7 個城市，相較于第一類城市的國土空間質(zhì)量變化趨勢，它們在2009 年均處于“低質(zhì)量”水平，并集中于2010—2013 年向“中等質(zhì)量”等級轉(zhuǎn)化，到2018 年均達到“較高質(zhì)量水平”；第三類城市有百色、賀州和河池，這3 個城市在2009—2018 年間，國土空間利用質(zhì)量總體水平較低，等級狀態(tài)不穩(wěn)定且升降變化也更為明顯，其中百色國土空間利用質(zhì)量等級變化最為明顯，分別以2013 年、2015 年、2017 年為變動節(jié)點，在“低質(zhì)量—中等質(zhì)量”區(qū)間轉(zhuǎn)化，并在2018 年達到中等質(zhì)量?？傮w上說，廣西14個市國土空間利用質(zhì)量水平雖然明顯波動，但大體上均呈現(xiàn)出上升的趨勢，發(fā)展總體是朝著良性的方向。

3.2 廣西國土空間利用質(zhì)量空間變化分析

以市為單元，選取2009 年、2014 年、2018 年作為典型年份分析廣西14 個市的國土空間利用質(zhì)量及城鎮(zhèn)、農(nóng)業(yè)、生態(tài)3 個子空間的利用質(zhì)量情況及分布狀況，結(jié)果見表4 和圖3。2009—2018 年廣西各市國土空間質(zhì)量等級具有一定的集聚效應(yīng)，在空間上大致呈桂西北—桂東南逐步上升格局分布，且以崇左、百色、河池及梧州等處于“中等質(zhì)量”和“較高質(zhì)量”水平為主體構(gòu)成的“倒C 型”格局分割南寧、北海、柳州及桂林等質(zhì)量利用水平較高的城市。具體從3 個子系統(tǒng)空間變化來看，2009—2018 年，廣西城鎮(zhèn)空間利用具有“團狀集聚，中部優(yōu)先”的空間分布特征。其中南寧和柳州一直領(lǐng)先于其他各市，南寧和柳州不僅分別是廣西首府和廣西第一大工業(yè)城市，也是二三產(chǎn)業(yè)的集聚城市，能引導(dǎo)大量商貿(mào)交流和人口聚集，因此城市經(jīng)濟發(fā)展迅速，城鎮(zhèn)化水平、城鎮(zhèn)路網(wǎng)密度、科、教、文、衛(wèi)等設(shè)施完善，空間效益水平較高；城鎮(zhèn)空間利用總體水平次于南寧和柳州的主要是以北海、欽州、防城港等屬于北部灣國家級重點的城市群，具有臨海發(fā)展的區(qū)位優(yōu)勢，容易招商引資、擴大發(fā)展，因此該地區(qū)基礎(chǔ)設(shè)施、公共服務(wù)等條件能承受較強規(guī)模的人類活動和經(jīng)濟發(fā)展，城鎮(zhèn)空間利用水平提升潛力較高。而來賓、崇左、百色、賀州等市由于歷史和地理因素，經(jīng)濟發(fā)展滯后，該地區(qū)人口密度、城鎮(zhèn)化水平、地均二三產(chǎn)業(yè)GDP 等經(jīng)濟指標處于較低水平，城鎮(zhèn)空間利用水平較低。

2009—2018 年，農(nóng)業(yè)空間較高和高質(zhì)量利用空間基本分布在土地資源條件較好的桂中、桂南地區(qū)，且以片狀形式集聚。其中南寧、貴港、玉林這3 個城市的農(nóng)業(yè)空間利用質(zhì)量水平基本同步，且領(lǐng)先其他各市；來賓和桂南地區(qū)的北海、防城港、崇左等市僅隨其后，主要原因：桂中、桂南地區(qū)土地肥沃，耕地資源較豐富，土地墾殖率相對較高，近年糧食播種面積、基礎(chǔ)電力及農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的大規(guī)模投入，桂中、桂南地區(qū)的農(nóng)業(yè)空間規(guī)模發(fā)展態(tài)勢良好，空間效益水平較高。農(nóng)業(yè)空間低和中等利用質(zhì)量空間包括百色、河池、柳州、桂林、賀州、梧州，主要在桂西北地區(qū)和桂東北地區(qū)，該地區(qū)喀斯特地貌集中連片分布，耕地資源較少，且大部分地區(qū)耕地的土壤肥力不高，人均耕地面積和土地墾殖率等指標均基本處于中等水平以下，農(nóng)業(yè)自然生產(chǎn)條件較差，在農(nóng)業(yè)空間規(guī)模的擴大及利用程度的增強方面均有所限制。

表4 2009—2018 年廣西各市國土空間利用質(zhì)量等級

圖3 2009—2018 年廣西國土空間質(zhì)量空間差異

2009—2018 年，生態(tài)空間利用質(zhì)量變化較明顯，整體上看呈現(xiàn)“西北部高，東南部低”且具有連片均衡分布的空間特征。其中生態(tài)空間較高和高質(zhì)量利用空間主要分布在桂北、桂西北和桂東北，主要包括百色、河池、桂林、賀州、梧州等城市，該地區(qū)生態(tài)資源豐富，自然保護區(qū)覆蓋率較大，區(qū)域內(nèi)水資源充沛，森林覆蓋率較高，且是廣西水源涵養(yǎng)和水土保持的重要區(qū)域，生態(tài)空間的規(guī)模及保障水平均較高。生態(tài)空間中等質(zhì)量及低質(zhì)量利用空間主要分布在桂南地區(qū)，該地區(qū)生態(tài)資源不豐富，大部分以城市開發(fā)建設(shè)為主，資源過度開發(fā)、水土資源不合理利用、空氣的污染問題較突出，因此森林覆蓋率、污水處理率、空氣質(zhì)量優(yōu)良率幾乎處于“中等質(zhì)量”水平，即使該地區(qū)地形較為平坦、交通便利，但在社會經(jīng)濟快速發(fā)展的同時未能科學(xué)合理地利用生態(tài)空間。

4 結(jié)論與建議

基于“城鎮(zhèn)、農(nóng)業(yè)、生態(tài)”3 類空間視角，運用物元模型對2009—2018 年廣西國土空間利用質(zhì)量進行評價及時空差異分析，得出結(jié)論：時間變化上，廣西國土空間利用質(zhì)量整體水平呈上升趨勢，其中農(nóng)業(yè)空間變化較穩(wěn)定，城鎮(zhèn)空間和生態(tài)空間波動幅度較大，對區(qū)域空間利用質(zhì)量總體水平影響較大，土地墾殖率、人均可利用水資源、空氣質(zhì)量達標率等指標一直浮動在“低—中等”狀態(tài)，影響區(qū)域國土空間利用質(zhì)量水平的提高；空間差異上，大致呈現(xiàn)出桂西南—桂東逐步上升的分布格局，其中城鎮(zhèn)、農(nóng)業(yè)、生態(tài)3 個子系統(tǒng)的空間利用在空間分布上也各具差異，且均呈現(xiàn)出4 個利用質(zhì)量等級類型，但總的來說，其特征與各城市經(jīng)濟社會發(fā)展趨勢基本吻合。

基于以上研究結(jié)果，對廣西國土空間利用質(zhì)量提升提出以下建議：（1）對于城鎮(zhèn)空間，要優(yōu)化城鎮(zhèn)用地和布局，充分利用低效用地，提高城鎮(zhèn)空間利用強度，同時廣西要繼續(xù)依托西部大開發(fā)、東盟、北部灣經(jīng)濟開發(fā)區(qū)等國家政策和資金的支持，加大對各市鎮(zhèn)的優(yōu)勢產(chǎn)業(yè)和基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)投入，促進產(chǎn)業(yè)集聚、設(shè)施保障、城鎮(zhèn)化水平及城鎮(zhèn)空間利用效益的提升；（2）對于農(nóng)業(yè)空間，要強化耕地和基本農(nóng)田保護，在保障現(xiàn)有耕地資源數(shù)量穩(wěn)定的同時要加大土地整復(fù)墾力度，增加耕地面積；同時完善農(nóng)用地基礎(chǔ)設(shè)施，改善農(nóng)業(yè)生產(chǎn)條件，加強“農(nóng)牧漁結(jié)合，種養(yǎng)一體化”生產(chǎn)，大力提高農(nóng)業(yè)各類資源和空間利用率；（3）對于生態(tài)空間，要合理控制城市擴張速度，守好各市生態(tài)紅線區(qū)域內(nèi)本底資源，促進生態(tài)空間自然保障水平的提高，同時要結(jié)合當?shù)貙嶋H情況，轉(zhuǎn)變經(jīng)濟發(fā)展方式，積極向“低成本、少污染、高產(chǎn)出”的產(chǎn)業(yè)發(fā)展，加大對生態(tài)治理的合理投入，緩解生態(tài)環(huán)境的承載壓力，促進生態(tài)空間利用水平的提高。