白玉娟, 洪增林,, 薛旭平, 石 衛(wèi)

(1.長安大學 土地工程學院, 西安 710054; 2.陜西省地質調查院, 西安 710054;3.陜西省水工環(huán)地質調查中心, 西安 710068; 4.陜西省城市地質與地下空間工程技術研究中心, 西安 710068)

隨著工業(yè)化和城市化進程的不斷推進，耕地不斷被占用，土地供求矛盾日益突出，城市迅速擴張，出現(xiàn)了大量的閑置土地和低效用地。土地作為不可再生資源，要解決這一矛盾，根本途徑在于內部挖潛，因此，土地集約利用顯得尤為必要[1-2]。與此同時，面對資源約束趨緊、環(huán)境污染嚴重、生態(tài)系統(tǒng)退化的嚴峻形勢，加強生態(tài)文明建設，實現(xiàn)區(qū)域綠色發(fā)展是一項重要舉措[3]。土地利用的集約化與生態(tài)文明建設，兩者相互促進、相互影響，一方面，隨著土地投入水平的增加和產(chǎn)出效果的增強，土地集約利用水平提升，同時促進區(qū)域經(jīng)濟增長，生態(tài)環(huán)境質量得到改善；另一方面，粗放的土地利用方式造成資源浪費和環(huán)境污染，生態(tài)環(huán)境質量變差，也意味著土地集約利用水平降低，二者發(fā)展均受到制約。而研究兩者的耦合協(xié)調發(fā)展，則是同步提升土地集約利用水平和生態(tài)文明建設程度，使兩者相互促進，共同進步，達到城市土地合理利用和可持續(xù)發(fā)展，具有很強的現(xiàn)實意義。

近年來，國內有關學者開展了大量土地集約利用研究，從研究對象來看，主要側重建設用地[4-6]、耕地[7-8]、城鄉(xiāng)結合部[9]、開發(fā)區(qū)等[10-11]比較微觀的方面，對城市及城市群的宏觀研究較少；從研究方法來看，因其具有一定的主觀性，定性研究[12-13]較少，定量研究中，多采用全排列多邊形[14-15]、熵權法[16-17]、ESDA模型[18-19]、組合賦權法[20-21]、耦合研究等[22-23]方法，熵權法被廣泛用于確定指標權重，城市群作為一個城市的集合體，可運用ESDA模型分析各城市的空間聚集性；從研究尺度來看，對區(qū)域的時空研究[24]較多。此外，也有部分學者在土地集約利用與生態(tài)“耦合發(fā)展”方面開展了少量探索性研究，例如生態(tài)化、生態(tài)效率等[1,25]?？傮w來看，對土地集約利用單方面的研究較為成熟，且研究區(qū)域多為單個城市或東部發(fā)達城市，而對于城市群這一獨特的城市群落集合體的研究少有涉及，尤其是深居內陸較不發(fā)達的關中平原城市群更是突出。

關中平原城市群作為西部地區(qū)重要的城市群，是西部地區(qū)面向東中部地區(qū)的重要門戶，國家專門制定《關中平原城市群發(fā)展規(guī)劃》，培育發(fā)展關中平原城市群，引領和支撐西北地區(qū)開發(fā)開放，推進西部大開發(fā)，努力將其建設為具有國際影響力的國家級城市群、內陸改革新高地，但關中平原城市群現(xiàn)在突出問題是生態(tài)系統(tǒng)相對脆弱，資源環(huán)境約束加劇，在后續(xù)發(fā)展中要加強生態(tài)文明建設和生態(tài)環(huán)境保護，構建“兩屏、一帶、多廊、多點”的生態(tài)安全格局[26]。因此，研究其土地集約利用和生態(tài)文明建設之間的關系顯得尤為重要?；谝陨戏治?，本文選取關中平原城市群的9個地級市為研究區(qū)域，試圖基于熵權法—PSR模型，從土地集約利用和生態(tài)文明建設兩大方面構建評價指標體系，研究土地集約利用水平和生態(tài)文明建設的機理及變化趨勢，進一步研究兩者之間的相互作用關系，分析其時空分布格局，以期為城市建設和土地利用提供科學參考。

1 研究區(qū)概況

關中平原城市群地理位置介于104°34′—112°34′E，33°34′—36°56′N，位于陜西、山西、甘肅三省范圍內，區(qū)域總面積11.55萬km2，以西安市為中心，包括陜西省的西安市、銅川市、寶雞市、咸陽市、渭南市，山西省的運城市、臨汾市和甘肅省的天水市、平?jīng)鍪?，?個地級市。區(qū)位交通優(yōu)勢明顯，是西部地區(qū)的第二大城市群，2018年末常住人口3 960.62萬人，地區(qū)生產(chǎn)總值1.91萬億元，經(jīng)濟綜合實力僅次于成渝城市群。關中平原城市群是華夏文明的重要發(fā)祥地，是古絲綢之路的起點，承載著中華民族的歷史榮耀和厚重記憶。但經(jīng)濟發(fā)展水平與東部城市尚有差距，城市群內部各城市差距較大。生態(tài)系統(tǒng)相對脆弱，森林覆蓋率41.4%，城市綠化覆蓋率39.98%，工業(yè)固體廢物綜合利用率78.24%，主要河流水質污染嚴重，地下水超采問題突出，空氣質量優(yōu)良率61.37%，大氣環(huán)境污染情況嚴峻。城市發(fā)展和經(jīng)濟增長加劇了資源浪費和資源約束，可利用資源數(shù)量日漸減少，資源約束越來越明顯。因此，選擇關中平原城市群作為研究區(qū)域具有代表性。

2 數(shù)據(jù)來源與研究方法

2.1 數(shù)據(jù)來源

本文主要涉及與城市土地集約利用及生態(tài)文明建設相關的土地投入水平、利用強度、產(chǎn)出效果、集約利用發(fā)展趨勢和生態(tài)文明壓力、狀態(tài)、響應指標數(shù)據(jù)，包括人口、經(jīng)濟、城市建設和環(huán)境幾個方面，其中，城市道路面積、建成區(qū)比例等城市建設數(shù)據(jù)主要來源于《中國城市統(tǒng)計年鑒(2010—2018)》，常住人口、GDP、財政收入/支出、固定資產(chǎn)投資、空氣質量、廢物處理率等人口、經(jīng)濟和環(huán)境數(shù)據(jù)來源于《陜西省統(tǒng)計年鑒(2010—2019)》、《山西省統(tǒng)計年鑒(2010—2019)》、《甘肅省統(tǒng)計年鑒(2010—2019)》，部分數(shù)據(jù)以各市的《統(tǒng)計年鑒(2010—2019)》和《國民經(jīng)濟和社會發(fā)展統(tǒng)計公報(2009—2018)》為補充。

2.2 研究方法

文章選用基于熵權法—PSR模型的方法，從壓力、狀態(tài)、響應3個方面全面細致地分析生態(tài)文明狀況，構建評價指標體系，應用客觀賦權法——熵權法確定指標權重，考慮指標的貢獻率，利用指標之間的差異性確定權重。同時，城市在發(fā)展過程中不僅要考慮土地集約利用和生態(tài)文明建設，更應該注重兩者之間的相互關系，使兩者相互促進，同步提升，耦合協(xié)調度模型能夠很好地分析兩者之間的相互作用及耦合度，ESDA模型則是直觀地反映各城市的耦合度在研究區(qū)域內的空間集聚性。

2.2.1 基于熵權法—PSR模型的評價指標體系構建 PSR(Pressure-State-Response)模型，即“壓力—狀態(tài)—響應”模型，最初是由加拿大統(tǒng)計學家David等[27]提出的。20世紀80—90年代，經(jīng)濟合作與發(fā)展組織(OECD)和聯(lián)合國環(huán)境規(guī)劃署(UNEP)共同將其發(fā)展用于環(huán)境問題研究，是環(huán)境質量評價中分析生態(tài)系統(tǒng)健康問題的最常用模型之一。生態(tài)文明的建設主要是分析生態(tài)系統(tǒng)面臨的壓力，目前的狀態(tài)及對應做出的響應，PSR模型能夠較全面地包含生態(tài)文明建設的研究內容。在土地評價工作中，指標權重的確定是其關鍵環(huán)節(jié)，熵權法通過計算指標的信息熵，依據(jù)指標的相對變化程度對土地集約利用和生態(tài)文明建設的影響來決定每個指標的權重[28]，能突出局部差異的權重，具有較高的可信度。信息熵越小，指標值的變異程度越大，提供的信息量越多，在綜合評價中的作用越大，指標權重越大，反之，信息熵越小，指標權重越小[29]。

設Xij為第i個地區(qū)第j個指標的數(shù)值，i=1，2，…，m；j=1，2，…，n；m為地區(qū)數(shù)量；n為指標數(shù)。

(1) 指標數(shù)據(jù)標準化。采用極差標準化法對數(shù)據(jù)消除量綱、正負向的差異。

(1)

(2)

式中:Pij為第i個地區(qū)第j個指標的標準化數(shù)值。Xmax和Xmin分別為各評價指標原始數(shù)據(jù)的最大值和最小值。同時0≤Pij≤1。

(2) 計算第j項指標的熵值Ej。

(3)

(3) 計算第j項指標的信息效用值Dj。

對第j項指標，指標值的信息效用值越大，對方案評價的作用就越大，熵值就越小。

Dj=1-Ej

(4)

(4) 確定第j項指標的熵權Wj。

(5)

(6) 計算綜合評價值Fi。

(6)

式中：Fi為第i個地區(qū)的土地集約利用評價值和生態(tài)文明建設評價值。

2.2.2 耦合協(xié)調度模型 耦合協(xié)調度表示兩個或兩個以上系統(tǒng)之間的相互影響、相互作用，通過分析土地集約利用與生態(tài)文明建設之間的協(xié)調耦合關系，可以研究兩者之間的相互依賴、相互制約機制，因此本文引入耦合協(xié)調度模型[30]，研究關中平原城市群各城市的土地集約利用與生態(tài)文明建設之間的相互作用及兩者之間發(fā)展的協(xié)調性，計算耦合協(xié)調度，劃分協(xié)調發(fā)展類型。

(1) 耦合度模型

(7)

式中：FL，F(xiàn)S分別為土地集約利用水平和生態(tài)文明建設程度；C為兩個系統(tǒng)的耦合度；其中C的取值范圍為[0,1]；C越大，耦合作用越好，C越小，耦合作用越差。

(2) 協(xié)調指數(shù)模型

T=αFL+βFS

(8)

式中：T為土地集約利用和生態(tài)文明建設的協(xié)調指數(shù)；α，β分別表示各系統(tǒng)的重要性程度，研究認為土地利用與生態(tài)文明同等重要，因此取α=β=0.5。

(3) 耦合協(xié)調度模型

(9)

式中:D為系統(tǒng)的耦合協(xié)調度。

結合相關研究[3,25]和實際情況，將城市土地集約利用與生態(tài)文明建設發(fā)展的耦合協(xié)調性進行類型劃分，見表1。

2.2.3 ESDA模型 ESDA(Exploratory Spatial Data Analysis)模型是通過描述對象的空間分布格局并對其可視化表示，研究變量在研究區(qū)域上的空間集聚現(xiàn)象，分析研究對象之間的相互作用機制。模型指標一般包括全局莫蘭指數(shù)和局部莫蘭指數(shù)[2,31]，其公式如下：

表1 耦合協(xié)調度類型劃分

(1) Global Moran′sI指數(shù)：

(10)

(11)

式中:Wij為空間權重矩陣,空間相鄰Wij=1,空間不相鄰Wij=0,Xi為第i區(qū)域的觀測值;Xj為第j區(qū)域的觀測值;n為樣本個數(shù)。

I的取值范圍為[-1,1]，當I>0時，各地區(qū)空間正相關，當I<0時，各地區(qū)空間負相關。I越接近于1，空間相關性越強，集聚性越強，反之，I越接近于-1，空間離散程度越大。

(2) Local Moran′sI指數(shù)：

(12)

Ii描述區(qū)域與周圍顯著的相似值之間區(qū)域的空間集聚程度，Ii>0表示與周圍差異較小，Ii<0表示與周圍差異較大。

2.3 指標體系構建

本文在前人研究[2,3,25]基礎上，參考相關資料，遵循綜合性、地域差異性、代表性及可操作性等原則選取土地集約利用的評價指標，土地集約利用的實質是通過增加單位土地面積的生產(chǎn)要素投入、引用先進的技術、改進土地管理方法、優(yōu)化土地利用結構等方法來提高土地利用的產(chǎn)出效益行為。由于土地投入水平影響土地的產(chǎn)出率及土地集約度，土地利用強度和土地產(chǎn)出效果最直接反映土地集約程度、方式和產(chǎn)物，其中，土地產(chǎn)出效果主要選取地均財政收入、地均二三產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值、地均社會消費品零售額和農(nóng)村居民人均可支配收入4項經(jīng)濟指標直觀地反映土地的產(chǎn)出效果，此外，土地集約利用發(fā)展趨勢也是必不可少的一項；因此，從土地投入水平、利用強度、產(chǎn)出效果、集約利用發(fā)展趨勢4個方面選取14項指標對土地集約利用水平進行研究。

對生態(tài)文明建設的研究則是依據(jù)PSR模型，建立生態(tài)文明壓力、狀態(tài)、響應3個準則層。其中，生態(tài)文明壓力是在城市發(fā)展過程中，人類不斷向自然環(huán)境中索取所需的各種資源，同時又向環(huán)境排放廢棄物，對環(huán)境造成破壞；生態(tài)文明狀態(tài)是在一定時間段內生態(tài)環(huán)境的變化；生態(tài)文明響應是城市發(fā)展主體為了減輕對生態(tài)環(huán)境的負面影響，采取的一系列補救措施。因此從生態(tài)文明壓力、狀態(tài)和響應3個方面選取12項指標。PSR模型能夠體現(xiàn)城市發(fā)展與生態(tài)文明建設之間的相互作用關系及城市發(fā)展對生態(tài)文明的影響機理，并對集約利用后果進行評估，保護城市生態(tài)環(huán)境，推進綠色健康發(fā)展。文章最終共選取26個評價指標(表2)。

表2 土地集約利用與生態(tài)文明建設耦合發(fā)展水平指標體系

3 結果與分析

3.1 土地集約利用水平與生態(tài)文明建設分析

本文根據(jù)熵權法模型，對收集的2009—2018年相關評價指標數(shù)據(jù)進行分析，獲得關中平原城市群城市土地集約利用水平和生態(tài)文明建設的評價結果(表3，圖1)。

表3 關中平原城市群平均指數(shù)計算結果

2009—2018年，關中平原城市群各個城市的土地集約利用水平均呈平穩(wěn)上升趨勢(圖1A)，平均利用水平從0.231 5上升至0.669 7(表3)，可見在《關中平原城市群發(fā)展規(guī)劃》的指導下，城市土地集約利用水平正在穩(wěn)步提升。具體來看，部分城市在不同年份出現(xiàn)略微下降的現(xiàn)象，寶雞市在2012年，西安市、天水市和平?jīng)鍪性?011年出現(xiàn)略微下降的現(xiàn)象，后又回升，這是因為近幾年城市發(fā)展速度飛快，建設用地規(guī)模不斷增加，GDP、人口和固定資產(chǎn)投資的增長速度緩于用地增加速度，導致彈性系數(shù)偏小，土地集約利用趨勢降低，城市土地集約利用水平有所降低。此外，需要注意的是，在圖中咸陽市2017年出現(xiàn)了城市土地集約利用水平明顯下降的趨勢，這主要是因為陜西省設立了西咸新區(qū)，并于2017年1月劃歸西安代管，導致咸陽市人口密度、地均固定資產(chǎn)投入驟減，造成了咸陽市土地集約利用水平的下降。

2009—2018年關中平原城市群的生態(tài)文明建設程度呈波動上升趨勢(圖1B)，各個城市通過不斷加強生態(tài)文明建設，優(yōu)化城市環(huán)境，平均指數(shù)從2009年的0.339 1上升至2018年的0.750 5(表3)，總體上得到提升。2009—2018年，各市工業(yè)二氧化硫排放量平均降低78.26%，生活垃圾無害化處理率平均提高59.59%，污水處理率平均提高61.9%，人均公共綠地面積平均提高49.59%，建成區(qū)綠化覆蓋率平均提高32.97%，生態(tài)文明壓力的減小和生態(tài)文明響應的提升，使城市生態(tài)文明建設程度不斷提高。各個城市及關中平原城市群平均生態(tài)文明建設程度在2014年出現(xiàn)降低的現(xiàn)象，究其原因是，城市的發(fā)展導致人口增加幅度大，耕地略微減少，人均糧食產(chǎn)量減少，生態(tài)文明狀態(tài)水平下降，城市生態(tài)文明建設程度有所下降，但隨著城市空氣污染情況的改善和森林、綠化面積的增加，生態(tài)文明建設程度總體依然呈上升趨勢。

圖1 城市土地集約利用水平與生態(tài)文明建設程度時空演變

3.2 耦合協(xié)調度時空格局分析

3.2.1 時間變化分析 本文利用耦合協(xié)調度模型計算的關中平原城市群2009—2018年城市土地集約利用和生態(tài)文明建設的耦合協(xié)調度結果顯示城市群經(jīng)歷了“基本協(xié)調發(fā)展→初級協(xié)調發(fā)展→中級協(xié)調發(fā)展→良好協(xié)調發(fā)展”的發(fā)展過程，耦合協(xié)調度逐年上升，從2009年的0.561 6上升至2018年的0.839 8(表4，圖2)。整體而言，關中平原城市群耦合協(xié)調性由基本協(xié)調轉為良好協(xié)調，這說明地方政府在推動城市土地集約利用和促進經(jīng)濟發(fā)展的同時，重視生態(tài)環(huán)境保護，加強生態(tài)文明建設。各省、市出臺了土地集約利用的意見、實施細則等，制定了相關政策、措施，例如推動新農(nóng)村建設以及全國試點小城鎮(zhèn)建設等，推進農(nóng)民集中居住，土地集約利用水平提高。同時，政府注重生態(tài)環(huán)境的保護，嚴格控制污染物排放指標等，大量環(huán)境技術政策的實施減少了廢物排放量，提高了能源利用率，如工廠引進先進技術設備、清潔生產(chǎn)工藝和清潔原料等。山西省作為全國重要的能源基地，生態(tài)環(huán)境比較脆弱，近幾年重點發(fā)展林業(yè)，造林綠化成果顯著，推進了城鄉(xiāng)生態(tài)化。

表4 關中平原城市群耦合協(xié)調度變化

圖2 城市土地利用耦合協(xié)調發(fā)展狀況

3.2.2 空間變化分析 選取2009年、2013年、2018年為主要年份，研究關中平原城市群的土地集約利用與生態(tài)文明建設及耦合協(xié)調度變化(表5)。2009年，耦合協(xié)調類型包括瀕臨失調衰退、基本協(xié)調發(fā)展和初級協(xié)調發(fā)展，對應的城市數(shù)量分別為4，3，2(圖3)，可見耦合協(xié)調性普遍較低。運城、臨汾、西安和銅川市的生態(tài)文明建設程度高于土地集約利用水平，但兩者的絕對水平較低，導致協(xié)調耦合性較低，為瀕臨失調衰退；渭南、咸陽、寶雞市的土地集約利用水平和生態(tài)文明建設程度相當，但整體較低，因此成為基本協(xié)調發(fā)展；天水和平?jīng)鍪械纳鷳B(tài)文明建設程度較高，土地集約利用水平相對較低但也高于其他城市，因此協(xié)調耦合性較好，表現(xiàn)為初級協(xié)調發(fā)展。

表5 主要年份各城市指數(shù)計算結果

2013年城市耦合協(xié)調類型包括初級協(xié)調發(fā)展和中級協(xié)調發(fā)展，對應的城市數(shù)量分別為2，7(圖3)，相較2009年，耦合協(xié)調性有了很大的提升。平?jīng)鍪械耐恋丶s利用水平和生態(tài)文明建設程度在2009—2013年波動變化，增加幅度較小，因此平?jīng)鍪欣^續(xù)保持初級協(xié)調發(fā)展；渭南市的土地集約利用水平和生態(tài)文明建設同步提高，但整體水平依然偏低，因此由基本協(xié)調發(fā)展上升為初級協(xié)調發(fā)展；其他城市隨著兩者的同步提升，且提升幅度較大，城市發(fā)展均由較低水平的耦合協(xié)調發(fā)展提升為中級協(xié)調發(fā)展。2018年城市發(fā)展水平提升為中級協(xié)調發(fā)展和良好協(xié)調發(fā)展，大部分城市均向良好協(xié)調方向發(fā)展，耦合協(xié)調性達到了研究期內的最高水平。咸陽市由于土地集約利用水平仍然相對較低(表5)，生態(tài)文明建設程度與其他城市相當，因此城市發(fā)展繼續(xù)保持中級協(xié)調發(fā)展；其他城市的土地集約利用水平和生態(tài)文明建設程度同步提升，且兩者水平相當，城市發(fā)展表現(xiàn)為良好協(xié)調發(fā)展。

綜上可見，2009—2018年耦合協(xié)調度空間格局不斷發(fā)生變化，相較于2009年、2013年的空間格局發(fā)生較大的變化，除平?jīng)鍪型馄渌鞘谐尸F(xiàn)不同幅度的提升；2009—2018年，除咸陽市表現(xiàn)為中級協(xié)調發(fā)展外，別的城市均提升為良好協(xié)調發(fā)展。關中平原城市群的耦合協(xié)調度總體表現(xiàn)為不斷提升，在空間分布上具有一定的聚集特征，為進一步研究土地集約利用與生態(tài)文明建設耦合協(xié)調度的空間集聚效應，有必要對耦合協(xié)調度進行空間自相關分析，研究其空間關聯(lián)格局，分析城市群內部各城市之間的相互作用機制。

圖3 主要年份協(xié)調耦合度變化

3.3 耦合協(xié)調度空間自相關分析

3.3.1 全局自相關分析 以上述計算結果為基礎，利用GeoDa軟件，根據(jù)2009年、2013年和2018年耦合協(xié)調度的空間分布數(shù)據(jù)，選擇k-Nearest權重矩陣，計算Moran′sI指數(shù)(表6)。結果顯示，2009年和2018年的全局自相關指數(shù)在0.05的顯著性水平下均為正值，且0.05水平下的正態(tài)統(tǒng)計量臨界值為1.65，空間自相關的Z值均大于臨界值，通過了5%的顯著性水平檢驗，說明這兩個年份的耦合協(xié)調度呈空間正相關關系，存在集聚效應；2013年全局自相關指數(shù)為負值且未通過顯著性檢驗，說明耦合協(xié)調度呈空間負相關關系，存在離散效應。從整體來看，2009年、2013年、2018年協(xié)調耦合度的Global Moran′sI指數(shù)分別為0.216 9，-0.271 2，0.158 4，指數(shù)先減小后又增大，空間集聚性先減弱后又增強，出現(xiàn)高值區(qū)與低值區(qū)相鄰的現(xiàn)象，2009年的正向空間關聯(lián)性最強。

圖4 主要年份LISA圖

表6 2009-2018年全局自相關指數(shù)計算結果

3.3.2 局部自相關分析 為進一步明確耦合協(xié)調度的空間關聯(lián)格局，運用GeoDa軟件分析協(xié)調耦合度的局部自相關關系，一般用LISA圖來表示(圖4)。從圖4可以看出，2009年，“H-H”類型的城市有2個，分別是天水市和平?jīng)鍪校f明這兩個城市與周邊城市的耦合協(xié)調度都較高；“L-L”類型的城市有2個，分別是運城市和臨汾市，說明這兩個城市及周邊城市的協(xié)調耦合度都較低；“H-L”類型的城市為渭南市一個，是空間負相關，說明渭南市的耦合協(xié)調度較高而周邊城市的耦合協(xié)調度較低；非顯著性城市占比為44.44%，正相關比例高于負相關比例，整體呈正相關性。2013年，只有一個“L-H”類型的城市——平?jīng)鍪?，即平?jīng)鍪械鸟詈蠀f(xié)調度較低而周邊城市的耦合協(xié)調度較高，呈空間負相關，由“H-H”變?yōu)椤癓-H”，說明自身的協(xié)調耦合度增加幅度小于周邊城市，非顯著性城市占比為88.89%，整體顯著性差。2018年，“H-H”類型的城市有1個，即運城市，由2009年的“L-L”類型上升為“H-H”類型，說明自身及周邊城市的耦合協(xié)調度都在增加；“L-L”類型的城市有2個，分別為平?jīng)鍪泻蛯氹u市，平?jīng)鍪杏韶撓嚓P“L-H”變?yōu)闉檎嚓P的“L-L”，說明雖然平?jīng)鍪泻椭苓叧鞘械鸟詈蠀f(xié)調度在增加，但是相較別的城市而言，仍然處于較低水平，發(fā)生了離散到聚集的變化，寶雞市由非顯著性變?yōu)轱@著性正相關，聚集性增強；“L-H”類型的城市為咸陽市，也是由非顯著性變?yōu)轱@著性正相關；“H-L”類型的城市為天水市，由2009年的“H-H”變?yōu)椤癏-L”，天水市與周邊城市相比，一直保持相對較高水平的耦合協(xié)調度，在2018年表現(xiàn)為空間負相關，離散程度增強；非顯著性城市占44.44%，整體顯著性較強，且正相關比例高于負相關比例。隨著時間的推移，聚集程度在不斷發(fā)生變化。

各類型區(qū)的聚集程度與城市之間土地集約利用和生態(tài)文明建設息息相關。對于關中平原城市群來說，西安市和銅川市一直表現(xiàn)為非顯著性，即沒有明顯的聚集或離散特征，其他城市由于土地集約利用水平的提升和生態(tài)文明建設程度的加強，各類型區(qū)反復變化，因此需要加強城市之間及省際之間的聯(lián)系，發(fā)揮高值區(qū)的輻射和帶動作用，激發(fā)正向聚集效應，減小地域空間差異，達到關中平原城市群的全面協(xié)調可持續(xù)發(fā)展。

4 結論與建議

本文以2009—2018年關中平原城市群9個地級市為研究對象，在計算和評價土地集約利用水平和生態(tài)文明建設程度的基礎上，構建兩者的耦合協(xié)調度模型，并采用ESDA模型分析耦合協(xié)調度的時空格局及空間關聯(lián)格局的變化。2009—2018年各城市的土地集約利用水平及生態(tài)文明建設程度均呈上升趨勢，兩者的耦合協(xié)調度也不斷提升，總體都朝著良好協(xié)調的方向發(fā)展，表明在生態(tài)文明建設不斷推進的過程中，土地集約利用水平也不斷提升。得出的主要結論如下：

(1) 2009—2018年關中平原城市群的土地集約利用水平平均呈平穩(wěn)上升趨勢，部分城市出現(xiàn)波動的現(xiàn)象，咸陽市則在2017年由于設立西咸新區(qū)并劃歸西安代管，土地集約利用水平明顯下降；2009—2018年生態(tài)文明建設程度總體呈波動上升趨勢，生態(tài)文明建設不斷加強，但在2014年出現(xiàn)下降的現(xiàn)象。

(2) 從時間序列來看，關中平原城市群的耦合協(xié)調度經(jīng)歷了“基本協(xié)調發(fā)展→良好協(xié)調發(fā)展”的發(fā)展過程；空間分布格局在2009—2013年、2013—2018年都有所變化，總體朝著協(xié)調方向發(fā)展，就每個城市而言，在兩個時間段內或保持穩(wěn)定，或實現(xiàn)提升，總體都表現(xiàn)為耦合協(xié)調度的提高。

(3) 全局自相關結果表明，關中平原城市群的耦合協(xié)調度在2009年和2018年存在顯著的空間正相關關系，且通過顯著性檢驗，2013年則表現(xiàn)為負相關。局部自相關的LISA圖顯示，耦合協(xié)調度的空間分布呈現(xiàn)明顯的空間聚集特征，整體顯著性較強，主要表現(xiàn)為“H-H”和“L-L”兩種類型，其中，西安市和銅川市一直表現(xiàn)為非顯著性，其他城市的聚集性反復變化。

基于以上結論，為提高區(qū)域土地集約利用水平和生態(tài)文明建設程度，以及兩者的協(xié)調耦合性，本文提出以下建議：

(1) 加強土地合理利用，調控土地利用方向，引導人口、產(chǎn)業(yè)向著合理的方向發(fā)展，科學合理地規(guī)劃利用土地，考慮區(qū)域固定資產(chǎn)投入、人均城市道路面積、土地墾殖率等指標，加強區(qū)域內土地可持續(xù)利用，促進土地利用的集約化發(fā)展。

(2) 注重城市生態(tài)環(huán)境的保護及生態(tài)文明建設，制定相關政策，引進先進設施，建立動態(tài)監(jiān)測體系，嚴格管控工業(yè)二氧化硫、工業(yè)廢水和煙(粉)塵的排放量及指標，加強廢物的回收利用，例如提高生活垃圾無害化處理率、污水處理率和工業(yè)固體廢棄物利用率等，對落后的企業(yè)進行改造，引導企業(yè)采用先進的生產(chǎn)技術，提高資源利用率。同時，增加城市綠化面積，改善空氣質量，提高空氣質量優(yōu)良率，有效提升城市生態(tài)功能。

(3) 政府相關部門加強對城市的監(jiān)管，促進城市向著優(yōu)質協(xié)調發(fā)展。加強城市之間及省份之間的交流與協(xié)作，“H-H”類型區(qū)為最理想分區(qū)，“L-L”則與之相反，需要同時加強城市本身及周邊城市的協(xié)調耦合發(fā)展，“L-H”和“H-L”兩個類型則是城市與周邊城市差距較大，在考慮不同城市發(fā)展階段及資源稟賦的前提下，以“H-H”引領其發(fā)展，最終促進關中平原城市群的總體協(xié)調可持續(xù)發(fā)展。