馬昕 王瑾 劉慧芳 郭永龍 韓苗 王道遠(yuǎn)

馬 昕，王 瑾，劉慧芳，等. 基于“三生”功能的晉中市土地利用轉(zhuǎn)型時(shí)空特征及驅(qū)動(dòng)因素分析［J］. 湖北農(nóng)業(yè)科學(xué)，2024，? ? ? ?63（2）：111-119，127．

摘要：以“三生”功能為視角，定量分析山西省晉中市土地利用轉(zhuǎn)型特征及其驅(qū)動(dòng)因素，探究市域土地利用轉(zhuǎn)型規(guī)律。運(yùn)用地學(xué)信息圖譜、多指標(biāo)綜合指數(shù)法探究晉中市2000—2020年土地利用轉(zhuǎn)型圖譜特征和隱性形態(tài)時(shí)空格局特征，運(yùn)用地理探測(cè)器分析轉(zhuǎn)型驅(qū)動(dòng)因素。結(jié)果表明，2000—2020年晉中市處于高強(qiáng)度的土地利用轉(zhuǎn)型狀態(tài)。2000—2010年圖譜單元變化最為明顯的是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)用地向綠地生態(tài)用地和農(nóng)村生活用地的轉(zhuǎn)換，2010—2020年圖譜單元類型以農(nóng)業(yè)生產(chǎn)用地與綠地生態(tài)用地之間的相互轉(zhuǎn)換為主。晉中市各區(qū)縣轉(zhuǎn)型指數(shù)呈持續(xù)上升趨勢(shì)，2020年在晉中市東北部形成“Z”字形空間集聚特征。榆次區(qū)、平遙縣與其周邊的壽陽(yáng)縣、太谷區(qū)、祁縣和榆社縣共同形成“T”字形高速發(fā)展區(qū)。土地利用轉(zhuǎn)型是自然環(huán)境、交通區(qū)位、社會(huì)經(jīng)濟(jì)共同作用的結(jié)果。自然環(huán)境和交通區(qū)位對(duì)土地利用顯性轉(zhuǎn)型的驅(qū)動(dòng)力較大，交通區(qū)位和社會(huì)經(jīng)濟(jì)因子對(duì)隱性轉(zhuǎn)型的驅(qū)動(dòng)力較大。

關(guān)鍵詞：“三生”功能； 土地利用轉(zhuǎn)型； 時(shí)空特征； 驅(qū)動(dòng)因素； 山西省晉中市

中圖分類號(hào)：F301.2? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：0439-8114（2024）02-0111-09

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2024.02.019 開放科學(xué)（資源服務(wù)）標(biāo)識(shí)碼（OSID）：

Analysis on the spatiotemporal characteristics and driving factors of land use transition in Jinzhong based on “production-living-ecological” functions

MA Xin， WANG Jin， LIU Hui-fang， GUO Yong-long， HAN Miao， WANG Dao-yuan

（College of Resources and Environment， Shanxi Agricultural University， Taigu? 030801，Shanxi，China）

Abstract： The characteristics of land use transition and its driving factors in Jinzhong City， Shanxi Province from the perspective of the “Production-Living-Ecological” functions were quantitatively analyzed， to explore the laws of land use transition in the city were explored. The geo-information atlas and multi-indicator comprehensive index methods were used to explore the geographic features of land use transition and the spatial-temporal patterns features of recessive forms in Jinzhong City from 2000 to 2020， and the geodetector was used to analyze the drivers of transition. The results showed that during the study period， Jinzhong City was in a state of high-intensity land use transition， and the most significant change in atlas units from 2000 to 2010 was the conversion of agricultural production land to greenland ecological land and rural living land. From 2010 to 2020， the main type of atlas unit was the conversion between agricultural production land and greenland ecological land. The transition index of all districts and counties in Jinzhong City showed a continuous upward trend， forming a “Z” shaped spatial agglomeration in the northeastern part of Jinzhong in 2020. Yuci District， Pingyao County， and its surrounding Shouyang County， Taigu District， Qi County， and Yushe County together formed a “T”shaped high-speed development area. The transition of land use was the result of the combined effects of the natural environment， transport location， and social economy. The natural environment and transportation location had a greater driving force for the explicit transition of land use， while transportation location and socio-economic factors had a greater driving force for the recessive transition.

Key words： “production-living-ecological” function； land use transition； spatiotemporal characteristic； driving factor； Jinzhong City， Shanxi Province

國(guó)土空間是人類生產(chǎn)生活的基本載體，其根據(jù)用途可以劃分為生產(chǎn)、生活、生態(tài)3種空間，承擔(dān)著生產(chǎn)功能、生活功能和生態(tài)功能（簡(jiǎn)稱“三生”功能），有研究者將土地利用功能總結(jié)為生產(chǎn)、生活和生態(tài)三大主導(dǎo)功能^{［1，2］}。土地利用主導(dǎo)功能的變化是土地利用轉(zhuǎn)型主要表現(xiàn)形式之一，以“三生”功能為視角將國(guó)土空間變化與土地利用轉(zhuǎn)型相銜接，探索土地利用轉(zhuǎn)型的顯隱性規(guī)律及驅(qū)動(dòng)因素，是未來合理配置土地資源的基礎(chǔ)，對(duì)優(yōu)化國(guó)土空間合理布局，推動(dòng)區(qū)域高質(zhì)量發(fā)展具有重要意義。

土地利用轉(zhuǎn)型研究最早可以追溯到蘇格蘭地理學(xué)家Mather^［3］提出的森林轉(zhuǎn)型研究，隨后英國(guó)地理學(xué)家Grainger^［4］提出土地利用轉(zhuǎn)型概念，即經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展過程中一國(guó)或區(qū)域土地利用形態(tài)的變化。龍花樓^［5］、Long等^［6］指出，土地利用轉(zhuǎn)型是指一地區(qū)在一段時(shí)期內(nèi)在社會(huì)經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型和創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)下的土地利用形態(tài)變化（包含顯性形態(tài)和隱性形態(tài)）。隨著土地利用轉(zhuǎn)型研究不斷深入，國(guó)內(nèi)學(xué)者結(jié)合中國(guó)各地區(qū)發(fā)展特色從理論基礎(chǔ)^{［7，8］}、特征測(cè)度^［9-11］、驅(qū)動(dòng)因素^{［12，13］}以及轉(zhuǎn)型與社會(huì)-經(jīng)濟(jì)-生態(tài)的關(guān)系^{［14，15］}等方面對(duì)土地利用轉(zhuǎn)型進(jìn)行了相應(yīng)研究。當(dāng)前，運(yùn)用地學(xué)信息圖譜方法探究土地利用轉(zhuǎn)型特征的相關(guān)研究成果大量涌現(xiàn)^［16-19］。地學(xué)信息圖譜是一種用于揭示地理要素內(nèi)部結(jié)構(gòu)和空間分異規(guī)則的地理時(shí)空分析方法，能夠通過圖譜形式將各種土地利用類型轉(zhuǎn)型的空間結(jié)構(gòu)和時(shí)序特征更直觀準(zhǔn)確地展現(xiàn)出來，認(rèn)識(shí)其空間結(jié)構(gòu)和時(shí)序特征是因地制宜制定土地利用政策的重要基礎(chǔ)。當(dāng)前對(duì)土地利用轉(zhuǎn)型隱性形態(tài)的研究，通常是通過指標(biāo)體系的構(gòu)建，利用指數(shù)大小測(cè)度隱性形態(tài)轉(zhuǎn)型特征。本研究通過“三生”功能視角將土地利用顯隱性轉(zhuǎn)型結(jié)合起來，將“三生”功能與土地利用分類體系相聯(lián)系并從“三生”功能角度構(gòu)建指標(biāo)體系，然后在此基礎(chǔ)上運(yùn)用地理探測(cè)器分析土地利用轉(zhuǎn)型的驅(qū)動(dòng)因素，對(duì)推進(jìn)“三生”功能協(xié)調(diào)可持續(xù)發(fā)展以及促進(jìn)國(guó)土空間優(yōu)化布局具有重要意義。

晉中市與山西省省會(huì)太原市毗鄰，各縣區(qū)在經(jīng)濟(jì)上與太原市聯(lián)系緊密，是與太原市一體發(fā)展的省域核心。進(jìn)入21世紀(jì)，伴隨著太（太原市）榆（晉中市榆次區(qū)）同城化發(fā)展戰(zhàn)略的提出，榆次區(qū)加速向北融入太原都市圈，同時(shí)帶動(dòng)晉中市整體快速發(fā)展，由此導(dǎo)致區(qū)域內(nèi)的土地資源開發(fā)利用日益活躍，土地利用形態(tài)發(fā)生了顯著轉(zhuǎn)型?；谝陨戏矫妫詴x中市為研究對(duì)象，基于“三生”功能，利用地學(xué)信息圖譜與隱性形態(tài)指標(biāo)體系分析晉中市土地利用轉(zhuǎn)型的顯隱性特征，并通過地理探測(cè)器分析其驅(qū)動(dòng)因素，以期為深入認(rèn)識(shí)晉中市土地利用轉(zhuǎn)型規(guī)律提供依據(jù)，并為其國(guó)土空間規(guī)劃、自然資源優(yōu)化配置及可持續(xù)利用提供借鑒^［20］。

1 研究區(qū)概況與數(shù)據(jù)來源

1.1 研究區(qū)概況

晉中市地處山西省中東部，東臨太行山，西傍汾河水；全市地勢(shì)西低東高，由西到東形成平原、丘陵、山地的階梯狀分布模式（圖1），分別占全市面積的15.6%、20.5%、63.9%。晉中市域?qū)儆跍貛Т箨懶园敫珊导撅L(fēng)氣候，年平均氣溫4～12 ℃，年降雨量為400～610 mm。晉中市下轄2區(qū)1市8縣1個(gè)國(guó)家級(jí)經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)和1個(gè)國(guó)家級(jí)農(nóng)業(yè)高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)示范區(qū)，全市土地面積為1.64×10⁴km²，其中，生產(chǎn)、生活、生態(tài)用地所占比例分別為28.7%、4.3%、67.0%。2020年，全市總?cè)丝跒?37.9萬(wàn)，地區(qū)生產(chǎn)總值為? ? 1 468.8億元，比2019年增長(zhǎng)1.5%。作為山西省資源型城市之一，晉中市礦產(chǎn)資源豐富，是全國(guó)重要的煤炭基地，人均水資源量高于山西省平均水平，晉中市地理區(qū)位如圖1所示。

1.2 數(shù)據(jù)來源與預(yù)處理

本研究使用的數(shù)據(jù)主要有土地利用數(shù)據(jù)、行政邊界數(shù)據(jù)、社會(huì)經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)等。土地利用數(shù)據(jù)來源于中國(guó)科學(xué)院資源環(huán)境科學(xué)與數(shù)據(jù)中心（http：//www.resdc.cn），本研究選用中國(guó)土地利用遙感監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)庫(kù)中的30 m土地利用數(shù)據(jù)作為源數(shù)據(jù)，對(duì)獲取的數(shù)據(jù)統(tǒng)一坐標(biāo)系并利用行政邊界數(shù)據(jù)掩膜提取，最終獲得晉中市域范圍2000年、2010年、2020年土地利用數(shù)據(jù)。行政邊界數(shù)據(jù)來源于晉中市第三次全國(guó)土地調(diào)查變更庫(kù)。社會(huì)經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)從《晉中市統(tǒng)計(jì)年鑒》《山西統(tǒng)計(jì)年鑒》《中國(guó)縣域統(tǒng)計(jì)年鑒》中獲取。

本研究的土地利用分類體系以“三生”功能為視角，基于土地利用主導(dǎo)功能并結(jié)合研究區(qū)實(shí)際情況，將土地利用遙感監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)中的二級(jí)地類進(jìn)行歸并，構(gòu)建晉中市“三生”功能土地利用分類體系^［16］，如表1所示。

2 研究方法

2.1 地學(xué)信息圖譜

地學(xué)信息圖譜分析方法是一種多時(shí)空尺度融合的地理時(shí)空分析方法，其基本原理和構(gòu)建過程如下：通過ArcGIS中的柵格計(jì)算器對(duì)前后兩個(gè)時(shí)點(diǎn)的土地利用類型圖譜單元代碼進(jìn)行地圖代數(shù)疊加運(yùn)算，進(jìn)而合成表示這一時(shí)期轉(zhuǎn)型過程的新圖譜代碼^［21］。本研究所用的土地利用類型編碼大于10，運(yùn)算的具體方法是把前一時(shí)點(diǎn)的土地利用類型圖譜單元代碼作為千位數(shù)和百位數(shù)，后一時(shí)點(diǎn)的土地利用類型圖譜單元代碼作為十位數(shù)和個(gè)位數(shù)，融合成一個(gè)新的圖譜單元代碼，合成公式如下。

P=100M+N? ? ? ? ? ? ? ? ?（1）

式中，P為新生成的圖譜單元代碼；M和N分別表示前后兩個(gè)時(shí)點(diǎn)的土地利用類型圖譜單元代碼，由此得到晉中市前后兩個(gè)時(shí)期的土地利用轉(zhuǎn)型圖譜^{［17，22］}。

2.2 隱性形態(tài)轉(zhuǎn)型指數(shù)

本研究采用多指標(biāo)綜合指數(shù)法對(duì)土地利用隱性轉(zhuǎn)型特征進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，指數(shù)介于［0，1］，計(jì)算公式如下。

式（2）中，X′_ij為第i年第j項(xiàng)指標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)化值；min（X_j）為第j項(xiàng)指標(biāo)的最小值；max（X_j）為第j項(xiàng)指標(biāo)的最大值；X_ij為指標(biāo)實(shí)際值，為了后期數(shù)據(jù)運(yùn)算處理有意義，需要消除零值的影響，故對(duì)標(biāo)準(zhǔn)化后的數(shù)值統(tǒng)一向右平移0.000 1個(gè)單位。式（3）中，λ為土地利用隱性轉(zhuǎn)型指數(shù)；p為指標(biāo)總數(shù)；W_j為第j項(xiàng)指標(biāo)的權(quán)重。

本研究運(yùn)用層次分析法確定目標(biāo)層權(quán)重，運(yùn)用熵權(quán)法確定指標(biāo)層權(quán)重，熵權(quán)法計(jì)算公式如下。

式中，n為不同目標(biāo)層的指標(biāo)個(gè)數(shù)；e_j為第j項(xiàng)指標(biāo)的熵值；m為樣本個(gè)數(shù)。

2.3 地理探測(cè)器

地理探測(cè)器是探測(cè)空間分異性并揭示其背后驅(qū)動(dòng)力的一種統(tǒng)計(jì)學(xué)方法，其包含4個(gè)探測(cè)器，分別為分異及因子探測(cè)、交互作用探測(cè)、風(fēng)險(xiǎn)區(qū)探測(cè)和生態(tài)探測(cè)^［23］。本研究利用分異及因子探測(cè)和交互作用探測(cè)定量分析晉中市土地利用轉(zhuǎn)型的驅(qū)動(dòng)因素。其中，分異及因子探測(cè)用來探測(cè)各因子解釋因變量空間分異的程度，用q度量，計(jì)算公式如下。

交互探測(cè)用來探測(cè)兩個(gè)因子共同作用時(shí)對(duì)因變量的驅(qū)動(dòng)力是否增強(qiáng)或減弱。

3 結(jié)果與分析

3.1 土地利用數(shù)量變化分析

晉中市用地結(jié)構(gòu)以綠地生態(tài)用地為主，占比達(dá)全市土地總面積的66%以上，這主要與晉中市地形有關(guān)，全市地形西低東高，山地、丘陵面積達(dá)全市總面積的84.4%。總體來看，晉中市2000—2010年用地發(fā)生劇烈變化，各類用地年均變化率總和達(dá)34.24%，這主要是由于進(jìn)入21世紀(jì)，伴隨著太原晉中一體化發(fā)展和榆次“北進(jìn)”發(fā)展戰(zhàn)略，晉中市社會(huì)經(jīng)濟(jì)開始高速發(fā)展，相應(yīng)地帶來土地利用的強(qiáng)烈轉(zhuǎn)型，2010—2020年的用地變化率較小，年均變化率總和為5.53%。分地類來看，研究期間晉中市農(nóng)業(yè)生產(chǎn)用地持續(xù)減少，但2010—2020年減少幅度降低，年均變化率為-0.04%，主要用于建設(shè)用地增長(zhǎng)和退耕還林還草。工礦生產(chǎn)用地和城鎮(zhèn)生活用地是變化率較高的2種用地類型，這與晉中市經(jīng)濟(jì)社會(huì)和城鎮(zhèn)化的高速發(fā)展密切相關(guān)。同時(shí)，農(nóng)村生活用地面積持續(xù)增加，但2010—2020年增加不明顯，年均變化率僅為0.02%。綠地生態(tài)用地作為面積最大的用地類型，研究期間面積變化不大，但總體呈增加趨勢(shì)，年均變化率為0.01%，說明晉中市生態(tài)環(huán)境良好。水域生態(tài)用地和其他生態(tài)用地面積持續(xù)增加，后一時(shí)期增加幅度變大，總體年均變化率分別為0.60%和1.99%（表2、圖2）。

3.2 土地利用顯性轉(zhuǎn)型時(shí)空特征

3.2.1 2000—2010年土地利用轉(zhuǎn)型圖譜特征 晉中市在2000—2010年共有35類圖譜單元的用地類型實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)型，總面積達(dá)954.36 km²，占晉中市用地總面積的5.82%。挑選出變化率大于1%的圖譜單元共11類，其面積占總圖譜單元面積的95.15%，空間差異較為明顯。

圖譜單元變化最為明顯的是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)用地→綠地生態(tài)用地（編碼1131）圖譜單元類型，占總圖譜單元面積的25.92%，從空間分布上來看，此類圖譜主要分布在榆社縣、平遙縣和介休市，尤其以榆社縣東南地區(qū)最為明顯，這主要與國(guó)家2002年實(shí)施的退耕還林還草政策密切相關(guān)，榆社縣積極推進(jìn)退耕還林工程，在改善生態(tài)環(huán)境、促進(jìn)農(nóng)村經(jīng)濟(jì)發(fā)展、實(shí)現(xiàn)土地資源合理利用等方面發(fā)揮了重要作用。其次，圖譜變化較為明顯的是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)用地→農(nóng)村生活用地（編碼1122）、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)用地→城鎮(zhèn)生活用地（編碼1121）、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)用地→工礦生產(chǎn)用地（編碼1112）圖譜單元類型，這3類轉(zhuǎn)型圖譜單元面積占總圖譜單元面積的41.95%，農(nóng)村、城鎮(zhèn)生活用地及工礦生產(chǎn)用地的增加體現(xiàn)出晉中市經(jīng)濟(jì)社會(huì)的快速發(fā)展。其中，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)用地向農(nóng)村生活用地的轉(zhuǎn)型面積最大，但空間分布較分散，零星分布在各縣區(qū)，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)用地向城鎮(zhèn)生活用地的轉(zhuǎn)型集中分布在各縣區(qū)的城區(qū)，基本呈由城區(qū)向四周擴(kuò)張的趨勢(shì)，榆次區(qū)最為明顯。綠地生態(tài)用地主要轉(zhuǎn)型為農(nóng)業(yè)、工礦生產(chǎn)用地和農(nóng)村生活用地，還有少量的農(nóng)村生活用地轉(zhuǎn)型為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)用地，變化率為4.03%（表3、圖3a）。

3.2.2 2010—2020年土地利用轉(zhuǎn)型圖譜特征 晉中市在2010—2020年共有40類圖譜單元的用地類型實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)型，總面積達(dá)377.73 km²，占晉中市用地總面積的2.30%。挑選出變化率大于1%的圖譜單元共15類，面積占總圖譜單元面積的94.81%，空間差異較為明顯。

圖譜單元變化最為明顯的是綠地生態(tài)用地→農(nóng)業(yè)生產(chǎn)用地（編碼3111）圖譜類型，占總圖譜單元的26.41%，其次是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)用地→綠地生態(tài)用地（編碼1131）圖譜類型，占總圖譜單元的25.44%，綠地生態(tài)用地與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)用地之間的相互轉(zhuǎn)型主要體現(xiàn)在旱地與中、低覆蓋度草地之間的轉(zhuǎn)換，由于晉中市已連續(xù)多年落實(shí)生態(tài)退耕政策，因此這一時(shí)期的退耕還林還草較上一時(shí)期大量減少。圖譜單元變化較為明顯的是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)用地→工礦生產(chǎn)用地（編碼1112）和綠地生態(tài)用地→工礦生產(chǎn)用地（編碼3112）圖譜類型，分別占總圖譜單元的8.00%和6.86%。晉中市是中國(guó)資源型城市之一，屬于煤炭資源城市，還包含一些優(yōu)勢(shì)礦產(chǎn)資源，所以其他用地向工礦生產(chǎn)用地的轉(zhuǎn)型比例在前后兩個(gè)時(shí)期都占較大比例。2010年，山西省被設(shè)立為“國(guó)家資源型城市經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型綜合配套改革試驗(yàn)區(qū)”，這一時(shí)期其他用地向工礦用地轉(zhuǎn)型比例的減少說明晉中市轉(zhuǎn)型發(fā)展實(shí)施效果明顯。此外，原國(guó)土資源部（現(xiàn)自然資源部）2010年批準(zhǔn)山西省為城鄉(xiāng)建設(shè)用地增減掛鉤試點(diǎn)省，晉中市11個(gè)縣區(qū)分3批成為山西省城鄉(xiāng)建設(shè)用地增減掛鉤試點(diǎn)單位^［24］。因此，在農(nóng)村居民點(diǎn)占用耕地現(xiàn)象以及增減掛鉤政策的影響下，農(nóng)村生活用地與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)用地的相互轉(zhuǎn)換也成為占比較大的轉(zhuǎn)型圖譜類型。其余圖譜類型主要表現(xiàn)為生產(chǎn)用地與生活用地之間的相互轉(zhuǎn)換，變化率均低于5%（表4、圖3b）。

3.3 土地利用隱性轉(zhuǎn)型時(shí)空特征

根據(jù)土地利用轉(zhuǎn)型概念，土地利用轉(zhuǎn)型可以從體現(xiàn)數(shù)量和空間結(jié)構(gòu)變化的顯性形態(tài)變化以及體現(xiàn)質(zhì)量、產(chǎn)權(quán)、經(jīng)營(yíng)方式、投入、產(chǎn)出和功能變化的隱性形態(tài)變化兩個(gè)層面進(jìn)行考察^［25］。本研究通過地學(xué)信息圖譜描述了晉中市土地利用轉(zhuǎn)型在數(shù)量和空間結(jié)構(gòu)上的轉(zhuǎn)型，由于依附于顯性形態(tài)的隱性形態(tài)也發(fā)生著深刻轉(zhuǎn)型，所以探究隱性形態(tài)轉(zhuǎn)型特征也顯得尤為重要。本研究依據(jù)科學(xué)性、代表性、綜合性及數(shù)據(jù)的可獲得性等原則并借鑒已有研究成果^［26-28］，結(jié)合晉中市實(shí)際情況，從“三生”功能視角構(gòu)建指標(biāo)體系，如表5所示。通過式（1）至式（4）計(jì)算得到2000—2020年晉中市土地利用隱性轉(zhuǎn)型指數(shù)及其變化情況，并對(duì)指數(shù)進(jìn)行空間表達(dá)，揭示土地利用隱性轉(zhuǎn)型時(shí)空特征。

如圖4a、圖4b、圖4c所示，晉中市各縣區(qū)轉(zhuǎn)型指數(shù)呈持續(xù)上升趨勢(shì)，處于最高級(jí)別指數(shù)（0.435～0.564）和次高級(jí)別指數(shù)（0.362～0.434）的區(qū)縣由2000年的0個(gè)增加到2020年的9個(gè)，各縣區(qū)的轉(zhuǎn)型指數(shù)都實(shí)現(xiàn)了較大提升。2000年和順縣和左權(quán)縣轉(zhuǎn)型指數(shù)最高，平遙縣和祁縣指數(shù)最低，其余區(qū)縣轉(zhuǎn)型水平相差不大；2010年轉(zhuǎn)型指數(shù)最高的區(qū)域在2000年的基礎(chǔ)上增加了榆次區(qū)和介休市，平遙縣和祁縣的轉(zhuǎn)型指數(shù)也上升了一個(gè)級(jí)別；2020年轉(zhuǎn)型指數(shù)最高的區(qū)域增加到6個(gè)，在晉中市東北部形成“Z”字形空間集聚特征。

如圖4d、圖4e、圖4f所示，從指數(shù)變化率來看，各縣區(qū)2000—2010年指數(shù)變化率均高于2010—2020年，說明晉中市在2000—2010年轉(zhuǎn)型指數(shù)實(shí)現(xiàn)了較快提升，是經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展，生活水平不斷提高，生態(tài)質(zhì)量不斷提升的體現(xiàn)。分區(qū)縣來看，2000—2010年變化率處于最高級(jí)別的區(qū)縣包括壽陽(yáng)縣、榆社縣和平遙縣，2010—2020年變化率處于最高級(jí)別的區(qū)縣包括榆次區(qū)、太谷縣和祁縣，2個(gè)時(shí)期各縣區(qū)的發(fā)展速度有較大差距?？傮w來看，作為太原都市區(qū)“副中心”重要組成部分的榆次區(qū)和中國(guó)歷史文化名城之一的平遙縣指數(shù)變化率處于最高級(jí)別，并有效發(fā)揮了其對(duì)周邊區(qū)縣的帶動(dòng)作用，與壽陽(yáng)縣、太谷區(qū)、祁縣和榆社縣共同形成“T”字形高速發(fā)展區(qū)，而位于東部山區(qū)的昔陽(yáng)縣、和順縣和左權(quán)縣受地形和區(qū)位限制，發(fā)展速度較慢。

3.4 土地利用轉(zhuǎn)型驅(qū)動(dòng)因素分析

土地利用轉(zhuǎn)型是自然環(huán)境條件、社會(huì)經(jīng)濟(jì)因素、相關(guān)法律法規(guī)和政策以及工程技術(shù)等因素共同作用的結(jié)果^{［25，29］}。為方便量化，本研究從自然環(huán)境、交通區(qū)位和社會(huì)經(jīng)濟(jì)3個(gè)方面選取高程（X₁）、坡度（X₂）、距市級(jí)行政中心距離（X₃）、距縣級(jí)行政中心距離（X₄）、人口變化率（X₅）、人均GDP變化率（X₆）、城鎮(zhèn)化變化率（X₇）、第三產(chǎn)業(yè)比例變化率（X₈）、社會(huì)消費(fèi)品零售總額變化率（X₉）9個(gè)驅(qū)動(dòng)因子探測(cè)晉中市土地利用轉(zhuǎn)型的驅(qū)動(dòng)因素。將驅(qū)動(dòng)因子導(dǎo)入ArcGIS軟件中，經(jīng)過柵格化、重采樣等處理轉(zhuǎn)變?yōu)轭愋蛿?shù)據(jù)，并構(gòu)建2 km×2 km網(wǎng)格點(diǎn)。顯性轉(zhuǎn)型的驅(qū)動(dòng)因素將2個(gè)時(shí)期的土地利用轉(zhuǎn)型面積作為因變量，隱性轉(zhuǎn)型的驅(qū)動(dòng)因素將2個(gè)時(shí)期的土地利用轉(zhuǎn)型指數(shù)變化率作為因變量，然后通過2 km×2 km網(wǎng)格點(diǎn)將自變量與因變量一一對(duì)應(yīng)，最后將采樣點(diǎn)數(shù)據(jù)通過GeoDetector軟件處理分析2個(gè)時(shí)期顯隱性轉(zhuǎn)型的驅(qū)動(dòng)因素。

如表6所示，因子探測(cè)結(jié)果表明，晉中市顯性轉(zhuǎn)型的驅(qū)動(dòng)因素在2000—2010年主要包括距縣級(jí)行政中心距離、高程和第三產(chǎn)業(yè)比例變化率，在2010—2020年主要包括高程、人均GDP變化率和距市級(jí)行政中心距離，且都通過了顯著性檢驗(yàn)（P<0.01），說明自然環(huán)境和交通區(qū)位對(duì)土地利用顯性轉(zhuǎn)型的驅(qū)動(dòng)力較大。隱性轉(zhuǎn)型的驅(qū)動(dòng)因素在2000—2010年主要包括人均GDP變化率、城鎮(zhèn)化變化率、第三產(chǎn)業(yè)比例變化率和人口變化率，在2010—2020年主要包括人均GDP變化率、城鎮(zhèn)化變化率、人口變化率、距市級(jí)行政中心距離和社會(huì)消費(fèi)品零售總額變化率，且都通過了顯著性檢驗(yàn)（P<0.01），說明交通區(qū)位和社會(huì)經(jīng)濟(jì)因子對(duì)隱性轉(zhuǎn)型的驅(qū)動(dòng)力較大。

如圖5所示，交互探測(cè)結(jié)果表明，兩兩因子共同作用的q都比單因子q大，說明土地利用轉(zhuǎn)型是多種驅(qū)動(dòng)因子共同作用的結(jié)果。顯性轉(zhuǎn)型中，2000—2010年排在前兩位的交互作用為距縣級(jí)行政中心距離∩人口變化率（q=0.264）、距縣級(jí)行政中心距離∩社會(huì)消費(fèi)品零售總額變化率（q=0.263）以及高程∩距縣級(jí)行政中心距離（q=0.263）；2010—2020年排在前兩位的交互作用為高程∩距市級(jí)行政中心距離（q=0.104）和高程∩人均GDP變化率（q=0.103）。隱性轉(zhuǎn)型中，2000—2010年排在前兩位的交互作用為人口變化率∩城鎮(zhèn)化變化率（q=1.000）和人口變化率∩人均GDP變化率（q=0.997）；2010—2020年排在前兩位的交互作用為城鎮(zhèn)化變化率∩社會(huì)消費(fèi)品零售總額變化率（q=1.000）和人均GDP變化率∩城鎮(zhèn)化變化率（q=0.993）?？傮w來看，交通區(qū)位與社會(huì)經(jīng)濟(jì)以及自然地理與社會(huì)經(jīng)濟(jì)共同作用下對(duì)顯性轉(zhuǎn)型的驅(qū)動(dòng)力較大，而隱性轉(zhuǎn)型的較大驅(qū)動(dòng)力主要表現(xiàn)在社會(huì)經(jīng)濟(jì)因子之間的交互作用。

4 小結(jié)與討論

本研究基于“三生”功能構(gòu)建土地利用分類體系，利用地學(xué)信息圖譜分析方法分析晉中市土地利用轉(zhuǎn)型的空間格局和變化過程，從體現(xiàn)“三生”功能的社會(huì)、經(jīng)濟(jì)和環(huán)境效應(yīng)方面構(gòu)建指標(biāo)體系分析土地利用轉(zhuǎn)型隱性形態(tài)時(shí)空格局特征，最后運(yùn)用地理探測(cè)器分析土地利用顯隱性轉(zhuǎn)型的驅(qū)動(dòng)因素，得出結(jié)論如下。

1）晉中市用地結(jié)構(gòu)中綠地生態(tài)用地面積占比最大，2000—2010年各類用地變化劇烈，年均變化率總和達(dá)34.24%。從各類用地的數(shù)量結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型來看，研究期間農(nóng)業(yè)生產(chǎn)用地持續(xù)減少，工礦生產(chǎn)用地和生活用地持續(xù)增加，綠地生態(tài)用地面積變化不大，但總體呈持續(xù)增加趨勢(shì)，晉中市社會(huì)經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展，生態(tài)環(huán)境良好。

2）2000—2020年，晉中市處于高強(qiáng)度土地利用轉(zhuǎn)型狀態(tài)，前后時(shí)間段表現(xiàn)出不同的土地利用轉(zhuǎn)型特征，且2000—2010年比2010—2020年轉(zhuǎn)型更為顯著。2000—2010年土地利用轉(zhuǎn)型圖譜單元類型以農(nóng)業(yè)生產(chǎn)用地向綠地生態(tài)用地、農(nóng)村生活用地、城鎮(zhèn)生活用地和工礦生產(chǎn)用地的轉(zhuǎn)型為主。2010—2020年土地利用轉(zhuǎn)型圖譜單元類型主要包括綠地生態(tài)用地與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)用地的互相轉(zhuǎn)型，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)用地和綠地生態(tài)用地向工礦生產(chǎn)用地的轉(zhuǎn)型，以及農(nóng)村生活用地與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)用地的互相轉(zhuǎn)型。

3）晉中市各縣區(qū)轉(zhuǎn)型指數(shù)呈持續(xù)上升趨勢(shì)，2020年在晉中市東北部形成“Z”字形空間集聚特征。各縣區(qū)2000—2010年指數(shù)變化率均高于2010—2020年，是經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展、生活水平不斷提高、生態(tài)質(zhì)量不斷提升的體現(xiàn)?？傮w來看，作為太原都市區(qū)“副中心”重要組成部分的榆次區(qū)和中國(guó)歷史文化名城之一的平遙縣與其周邊的壽陽(yáng)縣、太谷區(qū)、祁縣和榆社縣共同形成“T”字形高速發(fā)展區(qū)，而位于東部山區(qū)的昔陽(yáng)縣、和順縣和左權(quán)縣受地形和區(qū)位限制，發(fā)展速度較慢。

4）土地利用轉(zhuǎn)型是自然地理、交通區(qū)位、社會(huì)經(jīng)濟(jì)共同作用的結(jié)果。自然環(huán)境和交通區(qū)位對(duì)土地利用顯性轉(zhuǎn)型的驅(qū)動(dòng)力較大，交通區(qū)位和社會(huì)經(jīng)濟(jì)因子對(duì)隱性轉(zhuǎn)型的驅(qū)動(dòng)力較大。交互探測(cè)結(jié)果表明，交通區(qū)位與社會(huì)經(jīng)濟(jì)以及自然地理與社會(huì)經(jīng)濟(jì)共同作用下對(duì)顯性轉(zhuǎn)型的驅(qū)動(dòng)力較大，而隱性轉(zhuǎn)型的較大驅(qū)動(dòng)力主要表現(xiàn)在社會(huì)經(jīng)濟(jì)因子之間的交互作用。

結(jié)合分析結(jié)果和晉中市實(shí)際情況，提出以下幾點(diǎn)建議：①?gòu)娘@性轉(zhuǎn)型特征來看，研究期間農(nóng)業(yè)生產(chǎn)用地呈現(xiàn)持續(xù)減少狀態(tài)，大多轉(zhuǎn)型為生活用地與工礦生產(chǎn)用地，但這一現(xiàn)象在研究后期實(shí)現(xiàn)了較大改善，晉中市應(yīng)繼續(xù)保持農(nóng)業(yè)生產(chǎn)用地穩(wěn)定，保障糧食安全；城鎮(zhèn)生活用地與農(nóng)村生活用地的增加反映了經(jīng)濟(jì)社會(huì)的持續(xù)發(fā)展，但建設(shè)用地的過度增長(zhǎng)會(huì)造成城市用地壓力，因此，應(yīng)持續(xù)推進(jìn)“增減掛鉤”“增存掛鉤”政策的實(shí)施，積極挖潛存量建設(shè)用地，節(jié)約集約利用建設(shè)用地，優(yōu)化土地利用空間布局；工礦生產(chǎn)用地的減少反映了晉中市作為資源性城市轉(zhuǎn)型發(fā)展的部分成果，中共十九大報(bào)告明確提出支持資源型地區(qū)經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型發(fā)展，繼續(xù)推進(jìn)轉(zhuǎn)型發(fā)展，調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，加快經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型仍然是晉中市發(fā)展的一項(xiàng)重要戰(zhàn)略任務(wù)；②隱性轉(zhuǎn)型特征表明晉中市各縣區(qū)發(fā)展存在較大差異，需通過一定的政策措施積極推進(jìn)各縣之間的協(xié)調(diào)發(fā)展。生產(chǎn)方面努力實(shí)現(xiàn)發(fā)展質(zhì)量和效益變革，提高經(jīng)濟(jì)創(chuàng)造力和競(jìng)爭(zhēng)力；生活方面逐步實(shí)現(xiàn)城鄉(xiāng)統(tǒng)籌，縮小城鄉(xiāng)差距，增進(jìn)民生福祉；生態(tài)方面實(shí)施生態(tài)系統(tǒng)保護(hù)和修復(fù)工程，實(shí)現(xiàn)生態(tài)系統(tǒng)良性循環(huán)；③在制定規(guī)劃和相關(guān)的土地利用政策時(shí)應(yīng)同時(shí)考慮土地利用轉(zhuǎn)型特征及其主要驅(qū)動(dòng)因素，使土地利用轉(zhuǎn)型與研究區(qū)自然環(huán)境條件及經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展規(guī)律相適應(yīng)，以更好地促進(jìn)當(dāng)?shù)匕l(fā)展。

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收稿日期：2022-10-13

基金項(xiàng)目：晉中市國(guó)土空間規(guī)劃專題項(xiàng)目（202007-8）

作者簡(jiǎn)介：馬 昕（1997-），女，山西長(zhǎng)治人，在讀碩士研究生，研究方向?yàn)橥恋刭Y源管理與國(guó)土空間規(guī)劃，（電話）18603438622（電子信箱）

BX2983838216@163.com；通信作者，王 瑾（1974-），女，山西晉中人，副教授，博士，主要從事土地利用與環(huán)境規(guī)劃研究，

（電子信箱）sxauwj@163.com。