城市土地利用效益评价研究

华中农业大学学报(社会科学版)，(总58期)2005(4)：91~95 Journal of Huazhong Agricultural University(Social Sciences Edition) 城市土地利用效益评价研究 刘喜广 刘朝晖 (华中农业大学土地管理学院，武汉430070) 摘要 文章利用相关分析和模糊数学方法对武汉市土地利用效益进行评价。研究中选取了经济、社会和生 态等三个方面 16个指标进行评价，根据各指标相关系数确定指标权重，依据抛物线型和S型隶属度曲线计算各 指标的隶属度。采用指数和公式计算各年度的综合指标值，进而评价武汉市土地利用效益。结果显示：武汉市 土地利用效益在1996~2003年期间星上升趋势，说明武汉市土地利用结构布局向好的方向发展。得出结论：相 关分析法和模糊数学方法可以对土地利用过程进行评价，并具有快速、简单、准确的特点。 关键词 土地资源；土地综合效益指数；相关分析；效益评价 我国土地资源短缺，同时随着我国城市化进程 的进一步加快，对土地的需求将会不断增加。而城 市土地又是城市形成和发展的基础，是城市社会、经 济、政治、文化等各项活动载体，城市土地资源利用 的合理性，直接关系到城市的可持续发展。因此，如 何高效集约利用土地资源就成为研究的重点。城市 土地集约利用问题的实质就是研究城市土地利用的 综合效益，即经济效益、社会效益和生态效益的协调 问题。因此，城市土地利用效益评价日益受到各级 土地管理部门的重视，成为监控城市土地利用的重 要手段，如何准确、科学、客观地评价城市土地利用 的综合效益就成为国土管理工作需要研究的一个新 课题。 一 、研究区概况与资料的获取 1．研究区概况 武汉市位于江汉平原东缘，长江与汉水交汇处， 介于东经 113。41 ～115。05 ，北纬 29。58 ～31。22 之 间。南北最大纵距 155公里，东西最大横距 134公 里，辖区总面积 8467平方公里，其中市区面积 3963．6平方公里，城市建成区面积202平方公里。 城市人VI 382．1万人。地形属残丘性河湖冲积平 原，山丘、湖泊与平陆相问。江(河)湖水面占总面积 的25 。长江、汉水把市区分割为武昌、汉口、汉阳 三部分，形成“三镇鼎立”的独特城市格局。武汉市 属于典型的亚热带湿润季风气候，四季分明。年平 均降水量1284毫米，降水相对集中于6～8月，年平 均气温16．4"C。 2．资料获取 研究资料来源于武汉市统计年鉴、武汉市年鉴、 武汉市土地资源、武汉市土地利用总体规划、城市用 地分类与规划建设用地标准等。 二、指标选取 城市土地利用效益是一个内涵丰富的概念[】]， 涉及经济、社会、生态等诸多方面的因素，难以简单 地用单个或几个指标进行评价，必须建立科学的评 价指标体系，进行全面反映，综合评价。结合当地的 实际选取了经济、社会、生态三方面的指标，共计 16 个具体指标，从 1996年一2OO3年分 8个年度对武 汉市土地利用效益进行评价。 1．指标选取原则 作为衡量城市土地利用效益的指标体系，既要 充分把握城市土地利用的特点，又要能够反映城市 土地利用的经济效益、社会效益、生态效益与土地利 用结构的互动关系『2]，因此，构建城市土地利用效益 综合评价的指标体系必须遵循以下原则： (1)科学性原则：指标体系的建立必须立足于城 市土地利用效益评价的理论框架，科学地体现城市 土地利用效益的内涵，客观地反映城市土地利用模 式的运行机制。 (2)主导因素原则：剔除影响较小的因素，主要 收稿日期：2005—08—20 刘喜广：男，1980年生，华i{ 农业大学土地管理学院硕士研究生；研究方向：土地经济与管理 维普资讯 http://www.cqvip.com 92 华 中农 业 大 学 学 报 (总58期) 考虑对土地利用影响大的因素，即主导因素，既减少 工作量，也可保证工作精度。 (3)代表性与独立性原则：该指标体系的建立必 须尽可能地排除相关性较强的指标，选择具有代表 性和独立性较强的指标参与评价过程，提高评价的 准确性和科学性。 (4)全面性与可操作性原则：该指标体系作为一 个有机整体是多种因素综合作用的结果，应能从不 同角度反映被评价系统的主要特征和状况。但是如 果指标体系建立时片面追求评价系统状态的完整描 述，那么会造成选取指标数量过多或选取的指标难 以获取，将使设计的指标体系缺乏实用性。因此，在 设计指标体系时，不仅要考虑指标体系的全面性，而 且应尽可能选取已有的统计数据，保证数据的可采 集性。 表 1 2．指标选取 (1)经济效益指标 土地利用的经济效益是指土地开发利用过程中 所获得的纯利润。城市土地利用经济效益指标直接 反映城市土地利用的经济效益水平，其结果有助于 揭示城市土地利用中存在的问题和矛盾，对土地的 优化配置、规划、管理与利用，发挥土地的最大经济 效益具有重要的意义。根据当地条件，结合资料的 拥有程度，本次评价中选取了地均二三产业产值(万 元／公顷)一c11、人均二三产业产值(元／人)一c12、第 三产业增加值占国内生产总值的比例( )一c 。、单 位工业用地规模以上工业总产值(万元／公顷)一 Ct 、财政收入占国内生产总值的比例( )一c 。、单 位固定资产投资的国内生产总值(万元／万元)一c 。 等六项指标(表1)。 城市土地利用效益评价经济指标 (注：所用面积为城市建成区面积) (2)社会效益指标 土地利用的社会效益是指城市土地的规划、利 用、管理等对社会需求的满足程度。社会效益指标 在土地利用效益评价中占据非常重要的地位。在社 会效益中，指标众多，但许多指标很难获得，有些指 标为总量指标，可比性差，本次评价中选取了人均建 设用地面积(平方米／人)一c2l、人均住宅用地面积 (平方米／人)一c。。、地均社会从业人数(人／公顷)一 C 万人拥有公共交通标准运营车数(标台／万 人)一c24、新增建设用地占用耕地的比例( )一c25、 建设用地增长率与人口增长率之比一c2 等六项指 标(表2) 表2 城市土地利用效益评价社会指标 (3)生态效益指标 土地的生态效益是指土地开发利用对生态平衡建 立的贡献。土地利用对城市生态环境有极大的影响，当 然，合理的土地利用结构可以促进城市生态的平衡。因 此，在土地利用效益评价中，生态指标起到重要的作用， 本次评价中选取了人均公共绿地面积(平方米／人)一 维普资讯 http://www.cqvip.com 第4期 刘喜广等：城市土地利用效益评价研究 93 c3t、建成区绿地覆盖率( )一 、污水处理率( )一 、 垃圾粪匣无害化处醉 (9，6)一％等4项指标(表3)。 表3 城市土地利用效益评价生态指标 -__一 、 结果与分析 皋日木—-J J 17I 1．指标权重的确定 在选取的指标中，各项指标对土地利用效益的 贡献不同，因此，需要确定各指标的权重。在权重的 确定中，以往的研究往往采用特尔斐法、层次分析法 等，这都依赖经验，受人为因素影响较大。本研究中 采用各指标值的相关系数确定权重[3]。 的数据在DPS中运行，计算指标相关系数矩阵(表 4)。 (2)指标权重计算。根据指标相关系数矩阵计 算各个指标与其他指标相关系数的平均值(力，则各 指标的权重为： 一 ∑产 (1)相关系数的计算 把选取的l6项指标8年 依据式1对计算各指标权重(表5)。 表4 指标相关系数矩阵 (1) 指标 Cll C12 c13 C14 C15 C16 C21 C22 C23 ~24 ~25 C26 C31 C船 c34 ell 1．0000 c12 0．9888 1．0000 C13 0．6652 0．7183 1．0000 ~14 0．9956 0．9923 0．7128 1．0000 C15— 0．146} 0．19030．0648-- 0．10831．0000 cl6 0．8196 0．7497 0．4151 0．7944 0．0664 1．0000 C21— 0．948t,-0．916鲁_0．6259-0．9475-0．0696-0．87551．0000 c22— 0．751} 0．709子 0．547} 0．763字盯0．4126-0．78590．9156 l1 0000 f23 0．8265 0．8006 0．2436 0．7883—0．48880．5879～0．6999-0．40221，0000 c2● 0．1157 0．1157 0．3707 0．1510 0．6194 0．Z459--0．391e-0．6896-0．28651．0000 C25 0．2019 0．2910 0．2670 0．2194～ 0．808子 0．13810．0092 0．3081 0，3294-- 0．45601．0000 c26 0．0575 0．1216-- 0．03260．0169—0．689争0．15190．0572 0．2219 0．2811--0．21110．3861 1．0000 c31 0．5508 0．5610 0．3275 0．5923—0．03000．3681～ 0．5Z3t-0．41340．4478—0．O132O．42Z0--0．43981．0000 ~32 0．8714 0．8812 0．8496 0．8994 0．0026 0．7674～0．873子0．76010，4918 0．3491 0．2644--0．14250．6067 1．0000 C33— 0．310"7-0．3705-0．184}0．28750．7973— 0．01960．O033—0．38时 0．52200．7896—0．7135．0．5OO}0．O876-0．13851．0000 cH 0．1335 0．1816 0．5317 0．1261—0．42860．OO76～0．02660．1213 0．0286 0．0161 0．3495 0．5358—0．43630．2391—0．43881．0000 维普资讯 http://www.cqvip.com 华 中农 业 大 学 学 报 (总58期) fQ 9 一曲)／(丑一曲)+0．1 曲丑 因 翘 却 翔 自变量X 圈 1 抛物线型隶一度函数曲线 根据已有的研究资料，参照国内外城市现代化 标准、城市用地分类与规划建设用地标准以及 1997--2010年武汉市土地利用总体规划，综合分析 确定曲线中转折点的相应数值(表 6)。 表6 抛韧线型隶属度函数曲线中转折点的取值 (2)S型隶属度函数。属于这种类型的评价 指标包括人均二三产业产值、单位工业用地规模以 上工业总产值、人均公共绿地面积等 13个指标，其 隶属度函数曲线如图2所示，相应的隶属度函数为： 一{耋；。 一曲 ／c 一曲，+。． <劫 1．O r) 因变量 O．1 自变量X 圈2 S型隶囊度函数曲线 同理，根据抛物线隶属度函数曲线中的转折点 的取值依据，确定 S型隶属度函数曲线中转折点的 取值(表7)。 表7 S型隶属度函数曲线中转折点的取值 转折点 fl1 c12 cl3 c1‘ cl5 c16 c2a C24 c25 ca1 c32 ~33 f3· 乱 293 1．8 0．47 648 X2 724．5 3．2 o．5 2317 2．15 76．5 11 51．0 6．6 26 21．4 84．8 2．75 114 14．3 66．0 8 34．9 31 97 3．土地综合指标值计算 根据加法法则在相互交叉的同类指标间采用加 法合成，给出一个反映土地利用效益状况的综合指标 制IEI(Integrated Efficiency Index)，其计算公式为： ／EI一∑Wi× 式中 与Ⅳi分别表示第i种指标的隶属度值和 权重系数，计算得到每年的土地利用效益指标值 IEI(表 8)。 4．综合评价结果的验证 土地利用效益综合评价结果是否合理，能否反 映城市土地作为一种资产的价值，这里用地均国内 生产总值进行验证。一般而言，地均国内生产总值 是衡量土地利用效益的最直接标准。统计结果表 明：IE1分别与 8个年度的地均国内生产总值(表 9)之间达到显著相关水平(P=0．O1)，相关系数为 o．9210(n=8)。IEI与地均国内生产总值之间显著 的相关性，表明综合评价的结果能较好地反映城市 土地利用状况，也说明了综合评价结果的合理性和 实用价值，即可以用简单的数量指标来表达复杂的 土地资产价值。同时根据表 9和图 3可以看出，土 她的综合指标值总体上呈逐年上升趋势，具体而言， 土地利用的经济效益稳步上升，社会效益和生态效 益在稳定的基础上有所上升，说明武汉市土地利用 集约化程度逐年提高，土地利用结构布局趋于完善。 维普资讯 http://www.cqvip.com 第4期 刘喜广等：城市土地利用效益评价研究 95 8O 籁 6O 娶4o 20 O 图3 综合指标值变化曲线 表9 武汉市地均国内生产总值与IEI关系 - ．,--经济指数 + 社会指数 — 垒一生态指数 -÷卜 综合指数 四、小结 土地的利用效益是诸多因素综合作用的反映， 虽然，有关指标的选择、权重系数的确定，在国内还 没有统一的标准，但是，用简单的数量指标来表示复 杂的土地利用效益是一个值得探讨的方向。经统计 结果验证，表明本文所用的方法和所获得的各项指 标数值化综合评价结果是可取的，在一定程度上能 反映城市土地利用效益的状况。同时参评指标的筛 选、隶属度函数转折点的取值等还有待进一步完善。 参 考 文 献 1 许学强、张俊军．广州城市可持续发展的综合评价．地理学报， 2001(56)：54~55 2 李植斌．一种城市土地利用效益综合评价方法．城市规划，2000， 24(8)；62 3 李新举、赵庚星、于开芹等．泰安市土地利用可持续评价．中国土 地科学，2004，6(3)：27～34 4 孙 波、张桃林、赵其国．我国东南丘陵山区土壤肥力的综合评 价．土壤学报，1995，32(4)：362~369 5 贺仲雄．模期数学及其应用．天津：天津科学技术出版社，1985 ( 责任 安全质量包保责任状安全管理目标责任状8安全事故责任追究制幼儿园安全责任状占有损害赔偿请求权 编辑：侯之学) 维普资讯 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