基于空間分異的池州市建設(shè)用地?cái)U(kuò)展特征及驅(qū)動(dòng)因子研究

基于空間分異的池州市建設(shè)用地?cái)U(kuò)展特征及驅(qū)動(dòng)因子研究

1擴(kuò)展驅(qū)動(dòng)研究建設(shè)用地?cái)U(kuò)張是中國快速城市化和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要體現(xiàn)，是中國當(dāng)前和今后幾十年土地利用變化的主要特征。快速城市化背景下,城市建設(shè)用地?cái)U(kuò)展與土地資源稀缺的矛盾越來越突出,進(jìn)而威脅生態(tài)、糧食安全,同時(shí),土地征用過程中對失地農(nóng)民的補(bǔ)償、安置工作,也導(dǎo)致了一些社會問題,分析考察建設(shè)用地?cái)U(kuò)展對于促進(jìn)經(jīng)濟(jì)、社會和環(huán)境的和諧發(fā)展具有重要意義。建設(shè)用地?cái)U(kuò)展驅(qū)動(dòng)力定量研究能識別出驅(qū)動(dòng)因子的邊際貢獻(xiàn),通過制定政策規(guī)制管控某些驅(qū)動(dòng)因子,可有效遏阻其擴(kuò)展趨勢,因而,備受政府關(guān)注,也是學(xué)術(shù)界研究熱點(diǎn)。國外建設(shè)用地?cái)U(kuò)展驅(qū)動(dòng)力研究主要圍繞LUCC、GLP研究計(jì)劃展開,取得了大量研究成果。國內(nèi)建設(shè)用地?cái)U(kuò)展驅(qū)動(dòng)力研究文獻(xiàn)較多,多位學(xué)者選取人口[5,13,14,15,16,17,18,19,20,21,22,23,24]、經(jīng)濟(jì)發(fā)展[5,14,15,16,17,19,22,23,24]、城鎮(zhèn)化水平[14,18,19,20,21,22]、固定資產(chǎn)投資[13,15,16,17,18,21,22,23,24]、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、財(cái)政收入、人均綠地面積等社會經(jīng)濟(jì)因素,采用數(shù)理統(tǒng)計(jì)的回歸分析、協(xié)整分析、相關(guān)分析、灰色關(guān)聯(lián)、主成分分析方法,在全國尺度、經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展熱點(diǎn)區(qū)域、省域尺度、地市級尺度展開過基于截面、面板統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)或遙感數(shù)據(jù)的實(shí)證研究,極大地促進(jìn)和豐富了我國土地利用變化研究進(jìn)程與內(nèi)涵。安徽省池州市為國家首個(gè)生態(tài)經(jīng)濟(jì)示范區(qū),2000年來,“雙輪驅(qū)動(dòng)”發(fā)展模式突出,建設(shè)用地?cái)U(kuò)展特征明顯,2010年建設(shè)用地面積達(dá)53378hm2,為2000年的1.34倍,而人均耕地面積僅為0.0512hm2,已低于0.053hm2的國際公認(rèn)警戒線。2010年,安徽省政府將池州市劃定為皖江城市帶承接產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移江南集中建設(shè)區(qū),在承接產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移背景下,建設(shè)用地?cái)U(kuò)展會更加突現(xiàn),如不遏阻這種擴(kuò)展趨勢,必將制約和危及池州市土地利用的可持續(xù)發(fā)展與生態(tài)示范區(qū)建設(shè)。本文基于建設(shè)用地?cái)U(kuò)展空間分析模型、STIR-PAT模型,采用偏最小二乘回歸方法,旨在定量揭示出池州市建設(shè)用地?cái)U(kuò)展驅(qū)動(dòng)因子邊際貢獻(xiàn),可為池州市政府制定土地利用管控策略、節(jié)約集約用地提供科學(xué)依據(jù),也可為地級市尺度土地利用擴(kuò)展驅(qū)動(dòng)因子研究提供借鑒。2研究領(lǐng)域的總結(jié)2.1池州市發(fā)展現(xiàn)狀池州市成立于2000年,位于安徽省西南部,長江下游南岸,介于116°38′~118°05′E,29°33′~30°51′N之間,轄東至、石臺、青陽、貴池、九華山5個(gè)縣級行政區(qū),面積8272km2。地貌類型以丘陵山地為主,氣候?qū)倥瘽裥詠啛釒Ъ撅L(fēng)氣候,植被有常綠闊葉林、常綠落葉闊葉混交林、落葉闊葉林、針葉林、竹林等,森林覆蓋率為57.85%。2000年以來,池州市提出了“加快追趕、奮力崛起、實(shí)現(xiàn)跨越”為主題的發(fā)展思路,經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅猛,人均GDP由2000年的3915元增至2010年的21476元;工業(yè)化進(jìn)程不斷加快,第二產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值由2000年的19.41億元增至2010年的140.23億元;固定資產(chǎn)投資快速增長,全社會固定資產(chǎn)投資規(guī)模由2000年的17.25億元猛增至356.88億元;城鎮(zhèn)化水平不斷攀升,城鎮(zhèn)化率由2000年的23.3%提升至2010年的44.41%(表1),工業(yè)驅(qū)動(dòng)、投資驅(qū)動(dòng)發(fā)展背景下,致使建設(shè)用地由2000年的39966hm2增至2010年的53378hm2,擴(kuò)展特征十分顯著。2.2建設(shè)用地面積擴(kuò)展速率低建設(shè)用地空間擴(kuò)展多以動(dòng)態(tài)度及擴(kuò)展速度模型表征,表達(dá)式分別為:式中:K為動(dòng)態(tài)度,K值反映建設(shè)用地?cái)U(kuò)展年均變化速率;V為擴(kuò)展速度;Ub、Ua分別為末期、基期建設(shè)用地面積;T為研究時(shí)間長度。利用表1中池州市建設(shè)用地?cái)?shù)據(jù),可得池州市建設(shè)用地年擴(kuò)展動(dòng)態(tài)變化圖1。由圖1可知,2000-2010年,隨著池州市經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平不斷提高,建設(shè)用地呈擴(kuò)展態(tài)勢,人均耕地面積呈下降態(tài)勢。依據(jù)公式(1),可得池州市2000-2010年建設(shè)用地年平均擴(kuò)展速率為3.36%,依據(jù)公式(2),可得2000-2005年建設(shè)用地年均擴(kuò)展面積為680.4hm2,年均擴(kuò)展速率為1.70%;2006-2010年建設(shè)用地年均擴(kuò)展2002hm2,年均擴(kuò)展速率為4.62%,為2000-2006年的2.72倍。之所以出現(xiàn)這種情況,同池州市經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展?fàn)顩r有關(guān)。2000-2005年,池州經(jīng)濟(jì)以農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)為主,工業(yè)基礎(chǔ)薄弱,固定資產(chǎn)投資額小,城市化水平低,致使建設(shè)用地面積擴(kuò)展速度較慢。2006年以來,池州市經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅速,2006-2010年GDP平均增速為15.3%,超安徽省1.9個(gè)百分點(diǎn),超全國4.1個(gè)百分點(diǎn)(1);以工業(yè)園區(qū)、主城區(qū)拉開框架、交通運(yùn)輸線路、九華山機(jī)場、房地產(chǎn)開發(fā)等建設(shè)為主的固定資產(chǎn)投資增長迅速,“十一五”期間,累計(jì)完成固定資產(chǎn)投資1025億元,年均增長36.4%(1);城鎮(zhèn)化水平由2005年的30%提高到2010年44.41%,由此導(dǎo)致了建設(shè)用地面積的快速擴(kuò)張態(tài)勢。上述分析表明,池州市建設(shè)用地?cái)U(kuò)展屬典型社會經(jīng)濟(jì)因素驅(qū)動(dòng)型,而池州市為國家首個(gè)生態(tài)經(jīng)濟(jì)示范區(qū),也是“生態(tài)安徽”建設(shè)首批綜合示范市,其建設(shè)用地?cái)U(kuò)展驅(qū)動(dòng)因子定量研究具有代表性、典型性。3方法和模型的構(gòu)建3.1社會經(jīng)濟(jì)指標(biāo)動(dòng)力因子建設(shè)用地?cái)U(kuò)展受自然生物、社會經(jīng)濟(jì)、制度及技術(shù)因素影響,在長時(shí)間尺度上,受自然生物因素制約,在短時(shí)間尺度上,受制度、技術(shù)、經(jīng)濟(jì)等社會經(jīng)濟(jì)因素制約,鮑麗萍等認(rèn)為:政策驅(qū)動(dòng)力所產(chǎn)生的影響會體現(xiàn)在其他社會經(jīng)濟(jì)指標(biāo)中,可將政策驅(qū)動(dòng)力因子融入其他因子一并分析。借鑒多位學(xué)者[5,13,14,15,16,17,18,19,20,21,22,23,24]對驅(qū)動(dòng)因子選取方法,結(jié)合池州市經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展實(shí)際,選取人口、人均GDP、第二產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值、全社會固定資產(chǎn)投資、人均綠地面積、城鎮(zhèn)化率、非農(nóng)人口所占總?cè)丝诒壤纫蛩刈鳛槌刂菔薪ㄔO(shè)用地?cái)U(kuò)展備選驅(qū)動(dòng)因子,所有數(shù)據(jù)均來源于池州統(tǒng)計(jì)年鑒系列(2001-2011),其中,人均GDP、第二產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值、固定資產(chǎn)投資數(shù)據(jù)依下列方法調(diào)整為實(shí)際變量:3.2模型建立與預(yù)算編制York等在經(jīng)典IPAT等式基礎(chǔ)上,提出了人口、富裕和技術(shù)的隨機(jī)影響模型,簡稱為STIR-PAT模型,表達(dá)式為:式中:I、P、A、T分別表示環(huán)境壓力、人口數(shù)量、富裕度和技術(shù);a是模型的系數(shù);b、c、d分別是人口數(shù)量、富裕度、技術(shù)等人文驅(qū)動(dòng)力指數(shù);e為模型誤差。STRIPAT模型是定量分析人文因素對環(huán)境壓力影響一種有效方法,被廣泛應(yīng)用于水資源、土地資源及能源消費(fèi)對環(huán)境壓力研究中,被認(rèn)為是一個(gè)得到廣泛應(yīng)用、非常成熟的模型。借鑒STIRPAT模型,可構(gòu)建建設(shè)用地?cái)U(kuò)張與其驅(qū)動(dòng)因子關(guān)系的計(jì)量模型,表達(dá)式為:為了通過回歸分析確定參數(shù),對公式(5)兩邊取對數(shù),得:式中:U為建設(shè)用地面積;K為常數(shù);P為人口數(shù);D為經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平,以人均GDP表征;I為產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)狀況,以第二產(chǎn)業(yè)對經(jīng)濟(jì)貢獻(xiàn)值表征;E為全社會固定資產(chǎn)投資額;L為人均綠地面積;M為城鎮(zhèn)化水平;N為非農(nóng)人口占總?cè)丝诒壤?ε為模型隨機(jī)項(xiàng);a1、a2、a3、a4、a5、a6、a7為彈性系數(shù),表示當(dāng)P、D、I、E、L、M、N每變化1%時(shí),分別引起U的a1%、a2%、a3%、a4%、a5%、a6%、a7%變化。3.3學(xué)習(xí)方法3.3.1偏相關(guān)分析的應(yīng)用采用SPSS17.0軟件中偏相關(guān)分析法,對上述7個(gè)備選驅(qū)動(dòng)因子與建設(shè)用地面積的時(shí)間序列數(shù)據(jù)進(jìn)行偏相關(guān)分析(分析某個(gè)變量與建設(shè)用地相關(guān)性時(shí),將其他變量作控制變量),可得出各驅(qū)動(dòng)因子與建設(shè)用地的相關(guān)系數(shù),經(jīng)顯著性檢驗(yàn)后可判斷是否可作為建設(shè)用地的驅(qū)動(dòng)因子。3.3.2構(gòu)建線性關(guān)系式首先,采用SPSS軟件中主成分分析法,對原始數(shù)據(jù)(自變量)進(jìn)行分析與篩選,提取對原變量解釋性最強(qiáng)的綜合變量,即構(gòu)建綜合變量與自變量間線性關(guān)系式;其次,將綜合變量與因變量進(jìn)行普通最小二乘回歸,可得因變量與綜合變量的線性關(guān)系式;最后,將綜合變量與自變量間的線性關(guān)系式代入因變量與綜合變量的線性關(guān)系式中,可得因變量與自變量間關(guān)系式。4結(jié)果與分析4.1偏相關(guān)分析結(jié)果以P、D、I、E、L、M、N分別表示人口、人均GDP、第二產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值、全社會固定資產(chǎn)投資、人均綠地面積、城鎮(zhèn)化率、非農(nóng)人口所占總?cè)丝诒壤?將其作解釋變量,以U作因變量,輸入SPSS17.0軟件中進(jìn)行偏相關(guān)分析,結(jié)果如表2。由表2可知,7個(gè)備選驅(qū)動(dòng)因子與建設(shè)用地面積相關(guān)系數(shù)均在0.8以上,且雙側(cè)顯著性檢驗(yàn)在0.01水平上顯著相關(guān),故備選的7個(gè)因子均為建設(shè)用地?cái)U(kuò)張驅(qū)動(dòng)因子。4.2自變量的篩選及解釋將表1中因變量、解釋變量原始時(shí)間序列數(shù)據(jù)取對數(shù),為了消除驅(qū)動(dòng)因子間量綱關(guān)系,使數(shù)據(jù)具有可比性,將取對數(shù)后數(shù)據(jù)輸入SPSS17.0中進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理,處理后數(shù)據(jù)分別以ZU、ZP、ZD、ZI、ZE、ZL、ZM、ZN表示,并將ZP、ZD、ZI、ZE、ZL、ZM、ZN輸入SPSS17.0軟件中進(jìn)行主成分分析,結(jié)果如表3~6所示。由表3可知,對自變量ZP、ZD、ZI、ZE、ZL、ZM、ZN進(jìn)行分析與篩選后,可提取2個(gè)主成分(即綜合變量),以F1、F2表示,兩個(gè)綜合變量可解釋原變量的99.356%,且t檢驗(yàn)的Sig(單側(cè))值小于0.01(表4),說明擬合非常好。由表6可得綜合變量F1、F2與原變量間的關(guān)系:4.3土地?cái)U(kuò)展的主要驅(qū)動(dòng)因子以因變量ZU作被解釋變量,綜合變量F1、F2作解釋變量,將其輸入SPSS17.0軟件中,采用普通最小二乘法(OLS)進(jìn)行回歸,結(jié)果如表7~9。由表7、表8可知,模型R2為0.883,F值為30.111,t檢驗(yàn)的Sig值小于0.01,說明模型擬合非常好。根據(jù)表9模型系數(shù),可得綜合變量F1、F2與因變量ZU的方程式:將式(7)、(8)代入式(9)可得:由(10)式可得2000-2010年池州市建設(shè)用地?cái)U(kuò)展驅(qū)動(dòng)因子計(jì)量模型:由式(11)可知:池州市2000-2010年建設(shè)用地?cái)U(kuò)展的人口、人均GDP、第二產(chǎn)業(yè)貢獻(xiàn)值、社會固定資產(chǎn)投資、人均綠地面積、城鎮(zhèn)化水平、非農(nóng)人口占總?cè)丝诒壤?qū)動(dòng)因子的彈性系數(shù)分別為0.1835、0.0779、0.1320、0.5821、0.3419、0.1939、0.0415。表示當(dāng)人口數(shù)每增加1%時(shí),建設(shè)用地面積將增加0.1835%;當(dāng)人均GDP每增加1%時(shí),建設(shè)用地面積將增加0.0779%;當(dāng)?shù)诙a(chǎn)業(yè)產(chǎn)值增加1%時(shí),建設(shè)用地面積將增加0.1320%;當(dāng)全社會固定資產(chǎn)投資增加1%時(shí),建設(shè)用地面積將增加0.5821%;當(dāng)人均綠地面積增加1%時(shí),建設(shè)用地面積將增加0.3419%;當(dāng)城鎮(zhèn)化水平增加1%時(shí),建設(shè)用地面積將增加0.1939%;當(dāng)非農(nóng)人口占總?cè)丝诒壤黾?%時(shí),建設(shè)用地面積將增加0.0415%。定量分析結(jié)果表明,社會固定資產(chǎn)投資、人均綠地面積、城鎮(zhèn)化水平是池州市建設(shè)用地?cái)U(kuò)展的主要驅(qū)動(dòng)因子;人口、第二產(chǎn)業(yè)對經(jīng)濟(jì)貢獻(xiàn)值是重要驅(qū)動(dòng)因子;而非農(nóng)人口比例、人均GDP對建設(shè)用地影響較小。由此可知,社會固定資產(chǎn)投資、人均綠地面積、人口、第二產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值的增加,城鎮(zhèn)化水平提升是導(dǎo)致池州市建設(shè)用地面積不斷攀升的原因。基于此,提出如下政策建議:摒棄“土地財(cái)政”、“土地經(jīng)濟(jì)”錯(cuò)誤理念,依法制定土地利用總體規(guī)劃和年度各類建設(shè)土地利用計(jì)劃,強(qiáng)化土地利用功能分區(qū);嚴(yán)控房地產(chǎn)建設(shè)規(guī)模,堅(jiān)決執(zhí)行國家房地產(chǎn)調(diào)控政策;在承接產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移建設(shè)中嚴(yán)格執(zhí)行國家節(jié)能、土地、環(huán)評等相關(guān)政策及法律規(guī)定,嚴(yán)防低水平或重復(fù)生產(chǎn)項(xiàng)目入住池州;明晰發(fā)展思路,優(yōu)化經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu),大力發(fā)展生態(tài)旅游及現(xiàn)代服務(wù)業(yè),最大限度降低第二產(chǎn)業(yè)對經(jīng)濟(jì)貢獻(xiàn)率;適度控制綠地等景觀用地建設(shè),綠地建設(shè)重點(diǎn)應(yīng)放在提高管護(hù)水平、優(yōu)化布局、體現(xiàn)特色上;適度把握城鎮(zhèn)化水平節(jié)奏;進(jìn)一步強(qiáng)化計(jì)劃生育國策,努力控制人口增長,實(shí)現(xiàn)人口、土地、環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展。5固定資產(chǎn)投資規(guī)模和經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)是影響建設(shè)用地?cái)U(kuò)展的主要因素依據(jù)人口、富裕和技術(shù)的隨機(jī)影響的STIRPAT模型,采用偏最小二乘回歸方法,對安徽省池州市建設(shè)用地?cái)U(kuò)展驅(qū)動(dòng)因子進(jìn)行了定量測度,得出如下結(jié)論:2000-2010年,池州市建設(shè)用地?cái)U(kuò)展同人口、經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平、第二產(chǎn)業(yè)對經(jīng)濟(jì)貢獻(xiàn)值、社會固定資產(chǎn)投資、人均綠地面積、城鎮(zhèn)化水平、非農(nóng)人口占總?cè)丝诒壤嬖谳^大關(guān)聯(lián),其中,社會固定資產(chǎn)投資規(guī)模擴(kuò)大、人均綠地面積增加、城鎮(zhèn)化水平提高是導(dǎo)致建設(shè)用地?cái)U(kuò)展的主要因素。優(yōu)化經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu),壓縮房地產(chǎn)等固定資產(chǎn)投資規(guī)模,適度控制城市綠地面積以及城鎮(zhèn)化水平,是緩解建設(shè)用地?cái)U(kuò)展的重要途徑。本研究中,固定資產(chǎn)投資、人均綠地面積、城鎮(zhèn)化水平為主要驅(qū)動(dòng)因素,與曲福田等、趙可等、高魏等研究結(jié)果基本一致,與段祖亮等(人口為主要因素)、鮑麗萍等、黃忠華等(經(jīng)濟(jì)增長、城