黃建生，屈百達

(江南大學 輕工過程先進控制教育部重點實驗室，江蘇 無錫 214122)

土地利用功能分區(qū)是根據(jù)土地用途管制的要求，在分析區(qū)域內(nèi)不同地區(qū)功能定位、發(fā)展趨勢、發(fā)展現(xiàn)狀和潛力、資源環(huán)境承載能力的基礎(chǔ)上，將一定區(qū)域劃分為若干個功能區(qū)片［1-2］。土地利用功能分區(qū)是土地利用總體規(guī)劃的重要組成部分，科學的分區(qū)關(guān)系到土地的合理利用和土地利用結(jié)構(gòu)的優(yōu)化，也關(guān)系到管理的難易等等。

地理信息系統(tǒng) (GIS)作為處理地理空間數(shù)據(jù)和所包含的屬性信息的綜合信息技術(shù)，它使和地理空間有關(guān)的信息獲得更方便，具有較高的效率，提高了數(shù)據(jù)處理的精度。GIS憑借其強大的地理空間信息處理能力在資源管理、規(guī)劃等眾多領(lǐng)域得到了廣泛的運用。作者根據(jù)無錫市區(qū)土地利用現(xiàn)狀特點、生態(tài)條件、區(qū)域經(jīng)濟現(xiàn)狀進行土地利用功能分區(qū)，運用GIS技術(shù)，應用定性和定量相結(jié)合的方法，進行土地利用功能分區(qū)，為城市資源管理和規(guī)劃提供重要的參考和依據(jù)。

1 城市土地利用功能分區(qū)

1.1 研究區(qū)域概況

研究區(qū)域為無錫市區(qū)區(qū)域，它位于江蘇省東南部，滬寧鐵路中段，長江三角洲江湖間走廊部分，東鄰蘇州，距上海128 km;南瀕太湖，與浙江省交界;西接常州，去南京183 km;北臨長江，與泰州市所轄的靖江市隔江相望?，F(xiàn)有6個區(qū)和2個市，分別為崇安區(qū)、南長區(qū)、惠山區(qū)、北塘區(qū)、錫山區(qū)、濱湖區(qū)及江陰市、宜興市。全市總面積為4 787.61 km2(市區(qū)1 659 km2，2008年建成區(qū)面積203 km2)，其中山區(qū)和丘陵面積782 km2，占總面積的16.8%，水面面積1 502 km2，占總面積的31.4%?？?cè)丝?61.737 6萬人。近年來，無錫市以產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整為核心，對經(jīng)濟結(jié)構(gòu)進行了戰(zhàn)略調(diào)整，從無錫統(tǒng)計年鑒資料來看，第一、二產(chǎn)業(yè)在國內(nèi)生產(chǎn)總值中所占比重逐步下降，第三產(chǎn)業(yè)所占比重逐步上升。

1.2 研究方法

土地利用功能分區(qū)的方法有多種，有指標體系法、主成分分析法、主導因素法、綜合分析法、GIS空間疊加分析法和系統(tǒng)聚類法，其中后兩者為常用方法。GIS空間疊加分析法是GIS中常用的一種空間分析技術(shù)，是將不同的數(shù)據(jù)集或圖層進行集合運算，疊加的結(jié)果是新生的，不同于原始數(shù)據(jù)集或新的圖層。疊加分析最明顯的優(yōu)點是方法簡單，可以充分發(fā)揮現(xiàn)在的各種GIS軟件的功能，同時疊加的結(jié)果比較直觀，易于觀察。但不足之處是，疊加數(shù)據(jù)的質(zhì)量要求高，需要在疊加前進行專門的檢查和處理。系統(tǒng)聚類分析又稱群分析，是研究如何將客觀事物合理分類的一種數(shù)學方法。將研究對象分成若干個等價類，根據(jù)對某一研究對象進行客觀的定量分類，從而提高分類指導的針對性。系統(tǒng)聚類法易于通過計算機簡化運算，分析結(jié)果直接、可靠，且能反映事物之間的內(nèi)在聯(lián)系。這種聚類之前的劃分是未知的，只是通過數(shù)理統(tǒng)計方法最后客觀地形成一個分類系統(tǒng)［3］。為此，結(jié)合此兩種分析方法對無錫市進行土地利用功能分區(qū)研究。研究中采用的土地數(shù)據(jù)是根據(jù)無錫市土地利用總體規(guī)劃、2009年《無錫統(tǒng)計年鑒》、無錫市國土資源局2009年土地利用調(diào)查數(shù)據(jù)等資料，通過匯總而來。

1.2.1 土地利用功能分區(qū)原則

土地利用功能分區(qū)作為土地利用總體規(guī)劃的重要組成部分，在操作過程中必須堅持科學發(fā)展觀，以人為本，節(jié)約每一寸土地，合理利用土地，并遵循［4］:切實保護耕地的原則;保護生態(tài)環(huán)境的原則;土地集約利用的原則;因地制宜的原則;主導型的原則。

1.2.2 土地利用功能分區(qū)指標

土地利用功能分區(qū)的指標是指劃分各級單位所采用的定量和定性的標準，是分區(qū)目的、原則和依據(jù)的體現(xiàn)。根據(jù)指標體系設(shè)定的原則和研究區(qū)域的實際情況，運用特爾菲法，主要考慮的分區(qū)因素包括反映該區(qū)域土地利用可發(fā)展程度、土地集約經(jīng)營程度、土地利用的綜合效益和生態(tài)環(huán)境保護 (表1)等特征的4大類指標［5］。

表1 土地利用功能分區(qū)的指標體系

1.2.3 原始數(shù)據(jù)變換

由于所選取的數(shù)據(jù)具有不同的量綱，為了消除此類影響，需對選取的指標的原始值做標準化變換，其公式為:

式中:Y(i，j)為i單位j類型指標標準化指標值;X(i，j)為 i單位 j類指標原始數(shù)據(jù);(j)為研究區(qū)各j類指標平均值;S(j)為研究區(qū)各j類指標標準差。

1.2.4 研究區(qū)距離計算

運用歐式距離法來計算研究區(qū)各單元間土地功能利用的相似性系數(shù)，且按一定的閥值標準，將2個土地功能利用最為相似的單元歸為一類型區(qū)，其相似性計算公式為:

式中:R(i，j)為i區(qū)域與j區(qū)域土地利用相似系數(shù);X(i，k)為i區(qū)域k指標標準化指標值;X(j，k)為j區(qū)域k指標標準化指標值;n為研究區(qū)分區(qū)指標總個數(shù)，共47個。

1.3 分類結(jié)果

利用 SPSS軟件中的 Hierarchical Clust功能，對無錫市區(qū)47個鎮(zhèn)、街道進行土地利用功能劃分，得到系統(tǒng)聚類結(jié)果，并結(jié)合無錫城市的實際發(fā)展狀況，將無錫市土地利用功能分區(qū)劃分為5類，分別是優(yōu)先開發(fā)區(qū)、控制開發(fā)區(qū)、適度開發(fā)區(qū)和適度保護區(qū)和絕對保護區(qū)。根據(jù)分區(qū)結(jié)果運用GIS技術(shù)制作出土地功能利用分區(qū)圖 (圖1)。

圖1 無錫市區(qū)土地功能利用分區(qū)

2 功能區(qū)土地利用管制措施和建議

2.1 功能區(qū)土地利用管制

2.1.1 優(yōu)先開發(fā)區(qū)域

該區(qū)域主要分布在中心城區(qū)、東亭鎮(zhèn)、安鎮(zhèn)、堰橋鎮(zhèn)和高新區(qū)等地。開發(fā)程度較高、資源環(huán)境承載能力開始減弱且建設(shè)用地比例較高。該區(qū)要以集約發(fā)展、提高發(fā)展為主，提升建設(shè)用地的集約水平，提升產(chǎn)業(yè)的發(fā)展層次和技術(shù)水平，降低資源消耗，提高環(huán)境準入標準，大量減少污染物排放，強化區(qū)域的服務功能，重點發(fā)展商貿(mào)物流業(yè)、金融保險業(yè)、中介服務業(yè)、社區(qū)服務業(yè)等。

2.1.2 適度開發(fā)區(qū)域

該區(qū)主要分布在市區(qū)東北、東南、西北和優(yōu)先開發(fā)區(qū)的周邊地區(qū)，宜錫高速沿線等地區(qū)。區(qū)域內(nèi)經(jīng)濟發(fā)展基礎(chǔ)較好，生態(tài)環(huán)境約束較強、不宜于大量集聚經(jīng)濟和人口。要實行保護有限、適度開發(fā)的方針，實行嚴格的土地用途管制，進一步提高土地集約化利用水平，因地制宜發(fā)展資源可承載的特色產(chǎn)業(yè)，加強生態(tài)環(huán)境整治。

2.1.3 控制開發(fā)區(qū)域

該區(qū)域主要分布在太湖沿岸濕地緩沖帶內(nèi)的鄉(xiāng)鎮(zhèn)。該區(qū)生態(tài)環(huán)境相對脆弱，在很大程度上承載著生態(tài)環(huán)境涵養(yǎng)、水資源保護等多重功能。因此對該類區(qū)域要進行嚴格的土地利用管制，要加強生態(tài)環(huán)境建設(shè)，減少對周邊水源的污染，控制開發(fā)規(guī)模和強度，進行有節(jié)制地開發(fā)度假、旅游等綠色產(chǎn)業(yè)，對該區(qū)域中的城鎮(zhèn)生活和生產(chǎn)污水需集中處理，嚴格禁止不達標排放。

2.1.4 保護區(qū)域

適度保護區(qū)和絕對保護區(qū)可合并成保護區(qū)。即基本農(nóng)田保護區(qū)、生態(tài)保護區(qū)、歷史文化保護區(qū)、文化遺產(chǎn)保護區(qū)、風景名勝區(qū)等實行保護的區(qū)域，嚴禁不符合功能定位的開發(fā)活動。該區(qū)域要依據(jù)相關(guān)的法規(guī)和規(guī)定，制定相應的政策措施，進行嚴格的空間管制，加強生態(tài)環(huán)境建設(shè)，禁止開山炸石、取土制磚、修墓、亂砍濫伐、傾倒廢物污水等破壞景觀資源的行為，維護生態(tài)系統(tǒng)和功能的完整性。

2.2 協(xié)調(diào)土地利用功能分區(qū)建設(shè)的建議

土地利用規(guī)劃是土地管制的重要依據(jù)，在現(xiàn)有用途的土地利用功能分區(qū)的基礎(chǔ)上，提高土地利用效率，對優(yōu)先開發(fā)區(qū)域和適度開發(fā)區(qū)域?qū)嵭袊栏竦慕ㄔO(shè)用地控制;在建立土地資源長久利用和經(jīng)濟、社會、環(huán)境可持續(xù)發(fā)展的理念的基礎(chǔ)上，應完善土地產(chǎn)權(quán)制度，加強市場在土地資源配置中的作用，同時采取必要的投資政策手段以保護市場機制的作用，完善定價機制，以真實反映土地資源的稀缺價值和真實成本。

3 小結(jié)

根據(jù)無錫市的土地利用現(xiàn)狀，運用系統(tǒng)聚類分析法和GIS技術(shù)對無錫市區(qū)的行政單元進行聚類分析，將無錫市區(qū)劃分為優(yōu)先開發(fā)區(qū)、控制開發(fā)區(qū)、適度開發(fā)區(qū)和保護區(qū)4類區(qū)域，并提出了各區(qū)域管制要求和原則。對無錫市土地合理利用和可持續(xù)發(fā)展具有一定的指導作用。

［1］ 張潔瑕，陳佑啟，姚艷敏.現(xiàn)代土地利用區(qū)劃新設(shè)想 ［J］.地理與地理信息科學，2008，24(4):75-79.

［2］ 薛翠翠，安萍莉，周定揚.土地利用功能分區(qū)與用途分區(qū)的差異比較研究以山東省泰安市為例 ［J］.國土與自然資源研究，2008(3):33-35.

［3］ 金相郁.中國區(qū)域劃分的層次聚類分析 ［J］.城市規(guī)劃匯刊，2004(2):35-37.

［4］ 陳百明.土地資源學 ［M］.北京:北京師范大學出版社，2008.

［5］ 言迎，王應龍，楊延.層次聚類分析法在土地利用分區(qū)中的應用以益陽市南縣為例 ［J］.內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)科技，2009(5):83-85.