劉 寅， 黃志勤， 辜寄蓉， 余如意

(1.四川師范大學(xué) 西南土地資源監(jiān)測(cè)與評(píng)價(jià)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，四川 成都 610066；2.四川師范大學(xué)地理與資源科學(xué)學(xué)院，四川 成都 610066；3.四川省國(guó)土資源廳信息中心，四川 成都 610072)

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土地利用規(guī)劃中資源環(huán)境承載力的內(nèi)涵與評(píng)價(jià)方法研究
——以四川省瀘州市為例

劉 寅1,2， 黃志勤3， 辜寄蓉1,2， 余如意1,2

(1.四川師范大學(xué) 西南土地資源監(jiān)測(cè)與評(píng)價(jià)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，四川 成都 610066；2.四川師范大學(xué)地理與資源科學(xué)學(xué)院，四川 成都 610066；3.四川省國(guó)土資源廳信息中心，四川 成都 610072)

作為連接資源環(huán)境要素與社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展之間的橋梁，資源環(huán)境承載力在土地利用規(guī)劃中的作用，日益受到學(xué)術(shù)和行政的重視。在總結(jié)土地利用規(guī)劃中資源環(huán)境承載力內(nèi)涵的基礎(chǔ)上，融合社會(huì)經(jīng)濟(jì)條件、資源條件、和環(huán)境條件，設(shè)計(jì)了基于空間尺度的資源環(huán)境承載力評(píng)價(jià)方法，并以瀘州市為例進(jìn)行了實(shí)踐。研究發(fā)現(xiàn)瀘州市的資源環(huán)境承載力具有以下分布特點(diǎn)：(1)在社會(huì)經(jīng)濟(jì)格局、資源格局和環(huán)境格局的共同影響下，呈現(xiàn)北高南低、西高東低的基本格局；(2)受交通線路和水系的影響，表現(xiàn)出帶狀分布特征；(3)受資源條件的限制，市中心建設(shè)用地開(kāi)發(fā)的承載力不高。研究從理論和實(shí)踐意義上證明了在土地利用規(guī)劃中開(kāi)展基于空間尺度量化式資源環(huán)境承載力評(píng)價(jià)必要性和合理性，為用地布局優(yōu)化理論和建設(shè)用地精準(zhǔn)布局實(shí)踐的提供了有效支撐。

資源環(huán)境承載力；土地利用規(guī)劃；空間化；內(nèi)涵與評(píng)價(jià)

資源環(huán)境承載力本質(zhì)上反映了資源環(huán)境與人類(lèi)經(jīng)濟(jì)社會(huì)活動(dòng)之間的空間辯證關(guān)系及其演變過(guò)程，是指導(dǎo)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的重要依據(jù)。在可持續(xù)發(fā)展理念的指導(dǎo)下，2004年6月，承載力概念首次出現(xiàn)在國(guó)土資源部新聞報(bào)道中，使其從單純的學(xué)術(shù)研究上升為國(guó)家戰(zhàn)略決策的重要組成。土地利用規(guī)劃是在可持續(xù)發(fā)展思想的指導(dǎo)下，以土地資源合理利用與保護(hù)來(lái)滿足人類(lèi)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展需求為根本目標(biāo)的規(guī)劃，是對(duì)一定區(qū)域內(nèi)土地資源的開(kāi)發(fā)、利用、治理和保護(hù)所做的時(shí)空安排，其規(guī)劃內(nèi)容涉及資源保護(hù)與開(kāi)發(fā)、資源布局與結(jié)構(gòu)調(diào)整、重大項(xiàng)目劃定等方面，并以土地利用結(jié)構(gòu)調(diào)整和空間布局的優(yōu)化為關(guān)注重點(diǎn)。作為連接資源環(huán)境要素與社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展之間的重要橋梁，資源環(huán)境承載力在土地利用規(guī)劃的實(shí)施中，必然也應(yīng)當(dāng)起到重要作用。

1 內(nèi)涵

1.1 資源環(huán)境承載力概念的討論

作為在物理學(xué)承載力基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的綜合概念，資源環(huán)境承載力經(jīng)歷了復(fù)雜的概念演變過(guò)程。從Park和Burgess將其引入生態(tài)學(xué)領(lǐng)域作為在一定條件下可容納的最大個(gè)體數(shù)量的表征[1]，到Bishop以環(huán)境承載力表征區(qū)域可承載的人類(lèi)活動(dòng)的極限[2]，再到聯(lián)合國(guó)教科文組織以區(qū)域資源為約束判斷區(qū)域可供養(yǎng)的最大人口數(shù)[3]，對(duì)資源環(huán)境承載力的研究逐漸深入，其研究?jī)?nèi)容涉及了水資源、土地資源、礦產(chǎn)資源、森林資源、水環(huán)境、大氣環(huán)境等單項(xiàng)要素以及綜合研究。由于資源環(huán)境承載力研究體系的龐雜性和復(fù)雜性，導(dǎo)致了資源環(huán)境承載力概念界定的困難性。當(dāng)前，學(xué)術(shù)界資源環(huán)境承載力概念的界定仍不統(tǒng)一，其中唐劍武將其定義為某一時(shí)期，某種環(huán)境狀態(tài)下，某一區(qū)域環(huán)境對(duì)人類(lèi)社會(huì)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)支持能力的閾值，是一種發(fā)展極限概念[4]；而康松則將其定義為在一定時(shí)空尺度下，在區(qū)域資源合理開(kāi)發(fā)與生態(tài)環(huán)境良性循環(huán)的條件下，可承載的社會(huì)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)總量的能力[5]；董文等認(rèn)為資源環(huán)境承載力是區(qū)域自然生態(tài)系統(tǒng)不受危害且維持生態(tài)系統(tǒng)良好的前提下，一個(gè)區(qū)域的資源稟賦和環(huán)境容量所能承載的社會(huì)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)規(guī)模[6]。由于資源環(huán)境承載力存在閾值、能力、規(guī)模等不同的概念界定標(biāo)準(zhǔn)，使得資源環(huán)境承載力研究出現(xiàn)了相互交叉、混淆不清的狀況，出現(xiàn)了國(guó)土資源環(huán)境承載力與區(qū)域資源環(huán)境承載力、土地資源承載力、生態(tài)環(huán)境承載力、自然資源承載力等相近但不完全相同的概念，導(dǎo)致了資源環(huán)境承載力研究的困難性和復(fù)雜性[7-10]。

1.2 土地利用規(guī)劃對(duì)資源環(huán)境承載力的關(guān)注內(nèi)涵

土地利用規(guī)劃的制定需要基于被開(kāi)發(fā)土地所處區(qū)域的自然和社會(huì)經(jīng)濟(jì)背景、歷史基礎(chǔ)和現(xiàn)狀特點(diǎn)、及國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要，對(duì)各類(lèi)用地結(jié)構(gòu)和布局的調(diào)整或配置做出合理安排。作為反映區(qū)域資源環(huán)境本底狀況的承載力評(píng)價(jià)，對(duì)土地利用規(guī)劃的借鑒和支撐作用就顯得合理且必然。2004年，國(guó)土資源部正式提出在土地利用規(guī)劃中考慮承載力。之后，河北省、四川廣安市、遼寧沈陽(yáng)市、湖南懷化市等省市將資源環(huán)境承載力理念分別引入其2006—2020年土地利用總體規(guī)劃的編制之中。2014年全國(guó)土地規(guī)劃調(diào)整會(huì)議所指定的《全國(guó)國(guó)土規(guī)劃綱要(2011—2030年)》，明確提出將資源環(huán)境承載力評(píng)價(jià)作為土地利用總體規(guī)劃調(diào)整的重要支撐。

然而，由于對(duì)資源環(huán)境承載力的內(nèi)涵定義卻還未取得統(tǒng)一認(rèn)識(shí)，造成在土地利用規(guī)劃中資源環(huán)境承載力體系構(gòu)建和核算的困難，使其對(duì)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的指導(dǎo)作用受到限制。基于當(dāng)前土地利用過(guò)程中存在的現(xiàn)實(shí)問(wèn)題及國(guó)家對(duì)土地利用布局提出的指導(dǎo)意見(jiàn)[11]，在借鑒學(xué)者對(duì)資源環(huán)境承載力內(nèi)涵界定的基礎(chǔ)上，從土地利用規(guī)劃及協(xié)調(diào)資源環(huán)境與社會(huì)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)中的作用出發(fā)，本文將資源環(huán)境承載力定義為：在一定時(shí)期和一定的技術(shù)條件下，在維持區(qū)域生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)完整且生態(tài)功能良性發(fā)揮的前提下，區(qū)域資源環(huán)境可支撐的社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的能力，用以明晰土地利用的空間格局，實(shí)現(xiàn)和諧高效的空間管制。區(qū)域資源環(huán)境承載能力越高，越能夠支撐經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展，成為未來(lái)建設(shè)用地布局的首選區(qū)域，而資源環(huán)境承載力越低則對(duì)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的承載能力越弱，應(yīng)劃定為生態(tài)空間，作為區(qū)域發(fā)展的生態(tài)保障。

2 評(píng)價(jià)方法

2.1 評(píng)價(jià)尺度

尺度反映了某一事物或現(xiàn)象在時(shí)間或空間上的存在范圍或分布狀態(tài)。當(dāng)前對(duì)資源環(huán)境承載力的研究主要分為行政區(qū)尺度和空間尺度兩種。前者是當(dāng)前資源環(huán)境承載力研究的重點(diǎn)，其結(jié)果能夠展現(xiàn)各行政區(qū)資源環(huán)境承載力的現(xiàn)狀，便于比較不同行政區(qū)之間的差異，對(duì)各區(qū)域明確當(dāng)前發(fā)展強(qiáng)度、摸清區(qū)域發(fā)展?jié)摿?、安排未?lái)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展重點(diǎn)具有重要的指導(dǎo)意義。而空間尺度的資源環(huán)境承載力研究則可打破行政界線對(duì)研究結(jié)果的限制，能夠更為精準(zhǔn)地展現(xiàn)資源環(huán)境承載力在空間上的分布狀態(tài)與差異，對(duì)指導(dǎo)微觀經(jīng)濟(jì)布局、輔助規(guī)劃決策的有重要意義。

土地利用規(guī)劃調(diào)整過(guò)程中的各類(lèi)用地布局是指在各種要素的綜合影響下，不同區(qū)域不同時(shí)間用地類(lèi)型在空間上的分布狀態(tài)[12]。這一分布狀態(tài)不是各行政區(qū)內(nèi)部簡(jiǎn)單的數(shù)量分布差異。因此，以空間尺度作為本文資源環(huán)境承載力測(cè)算的基本尺度，獲得跨行政區(qū)范圍的資源環(huán)境承載力空間分布格局，明確各行政區(qū)內(nèi)部資源環(huán)境承載力的分布差異，才能為土地利用規(guī)劃提供更準(zhǔn)確的指導(dǎo)，實(shí)現(xiàn)用地布局方案的優(yōu)化。

2.2 指標(biāo)體系構(gòu)建

構(gòu)建科學(xué)合理的指標(biāo)體系決定了資源環(huán)境承載力測(cè)算結(jié)果的準(zhǔn)確性及用地布局優(yōu)化的科學(xué)性。在現(xiàn)有基于環(huán)境本底類(lèi)、生態(tài)類(lèi)、和社會(huì)經(jīng)濟(jì)類(lèi)評(píng)價(jià)指標(biāo)的基礎(chǔ)上[13-15]，本文改進(jìn)傳統(tǒng)依賴(lài)行政區(qū)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的指標(biāo)評(píng)價(jià)尺度，融入空間評(píng)價(jià)尺度，以滿足對(duì)用地布局優(yōu)化的精準(zhǔn)支撐。同時(shí)，根據(jù)對(duì)資源環(huán)境承載力的內(nèi)涵定義，研究從社會(huì)經(jīng)濟(jì)承載力、資源承載力和環(huán)境承載力三方面構(gòu)建資源環(huán)境承載力指標(biāo)體系(表1)。其中社會(huì)經(jīng)濟(jì)承載力以現(xiàn)實(shí)的經(jīng)濟(jì)、人口空間分布為表征，是資源環(huán)境承載力的核心部分，用于反映社會(huì)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)空間分布的差異性。資源承載力從自然資源和社會(huì)資源兩方面出發(fā)，自然資源方面通過(guò)區(qū)域可利用水、土資源反映對(duì)未來(lái)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的硬性支撐；社會(huì)資源方面，通過(guò)交通與水利基礎(chǔ)設(shè)施的空間分布表征對(duì)未來(lái)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的軟支撐。環(huán)境承載力則通過(guò)森林覆蓋進(jìn)行表征：森林覆蓋率越高則表明區(qū)域生態(tài)環(huán)境質(zhì)量越好，更適宜進(jìn)行生態(tài)建設(shè)，而森林覆蓋率相對(duì)較低的區(qū)域轉(zhuǎn)化為建設(shè)用地的可能性越大，在其他條件相同的情況下越適宜布局社會(huì)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)。

表1 資源環(huán)境承載力評(píng)價(jià)指標(biāo)體系

2.3 評(píng)價(jià)關(guān)鍵方法

對(duì)資源環(huán)境承載力的測(cè)算方法包括生態(tài)足跡法[16]、狀態(tài)空間法[17]、SD模型[18]、模糊綜合評(píng)價(jià)等主要方法[19]?；诒疚亩x的資源環(huán)境承載力是一種能力概念，且指標(biāo)因子多為空間尺度，因此在借鑒學(xué)者研究成果的基礎(chǔ)上，本文采用空間尺度下的模糊綜合評(píng)價(jià)法，對(duì)資源環(huán)境承載力進(jìn)行測(cè)算。不同于一般評(píng)價(jià)方法所涉及的對(duì)象多為各類(lèi)行政區(qū)單元，而本文強(qiáng)調(diào)對(duì)評(píng)價(jià)指標(biāo)使用空間格網(wǎng)化的表達(dá)方式，力求使評(píng)價(jià)的結(jié)果更準(zhǔn)確的反映資源環(huán)境承載力的空間分異格局，以符合土地利用規(guī)劃對(duì)評(píng)價(jià)結(jié)果的精準(zhǔn)化要求。為此，研究需解決評(píng)價(jià)指標(biāo)空間化和指標(biāo)合成的標(biāo)準(zhǔn)化兩大關(guān)鍵方法。

2.3.1 評(píng)價(jià)指標(biāo)的空間化

對(duì)資源環(huán)境承載力的評(píng)價(jià)指標(biāo)，根據(jù)其所屬的數(shù)據(jù)特征，可采用3種方法對(duì)其進(jìn)行空間化表達(dá)：①要素空間位置的直接顯示，直接采用GIS的要素轉(zhuǎn)柵格方法；②對(duì)傳統(tǒng)的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)賦予空間分布信息，采用統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)空間離散化的方法；③對(duì)于要素空間分布格局的表達(dá)，采用空間核密度的方法。表2展示了上述3種方法所對(duì)應(yīng)使用的具體評(píng)價(jià)指標(biāo)。

(1)空間離散化。傳統(tǒng)的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)中，人口、經(jīng)濟(jì)等是對(duì)地理數(shù)據(jù)的表征?；谶@一認(rèn)識(shí)，可將同一行政區(qū)的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)與空間數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合分析，按照覆被類(lèi)型數(shù)據(jù)的圖斑面積及其在相應(yīng)行政區(qū)同類(lèi)覆被類(lèi)型的面積占比，離散相應(yīng)比例的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)。實(shí)現(xiàn)流程見(jiàn)圖1。

圖1 統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)空間離散化流程

空間離散化實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵在于根據(jù)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)與覆被數(shù)據(jù)(人口與房屋建筑區(qū)、二三產(chǎn)業(yè)GDP與建設(shè)用地)的對(duì)應(yīng)關(guān)系；然后，根據(jù)相應(yīng)覆被圖版在行政區(qū)該類(lèi)覆被用地的的面積占比，來(lái)分配統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)在該圖斑內(nèi)的分布數(shù)量，及計(jì)算公式為：

SL=ZB×ZL

(1)

式中：SL為每個(gè)圖斑承載的統(tǒng)計(jì)值；ZB為不同覆被類(lèi)型的面積占比；ZL為各行政區(qū)范圍內(nèi)統(tǒng)計(jì)值總量。

(2)空間核密度。空間核密度分析是根據(jù)輸入的要素空間位置計(jì)算其周?chē)撘氐拿芏?，生成結(jié)果為一個(gè)連續(xù)的密度表面，通過(guò)數(shù)據(jù)聚集情況直觀反映指標(biāo)的分布情況。相較于一般的空間點(diǎn)密度計(jì)算方法，核密度更多考慮了距離效應(yīng)的影響，即距離空間位置更近的點(diǎn)對(duì)該位置的密度貢獻(xiàn)更高。核密度計(jì)算的一般計(jì)算公式如下：

(2)

式中：x為待確定核密度的位置；xi為在x周?chē)嬖诘膶?duì)其產(chǎn)生影響的第i個(gè)點(diǎn)；h為帶寬，主要是為了控制核密度估計(jì)的平滑程度。對(duì)于二維平面空間核密度的計(jì)算，一般可由GIS軟件的空間分析工具來(lái)直接完成。

2.3.2 非空間指標(biāo)的量化

土地資源承載力和水資源支撐能力的評(píng)價(jià)是針對(duì)具體行政區(qū)域，因而屬于非空間指標(biāo)。其量化方法主要采用主體功能區(qū)規(guī)劃和其他學(xué)術(shù)研究成果所提出的方法來(lái)實(shí)行。

(1)土地資源承載力量化。區(qū)域土地資源承載力的測(cè)算借鑒國(guó)家主體功能區(qū)中可利用土地資源的計(jì)算方法：

可利用土地資源=((地形坡度∩海拔高度)-所含湖泊等水域面積-所含林草地面積-所含荒漠戈壁面積)-城鎮(zhèn)建設(shè)用地面積+農(nóng)村居民點(diǎn)用地面積+獨(dú)立工礦用地面積+交通用地面積+特殊用地面積+水利設(shè)施建設(shè)用地面積-基本農(nóng)田面積

(3)

其中，地形坡度與海拔高度對(duì)可利用土地資源的選擇標(biāo)準(zhǔn)為：①按地形高程低于2 000m對(duì)應(yīng)坡度取值小于15°；②地形高程在2 000～3 000m之間對(duì)應(yīng)的坡度取值小于8°；③地形高程在3 000m以上對(duì)應(yīng)坡度取值小于3°取值計(jì)算各土地利用類(lèi)型面積。

(2)水資源承載力量化。水資源支撐能力通過(guò)人均水資源量、水資源開(kāi)發(fā)利用率及剩余可利用水資源量3個(gè)指標(biāo)加權(quán)疊加而成。本研究參考水資源支撐能力賦分的方法對(duì)水資源承載能力中的各分指標(biāo)進(jìn)行賦值[20]，值越高則承載能力越好(表3)。

表3 水資源支撐能力計(jì)算方法及分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)

2.3.3 評(píng)價(jià)指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)化

不同指標(biāo)因子因具有不同的量級(jí)和量綱單位，不具有可比性。為實(shí)現(xiàn)模糊綜合評(píng)價(jià)，需要進(jìn)行數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化處理，將其值轉(zhuǎn)化到0～1之間，以實(shí)現(xiàn)指標(biāo)之間的比擬。原始數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化處理后，各指標(biāo)處于同一數(shù)量級(jí)，適合進(jìn)行綜合對(duì)比評(píng)價(jià)。本項(xiàng)目選擇常用的線性函數(shù)轉(zhuǎn)換法進(jìn)行指標(biāo)因子標(biāo)準(zhǔn)化處理。針對(duì)正向指標(biāo)公式(4)和負(fù)向指標(biāo)公式(5)具有不同的標(biāo)準(zhǔn)化線性函數(shù)。

(4)

(5)

式中：X、X′分別為歸一化轉(zhuǎn)換前、后的值，MaxValue(X)、MinValue(X)分別為指標(biāo)因子的最大值和最小值。

3 瀘州市土地利用規(guī)劃中的資源環(huán)境承載力評(píng)價(jià)

瀘州市作為成渝城市群規(guī)劃著力打造的區(qū)域性中心城市和長(zhǎng)江上游生態(tài)屏障建設(shè)的重要節(jié)點(diǎn)，兼具經(jīng)濟(jì)發(fā)展與生態(tài)環(huán)境保護(hù)的雙重任務(wù)?；跒o州市在推動(dòng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展、保護(hù)生態(tài)環(huán)境與優(yōu)化資源利用三大現(xiàn)實(shí)問(wèn)題上的典型性，本次以空間的視角，以資源節(jié)約、環(huán)境保護(hù)與經(jīng)濟(jì)發(fā)展的協(xié)調(diào)為目標(biāo)，對(duì)瀘州市土地利用規(guī)劃中的資源環(huán)境承載力進(jìn)行評(píng)價(jià)。

3.1 空間數(shù)據(jù)處理

本次研究時(shí)段為2010—2014年，研究數(shù)據(jù)包括空間數(shù)據(jù)、解譯數(shù)據(jù)和統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)?？臻g數(shù)據(jù)用于表現(xiàn)空間實(shí)體位置、形狀、大小、分布等信息，通過(guò)點(diǎn)、線、面要素來(lái)表示。解譯數(shù)據(jù)是在現(xiàn)有空間數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，通過(guò)對(duì)規(guī)劃和政府工作報(bào)告的解讀，對(duì)所需要素進(jìn)行數(shù)字化解譯得到。統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)則是通過(guò)統(tǒng)計(jì)年鑒、統(tǒng)計(jì)公報(bào)等統(tǒng)計(jì)資料獲取的數(shù)據(jù)形式。

3.2 單要素資源環(huán)境承載力評(píng)價(jià)

根據(jù)確定的資源環(huán)境承載力評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，采用500m×500m統(tǒng)一的像元大小對(duì)各指標(biāo)進(jìn)行測(cè)算。

(1)經(jīng)濟(jì)密度。經(jīng)濟(jì)密度反映了經(jīng)濟(jì)承載能力的空間差異。基于統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)空間化方法，將土地覆被數(shù)據(jù)中的房屋建筑區(qū)、道路、構(gòu)筑物、人工堆掘地作為建設(shè)用地，2014年瀘州市各街道/鄉(xiāng)鎮(zhèn)二三產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值數(shù)據(jù)為原始統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)；根據(jù)建設(shè)用地與產(chǎn)值分布區(qū)的關(guān)系對(duì)二三產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值進(jìn)行離散化。在此基礎(chǔ)上通過(guò)對(duì)經(jīng)濟(jì)離散化數(shù)據(jù)的核密度分析獲得瀘州市經(jīng)濟(jì)密度的空間分布圖(圖2)。

圖2 瀘州市經(jīng)濟(jì)密度空間分布

經(jīng)計(jì)算發(fā)現(xiàn)，瀘州市二三產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)密度的空間分布具有明顯的空間差異，中心城區(qū)作為瀘州市經(jīng)濟(jì)發(fā)展的核心區(qū)，是經(jīng)濟(jì)密度的極高值分布區(qū)域。而瀘縣、納溪區(qū)、合江縣、敘永縣和古藺縣的中心城區(qū)經(jīng)濟(jì)密度相對(duì)較高，但遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于中心城區(qū)。除此之外的區(qū)域經(jīng)濟(jì)密度均極低。因此，城鎮(zhèn)中心城區(qū)是承載經(jīng)濟(jì)發(fā)展的主要區(qū)域。

(2)人口密度。人口密度反映了區(qū)域人口承載能力的區(qū)域差異。與經(jīng)濟(jì)密度的獲得方式相同，人口數(shù)據(jù)空間化以2014年瀘州市各鄉(xiāng)鎮(zhèn)戶(hù)籍人口數(shù)據(jù)以及居住用地作為數(shù)據(jù)支撐。以各街道/鄉(xiāng)鎮(zhèn)的戶(hù)籍人口與相應(yīng)區(qū)域根據(jù)房屋建筑密度和樓層高度進(jìn)行了詳細(xì)類(lèi)型劃分的居住用地相對(duì)應(yīng)，采用前文確定的方法進(jìn)行人口離散和密度計(jì)算(圖3)。

經(jīng)計(jì)算發(fā)現(xiàn)，瀘州市人口密度分布呈現(xiàn)出兩大基本特征：①人口密度空間差異明顯，各區(qū)縣中心城區(qū)表現(xiàn)為明顯的高值區(qū)；②人口密度表現(xiàn)為點(diǎn)狀形式的外向擴(kuò)張，城市中心所在地是人口的集聚區(qū)。

圖3 瀘州市人口密度空間分布

(3)土地資源支撐能力。土地資源支撐能力反映了區(qū)域未來(lái)可利用建設(shè)用地的數(shù)量。根據(jù)前述可利用土地資源的計(jì)算公式，獲得基于街道/鄉(xiāng)鎮(zhèn)尺度的可利用土地資源結(jié)果(圖4)。

圖4 瀘州市各街道/鄉(xiāng)鎮(zhèn)土地資源分布

從評(píng)價(jià)結(jié)果來(lái)看，受到地形坡度等自然條件的影響，敘永縣、古藺縣及合江縣的大部分鄉(xiāng)鎮(zhèn)的可利用土地資源量較少；而瀘州市中心城區(qū)作為城市建設(shè)的核心區(qū)，經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平較高，資源利用率較高，導(dǎo)致可利用土地資源量偏少。相反，瀘縣全域、納溪區(qū)和合江縣中心城區(qū)周邊各鄉(xiāng)鎮(zhèn)的可利用土地資源量豐富，能夠形成區(qū)域經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的有力支撐。

(4)水資源支撐能力。水資源支撐能力反映了研究區(qū)水資源條件對(duì)區(qū)域社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的支撐能力，是進(jìn)行人口和產(chǎn)業(yè)布局的重要依據(jù)。在收集戶(hù)籍人口、水資源總量和用水量數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，根據(jù)前述評(píng)價(jià)方法，獲得區(qū)/縣尺度的水資源支撐能力結(jié)果(圖5)。瀘州市水資源支撐能力的高低與社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平呈負(fù)相關(guān)關(guān)系：社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平最高的江陽(yáng)區(qū)和龍馬潭區(qū)，雖緊鄰長(zhǎng)江和沱江兩條大河，但快速的經(jīng)濟(jì)發(fā)展和農(nóng)業(yè)的發(fā)展使其對(duì)水資源的需求很大且利用程度高，剩余可利用水資源量較少，對(duì)未來(lái)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的支撐能力較差；而其他區(qū)縣特別是合江縣、敘永縣和古藺縣經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平較低，水資源利用較少，因而其支撐能力較好。

圖5 瀘州市各區(qū)/縣水資源分布

(5)交通設(shè)施支撐能力。交通設(shè)施支撐能力反映了鐵路、公路及交通節(jié)點(diǎn)等基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)水平對(duì)區(qū)域經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的支撐能力，是由多指標(biāo)構(gòu)成的綜合結(jié)果。首先采用專(zhuān)家打分的方式，獲得交通設(shè)置各構(gòu)成指標(biāo)的權(quán)重(表4)；然后將各指標(biāo)的空間核密度依據(jù)其權(quán)重疊加形成區(qū)域交通設(shè)施支撐能力的結(jié)果(圖6)。

表4 交通設(shè)施支撐能力評(píng)價(jià)指標(biāo)體系

圖6 瀘州市交通設(shè)施空間分布

瀘州市交通基礎(chǔ)設(shè)施支撐能力的分布具有明顯的以中心城區(qū)為中心逐漸向外降低的圈層分布特征，以及沿高等級(jí)道路和長(zhǎng)江兩大軸線的軸帶狀分布特征，具有西高東低的分布格局。

(6)水利設(shè)施支撐能力。水利設(shè)施支撐能力通過(guò)河流與水庫(kù)的建設(shè)情況進(jìn)行表征，反映了對(duì)區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展的支撐能力。水利設(shè)施支撐能力的評(píng)價(jià)方法與交通設(shè)施支撐能力一致，均采用專(zhuān)家打分形成指標(biāo)權(quán)重(表5)，然后將指標(biāo)的空間核密度依據(jù)權(quán)重疊加來(lái)形成(圖7)。

表5 水利設(shè)施支撐能力評(píng)價(jià)指標(biāo)體系

圖7 瀘州市水利設(shè)施空間分布

與交通基礎(chǔ)設(shè)施支撐能力的空間分布相反，瀘州市水利基礎(chǔ)設(shè)施支撐能力的空間分布表現(xiàn)為南高北低，東高西低的基本特征，瀘州市中心城區(qū)作為經(jīng)濟(jì)建設(shè)活動(dòng)的集聚區(qū)，是水利設(shè)施支撐能力最差的區(qū)域。

(7)森林覆蓋率。森林覆蓋率是區(qū)域生態(tài)環(huán)境好壞的重要標(biāo)志。森林覆蓋率越高的區(qū)域，越應(yīng)該劃定為生態(tài)保護(hù)區(qū)，避免經(jīng)濟(jì)建設(shè)活動(dòng)；而森林覆蓋率越低，進(jìn)行經(jīng)濟(jì)建設(shè)活動(dòng)的可能性越高。以區(qū)域解譯數(shù)據(jù)中的林地?cái)?shù)據(jù)及行政區(qū)劃數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，采用GIS支持下的要素轉(zhuǎn)柵格方法獲得瀘州市森林覆蓋率的空間分布圖(圖8)。

從評(píng)價(jià)結(jié)果來(lái)看，瀘州市南部的敘永縣、古藺縣以及納溪區(qū)和合江縣的南部地區(qū)森林覆蓋率較高，生態(tài)環(huán)境狀況較好。而北部的江陽(yáng)區(qū)、龍馬潭區(qū)、瀘縣森林覆蓋率較低，生態(tài)環(huán)境質(zhì)量相對(duì)較差；但從建設(shè)用地布局的視角，森林覆蓋率越低的區(qū)域轉(zhuǎn)化為建設(shè)用地的可能性越大，對(duì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的承載能力越強(qiáng)。森林覆蓋率越高的區(qū)域，越應(yīng)作為生態(tài)保護(hù)區(qū)，構(gòu)筑區(qū)域發(fā)展的綠色保障。

圖8 瀘州市森林覆蓋率空間分布

3.3 綜合承載力評(píng)價(jià)結(jié)果

基于各項(xiàng)單要素承載力的評(píng)價(jià)結(jié)果，采用指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)化公式(4)支撐下的空間模糊綜合評(píng)價(jià)方法，對(duì)瀘州市資源環(huán)境承載力的綜合結(jié)果進(jìn)行計(jì)算(森林覆蓋率這一反向指標(biāo)，對(duì)其評(píng)價(jià)結(jié)果值依據(jù)公式(5)進(jìn)行反向標(biāo)準(zhǔn)化)，并得到瀘州市各項(xiàng)綜合指標(biāo)的評(píng)價(jià)結(jié)果。

社會(huì)經(jīng)濟(jì)承載力是人口密度和經(jīng)濟(jì)密度疊加的成果，從其空間分布特征來(lái)看，瀘州市中心城區(qū)及各區(qū)縣中心對(duì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人口集聚的承載能力較高，瀘縣的部分區(qū)域、古藺縣二郎鎮(zhèn)及高速公路沿線也是承載能力較高的區(qū)域；而其他區(qū)域的承載能力較低，不適合開(kāi)展大規(guī)模的建設(shè)活動(dòng)(圖9)。

圖9 瀘州市社會(huì)經(jīng)濟(jì)承載力空間分布

資源承載力是由土地資源支撐能力、水資源支撐能力、交通設(shè)施支撐能力和水利設(shè)施支撐能力共同構(gòu)成的綜合指標(biāo)，反映了資源的豐貧及其對(duì)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的支撐能力。從評(píng)價(jià)結(jié)果來(lái)看，瀘州市中心城區(qū)由于受到可利用土地資源較少、水資源利用率較高、以及水利設(shè)施支撐能力低的影響，其資源條件薄弱，未來(lái)發(fā)展的支撐力量不足；而瀘縣大部、合江縣中心城區(qū)周邊、國(guó)道沿線及古藺中部地區(qū)等經(jīng)濟(jì)發(fā)展略緩與中心城區(qū)的區(qū)域，其資源條件優(yōu)越，是區(qū)域發(fā)展的重要支撐(圖10)。

圖10 瀘州市資源承載力空間分布

環(huán)境承載力是對(duì)森林覆蓋率結(jié)果值進(jìn)行反向歸一化后的結(jié)果。結(jié)果顯示瀘縣、江陽(yáng)區(qū)、龍馬潭區(qū)及合江縣和納溪區(qū)部分地區(qū)為適宜進(jìn)行大規(guī)模建設(shè)活動(dòng)的區(qū)域；而敘永縣和古藺縣因地形的影響，可開(kāi)展建設(shè)活動(dòng)的區(qū)域較少且分布零散，對(duì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的承載能力較低(圖11)。

研究區(qū)的資源環(huán)境承載力由社會(huì)經(jīng)濟(jì)承載力、資源承載力和環(huán)境承載力三大綜合指標(biāo)進(jìn)行歸一化處理后疊加得到(圖12)。瀘州市資源環(huán)境承載力的空間分布具有以下幾大基本特征：①瀘州市資源環(huán)境承載力表現(xiàn)為南低北高、東低西高的基本格局；②受到地形條件的影響，敘永縣、古藺縣資源環(huán)境承載力較高的區(qū)域呈現(xiàn)出沿山谷零星分布的狀態(tài)，而北部地區(qū)因于地勢(shì)平坦，資源環(huán)境承載力高值區(qū)往往成片狀分布；③受交通及水系的影響，資源環(huán)境承載力較高的區(qū)域呈現(xiàn)出一定的沿道路和河流分布的趨勢(shì)；④由于資源條件較差，包括江陽(yáng)區(qū)和龍馬潭區(qū)的瀘州中心城區(qū)主要表現(xiàn)為中等承載區(qū)域，可適當(dāng)開(kāi)展建設(shè)活動(dòng)；而瀘縣大部分地區(qū)，借助優(yōu)越的地形條件、資源條件和環(huán)境條件，其資源環(huán)境承載力水平整體較高，是瀘州市未來(lái)可進(jìn)行大規(guī)模經(jīng)濟(jì)建設(shè)活動(dòng)的區(qū)域。

圖11 瀘州市環(huán)境承載力空間分布

圖12 瀘州市資源環(huán)境承載力空間分布

4 結(jié)論與建議

當(dāng)前，資源環(huán)境承載力評(píng)價(jià)已成為開(kāi)展經(jīng)濟(jì)社會(huì)活動(dòng)的重要依據(jù)，也是進(jìn)行土地利用規(guī)劃調(diào)整的基礎(chǔ)性工作。通過(guò)資源環(huán)境承載力約束下的用地布局的理論和實(shí)證研究，探索在資源環(huán)境問(wèn)題日益嚴(yán)峻的大背景下，土地利用規(guī)劃調(diào)整中應(yīng)如何以資源環(huán)境承載力評(píng)價(jià)作為基礎(chǔ)性輔助手段，實(shí)現(xiàn)用地布局優(yōu)化。

(1)從實(shí)踐意義而言，實(shí)現(xiàn)用地優(yōu)化布局既是土地利用規(guī)劃編制與調(diào)整的重要目標(biāo)，也是緩解當(dāng)前建設(shè)用地低效利用、不合理利用以及生態(tài)環(huán)境問(wèn)題凸顯等問(wèn)題的重要途徑。以資源環(huán)境承載力為約束，在摸清區(qū)域資源環(huán)境本底條件和最大承載量的基礎(chǔ)上，尋求區(qū)域建設(shè)用地的可擴(kuò)空間，優(yōu)化建設(shè)用地布局，為土地資源合理利用和土地利用規(guī)劃決策提供有效參考。

(2)從理論意義而言，目前針對(duì)建設(shè)用地布局優(yōu)化的研究仍相對(duì)較少，相對(duì)成熟的研究主要是從景觀生態(tài)學(xué)的角度出發(fā)，以整體景觀的優(yōu)化作為核心目標(biāo)，偏重于定性描述。本研究擬在現(xiàn)有研究成果的基礎(chǔ)上，以土地利用規(guī)劃調(diào)整過(guò)程中建設(shè)用地布局優(yōu)化為目標(biāo)，采用用地空間仿真模擬方法對(duì)建設(shè)用地空間擴(kuò)展和布局進(jìn)行模擬，并以資源環(huán)境承載力為約束，進(jìn)行最優(yōu)建設(shè)用地布局方式的識(shí)別，以期豐富當(dāng)前用地布局優(yōu)化的理論研究，探尋更為精確的建設(shè)用地布局優(yōu)化的量化方法。

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Research on Carrying Capacity of Resources and Environment for Land Use Planning：A Case Study of Luzhou City,Sichuan Province

LIUYin1,2,HUANGZhi-qin3,GUJi-rong1,2,YURu-yi1,2

(1.Key Laboratory of Land Resources Evaluation and Monitoring in Southwest,Sichuan Normal University,Chengdu 610066,China；2.School of Geographical and Resource Science,Sichuan Normal University,Chengdu 610066，China；3.Information Center of Land and Resources Department of Sichuan Province,Chengdu 610072，China)

As the bridge between environmental resources and socioeconomic development,the role of resources and environment carrying capacity in land use planning has been paid more and more attention by academics and administration.On the basis of summarizing the connotation of resources and environment carrying capacity in land use plan,this paper proposed an evaluation method of resource environment carrying capacity basing on spatial scale with the integration conditions of social and economic,resource,and environmental.And it was applied to a case study in Luzhou city,Sichuan.The study found that the spatial distribution of resources and environment carrying capacity of Luzhou possessed the following characteristics：(1) Influenced by the pattern of social and economic,resources,and environmental,it was higher at the northern the western regions.(2) Influenced by the traffic line and water system,the higher value zone presented a strip form;(3) Limited by the conditions of resources,the carrying capacity of construction land development in downtown area was not high.From both of the theoretical and practical significance,it is proved that the evaluation of the recourses and environment carrying capacity is necessary and reasonable basing on spatial scale in land use planning.It also provided effective supports for the optimization theory of land use and the precise layout of construction land.

carrying capacity of resources and environment；land use planning；spatial methods；connotation and evaluation

10.3969/j.issn.1009-4210.2016.05.014

2016-05-06；改回日期：2016-06-12

國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(41371125)；四川省國(guó)土資源科技項(xiàng)目(2014097)；四川省教育廳科研基金項(xiàng)目(14ZB0023)

劉 寅(1983—)，男，講師，博士，從事基于空間分析技術(shù)的土地利用與區(qū)域發(fā)展演化格局研究。

E-mail：liuyin.scnu@foxmail.com

辜寄蓉(1968—)，女，教授，博士，從事地理信息系統(tǒng)理論與應(yīng)用研究。E-mail：annygu126@126.com

F327(271)

A

1009-4210-(2016)05-094-11