周 浩，王 萍，蔣紅兵

（1.四川省遙感信息測繪院，四川 成都 610100）

川江經(jīng)濟(jì)帶國土空間開發(fā)適宜性評價

周 浩1，王 萍1，蔣紅兵1

（1.四川省遙感信息測繪院，四川 成都 610100）

從川江地區(qū)生態(tài)、環(huán)境、資源、經(jīng)濟(jì)等角度，基于資源環(huán)境承載力、現(xiàn)有開發(fā)強(qiáng)度和發(fā)展?jié)摿?個層面，構(gòu)建了國土空間開發(fā)適宜性綜合評價系統(tǒng)，探索性地提出了川江經(jīng)濟(jì)帶空間開發(fā)適宜性研究方法。以宜賓市為例，分析評價了市域國土空間開發(fā)現(xiàn)狀，確立了國土空間開發(fā)適宜性等級和預(yù)期開發(fā)方向，對宜賓市政府優(yōu)化國土空間布局、出臺空間管制決策具有重要的指導(dǎo)意義。

長江經(jīng)濟(jì)帶；空間開發(fā)；適宜性評價；地理國情

川江經(jīng)濟(jì)帶是川渝經(jīng)濟(jì)升級版支撐帶的戰(zhàn)略腹地和重要增長極，是促進(jìn)長江經(jīng)濟(jì)帶與南北絲綢之路經(jīng)濟(jì)帶聯(lián)動發(fā)展的戰(zhàn)略紐帶和重要依托。作為長江上游主要的水源涵養(yǎng)地、“延上游、通支流” 的主戰(zhàn)場，川江地區(qū)承擔(dān)著建設(shè)長江上游生態(tài)屏障的重任[1]。

隨著新型工業(yè)化、城鎮(zhèn)化進(jìn)程的加快，非農(nóng)產(chǎn)業(yè)和城市擴(kuò)張大量擠占生態(tài)空間，各種資源、環(huán)境約束趨緊，人資關(guān)系不斷惡化，空間開發(fā)失控與區(qū)域無序競爭問題日益突出。如何維持川江經(jīng)濟(jì)帶生態(tài)承載力，優(yōu)化國土空間開發(fā)格局，協(xié)調(diào)“新常態(tài)”下經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展與區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)的關(guān)系，成為困擾川渝地區(qū)實(shí)施國土監(jiān)控、加強(qiáng)空間管制的關(guān)鍵問題之一。而國土空間開發(fā)適宜性評價是解決這一問題的重要基礎(chǔ)[2]。國土空間開發(fā)適宜性評價源于土地適宜性思想，早期的研究主要反映在農(nóng)業(yè)、景觀、生態(tài)等方面[3-5]，評價視角較為單一。由于國土開發(fā)是綜合性行為，單一領(lǐng)域的研究會導(dǎo)致評價結(jié)果片面，影響宏觀決策，實(shí)用性較低[6]。隨著GIS技術(shù)的發(fā)展，適宜性評價領(lǐng)域逐漸深入，評價指標(biāo)趨于多元化，評價方法日益豐富[7-13]。然而在生態(tài)文明與經(jīng)濟(jì)社會協(xié)調(diào)發(fā)展理念主導(dǎo)的國土空間優(yōu)化開發(fā)利用實(shí)踐中，這些研究方法對指標(biāo)間的邏輯關(guān)系（如最小限制、相互補(bǔ)償和完全替代關(guān)系）以及根據(jù)其選擇的擬合算法有所忽視，以致當(dāng)前仍未形成較公認(rèn)的評價框架和方法[14]。鑒于此，本文在借鑒國內(nèi)外相關(guān)區(qū)劃理論、方法和經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，從資源環(huán)境承載力、現(xiàn)有開發(fā)強(qiáng)度、發(fā)展?jié)摿Φ确矫嬲归_分析，力求構(gòu)建川江經(jīng)濟(jì)帶的國土空間開發(fā)適宜性評價指標(biāo)體系和方法模型，進(jìn)而結(jié)合適宜性評價指數(shù)，提出國土空間開發(fā)分區(qū)方案；并以萬里長江第一城——宜賓市為例進(jìn)行實(shí)證研究，探討了相應(yīng)的空間管制措施，明確了未來生活與生產(chǎn)空間的開發(fā)方向，最終為川江經(jīng)濟(jì)帶建設(shè)和發(fā)展規(guī)劃提供建議和決策依據(jù)。

1 綜合評價模型的建立

1.1 評價指標(biāo)體系

合理的國土空間開發(fā)適宜性評價是建立在運(yùn)用一 套科學(xué)的指標(biāo)體系對國土空間進(jìn)行客觀評價的基礎(chǔ)上的。由于單純選用個別指標(biāo)不足以反映國土空間的差異性，整合多因素構(gòu)建全面的指標(biāo)體系一直是學(xué)界不斷努力的方向；然而目前尚未形成規(guī)范、統(tǒng)一的指標(biāo)體系[14]。本文遵循差異性與相似性、主觀判斷與客觀分析相結(jié)合、社會經(jīng)濟(jì)與資源環(huán)境綜合協(xié)調(diào)等原則，結(jié)合川江地區(qū)自然環(huán)境、經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展的特點(diǎn)，在廣泛借鑒可持續(xù)發(fā)展指標(biāo)體系、資源環(huán)境承載力和國土開發(fā)密度測評等相關(guān)研究的基礎(chǔ)上，針對川江經(jīng)濟(jì)帶的戰(zhàn)略定位，搭建了國土空間開發(fā)適宜性評價指標(biāo)框架，將指標(biāo)劃分為若干層次，并逐層次進(jìn)行分解，確定具體指標(biāo)，進(jìn)而形成一定層次結(jié)構(gòu)的指標(biāo)體系（圖 1），自上而下依次為目標(biāo)層、準(zhǔn)則層、支撐層和要素層，其中準(zhǔn)則層由資源環(huán)境承載力、現(xiàn)有開發(fā)強(qiáng)度和發(fā)展?jié)摿θ笙到y(tǒng)構(gòu)成，共同反映國土空間開發(fā)適宜性。

1.2 綜合評價模型

本文所建立的評價指標(biāo)多達(dá)24個，如何避免指標(biāo)間信息的重疊，減少分類評價開銷，剔除冗余因素對評價結(jié)果的影響，選擇有效的特征信息參與評價，均為需要解決的問題；另一方面，由于準(zhǔn)則層的3類因素?zé)o線性相關(guān)關(guān)系，無法根據(jù)3類因素直接復(fù)合一個目標(biāo)層指標(biāo)值界定國土空間開發(fā)程度，因此如何確定指標(biāo)權(quán)重，集成3類因素尤為關(guān)鍵。鑒于此，本文采用主成分分析法（PCA）和德爾菲法組合建模[15]。

圖1 國土空間開發(fā)適宜性評價指標(biāo)體系

對資源環(huán)境承載力、現(xiàn)有開發(fā)強(qiáng)度和發(fā)展?jié)摿Ψ謩e進(jìn)行PCA，按經(jīng)驗(yàn)值提取主成分要素，以降低指標(biāo)維數(shù)，消除多個指標(biāo)間的共線性影響。

假設(shè)評價對象包括n個評價單元，對應(yīng)的要素層中有m個評價指標(biāo)，指標(biāo)變量矩陣為Xij（i=1,2,…,n; j=1,2,…,m），則相關(guān)系數(shù)Rjk的計(jì)算公式為：

根據(jù)|R-λI|=0，求解特征值λj（j=1,2,…,m）和特征向量 F；再由式（2）選取Dk≥80%的特征值 λk（k=1,2,…, p; p＜m）對應(yīng)的主成分；然后將Dp定義為1，由式（3）計(jì)算主成分指標(biāo)權(quán)重Wk和得分矩陣（特征向量）fik；最后根據(jù)式（4）計(jì)算各準(zhǔn)則層的評價指數(shù)。

由于三大準(zhǔn)則層相互獨(dú)立，在此采用德爾菲法，遴選地理、規(guī)劃、經(jīng)濟(jì)等學(xué)科的專家對準(zhǔn)則層的影響因素進(jìn)行綜合打分，并輔以層次分析法確定權(quán)重分配；再運(yùn)用加權(quán)求和法進(jìn)行綜合集成，得出國土空間開發(fā)適宜性（目標(biāo)層）的綜合評價模型，見式（5）?？紤]到要素層中各類指標(biāo)對準(zhǔn)則層的限制效應(yīng)以及量綱不一致問題，在評價前先按式（6）進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理，使得各指標(biāo)間具有可比性。這種將主觀與客觀評價相結(jié)合，定量與定性相結(jié)合確定權(quán)重的方法，可較大程度地提高評價結(jié)果的準(zhǔn)確性。

2 實(shí)驗(yàn)分析

宜賓市是川江經(jīng)濟(jì)帶上游城市，處于絲綢之路經(jīng)濟(jì)帶、長江經(jīng)濟(jì)支撐帶的交匯點(diǎn)，素有 “填不滿的敘府”之稱。其擁有現(xiàn)代港口建設(shè)所需的、優(yōu)越的、尚未開發(fā)的岸線資源，是四川省融入長江經(jīng)濟(jì)帶的前沿陣地。宜賓市現(xiàn)轄2區(qū)8縣，總面積為1.3萬km2；2014 年宜賓市常住人口達(dá)到了446萬人，國內(nèi)生產(chǎn)總值超過了1 300億元；以其獨(dú)特的地理、資源、發(fā)展優(yōu)勢，成為四川省委、省政府著力打造“長江源頭航運(yùn)中心”戰(zhàn)略構(gòu)想的關(guān)注焦點(diǎn)。因此，以宜賓市為例研究川江經(jīng)濟(jì)帶國土空間開發(fā)格局具有重要的實(shí)踐意義和示范價值。

根據(jù)社會經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)特征，以縣級區(qū)域?yàn)檠芯繂卧M(jìn)行綜合分析，收集各縣（區(qū)、市）2014年統(tǒng)計(jì)年鑒中的社會經(jīng)濟(jì)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)、交通數(shù)據(jù)、基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)以及地理國情普查數(shù)據(jù)，按照上述綜合評價模型進(jìn)行國土空間開發(fā)適宜性評價。

2.1 資源環(huán)境承載力評價

依據(jù)資源環(huán)境承載力評價指標(biāo)體系，計(jì)算要素層的9個實(shí)際指標(biāo)值，采用PCA進(jìn)行評價分級，以反映川江經(jīng)濟(jì)帶資源環(huán)境承載力空間分級格局。將實(shí)際指標(biāo)值代入模型進(jìn)行計(jì)算，結(jié)果如表1所示。不難發(fā)現(xiàn)，對資源環(huán)境承載力影響較大的要素為可利用土地資源比例、林地覆蓋率、水域濕地面積比等指標(biāo)。

表1 資源環(huán)境承載力評價主成分指標(biāo)統(tǒng)計(jì)

從區(qū)域評價指數(shù)來看，大多區(qū)縣的評價指數(shù)集中在-0.195～0.147，說明各區(qū)縣資源環(huán)境承載力差距不大。運(yùn)用系統(tǒng)聚類法將評價指數(shù)由高至低劃分為4個級別，得到資源環(huán)境承載力空間分級圖（圖2）。總體來看，資源環(huán)境承載力較低的區(qū)域集中在宜賓市的南部、西部區(qū)縣，這些地區(qū)大部分屬山地地貌，受自然生態(tài)約束最明顯，生態(tài)敏感性和生態(tài)重要性較強(qiáng)；而中心城區(qū)翠屏區(qū)及沿江地區(qū)的江安縣、南溪區(qū)的資源環(huán)境承載力較高，受生態(tài)環(huán)境限制較弱。

圖2 資源環(huán)境承載力空間分級圖

2.2 現(xiàn)有開發(fā)強(qiáng)度評價

對現(xiàn)有開發(fā)強(qiáng)度評價指標(biāo)體系中的8個實(shí)際指標(biāo)進(jìn)行PCA，結(jié)果如表2所示。不難發(fā)現(xiàn)，對現(xiàn)有開發(fā)強(qiáng)度影響較大的要素為人口密度、建設(shè)用地率、城鎮(zhèn)人口比重、地均GDP等指標(biāo)。

表2 現(xiàn)有開發(fā)強(qiáng)度評價主成分指標(biāo)統(tǒng)計(jì)

從區(qū)域評價指數(shù)來看，大多區(qū)縣的評價指數(shù)集中在-0.112～0.000，說明各區(qū)縣現(xiàn)有開發(fā)強(qiáng)度差距較大。將現(xiàn)有開發(fā)強(qiáng)度評價指數(shù)劃分為高、偏高、偏低、低4 個等級，得到現(xiàn)有開發(fā)強(qiáng)度空間分級圖（圖3）。總體來看，現(xiàn)有開發(fā)強(qiáng)度較高的區(qū)域集中在宜賓市中心城區(qū)（翠屏區(qū)），其次為沿江地區(qū)的江安縣和南溪區(qū)。由于這些地區(qū)綜合發(fā)展水平高，人口集聚度高，基礎(chǔ)設(shè)施相對完備，經(jīng)濟(jì)開發(fā)需求旺盛，因而開發(fā)強(qiáng)度大。

圖3 現(xiàn)有開發(fā)強(qiáng)度空間分級圖

2.3 發(fā)展?jié)摿υu價

對發(fā)展?jié)摿υu價指標(biāo)體系中的7個實(shí)際指標(biāo)進(jìn)行PCA，統(tǒng)計(jì)結(jié)果如表3所示。不難發(fā)現(xiàn)，影響區(qū)域發(fā)展?jié)摿Φ闹饕笜?biāo)為交通干線影響度、二三產(chǎn)業(yè)占GDP比重和規(guī)模以上工業(yè)產(chǎn)值。

從區(qū)域評價指數(shù)來看，區(qū)域發(fā)展?jié)摿χ笖?shù)兩級分化較大，較大的超過了1，較小的為-1。同理，將發(fā)展?jié)摿χ笖?shù)進(jìn)行聚類分析，得到區(qū)域發(fā)展?jié)摿臻g分級圖（圖4）。不難看出，發(fā)展?jié)摿臻g格局與現(xiàn)有開發(fā)強(qiáng)度基本相似，較大的區(qū)域仍然位于中心城區(qū)及周邊地區(qū)，山區(qū)縣城的發(fā)展?jié)摿ζ毡槠汀?/p>

表3 發(fā)展?jié)摿υu價主成分指標(biāo)統(tǒng)計(jì)

2.4 開發(fā)適宜性綜合評價

在分項(xiàng)評價的基礎(chǔ)上，結(jié)合德爾菲法確定的準(zhǔn)則層指標(biāo)權(quán)重，集成測算開發(fā)適宜性綜合評價值（見表4）；再采用離差法進(jìn)行系統(tǒng)聚類，確定評價分級和劃分類型區(qū)（見表5）。結(jié)果表明，宜賓市國土空間開發(fā)總體適宜性不高，適宜開發(fā)區(qū)域（高值區(qū)）的土地面積比重僅有39.17%，大部分國土空間需限制開發(fā)或禁止開發(fā)。人口和GDP總量大部分集中在開發(fā)適宜性較高的區(qū)域，高值區(qū)的常住人口與GDP比重分別達(dá)到53.42%和64.48%，人口空間分布集中度稍低于經(jīng)濟(jì)集中度，經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展相對和諧。

圖4 發(fā)展?jié)摿臻g分級圖

表4 國土空間開發(fā)適宜性綜合評價指數(shù)

表5 國土空間開發(fā)適宜性綜合評價分級與空間分級

從國土開發(fā)適宜性分級圖（圖5）上看，國土空間開發(fā)適宜性高的區(qū)域位于沿江地帶，其中翠屏區(qū)的開發(fā)適宜性最高；而開發(fā)適宜性低的區(qū)域主要分布在西部和南部的山地，屏山縣開發(fā)適宜性最低。評價結(jié)果基本與川府發(fā)[2013]16號《四川省主體功能區(qū)規(guī)劃》要求一致。

按照全國主體功能區(qū)規(guī)劃思想，結(jié)合開發(fā)內(nèi)容，將空間結(jié)構(gòu)劃分為城市空間、農(nóng)業(yè)空間、生態(tài)空間和其他空間4類[16]，分析了宜賓市國土空間開發(fā)現(xiàn)狀，各類結(jié)構(gòu)用地空間分布情況見圖6。結(jié)果表明，宜賓市生態(tài)空間比例最大、農(nóng)業(yè)空間次之，城市空間最小。主城區(qū)位于翠屏區(qū)，依三江而建；農(nóng)業(yè)空間集中在主城區(qū)周邊區(qū)域，包括翠屏區(qū)、南溪區(qū)、江安縣和宜賓縣中南部；生態(tài)空間主要分布在宜賓市南部和西部，其他區(qū)域零星分布。

綜上所述，宜賓市以主城區(qū)為中心的中部地區(qū)城市化程度很高，開發(fā)空間有限，而主城區(qū)的北部和南部，受制于資源環(huán)境承載力和山地地形影響，不宜進(jìn)行大規(guī)模開發(fā)；西部雖擁有發(fā)達(dá)的道路網(wǎng)絡(luò)，但由于位于山地緩沖帶的宜賓縣城市化水平趨于飽和，用于建設(shè)的土地儲備不多；而東部可利用土地資源豐富，地勢整體平坦，開發(fā)強(qiáng)度高，人口分布密集，發(fā)展?jié)摿Υ螅钸m宜城市空間建設(shè)。因此，未來宜賓市的城市空間宜繼續(xù)沿江發(fā)展，國土空間開發(fā)應(yīng)呈現(xiàn)“東進(jìn)西拓”的發(fā)展趨勢。

圖5 宜賓市國土空間開發(fā)適宜性評價分區(qū)圖

圖6 2014年宜賓市國土空間結(jié)構(gòu)布局圖

3 結(jié) 語

國土空間開發(fā)適宜性反映了國土空間在開發(fā)選擇時的適宜性情況，是優(yōu)化國土空間開發(fā)、劃分主體功能區(qū)、布局區(qū)域產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的重要參考因素。本文以川江地區(qū)生態(tài)、環(huán)境、資源、經(jīng)濟(jì)等角度，從區(qū)域資源環(huán)境承載力、現(xiàn)有開發(fā)強(qiáng)度和發(fā)展?jié)摿?個層次綜合評價了國土空間開發(fā)適宜性，探索性地提出了川江經(jīng)濟(jì)帶空間開發(fā)適宜性研究方法，豐富了優(yōu)化國土空間格局的研究體系。以宜賓市為例，根據(jù)開發(fā)適宜性綜合評價指數(shù)對區(qū)域國土空間進(jìn)行了適宜性分區(qū)，結(jié)果基本與《四川省主體功能區(qū)規(guī)劃》內(nèi)容要求一致。同時，分析了宜賓市國土空間開發(fā)現(xiàn)狀，指出了宜賓市未來國土空間開發(fā)方向。

但需要明確的是，國土空間評價是一項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)工程，國土空間開發(fā)適宜性評價是各因素相互作用的綜合體現(xiàn)，針對不同地域類型，適宜性的主導(dǎo)因素、評價指標(biāo)、計(jì)算模型等往往有所差異，這是地理學(xué)空間異質(zhì)性原理對適宜性評價的必然要求。另外，由于社會經(jīng)濟(jì)統(tǒng)計(jì)資料本身的局限性，針對各區(qū)縣具體的開發(fā)空間劃分，需結(jié)合政府宏觀指導(dǎo)決策和地質(zhì)地貌特征做出詳細(xì)的空間界定。對不同地域類型有針對性地建立合理的指標(biāo)體系、擴(kuò)展評價模型、空間化統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，以展開更精細(xì)的適宜性評價研究，將是后續(xù)研究深化的重點(diǎn)方向。

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P208

B

1672-4623（2017）07-0026-05

10.3969/j.issn.1672-4623.2017.07.008

周浩，碩士，主要從事遙感數(shù)據(jù)處理與地理國情監(jiān)測等方面的研究。

2016-02-24。

項(xiàng)目來源：雷達(dá)測圖與監(jiān)測技術(shù)聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室開放研究基金資助項(xiàng)目（SYS2015KFJJ01）。