●王 賽 汪 雄 蔣子良 李榮榮

一、引言

在新型城市化的背景下，經(jīng)濟的穩(wěn)步增長，城市建設(shè)用地的擴張和變化是必然的發(fā)展趨勢①。城市建設(shè)用地作為城市經(jīng)濟活動的重要載體，其擴張和變化受多重因素的影響②。隨著城鎮(zhèn)化的進(jìn)程的加快，盲目的城市擴張、低效浪費違背空間屬性的土地開發(fā)等現(xiàn)象造成了城市周邊耕地的減少、城市用地矛盾的日益突出、糧食安全和生態(tài)安全日漸受到威脅③④。對城市建設(shè)用地變化過程、特征、機理和擴張驅(qū)動力的研究有助于探明城市的內(nèi)在演化規(guī)律,可為指導(dǎo)土地合理利用,控制建設(shè)用地規(guī)模,保護生態(tài)環(huán)境提供科學(xué)依據(jù)⑤⑥⑦。本文在借鑒前人研究成果的基礎(chǔ)上⑧⑨⑩,選取湖南省作為研究區(qū)域，采用相對變化率模型和動態(tài)度模型對建設(shè)用地的變化進(jìn)行分析研究，借助Arcgis 平臺對其空間差異進(jìn)行可視化表達(dá)，并在此基礎(chǔ)上運用SPSS 軟件的相關(guān)性分析和主成分分析探討城市建設(shè)用地變化的主要影響因素，以期為城市土地資源的可持續(xù)利用提供相關(guān)參考。

二、研究數(shù)據(jù)和方法

（一）數(shù)據(jù)來源

湖南省城市建設(shè)用地數(shù)據(jù)主要來源于《中國城市建設(shè)統(tǒng)計年鑒》（2005—2016），社會經(jīng)濟指標(biāo)來源于《湖南省統(tǒng)計年鑒》（2005—2016）。

（二）研究模型和方法

1.土地利用的變化動態(tài)度。

式中：Ua、Ub表示研究期初及研究期末的該類型用地數(shù)量，T為研究時段。如果T 為年時，則K 表示年變化率。

2.土地利用類型相對變化率。

式中：R 為單一土地利用類型相對變化率，Ka、Kb分別為區(qū)域某一特定土地利用類型研究期初及研究期末的面積，Ca、Cb分別為全研究區(qū)域某一特定土地利用類型研究期初和研究期末的面積。

3. 主成分分析法。主成分分析法是根據(jù)各指標(biāo)之間的相互關(guān)系,利用降維的思想將多個指標(biāo)轉(zhuǎn)換為少數(shù)幾個互不相關(guān)的指標(biāo),降低指標(biāo)冗余度的一種統(tǒng)計方法?。影響城市建設(shè)用地的因素指標(biāo)繁多,指標(biāo)之間關(guān)系復(fù)雜,主成分分析方法可以將多個相關(guān)指標(biāo)變量轉(zhuǎn)化為少數(shù)不相關(guān)的主成分通過主成分來代替指標(biāo)的原始信息。

三、研究結(jié)果與分析

（一）湖南省城市建設(shè)用地變化整體分析

1.建設(shè)用地總量變化。

圖1 湖南省2006—2016年建設(shè)用地總量變化

如圖1 可知，湖南省城市建設(shè)用地總量2006—2016年總體上呈現(xiàn)增加趨勢，經(jīng)歷了快速增加—波動增加—緩慢增加的過程，其建設(shè)用地面積從2006年的1191.89km2增加到2016年1511.06km2，年增加率為2.68%，總的增加幅度較大，增長趨勢基本保持平穩(wěn)。其中2009年建設(shè)用地快速增加，年變化率高；2013-2016年城市建設(shè)用地面積增加緩慢，年變化率較小。

2.建設(shè)用地的總體特征與動態(tài)變化。表1 表明，在湖南省建設(shè)用地類型結(jié)構(gòu)中，居住用地是最主要的建設(shè)用地類型，2006年居住用地面積占建設(shè)用地總面積的比例為28.35%，并以每年0.71%的速度增長，2016年占比達(dá)到35.42%。分階段來看，2006—2016年期間面積占建設(shè)用地面積比例增加的建設(shè)用地類型有居住用地、公用設(shè)施用地和公共管理與商業(yè)服務(wù)業(yè)用地，年均增長比例分別為0.71%、0.15%和0.11%。2006—2016年期間面積占建設(shè)用地面積比例減少的建設(shè)用地類型有工業(yè)用地、物流倉儲用地和道路交通設(shè)施、綠地及廣場用地，年均減少比例分別為0.65%、0.04%和0.28%。2006—2011年工業(yè)用地面積增加了24.48km2，到了2016年面積有減少到201.98km2；物流倉儲用地先增加了18.95km2后減少的面積為13.82km2；道路交通設(shè)施、綠地及廣場用地也是經(jīng)歷了先增加后減少的過程，增加和減少的面積分別為69.04km2和27.4km2。2006—2011年，湖南省大部分城市處于工業(yè)化初期階段，城市經(jīng)濟的主要帶動核心是工業(yè)，很多工業(yè)企業(yè)布局在城市中心，工業(yè)用地面積增加；隨著工業(yè)化階段不斷發(fā)展，第三產(chǎn)業(yè)成為拉動城市經(jīng)濟的發(fā)展支柱產(chǎn)業(yè)，經(jīng)濟結(jié)構(gòu)日趨步入理性區(qū)間，產(chǎn)業(yè)的升級必然會導(dǎo)致城市地區(qū)的工業(yè)用地數(shù)量的減少，商服及公共設(shè)施用地的增加。

表1 長沙市2006年、2011年和2016年建設(shè)用地類型結(jié)構(gòu)

圖2 湖南省2006—2011年、2011—2016年和2006—2016年建設(shè)用地動態(tài)度

圖2 描繪了2006—2016年湖南省城市建設(shè)用地各類型的動態(tài)度變化情況。從圖2 可知建設(shè)用地各類型的動態(tài)度變化不大，表明湖南省2006—2016年的建設(shè)用地利用是比較穩(wěn)定的。建設(shè)用地的動態(tài)度中，各用地類型在各時段的變化差異相對較大。其中，居住用地、物流倉儲用地和道路交通設(shè)施、綠地及廣場用地2006—2011年的動態(tài)度的絕對值大于2011—2016年各類建設(shè)用地的動態(tài)度,2006—2011年城市建成區(qū)處于發(fā)展的快速增長期，居住用地等其他城市建設(shè)用地類型增加的數(shù)量較多，其動態(tài)度絕對值比較大。由于國家戰(zhàn)略上保證基本農(nóng)田數(shù)量，確保不突破耕地紅線和生態(tài)紅線，增加的城市建設(shè)用地數(shù)量變小，所以動態(tài)度絕對值較小。工業(yè)用地、公用設(shè)施用地和公共管理與商業(yè)服務(wù)業(yè)用地2006—2011年的動態(tài)度的絕對值小于2011—2016年。物流倉儲用地雖然面積最小，但相對變化量大，尤其隨著經(jīng)濟的快速發(fā)展，近些年來城市地租地價的增加，高附加值高收益的第三產(chǎn)業(yè)慢慢替代了產(chǎn)能過剩、效益較低的第二產(chǎn)業(yè)，城市中物流倉儲用地大量減少，商業(yè)、服務(wù)業(yè)和公共管理用地快速增加。湖南省城市建設(shè)用地中的居住用地變化幅度十分明顯，尤其是2006—2011年期間，湖南省各市州的房地產(chǎn)發(fā)展十分迅速，使得居住用地面積大量增加，近些年來隨著抑制房地產(chǎn)過度開發(fā)的政策的施行，城市居住用地的增加速度有所減緩，2006—2011年湖南省城市建設(shè)用地中居住用地動態(tài)度是2011—2016年動態(tài)度的4.09 倍。

（二）湖南省城市建設(shè)用地的空間差異分析

通過計算2006—2016年湖南省14 個地級市建設(shè)用地的相對變化率，借助ArcGis 軟件繪制出2006—2016年湖南省各市建設(shè)用地相對變化率的格局分異圖（圖略），運用自然斷點法將14個市州的建設(shè)用地相對變化率的值分為了四類。按照建設(shè)用地變化的劇烈程度分別命名為Ⅰ類、Ⅱ類、Ⅲ類和Ⅳ類，從Ⅰ類到Ⅳ類建設(shè)用地變化的劇烈程度依次升高，建設(shè)用地相對變化率的值依次增加。

Ⅰ類：湘潭市和婁底市，這兩個市建設(shè)用地變化劇烈程度低，低于湖南省全區(qū)平均水平。湘潭作為國家一五時期重點投資建設(shè)的老工業(yè)基地，工業(yè)基礎(chǔ)好，工業(yè)用地面積占比大。2002年后，在湘潭市“退二進(jìn)三”的戰(zhàn)略目標(biāo)下，城市為新產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供了空間，建設(shè)用地向外擴張，但以工業(yè)為主導(dǎo)，其他產(chǎn)業(yè)共同發(fā)展的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)導(dǎo)致湘潭市城市建設(shè)用地變化平緩。同時，長株潭一體化發(fā)展進(jìn)程中作為省會城市的長沙市和交通樞紐的株洲市的快速發(fā)展一定程度上擠壓了湘潭市建設(shè)用地變化程度。婁底市礦產(chǎn)資源豐富，對農(nóng)業(yè)的依存度較高，城鎮(zhèn)化水平較低，建設(shè)用地變化劇烈程度低。

Ⅱ類：岳陽市、衡陽市、永州市和懷化市，這四個市的建設(shè)用地變化劇烈程度中等，接近或者低于湖南省全區(qū)平均水平。環(huán)長株潭城市群輻射帶動岳陽市和衡陽市的發(fā)展，懷化市是通往中國大西南最重要的鐵路交通樞紐，東中西部地區(qū)經(jīng)濟要素雙向流動的過渡地帶，但同時這些地區(qū)是湖南省的糧食主產(chǎn)區(qū)，城市擴張不得占用基本農(nóng)田，所以建設(shè)用地變化劇烈程度較為平緩。

首先，可以引導(dǎo)學(xué)生一邊學(xué)習(xí)理論知識、一邊優(yōu)化實踐鍛煉。主要是因為僅掌握豐富的理論知識是難以順利、高效地完成各項工作的，必須要重視理論與實踐的有機整合，為今后的就業(yè)發(fā)展奠定良好基礎(chǔ)；其次，能夠引導(dǎo)學(xué)生提前了解社會。在應(yīng)用工學(xué)結(jié)合這一模式之后，學(xué)生可以將所學(xué)知識真正應(yīng)用到實踐當(dāng)中，盡早地了解社會，懂得怎樣與員工和諧相處，也能夠為其辦事能力、性格品質(zhì)等方面的進(jìn)一步發(fā)展創(chuàng)造良好條件，為其成長計劃的制訂提供有力參考；最后，有助于學(xué)生制定更完善適合的職業(yè)目標(biāo)。在實踐中，學(xué)生可以從不同層面來了解自己未來從事的行業(yè)，然后結(jié)合自身具體情況來制訂更適合自己的職業(yè)計劃，為自身價值的充分發(fā)揮提供有力支持[1]。

Ⅲ類：株洲市、常德市、邵陽市、張家界市和湘西土家族苗族自治州，這五個市的建設(shè)用地變化劇烈程度較高，高于湖南省全區(qū)平均水平。株洲市是國家級的鐵路樞紐，環(huán)長株潭城市群的核心城市，產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速，對建設(shè)用地數(shù)量需求高。張家界市和湘西土家族苗族自治州旅游資源豐富，在建設(shè)張吉懷精品生態(tài)文化旅游經(jīng)濟帶的帶動下，結(jié)合地區(qū)自身優(yōu)勢，旅游業(yè)發(fā)展迅速，建設(shè)用地擴張較快。

Ⅳ類：長沙市、益陽市和郴州市，這三個市的建設(shè)用地變化劇烈程度是最高的。長沙市是湖南省經(jīng)濟、教育、文化的中心，城鎮(zhèn)化水平高,建設(shè)用地的需求量旺盛。益陽市東部緊靠省會長沙市，受到長株潭城市群輻射帶動效應(yīng)最大，是承接長株潭地區(qū)產(chǎn)業(yè)和資本轉(zhuǎn)移的前沿陣地。郴州市位于湖南省東南部，緊鄰廣東省北部，郴州市積極參與“泛珠三角”區(qū)域經(jīng)濟合作，很好地接受了“珠三角”的輻射，帶動了郴州產(chǎn)業(yè)和經(jīng)濟的快速發(fā)展，建設(shè)用地擴張明顯。

四、湖南省建設(shè)用地變化的影響因素分析

（一）影響因素的選取

城市建設(shè)用地的變化是一個多因素共同作用的過程，影響城市建設(shè)用地變化的因素具有復(fù)雜性?。通過對大量相關(guān)文獻(xiàn)的研究分析可知，影響城市建設(shè)用地變化的因素主要包括地理環(huán)境因素、經(jīng)濟發(fā)展因素、人口增長因素、交通基礎(chǔ)設(shè)施因素、社會文化和區(qū)域政策因素???。本文在綜合考慮湖南省各市州經(jīng)濟的實際發(fā)展情況和數(shù)據(jù)的可獲取性，目標(biāo)層選取了人口因素、經(jīng)濟因素、交通因素和社會因素，指標(biāo)層選取了14 個備選的因素影響指標(biāo)。

通過相關(guān)性分析得出因變量和自變量的相關(guān)性，對上述的14 個備選的影響因素指標(biāo)和因變量進(jìn)行相關(guān)分析，得出兩者之間的相關(guān)系數(shù)，剔除相關(guān)系數(shù)較小的備選因素，最終得到10 個相關(guān)系數(shù)大于85%的顯著影響因子,包括城鎮(zhèn)人口（X2）、城鎮(zhèn)化率（X3）、GDP 總量（X4）、社會消費品零售總額（X5）、固定資產(chǎn)投資總額（X6）、進(jìn)出口總額（X7）、一般公共預(yù)算收入（X8）、城市年末實有道路長度（X11）、城鎮(zhèn)居民人均可支配收入（X12）、房屋建筑施工面積（X13）。

（二）主成分分析

運用SPSS 軟件對上述指標(biāo)進(jìn)行主成分分析，表3 計算結(jié)果顯示，第一、第二和第三主成分的累積貢獻(xiàn)率達(dá)到92.511>85%，符合主成分分析要求。

通過計算各個影響因素的權(quán)重來表征在其建設(shè)用地變化中的相對重要程度，權(quán)重越高，則指標(biāo)的重要性就越大，對于建設(shè)用地變化的影響就越高。由表4 可知，X2、X4、X5、X7、X11、X13的權(quán)重較高，是影響建設(shè)用地變化的主導(dǎo)因素。這六個因素反映了地區(qū)的經(jīng)濟發(fā)達(dá)程度、城市居民人口及生活水平和道路的擴展，通過歸納總結(jié)，可以將影響建設(shè)用地變化的主要因素概括為城鎮(zhèn)人口數(shù)量增長及生活水平提高、經(jīng)濟發(fā)展和城市道路或其他交通設(shè)施的建設(shè)等方面。

表2 湖南省城市建設(shè)用地變化影響因素

表3 特征值和主成分貢獻(xiàn)率

表4 顯著影響因素權(quán)重

（三）主要影響因素對建設(shè)用地變化影響的分析

1.經(jīng)濟發(fā)展的影響。建設(shè)用地的變化與經(jīng)濟發(fā)展關(guān)系密切。通過SPSS 軟件利用相關(guān)經(jīng)濟指標(biāo)進(jìn)行相關(guān)分析可知（見表2），目標(biāo)層經(jīng)濟因素下的5 個指標(biāo)的相關(guān)系數(shù)都超過了0.9，具有較強的正相關(guān)性。

2. 城鎮(zhèn)人口數(shù)量增長及生活水平提高的影響。2006年—2016年，湖南省城鎮(zhèn)人口由2455 萬人增加到3599 萬人，同期城鎮(zhèn)居民人均可支配收入飛速增加，從2006年的人均10504.7 元到2016年的人均31284 元，增幅達(dá)到197.81%。城鎮(zhèn)人口的增加和城鎮(zhèn)居民生活水平的提高對于建設(shè)用地的變化有顯著的影響，隨著城鎮(zhèn)居民收入的增加，生活水平的提高，人們對居住條件和環(huán)境提出了更高的要求，在一定程度上促進(jìn)了城區(qū)居住用地和公園綠地面積的增加，此外還能推動居住用地向郊區(qū)延伸，擴展了建設(shè)用地的面積。城鎮(zhèn)化進(jìn)程不斷加快，城鎮(zhèn)人口大量增加，造成人口的高度集聚，從而提高了對商服居住、文化休閑和娛樂設(shè)施等用地的需求，進(jìn)而推動了建設(shè)用地的增加。

3. 城市道路完善的影響。經(jīng)濟的發(fā)展和居民對于出行可達(dá)性和快捷性的需求促進(jìn)了交通基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)和完善，公路、鐵路、地鐵等多種交通干線的完善，會改變城市的交通條件，將促進(jìn)城市交通干線建設(shè)用地的開發(fā)。2006年湖南省城市道路長度為6600 公里，2016年增加到12300 公里，增加了5700 公里，增幅為86.36%。城市道路的擴展，城市道路體系的完善，推動了建設(shè)用地面積的增加和范圍的擴大。

五、結(jié)論

本文采用土地利用動態(tài)度模型和相對變化率模型，并在此基礎(chǔ)上借助SPSS 軟件，綜合相關(guān)性分析和主成分分析等方法，對湖南省2006—2016年建設(shè)用地變化及其影響因素進(jìn)行探討分析。結(jié)論如下：（1）從建設(shè)用地擴展規(guī)模來看，湖南省2006—2016年間建設(shè)用地面積增加了319.17km2，年平均增加31.92km2，經(jīng)歷了快速增加—波動增加—緩慢增加的過程；從建設(shè)用地結(jié)構(gòu)來看，居住用地、公用設(shè)施用地和公共管理與商業(yè)服務(wù)業(yè)用地占建設(shè)用地比例逐年增加，其中居住用地占建設(shè)用地比例最大，年平均增加率最高，達(dá)到0.71%。而工業(yè)用地、物流倉儲用地和道路交通設(shè)施、綠地及廣場用地占建設(shè)用地比例逐年減少。（2）湖南省建設(shè)用地變化劇烈程度存在明顯的區(qū)域差異，建設(shè)用地變化劇烈程度較高的地區(qū)受環(huán)長株潭城市群和“泛珠三角”區(qū)域輻射效應(yīng)強，與承接經(jīng)濟發(fā)達(dá)地區(qū)產(chǎn)業(yè)和資本轉(zhuǎn)移的示范區(qū)有較好的重合性。（3）湖南省建設(shè)用地變化主要受經(jīng)濟發(fā)展、城鎮(zhèn)人口數(shù)量增長及生活水平提高和城市道路完善等因素的影響。

注釋：

①談明洪,李秀彬,呂昌河.20 世紀(jì)90年代中國大中城市建設(shè)用地擴張及其對耕地的占用[J].中國科學(xué)(D 輯：地球科學(xué)),2004(12)：1157- 1165

②劉瑞,朱道林,朱戰(zhàn)強,楊文治.基于Logistic 回歸模型的德州市城市建設(shè)用地擴張驅(qū)動力分析[J].資源科學(xué),2009,31(11)：1919- 1926

③童陸億,胡守庚.中國主要城市建設(shè)用地擴張?zhí)卣鱗J].資源科學(xué),2016,38(01)：50- 61

④劉紀(jì)遠(yuǎn),劉文超,匡文慧,寧佳.基于主體功能區(qū)規(guī)劃的中國城鄉(xiāng)建設(shè)用地擴張時空特征遙感分析[J].地理學(xué)報,2016,71(03)：355- 369

⑤張潔,蔡逸濤,楊強,何立恒,曹新晴,侯莉莉,周墨.基于CA- SVM模型的莆田市城市擴張?zhí)卣餮芯縖J].南京林業(yè)大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版),2018：1- 5

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⑧趙可,張安錄,徐衛(wèi)濤.中國城市建設(shè)用地擴張驅(qū)動力的時空差異分析[J].資源科學(xué),2011,33(05)：935- 941

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