吳 迪,渠立權(quán)
(江蘇師范大學(xué)地理測繪與城鄉(xiāng)規(guī)劃學(xué)院,江蘇 徐州 221116)
城鎮(zhèn)化是社會經(jīng)濟發(fā)展、土地利用模式轉(zhuǎn)變、生態(tài)環(huán)境變化和生活方式轉(zhuǎn)型的多維發(fā)展過程[1],是人類社會發(fā)展的客觀規(guī)律,也是一個國家現(xiàn)代化的必經(jīng)之路和重要標(biāo)志,更是滿足人民對未來美好生活向往的內(nèi)在要求,擴大內(nèi)需、補齊軟件和硬件短板弱項的重要抓手[2]。
自1978年改革開放以來,中國保持了持續(xù)快速的城鎮(zhèn)化進程[3],《中國統(tǒng)計年鑒2021》數(shù)據(jù)表明,中國的城鎮(zhèn)化水平由1978年的17.9%提高到2020年的63.9%,未來的一段時間內(nèi)中國的城鎮(zhèn)化水平仍會持續(xù)推進,且預(yù)計在2030年達到70%以上[4]。中國正在經(jīng)歷的城鎮(zhèn)化過程,在規(guī)模、速度上都是人類歷史上前所未有的[5]。當(dāng)前中國的城鎮(zhèn)化正處在深刻變化的加速發(fā)展中[6],土地作為城鎮(zhèn)化的載體,在如此快速的城鎮(zhèn)化過程中,城市建成區(qū)面積持續(xù)擴張。土地作為人類活動的重要載體,其合理利用是實現(xiàn)城市可持續(xù)發(fā)展的重要保障[7]。
“土地城鎮(zhèn)化”這一概念最早于2007年由陸大道和姚士謀提出。自此,土地城鎮(zhèn)化開始在學(xué)術(shù)界得到廣泛的回應(yīng),各學(xué)者從不同的角度出發(fā)解釋土地城鎮(zhèn)化的內(nèi)涵。潘愛民[8]等指出,土地城鎮(zhèn)化是城鎮(zhèn)地域空間向農(nóng)村推進,非城鎮(zhèn)建設(shè)用地轉(zhuǎn)化為城鎮(zhèn)建設(shè)用地的過程。張飛[9]等認為,土地城鎮(zhèn)化具有三個特征:一是土地產(chǎn)權(quán)發(fā)生改變,即由農(nóng)村集體所有變?yōu)閲宜校欢峭恋卣魇帐峭恋爻擎?zhèn)化的唯一合法途徑;三是政府在土地城鎮(zhèn)化過程中獲得巨大收益,為中國的城市建設(shè)提供了最主要的資金來源。土地城鎮(zhèn)化的研究尺度主要包括國家[10]、省域[11]、地市[12]、區(qū)域[13-14]、縣域[15]等,且研究方法也不盡相同,包括但不限于定性分析[16]、定量分析[17]、協(xié)調(diào)發(fā)展模型[18]、離差系數(shù)法[8]等。如張立新等[19]使用單一指標(biāo)的測算方法研究經(jīng)濟轉(zhuǎn)型背景下的土地城鎮(zhèn)化及其影響機制,利用地理空間統(tǒng)計模型和面板回歸模型,對長江經(jīng)濟帶土地城鎮(zhèn)化進行分析。劉歡等[20]等通過構(gòu)建評價指標(biāo)體系,以多視角為基礎(chǔ),采用熵值法、發(fā)展水平評價模型和均衡發(fā)展模型測度人口城鎮(zhèn)化和土地城鎮(zhèn)化協(xié)調(diào)發(fā)展度。在土地城鎮(zhèn)化發(fā)展現(xiàn)狀方面,雒海潮等[21]研究發(fā)現(xiàn),河南省各地市城鎮(zhèn)化水平分布不均,且存在土地被過度占用的問題。高金龍等[22]通過地理加權(quán)回歸和多元回歸方法分析中國縣域土地城鎮(zhèn)化,得出中國縣域土地城鎮(zhèn)化及影響因素南北分異規(guī)律比東西分異更加明顯的結(jié)論。劉耀林等[23]分析湖北省土地城鎮(zhèn)化的發(fā)展進程發(fā)現(xiàn),湖北省土地城鎮(zhèn)化發(fā)展進程存在一定的地域分異,土地城鎮(zhèn)化熱點地區(qū)周圍的土地城鎮(zhèn)化率往往偏高,非農(nóng)產(chǎn)業(yè)比重、人口城鎮(zhèn)化率和地形條件是土地城鎮(zhèn)化率的主要影響因素。
眾多學(xué)者對土地城鎮(zhèn)化內(nèi)涵的理解逐步深化、多元,但仍存在爭議,且研究內(nèi)容多集中在土地城鎮(zhèn)化與人口城鎮(zhèn)化的匹配關(guān)系、土地城鎮(zhèn)化的影響因素上。研究尺度主要是以城市群、經(jīng)濟帶為主。本文選擇城市建成區(qū)面積占行政區(qū)總面積的比重這一指標(biāo)來表征城市的土地城鎮(zhèn)化水平。從空間格局入手分析江蘇省市縣土地城鎮(zhèn)化分異及土地城鎮(zhèn)化格局演化規(guī)律,為江蘇省未來新型城鎮(zhèn)化建設(shè)提供意見和參考。
江蘇地處長江經(jīng)濟帶,其人均國內(nèi)生產(chǎn)總值(Gross Domestic Product,GDP)、地區(qū)發(fā)展與民生指數(shù)均居全國省域第一,是中國綜合發(fā)展水平最高的省份之一。2020年江蘇省常住人口城鎮(zhèn)化率、戶籍人口城鎮(zhèn)化率分別達73.44%、67.3%。
在土地城鎮(zhèn)化方面,江蘇省城市建成區(qū)面積從2011年的3493.8 km2增至2020年的4786.8 km2,以年均143.7 km2的速度增加。當(dāng)?shù)貐^(qū)內(nèi)部土地城鎮(zhèn)化呈現(xiàn)明顯的地域差異性后,城鎮(zhèn)化高的地區(qū)會對城鎮(zhèn)化較低地區(qū)產(chǎn)生“虹吸”效應(yīng),進而阻礙其發(fā)展。除此之外,城市建成區(qū)面積快速增加勢必會造成耕地面積減少,農(nóng)村勞動力、農(nóng)村資本等生產(chǎn)要素大量向城鎮(zhèn)轉(zhuǎn)移等問題[24],也會造成城市空間無序擴張、人地關(guān)系失調(diào)、城鎮(zhèn)化質(zhì)量低下、土地資源嚴(yán)重浪費、生態(tài)環(huán)境破壞等問題[25],還會造成“人戶分離”“人地分離”“人房分離”的“三分”問題。因此,在江蘇省土地資源快速城鎮(zhèn)化的背景下,探究江蘇省市縣土地城鎮(zhèn)化分異及土地城鎮(zhèn)化格局演化規(guī)律具有重要的意義。
本文數(shù)據(jù)來源于《江蘇省統(tǒng)計年鑒》(2012—2021年),選取江蘇省現(xiàn)行行政區(qū)劃圖為工作底圖;基于數(shù)據(jù)的易獲得性對各地級市的市區(qū)以及所轄區(qū)做統(tǒng)一合并處理,把工作底圖引入到地理信息系統(tǒng)軟件ArcGIS 軟件中,將土地城鎮(zhèn)化率作為其屬性數(shù)據(jù),進行分析。
標(biāo)準(zhǔn)差橢圓是揭示地理要素空間分布特征的有效方法[26],主要通過中心、轉(zhuǎn)角θ、沿長軸的標(biāo)準(zhǔn)差和沿短軸的標(biāo)準(zhǔn)差等要素多視角反映地理要素空間分布的中心性、展布性、方向性、空間形態(tài)等特征。其計算公式為:
空間依賴性是指空間中存在的現(xiàn)象并非各自獨立,相鄰空間單元之間存在著某種空間關(guān)聯(lián)性[27],稱為空間自相關(guān)。
(1)全局自相關(guān)。采用Moran's I 指數(shù),計算方法如公式(4)。
式中:I為Moran'sI指數(shù),N代表空間單元數(shù)目;bi和bj分別為空間單元i空間單元j的觀測值,(bi-)為第i個空間單元上的觀測值與平均值的偏差;空間權(quán)重系數(shù)則使用Wij來表示,I取值在[-1,1]之間,當(dāng)I>0 時,表示觀測值在空間上正相關(guān),且數(shù)值越趨近于1,集聚現(xiàn)象越顯著;反之,當(dāng)I<0 且數(shù)值越趨近于-1 時,表明觀測值存在空間負相關(guān),在空間中處于分散狀態(tài),空間整體差異越大;當(dāng)I等于0時,表示不存在空間自相關(guān),觀測值在空間上呈隨機分布。
(2)熱點分析。熱點分析工具可對數(shù)據(jù)集中的每個要素進行統(tǒng)計,計算Getis-Ord 值,并據(jù)此得到高值或低值要素在空間上發(fā)生聚類的位置。
式中,bj、Wij、N與公式(4)變量含義相同,其中
通過建立灰色預(yù)測模型,對土地城鎮(zhèn)化率進行預(yù)測。
根據(jù)原始數(shù)據(jù)構(gòu)造累加生成矩陣E與常向量Yn。
a為發(fā)展系數(shù),u為灰色作用量。
將a、u代入時間序列,并對求導(dǎo)得到其還原式進行后驗差比檢驗C的計算結(jié)果。
通常C<0.65,代表可以使用灰色預(yù)測模型。
式中,S1為原始數(shù)列b(0)(k)的均方差,S2為絕對殘差數(shù)列Δ(k)的均方差,為殘差均值、p為小誤差概率。
2011—2020年,江蘇省土地城鎮(zhèn)化率的重心如表1所示。土地城鎮(zhèn)化的重心在(119.740°E,32.484°N)至(119.775°E,32.496°N)之間變動。10年重心均位于揚州境內(nèi),且呈現(xiàn)三角形變化。依據(jù)重心移動軌跡,2011—2020年土地城鎮(zhèn)化重心年均移動距離為1.423 km,年均移動距離較小,說明江蘇省土地城鎮(zhèn)化發(fā)展趨勢比較穩(wěn)定。其中2013—2014年移動距離最大,為東南方向,距離為3.312 km;2014—2015年移動距離最小,為西北方向,距離僅為0.227 km。除2011—2012年、2013—2014年、2017—2018年向東南方向移動和2012—2013年往東北移動之外,其余各年份均是向西北方向移動。這表明蘇北地區(qū)的土地城鎮(zhèn)化率正在穩(wěn)步提升,主要原因是江蘇省人民政府辦公廳2008年9月25日發(fā)布的《關(guān)于進一步支持蘇北地區(qū)加快發(fā)展的政策意見》,讓蘇北地區(qū)發(fā)展取得了一定的成效。
表1 2011—2020年土地城鎮(zhèn)化重心移動匯總表
2011—2020年土地城鎮(zhèn)化標(biāo)準(zhǔn)差橢圓計算結(jié)果如表2所示。2011—2020年橢圓位置變化較小,以蘇中地區(qū)為核心,基本覆蓋了江蘇省最發(fā)達的地區(qū)。
表2 江蘇省土地城鎮(zhèn)化標(biāo)準(zhǔn)差橢圓參數(shù)變化表
從橢圓的轉(zhuǎn)角來看,從2011年的136.589°增長到136.679°,增長幅度不大。江蘇省土地城鎮(zhèn)化率在空間上呈現(xiàn)西北—東南的態(tài)勢,并呈現(xiàn)繼續(xù)向西北—東南轉(zhuǎn)變的趨勢。從沿y軸方向上的標(biāo)準(zhǔn)差來看,從2011年的0.803 增至2020年的0.806,增幅較小,但表明土地城鎮(zhèn)化在主要方向上出現(xiàn)分散現(xiàn)象。其中,從2011年的0.803 增至2013年的0.809,說明在主要方向上出現(xiàn)分散,2013年從0.809 降至2020年0.806,表明此間主要方向上出現(xiàn)了極化現(xiàn)象。從短軸方向上看,土地城鎮(zhèn)化標(biāo)準(zhǔn)差從2011年的1.939 降至2020年的1.895,說明土地城鎮(zhèn)化在東北—西南方向上出現(xiàn)極化,2011—2012年、2015—2019年在東北—西南方向上出現(xiàn)分散,2012—2015年、2019—2020年在東北—西南方向上出現(xiàn)極化。
從全局自相關(guān)來說,計算江蘇省2011—2020年土地城鎮(zhèn)化的莫蘭I 指數(shù)(Moran's I index)、z-分數(shù)(z-score)亦稱標(biāo)準(zhǔn)分數(shù)(standard score)、p概率值(probability value)亦稱p-值,2011—2020年江蘇省土地城鎮(zhèn)化率均存在顯著的空間自相關(guān),且是正相關(guān)(見表3)。各時期的莫蘭I 指數(shù)值均通過了蒙特卡洛模擬999 次檢驗,各年的莫蘭I 指數(shù)數(shù)值皆在0.4 以上,且z 分數(shù)均大于2.58,p-值皆為0.001,說明2011—2020年江蘇省土地城鎮(zhèn)化率均通過了顯著性檢驗。10年間的莫蘭I 指數(shù)在波動中逐漸下降,從2011年的0.482 降至2020年的0.457,表明江蘇省土地城鎮(zhèn)化率的區(qū)域差異正在逐漸減少。
表3 江蘇省縣市全局自相關(guān)結(jié)果表
從冷熱點分析,在ArcGIS 中運用熱點分析(Getis-Ord Gi*)工具計算出Gi_Bin 值,將其分為5 類,分別是冷點區(qū)、次冷點區(qū)、溫點區(qū)、次熱點區(qū)、熱點區(qū)。2011年的土地城鎮(zhèn)化冷點區(qū)域為淮安市、寶應(yīng)縣、鹽城市,熱點區(qū)為江陰市、無錫市、常熟市、昆山市、蘇州市,次熱點區(qū)則為張家港市、宜興市、太倉市。2020年的土地城鎮(zhèn)化冷點區(qū)域僅為淮安市、鹽城市,熱點區(qū)仍為江陰市、無錫市、常熟市、昆山市、蘇州市,次熱點區(qū)則由3 個地區(qū)增加至5 個。整體上,江蘇省土地城鎮(zhèn)化呈現(xiàn)南部>中部>北部的分布格局。
通過分析發(fā)現(xiàn):一是熱點區(qū)的縣市數(shù)量較少,次冷點區(qū)的縣市數(shù)量較多,2011年、2020年熱點區(qū)域均為總數(shù)的9.26%;2011年次冷點區(qū)占總數(shù)的75.93%,2020年次冷點區(qū)占總數(shù)的70.37%。二是冷點地區(qū)位于蘇北地區(qū),熱點區(qū)和次熱點區(qū)分布在蘇南地區(qū);2020年與2011年相比,冷點區(qū)有所減少,反映江蘇省土地城鎮(zhèn)化率有所提升,熱點區(qū)數(shù)量沒有改變。三是蘇中、蘇南地區(qū)變化相對于蘇北地區(qū)較明顯一些,蘇州市及周邊是江蘇省土地城鎮(zhèn)化的集聚區(qū)。
究其原因在于兩個方面,首先是區(qū)位條件。蘇南地區(qū)的城市絕大多數(shù)地處長江三角洲地區(qū),在自然方面,地勢平坦、氣候溫和、水資源充足,礦產(chǎn)資源豐富、土壤肥沃;在基礎(chǔ)設(shè)施方面,蘇南地區(qū)交通便捷,密集的交通網(wǎng)促進了城市之間的互動發(fā)展,并且也加強了與龍頭城市——上海的聯(lián)系,能夠受到上海的輻射帶動作用;優(yōu)越的交通網(wǎng)會加快貨物的流通速度,資金積累也會加快,造成土地城鎮(zhèn)化的速度加快。其次在于產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的影響。在國民經(jīng)濟不斷發(fā)展的今天,發(fā)展高收入彈性的第二、三產(chǎn)業(yè)更有利于經(jīng)濟發(fā)展,蘇北地區(qū)第一產(chǎn)業(yè)比重較高,第二、三產(chǎn)業(yè)占比較低,而蘇南地區(qū)第二、三產(chǎn)業(yè)占主導(dǎo)位置,能吸納較多的勞動者就業(yè),因此城鎮(zhèn)化水平處于優(yōu)越的位置。
依據(jù)2011—2020年初始數(shù)據(jù)對2025年后江蘇省土地城鎮(zhèn)化率進行預(yù)測,灰色預(yù)測模型中,后驗差比C 值小于0.35,說明模型精度等級好;0.35~0.5之間,說明精度合格;0.5~0.65,說明基本合格;大于0.65,說明模型精度等級不合格。小誤差概率p值一般小于0.7 說明模型不合格,為驗證模型是否通過檢驗,運用后驗差檢驗法判斷模型精度,海安市后驗差比C 值0.536、小誤差概率p值為0.500,江陰市后驗差比C 值0.331、小誤差概率p值為0.600,意味著模型精度不合格。其余縣市均通過了精度檢驗。因此,直接剔除未通過精度檢驗的數(shù)值,將通過檢驗的剩余值在ArcGIS10.2 中進行空間自相關(guān)分析及趨勢變化分析。
2025年,江蘇省土地城鎮(zhèn)化率的莫蘭I 指數(shù)為0.481、z-分數(shù)為5.255、p-值為0,2025年土地城鎮(zhèn)化率通過了顯著性檢驗,且莫蘭I指數(shù)在空間上為正相關(guān)。從冷熱點區(qū)來看,2025年冷點區(qū)只有1個位于蘇北地區(qū)。熱點區(qū)位于蘇州市及其周邊和省會周邊地區(qū),主要有鎮(zhèn)江市、句容市、常州市、宜興市、無錫市、常熟市、蘇州市。與2020年相比,熱點區(qū)域略微增加,冷點區(qū)有所減少,表明土地城鎮(zhèn)化率極化現(xiàn)象有所減弱。
從標(biāo)準(zhǔn)差橢圓的各項指標(biāo)來說,沿x軸的標(biāo)準(zhǔn)差為2.05 km,沿長軸方向的標(biāo)準(zhǔn)差為0.854 km,較2020年分別增加0.155 km、0.054 km,表明縣市土地城鎮(zhèn)化更為分散。轉(zhuǎn)角為137.216°,較2020年的轉(zhuǎn)角增加了0.537°,江蘇省土地城鎮(zhèn)化率呈西北—東南的態(tài)勢,表明蘇北地區(qū)城鎮(zhèn)化率在逐漸增高。
從重心坐標(biāo)來看,2025年江蘇省土地城鎮(zhèn)化重心從揚州市境內(nèi)移動到高郵市境內(nèi),偏移36.808 km,年均移動7.362 km,2020—2025年蘇北地區(qū)的土地城鎮(zhèn)化速度有所加快。
根據(jù)預(yù)測結(jié)果,2025年蘇北地區(qū)雖然仍有冷點區(qū),但數(shù)量僅為1。江蘇省土地城鎮(zhèn)化有向西北—東南方向的趨勢,表明城鎮(zhèn)化極化現(xiàn)象有所減弱。除此之外,江蘇省土地城鎮(zhèn)化重心從揚州移動至高郵市境內(nèi),表明蘇北地區(qū)城鎮(zhèn)化速度有加快跡象。整體來看,未來江蘇省土地城鎮(zhèn)化將逐步向蘇北方向發(fā)展,但蘇南、蘇北地區(qū)土地城鎮(zhèn)化不平衡發(fā)展的現(xiàn)象仍然存在。
江蘇省土地城鎮(zhèn)化率在2011—2020年整體上呈現(xiàn)聚類趨勢,表現(xiàn)出顯著的空間正相關(guān)性;但2011年Moran's I 從0.482 波動降至2020年的0.457,表明江蘇省土地城鎮(zhèn)化率的區(qū)域差異正在逐漸降低。江蘇省土地城鎮(zhèn)化熱點地區(qū)較少,次冷點區(qū)較多,冷點區(qū)主要分布在蘇北地區(qū),熱點區(qū)分布在江蘇省南部地區(qū)及南部偏西地區(qū),灰色預(yù)測GM(1,1)模型的預(yù)測結(jié)果也基本驗證該結(jié)論。江蘇省土地城鎮(zhèn)化率呈現(xiàn)“南部>中部>北部”的空間分布格局。2011—2020年,江蘇省土地城鎮(zhèn)化重心在(119.74°E,32.484°N)至(119.775°E,32.496°N)之間變動,2025年預(yù)測重心偏移到高郵市境內(nèi),橢圓標(biāo)準(zhǔn)差曲線變化幅度不大,基本覆蓋江蘇省大部分地區(qū),江蘇省土地城鎮(zhèn)化在空間上呈現(xiàn)西北—東南的態(tài)勢,并存在繼續(xù)向西北—東南轉(zhuǎn)變的趨勢。預(yù)測結(jié)果顯示,江蘇省土地城鎮(zhèn)化演變有向蘇北發(fā)展的趨勢,但蘇南、蘇北地區(qū)土地城鎮(zhèn)化不平衡發(fā)展的現(xiàn)象仍然存在。因此,根據(jù)結(jié)論和預(yù)測結(jié)果對江蘇省土地城鎮(zhèn)化發(fā)展提供差異化的建議。
一是,蘇南地區(qū)應(yīng)當(dāng)采取土地減量,集約高效的發(fā)展方式,警惕如果將大面積的城市土地用來搞建設(shè),將會使城市開發(fā)強度過載,會對城市品質(zhì)構(gòu)成重大威脅,也會對城市的資源和環(huán)境承載力構(gòu)成重大挑戰(zhàn)。要促進土地資源的集約高效利用,就要對中心城區(qū)的土地做到經(jīng)濟加密、功能加密和設(shè)施加密,實施緊湊型的城市土地空間發(fā)展戰(zhàn)略。二是,蘇北地區(qū)應(yīng)當(dāng)優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu),推動產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型升級,各城市要注重提高第二、第三產(chǎn)業(yè)在產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)中的比重,促進第一、第二、第三產(chǎn)業(yè)健康協(xié)調(diào)發(fā)展。另外各城市之間要加強經(jīng)濟、產(chǎn)業(yè)、文化聯(lián)系,特別是徐州,其作為資源型城市的轉(zhuǎn)型升級,具備引領(lǐng)性,要突破“地級市思維”,推動蘇北地區(qū)協(xié)同發(fā)展,推動蘇北地區(qū)土地城鎮(zhèn)化發(fā)展,追趕蘇南地區(qū)的步伐。三是,對于江蘇省整體,要促進南北互動,協(xié)同發(fā)展。江蘇省土地城鎮(zhèn)化率呈現(xiàn)“南部>中部>北部”的空間分布格局,土地城鎮(zhèn)化發(fā)展不協(xié)調(diào)問題突出,蘇南地區(qū)在江蘇省土地城鎮(zhèn)化過程中占據(jù)優(yōu)勢,故而應(yīng)加快蘇中全面融入蘇南步伐,補齊蘇北相對薄弱地區(qū)發(fā)展短板,強化南北聯(lián)動機制建設(shè)。