摘要：在城市土地資源緊張的背景下， 對(duì)土地利用結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化可以緩解用地矛盾， 促進(jìn)城市轉(zhuǎn)型． 為促進(jìn)資源型城市轉(zhuǎn)型、 優(yōu)化用地結(jié)構(gòu)， 以山西省晉城市為案例， 通過(guò)對(duì)其土地利用與產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)之間的耦合關(guān)系進(jìn)行分析， 提出一套適合我國(guó)資源型城市發(fā)展的用地結(jié)構(gòu)優(yōu)化方案． 分析發(fā)現(xiàn)， 晉城市2014-2022年土地利用結(jié)構(gòu)和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的耦合協(xié)調(diào)程度較低， 但兩者的耦合度較高， 平均值約為88.858%． 以不同方法進(jìn)行求解， 得到4個(gè)優(yōu)化方案， 其中方案A的經(jīng)濟(jì)滿(mǎn)意程度為0.8， 生態(tài)滿(mǎn)意度為0.75， 社會(huì)滿(mǎn)意度為0.78， 更符合晉城市轉(zhuǎn)型發(fā)展的要求， 建議減少耕地、 草場(chǎng)、 森林、 水域等用地面積， 加強(qiáng)荒地開(kāi)發(fā)利用， 擴(kuò)大建設(shè)用地．

關(guān) 鍵 詞：城市轉(zhuǎn)型； 產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)； 用地結(jié)構(gòu)； 耦合關(guān)系； 優(yōu)化方案； 綜合效益

中圖分類(lèi)號(hào)：F301

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

文章編號(hào)：16739868（2024）08008609

Research on the Coupling Relationship between

Industrial Structure and Land Use Structure under Urban

Transformation and the Optimization Scheme of Land Use Structure

QIAN Youfei

School of Law amp; Economics， Shangrao Normal University， Shangrao Jiangxi 334000， China

Abstract： Under the background of urban land resource shortage， optimizing land use structure can alleviate land use contradiction and promote urban transformation． To promote the transformation of resource-based cities and optimize the structure of land use， this paper takes Jincheng City as a case and analyzes the coupling relationship between land use and industrial structure， and puts forward a set of land use structure optimization scheme suitable for the development of resource-based cities in China． The analysis shows that the coupling coordination degree of land use structure and industrial structure in Jincheng City from 2014 to 2022 was low， but the coupling degree of the two was high， about 88.858% on average． According to the analysis results of different methods， four optimization schemes are obtained． Among them， the economic satisfaction of scheme A is 0.8， the ecological satisfaction is 0.75， and the social satisfaction is 0.78， which is more in line with the requirements of the transformation and development of Jincheng． It is suggested to reduce the land areas of cultivated land， grassland， forest and water， strengthen the development and utilization of wasteland， and expand the construction land．

Key words： urban transformation； industrial structure； land use structure； coupling relationship； optimization scheme； comprehensive benefit

在我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展背景下， 許多資源型城市紛紛謀求轉(zhuǎn)型． 產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和土地利用結(jié)構(gòu)（以下簡(jiǎn)稱(chēng)“用地結(jié)構(gòu)”）優(yōu)化是城市轉(zhuǎn)型的重要方向和推進(jìn)力量． 用地結(jié)構(gòu)是城市內(nèi)部土地使用狀況的最直觀(guān)體現(xiàn)， 也是人們進(jìn)行各種空間活動(dòng)的場(chǎng)所． 土地利用規(guī)劃是國(guó)家對(duì)土地資源進(jìn)行有效管理的一項(xiàng)重要措施， 而土地利用結(jié)構(gòu)優(yōu)化又是其中的一個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)［1-2］． 在世界范圍內(nèi)， 隨著人口與經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展， 人類(lèi)對(duì)土地資源的使用也在日益增加， 這給自然資源和生態(tài)環(huán)境帶來(lái)了巨大壓力． 良好的用地結(jié)構(gòu)不僅可以生產(chǎn)出人們所需的物質(zhì)產(chǎn)品， 還可以最大程度地發(fā)揮土地資源的經(jīng)濟(jì)效益， 解決土地資源供需不平衡的矛盾． 只有用地結(jié)構(gòu)合理， 才能保持土地利用系統(tǒng)的良性循環(huán)， 取得土地利用的最大效率， 維護(hù)生態(tài)的可持續(xù)發(fā)展［3-4］． 目前， 相關(guān)研究大都只考慮經(jīng)濟(jì)效益和生態(tài)效益， 很少關(guān)注社會(huì)效益， 也很少?gòu)挠玫亟Y(jié)構(gòu)和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)之間耦合度的角度探索優(yōu)化用地結(jié)構(gòu)的方案， 且在優(yōu)化用地結(jié)構(gòu)的過(guò)程中忽視了產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的用地特點(diǎn)和需求［5-6］． 通過(guò)耦合土地利用結(jié)構(gòu)和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)， 可以促進(jìn)資源的有效利用和協(xié)調(diào)發(fā)展， 提高土地利用效率， 有助于實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展和綜合協(xié)調(diào)的土地利用格局． 晉城市是中國(guó)山西省的一個(gè)重要城市， 同時(shí)也是典型的資源型城市之一． 該地區(qū)過(guò)去主要依賴(lài)于煤炭等傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)， 近年來(lái)已經(jīng)積極推進(jìn)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和城市轉(zhuǎn)型發(fā)展， 并能反映出資源型城市在經(jīng)濟(jì)發(fā)展轉(zhuǎn)型過(guò)程中的共性問(wèn)題， 具有一定的代表性． 因此， 本研究以山西省晉城市這一資源型城市為例， 通過(guò)定量評(píng)價(jià)土地的社會(huì)效益， 探索用地結(jié)構(gòu)和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的耦合關(guān)系， 創(chuàng)新性地構(gòu)建經(jīng)濟(jì)—社會(huì)—生態(tài)多目標(biāo)優(yōu)化模型． 在此基礎(chǔ)上， 尋求晉城市在綜合效益最大條件下的最優(yōu)用地結(jié)構(gòu)優(yōu)化方案， 以期實(shí)現(xiàn)對(duì)多元用地結(jié)構(gòu)目標(biāo)導(dǎo)向的拓展， 并為同類(lèi)資源地區(qū)用地結(jié)構(gòu)優(yōu)化提供借鑒作用．

1 產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和土地利用結(jié)構(gòu)的耦合關(guān)系

1.1 理論分析

在城市轉(zhuǎn)型期， 產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化是導(dǎo)致用地結(jié)構(gòu)變化的根本原因， 同時(shí)也是促進(jìn)快速、 全方位發(fā)展的關(guān)鍵因素． 在產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)持續(xù)優(yōu)化過(guò)程中， 人們對(duì)用地結(jié)構(gòu)提出了新的要求， 同時(shí)也讓土地利用的種類(lèi)變得更多． 產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化主要表現(xiàn)為農(nóng)業(yè)、 制造業(yè)和服務(wù)業(yè)三大產(chǎn)業(yè)之間的相互替代， 而產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化升級(jí)可以通過(guò)引進(jìn)高新技術(shù)企業(yè)、 培育新興產(chǎn)業(yè)等為城市土地利用規(guī)劃提供經(jīng)濟(jì)支撐和動(dòng)力［7］． 資源型城市處于城市發(fā)展的早期階段， 以本地區(qū)礦產(chǎn)、 森林等自然資源開(kāi)采、 加工為主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)． 資源型城市即城市的生產(chǎn)和發(fā)展與資源開(kāi)發(fā)有密切關(guān)系． 根據(jù)資源開(kāi)采與城市形成的先后順序， 資源型城市的形成有兩種模式； 一種為“先礦后城式”， 即城市完全是因?yàn)橘Y源開(kāi)采而出現(xiàn)的； 另一種為“先城后礦式”， 即在資源開(kāi)發(fā)之前已有城市存在， 資源開(kāi)發(fā)加快了城市的發(fā)展［8-9］．

在采礦業(yè)發(fā)展迅速的時(shí)期， 為了滿(mǎn)足用地需要， 城市農(nóng)用地被轉(zhuǎn)變成了建設(shè)用地， 并產(chǎn)生了辦公用地、 倉(cāng)庫(kù)等多種細(xì)分用地類(lèi)型． 但是， 為了保障糧食安全和基本農(nóng)田， 不能簡(jiǎn)單地犧牲耕地． 為此， 必須加大對(duì)閑置地的開(kāi)發(fā)力度， 將閑置地轉(zhuǎn)為建設(shè)用地， 從而進(jìn)一步調(diào)整用地結(jié)構(gòu)． 但資源型城市經(jīng)濟(jì)主要依靠資源開(kāi)采、 加工和銷(xiāo)售， 產(chǎn)業(yè)單一， 經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單， 很容易受到市場(chǎng)變化的影響， 特別是全球商品價(jià)格波動(dòng)的影響． 市場(chǎng)需求下降或市場(chǎng)價(jià)格下跌將直接影響產(chǎn)業(yè)和城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展， 因此需要對(duì)制造業(yè)為主導(dǎo)的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化升級(jí)［10］． 同時(shí)， 人們對(duì)居住環(huán)境的舒適度也越來(lái)越重視， 各種用地類(lèi)型間相互轉(zhuǎn)換， 使用地結(jié)構(gòu)得到了進(jìn)一步的調(diào)整． 在轉(zhuǎn)型過(guò)程中要實(shí)現(xiàn)不同的轉(zhuǎn)型目標(biāo)， 就必須有不同的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化方向， 用地結(jié)構(gòu)也需要與之共進(jìn)， 并相應(yīng)地做出調(diào)整［11］．

在城市轉(zhuǎn)型進(jìn)程中對(duì)用地結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化， 為產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化奠定了物質(zhì)基礎(chǔ)． 有學(xué)者認(rèn)為， 用地結(jié)構(gòu)優(yōu)化對(duì)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級(jí)具有引導(dǎo)作用［12］． 資源型城市在發(fā)展達(dá)到成熟期的時(shí)候就要考慮轉(zhuǎn)型， 如果在資源即將耗盡的時(shí)候再進(jìn)行轉(zhuǎn)型， 將會(huì)影響發(fā)展甚至造成衰落． 此外， 對(duì)用地結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化配置， 也就是要將各個(gè)行業(yè)都分配到合適的土地資源中， 使其發(fā)揮出最大的作用， 從而促進(jìn)行業(yè)結(jié)構(gòu)進(jìn)一步優(yōu)化， 加速城市轉(zhuǎn)型和經(jīng)濟(jì)發(fā)展［13-14］． 通過(guò)優(yōu)化用地結(jié)構(gòu)， 可以調(diào)整優(yōu)化土地利用結(jié)構(gòu)布局， 提高土地綜合承載能力， 為新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展拓展空間， 加速產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)型升級(jí)．

用地結(jié)構(gòu)優(yōu)化和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化是一種相互影響的關(guān)系． 一方面產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化是資源型城市轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵所在； 另一方面它也是用地結(jié)構(gòu)優(yōu)化的依據(jù)和前提． 在城市轉(zhuǎn)型過(guò)程中， 經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型直接表現(xiàn)為產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化調(diào)整． 沒(méi)有土地則產(chǎn)業(yè)無(wú)法發(fā)展， 用地結(jié)構(gòu)的調(diào)整提高了土地利用率， 為產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供了場(chǎng)地， 產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化則進(jìn)一步促進(jìn)了用地結(jié)構(gòu)的優(yōu)化配置調(diào)整．

1.2 模型構(gòu)建與指標(biāo)建立

為探究用地結(jié)構(gòu)與產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)之間的耦合關(guān)系， 本研究將以耦合度和耦合協(xié)調(diào)度來(lái)分析二者之間的耦合關(guān)系； 耦合度反映了用地結(jié)構(gòu)和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)之間的互動(dòng)關(guān)系； 而耦合協(xié)調(diào)度反映了二者的匹配程度， 即二者的整體協(xié)調(diào)性和整體效益的強(qiáng)弱［15-16］． 首先將用地結(jié)構(gòu)和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)視為Qt，Qc兩個(gè)系統(tǒng)， 分別計(jì)算兩個(gè)系統(tǒng)的貢獻(xiàn)度， 以便于構(gòu)建模型． 設(shè)定用地結(jié)構(gòu)的序參量為Et={Et1， Et2， …， Etb}， （b≥1， βti≥Eti≥αti， i∈［1， b］）． αti和βti是Qt系統(tǒng)中序參量的最小值和最大值． 定義用地結(jié)構(gòu)系統(tǒng)貢獻(xiàn)度μt（Eti）如式（1）所示．

μt（Eti）=

Eti-αtiβti-αti

βti-Etiβti-αti

（1）

然后定義系統(tǒng)的發(fā)展度， 即各指標(biāo)對(duì)系統(tǒng)有序性的貢獻(xiàn)程度， 利用加權(quán)方式得到了Qt的發(fā)展度L（x）， 其表達(dá)式如式（2）所示．

L（x）=∑ni=1wiμt（Eti）， ∑ni=1wi=1（2）

式中， wi表示各指標(biāo)的權(quán)重系數(shù)， 由熵值法確定． 同理可以得到Qc的發(fā)展度， 將其記作C（x）． 在這兩個(gè)系統(tǒng)的基礎(chǔ)上， 研究構(gòu)建了如式（3）的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和用地結(jié)構(gòu)發(fā)展耦合度模型．

R（x）=L（x）C（x）［（L（x）+C（x））/2］2（3）

式中， R（x）是耦合度， 是模型的調(diào)節(jié)系數(shù)， 取值為2． 耦合度的取值范圍是［0， 1］， 其值越大表示Qt，Qc兩個(gè)系統(tǒng)的相互作用越強(qiáng)， 系統(tǒng)的發(fā)展就越協(xié)調(diào)． 為了進(jìn)一步分析這種關(guān)系， 引入耦合協(xié)調(diào)度H來(lái)評(píng)價(jià)兩個(gè)系統(tǒng)的總體效益， H的取值范圍是［0， 1］， 其值越大說(shuō)明兩個(gè)對(duì)象之間的協(xié)調(diào)性和匹配度越強(qiáng)， 如式（4）所示［17］．

H=RF（4）

式中， F是綜合評(píng)價(jià)指數(shù)， 如式（5）所示．

F=BC（x）+R×AL（x）（5）

式中， A和B是權(quán)重系數(shù)， 取值均為0.5． 當(dāng)0≤H＜0.4時(shí)， 系統(tǒng)處于失調(diào)狀態(tài)； 當(dāng)0.4≤H＜0.5時(shí)， 系統(tǒng)處于調(diào)和狀態(tài)； 當(dāng)0.5≤H＜0.8時(shí)， 系統(tǒng)處于基本協(xié)調(diào)狀態(tài)； 當(dāng)0.8≤H＜0.1時(shí)， 系統(tǒng)處于良好或優(yōu)質(zhì)協(xié)調(diào)狀態(tài)． 通過(guò)參考有關(guān)資料， 本研究選擇不同用地類(lèi)型面積作為一個(gè)指數(shù)來(lái)反映土地使用結(jié)構(gòu)體系， 并將三大產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值所占的比例用作體現(xiàn)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的指標(biāo)， 最后確立了晉城市用地結(jié)構(gòu)和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)耦合協(xié)調(diào)度的指標(biāo)構(gòu)成， 并使用變異系數(shù)法確立了各指標(biāo)的權(quán)值［18-19］（表1）．

2 用地結(jié)構(gòu)優(yōu)化方法

晉城市位于山西省東南部的晉城盆地， 是以煤炭、 鋼鐵和電力等產(chǎn)業(yè)為支柱產(chǎn)業(yè)的資源型城市． 本研究針對(duì)晉城市土地利用結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)（即以耕地、 建設(shè)用地和林地為主要用地類(lèi)型， 荒地和水體為次要用地類(lèi)型）， 根據(jù)《土地管理法》規(guī)定的土地類(lèi)型劃分標(biāo)準(zhǔn)， 在對(duì)比晉城遙感圖像解譯與相關(guān)土地資料的基礎(chǔ)上， 考慮研究數(shù)據(jù)的獲取便利性和代表性， 選擇了耕地、 林地、 草地、 建設(shè)用地、 水體、 荒地共6項(xiàng)決策變量， 制定了該市用地結(jié)構(gòu)分類(lèi)變量表［20］（表2）．

土地的經(jīng)濟(jì)效益本質(zhì)上就是以土地為載體進(jìn)行生產(chǎn)所獲得的直接經(jīng)濟(jì)產(chǎn)出． 土地利用的目的之一就是最大限度地獲得人們所需的商品和服務(wù)， 這就要求在有限的投入下獲得盡可能多的產(chǎn)出． 所以， 有必要將經(jīng)濟(jì)效益最大化作為用地結(jié)構(gòu)優(yōu)化的一個(gè)目標(biāo)， 由此確定式（6）的經(jīng)濟(jì)效益目標(biāo)函數(shù)．

maxf1（x）=∑6i=1ωiEixi（6）

式中， ωi是各個(gè)土地利用變量的權(quán)值， xi是各個(gè)用地類(lèi)型， Ei是經(jīng)濟(jì)效益系數(shù)． 耕地、 草地、 林地、 建設(shè)用地、 水域的經(jīng)濟(jì)效益系數(shù)分別是4 414.9，1 663.6，7 181，1 081 567.3，3 223.8， 本研究認(rèn)為荒地幾乎沒(méi)有經(jīng)濟(jì)效益， 因此將其經(jīng)濟(jì)效益系數(shù)設(shè)為1． 生態(tài)環(huán)境是由生態(tài)關(guān)系組成的環(huán)境的簡(jiǎn)稱(chēng)， 也即與人類(lèi)密切相關(guān)的， 影響人類(lèi)生活和生產(chǎn)活動(dòng)的各種自然力量或作用的總和． 土地與生態(tài)環(huán)境有著密不可分的聯(lián)系， 生態(tài)效益與人類(lèi)社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展息息相關(guān)． 因此， 在進(jìn)行用地結(jié)構(gòu)優(yōu)化時(shí)， 必須以生態(tài)效益為主要考量指標(biāo)． 生態(tài)效益的計(jì)量方法包括生態(tài)足跡法、 綠色當(dāng)量法、 生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)（Ecosystem Services， ESS）價(jià)值法等［21］． 本研究基于ESS價(jià)值法確定如式（7）所示的用地類(lèi)型生態(tài)效益目標(biāo)函數(shù)．

maxf2（x）=∑6i=1Edxi（7）

式中， Ed是各用地類(lèi)型的生態(tài)效益系數(shù)． 為確定晉城市每一種用地類(lèi)型單位面積的ESS價(jià)值當(dāng)量， 本研究結(jié)合該市自然環(huán)境及生物量的特殊性， 使用被學(xué)術(shù)界公認(rèn)的農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)生物量因子， 以0.45為系數(shù)修正中國(guó)陸地生態(tài)系統(tǒng)單位面積生態(tài)服務(wù)價(jià)值當(dāng)量表．

社會(huì)效益反映的是土地作為不可或缺資源對(duì)人類(lèi)需求的滿(mǎn)足程度， 由于很難對(duì)其進(jìn)行定量， 因此大多數(shù)學(xué)者在研究?jī)?yōu)化用地結(jié)構(gòu)時(shí)， 并沒(méi)有將土地的社會(huì)效益考慮進(jìn)去． 然而， 土地所展現(xiàn)出的各種社會(huì)功能都是土地社會(huì)效益的具體體現(xiàn)， 這些功能對(duì)于推動(dòng)社會(huì)發(fā)展有著非常重要的影響． 本研究建立的土地社會(huì)效益目標(biāo)函數(shù)如式（8）所示．

maxf3（x）=∑6i=1Esxi（8）

式中， Es是用地類(lèi)型的社會(huì)效益． 設(shè)立目標(biāo)函數(shù)后需建立約束條件， 并考慮已有的政府土地保護(hù)政策、 人口數(shù)量和糧食需求等因素， 本研究建立了如式（9）所示的約束條件．

C1： Sn=∑6n=1xi

C2： P＞pu∑3n=1xi+pcx4

C3： Q≤x5/Sn

C4： x2≥Sn*Fλ

C5： x6≤S6-S6r

C6： DPσs≤cx1σfσr

（9）

式中， C1， C2， …， C6表示約束條件， Sn是土地面積總數(shù)， P是目標(biāo)年總?cè)丝跀?shù)， pc和pu的極大值是目標(biāo)年建設(shè)用地和農(nóng)業(yè)用地的單位平均人口密度， Q是依據(jù)支持確定的目標(biāo)年建設(shè)用地預(yù)計(jì)開(kāi)發(fā)強(qiáng)度， F是森林覆蓋率， λ是森林和林地覆蓋率折算系數(shù)， S6是基期年的荒地面積， r是該年的土地利用率， D是糧食人均需求量， σf，σr和σs分別表示該年的糧食復(fù)種指數(shù)、 糧作比和糧食自給率． 為求取多個(gè)目標(biāo)函數(shù)的最優(yōu)解， 本研究采用多目標(biāo)線(xiàn)性規(guī)劃模型建立優(yōu)化模型． 模型表達(dá)如式（10）所示．

max（min）f3（x）=∑6i=1eixi

s.t.∑6i=1Cxi=（≤， ≥）B

xi≥0

（10）

式中， ei是目標(biāo)函數(shù)的相關(guān)系數(shù)， C和B分別是約束系數(shù)和資源限制量． 構(gòu)建模型后， 使用遺傳算法求取最優(yōu)解．

3 結(jié)果分析

3.1 用地結(jié)構(gòu)與產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)耦合協(xié)調(diào)發(fā)展結(jié)果分析

本研究以山西省晉城市為例， 土地利用相關(guān)數(shù)據(jù)來(lái)自國(guó)家地球系統(tǒng)科學(xué)數(shù)據(jù)中心， 使用監(jiān)督分類(lèi)法確定用地類(lèi)型， 產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)相關(guān)數(shù)據(jù)來(lái)自中國(guó)國(guó)家統(tǒng)計(jì)局． 經(jīng)檢驗(yàn)， 所采用的數(shù)據(jù)均滿(mǎn)足精度要求， 并通過(guò)SPSS（Statistical Product and Service Solutions）軟件進(jìn)行計(jì)算． 數(shù)據(jù)年份為2014-2022年， 且以2022年為目標(biāo)年． 對(duì)多目標(biāo)規(guī)劃模型進(jìn)行求解獲得晉城市目標(biāo)規(guī)劃年（2022年）的用地結(jié)構(gòu)優(yōu)化方案， 使用MATLABR2016a軟件進(jìn)行計(jì)算． 首先使用模糊集最大（?。┧惴ㄓ?jì)算得到方案A； 然后引入折衷指數(shù)*進(jìn)行計(jì)算， 將其取值為0.2，0.5和0.8， 分別得到用地結(jié)構(gòu)優(yōu)化方案B，C，D， 并對(duì)這些方案進(jìn)行經(jīng)濟(jì)、 社會(huì)、 生態(tài)效益和滿(mǎn)意度分析； 最后根據(jù)晉城市轉(zhuǎn)型發(fā)展目標(biāo)和自身的具體情況， 比較各方案的效益和滿(mǎn)意度， 從而選擇出最優(yōu)的晉城市用地資源配置方案．

用地結(jié)構(gòu)和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)耦合度和耦合協(xié)調(diào)度計(jì)算結(jié)果如圖1所示． 從圖1中可以看到， 2014-2022年度晉城市用地結(jié)構(gòu)與產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)之間的耦合協(xié)調(diào)度非常低． 2014年為12.90%， 2022年為10.30%， 平均約為10.76%． 根據(jù)耦合標(biāo)準(zhǔn)表可知， 晉城市用地結(jié)構(gòu)與產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)之間的耦合協(xié)調(diào)度非常不協(xié)調(diào)， 表明晉城市用地結(jié)構(gòu)與產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)之間的協(xié)調(diào)性不高． 這主要是因?yàn)闀x城市從一開(kāi)始的被動(dòng)轉(zhuǎn)型， 到現(xiàn)在的全面轉(zhuǎn)型， 隨著產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)不斷優(yōu)化， 對(duì)土地的需求也越來(lái)越大， 因此城市建設(shè)和經(jīng)濟(jì)建設(shè)都要進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整． 但是， 這兩個(gè)方面很難同時(shí)進(jìn)行， 需要一個(gè)較長(zhǎng)的時(shí)間． 晉城市要達(dá)到用地結(jié)構(gòu)和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)兩方面協(xié)調(diào)發(fā)展的目的， 需要通過(guò)對(duì)用地結(jié)構(gòu)優(yōu)化來(lái)匹配產(chǎn)業(yè)發(fā)展水平．

從圖1還可以看到， 晉城市用地結(jié)構(gòu)和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)之間的耦合程度處于一個(gè)很高的程度， 平均約為88.86%， 表明晉城市用地結(jié)構(gòu)和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)存在很強(qiáng)的相關(guān)性， 這兩個(gè)體系之間存在著一種相互影響、 相互作用的關(guān)系． 晉城市用地結(jié)構(gòu)與產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)耦合程度從2014年的83.55%提高到2016年的95.76%， 增長(zhǎng)了12.21%， 說(shuō)明晉城市用地結(jié)構(gòu)和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)之間的耦合程度不斷提高． 2014-2016年， 晉城市是一個(gè)資源型城市， 其第二產(chǎn)業(yè)以煤炭開(kāi)采為主， 土地利用方式比較單一． 2016-2022年， 晉城市產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)與用地結(jié)構(gòu)耦合程度一直在穩(wěn)步降低， 表明兩個(gè)體系之間的協(xié)調(diào)性降低． 盡管二者之間有很強(qiáng)的相關(guān)性， 但是卻出現(xiàn)了不和諧的現(xiàn)象， 這是因?yàn)闀x城市進(jìn)入了轉(zhuǎn)型時(shí)期， 開(kāi)始對(duì)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)進(jìn)行調(diào)整， 由于土地利用的轉(zhuǎn)變存在滯后性限制， 二者之間的匹配和協(xié)調(diào)還需要一個(gè)漫長(zhǎng)的時(shí)間過(guò)程， 因此晉城市要實(shí)現(xiàn)城市轉(zhuǎn)型， 對(duì)土地的要求較高， 造成了兩個(gè)體系之間的不匹配．

3.2 優(yōu)化結(jié)果分析

以2014年為基期年， 2018年為對(duì)照年， 2022年為目標(biāo)年， 用地結(jié)構(gòu)數(shù)量?jī)?yōu)化結(jié)果見(jiàn)表3． 從表3可以看出， 晉城市2022年的耕地面積較之前的年份有所下降， 但是優(yōu)化后的耕地面積仍遠(yuǎn)大于晉城市的耕地面積保有量（3.23萬(wàn)hm2）． 可見(jiàn)， 經(jīng)過(guò)優(yōu)化后耕地面積仍能夠滿(mǎn)足晉城市對(duì)耕地的需求． 優(yōu)化后的林地面積有所增長(zhǎng)， 優(yōu)化后的草原面積則大幅減少． 因?yàn)椋?盡管草原對(duì)土壤和環(huán)境等都有很好的保護(hù)作用， 但若過(guò)度放牧， 會(huì)加重土地荒漠化問(wèn)題． 在不同規(guī)劃方案下， 晉城市2022年的建設(shè)用地規(guī)模均高于2014年和2018年， 表明在今后一段時(shí)間內(nèi)， 晉城市建設(shè)用地規(guī)模將會(huì)不斷擴(kuò)大以滿(mǎn)足轉(zhuǎn)型發(fā)展的需要． 為了成為多元化發(fā)展的綜合性城市， 晉城市需要發(fā)展多個(gè)支柱產(chǎn)業(yè)， 其中旅游業(yè)是一個(gè)重要的戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)． 要發(fā)展旅游業(yè)就必須有土地用于建造與旅游目的地相適應(yīng)的基礎(chǔ)設(shè)施． 晉城市在經(jīng)過(guò)各方案的優(yōu)化后， 目標(biāo)年土地利用面積較基期年和對(duì)照年均有增長(zhǎng)． 經(jīng)過(guò)優(yōu)化， 晉城市2022年的荒地面積比基期年和對(duì)照年小， 適當(dāng)?shù)貙㈤e置土地變成林地和建設(shè)用地， 對(duì)于晉城市的城市轉(zhuǎn)型是一個(gè)很好的選擇．

各方案的用地結(jié)構(gòu)效益見(jiàn)表4． 方案A的效益總值最大， 為1 040.14億元． 方案B的效益總值為1 016.24億元， 方案C的效益總值為1 020.94億元 ，方案D為1 030.16億元． 方案A的總值最高， 且社會(huì)效益最高， 生態(tài)效益略低于D方案， 經(jīng)濟(jì)效益稍低于方案B， 說(shuō)明該方案強(qiáng)調(diào)3個(gè)效益的協(xié)調(diào)發(fā)展， 與晉城市轉(zhuǎn)型目標(biāo)相契合， 從效益角度看是最優(yōu)秀的方案．

2022年不同方案用地結(jié)構(gòu)的效益滿(mǎn)意度如圖2所示． 方案A的經(jīng)濟(jì)、 生態(tài)和社會(huì)滿(mǎn)意度分別為0.8，0.75，0.78， 滿(mǎn)意度總值為2.33． 方案B的經(jīng)濟(jì)、 生態(tài)和社會(huì)滿(mǎn)意度分別為0.91，0.58，0.66， 滿(mǎn)意度總值為2.15． 方案C的經(jīng)濟(jì)、 生態(tài)和社會(huì)滿(mǎn)意度分別為0.66，0.64，0.67， 滿(mǎn)意度總值為1.97． 方案D的經(jīng)濟(jì)、 生態(tài)和社會(huì)滿(mǎn)意度分別為0.73，0.9，0.69， 滿(mǎn)意度總值為2.32． 對(duì)比來(lái)看， 方案A的滿(mǎn)意度總值最高， 經(jīng)濟(jì)滿(mǎn)意度略高于生態(tài)滿(mǎn)意度， 說(shuō)明此方案中城市轉(zhuǎn)型最重要的目標(biāo)還是經(jīng)濟(jì)效益， 但同時(shí)生態(tài)滿(mǎn)意度也處于較高的水平， 只略低于方案D．

綜合比較來(lái)看， 方案A是晉城市今后轉(zhuǎn)型發(fā)展中最適宜的一種用地結(jié)構(gòu)優(yōu)化方案． 2022年該市耕地面積和草地面積減少， 林地面積和水體面積大幅增加， 并加大了對(duì)荒地的開(kāi)發(fā)， 增加了建設(shè)用地面積． 草場(chǎng)面積轉(zhuǎn)變成了一些具有較高生態(tài)效益的林地， 而荒地則轉(zhuǎn)變成了一些具有較高經(jīng)濟(jì)效益的林地和建設(shè)用地．

4 用地結(jié)構(gòu)優(yōu)化建議

針對(duì)以上計(jì)算和分析結(jié)果， 本研究針對(duì)晉城市用地結(jié)構(gòu)優(yōu)化提出以下幾點(diǎn)建議：

1） 保持耕地面積， 發(fā)展高效農(nóng)業(yè)． 晉城市應(yīng)根據(jù)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的需要， 在強(qiáng)化基本農(nóng)田與耕地保護(hù)的同時(shí)， 進(jìn)一步優(yōu)化農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)． 在保障耕地質(zhì)量的基礎(chǔ)上， 要實(shí)現(xiàn)“三位一體”的綜合經(jīng)營(yíng)， 必須兼顧農(nóng)業(yè)用地的生態(tài)環(huán)境保護(hù)． 在數(shù)量上應(yīng)保證有足夠的耕地． 從質(zhì)量上看， 晉城市應(yīng)大力進(jìn)行土地整理， 重點(diǎn)對(duì)中、 低產(chǎn)田進(jìn)行改造， 引入高科技的現(xiàn)代農(nóng)業(yè)， 提高土地利用效率． 從生態(tài)學(xué)角度看， 晉城市應(yīng)從農(nóng)田休耕、 畜禽糞污資源化等方面構(gòu)建農(nóng)業(yè)綠色發(fā)展體制， 解決缺水問(wèn)題， 大力發(fā)展節(jié)水農(nóng)業(yè)．

2） 加強(qiáng)荒山荒地復(fù)墾， 提高荒地利用率． 首先可建立一支專(zhuān)門(mén)的荒山煤田復(fù)墾研究隊(duì)伍， 對(duì)荒山煤田進(jìn)行科學(xué)調(diào)查， 進(jìn)一步完善荒廢土地整改等相關(guān)政策的推行與落實(shí)． 加強(qiáng)土地整治和復(fù)墾工作， 提高土地質(zhì)量， 提升荒山荒地綜合效益， 實(shí)現(xiàn)荒山荒地的再開(kāi)發(fā)和再利用．

3） 強(qiáng)化土地管理和土地集約化． 首先， 應(yīng)制定相應(yīng)的獎(jiǎng)勵(lì)制度， 加強(qiáng)對(duì)各類(lèi)閑置土地、 工業(yè)園區(qū)、 廢棄土地和存量土地的綜合開(kāi)發(fā)， 提高土地集約化使用程度． 其次， 要合理規(guī)劃新的建設(shè)規(guī)模， 對(duì)新增加的、 用于高科技園區(qū)的建設(shè)用地， 對(duì)其容積率、 建筑密度進(jìn)行合理的控制． 最后， 要強(qiáng)化基層群眾的集約用地意識(shí)， 并完善土地資源國(guó)情教育， 保證基層干部在認(rèn)識(shí)到集約利用重要性的前提下， 在實(shí)踐工作中認(rèn)真貫徹落實(shí)節(jié)約集約用地的理念．

4） 強(qiáng)化國(guó)土生態(tài)建設(shè)， 努力提高當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境質(zhì)量． 晉城市總體上生態(tài)環(huán)境比較脆弱， 所以應(yīng)該采取適當(dāng)?shù)膶?duì)策， 根據(jù)當(dāng)?shù)氐膶?shí)際情況， 科學(xué)劃定生態(tài)功能區(qū)， 適當(dāng)擴(kuò)大森林面積， 發(fā)展特色林果產(chǎn)業(yè)． 在此基礎(chǔ)上， 構(gòu)建國(guó)土生態(tài)保護(hù)公眾參與機(jī)制， 增強(qiáng)公眾國(guó)土生態(tài)保護(hù)的積極性和主動(dòng)性．

5 結(jié)論

為促進(jìn)城市轉(zhuǎn)型， 實(shí)現(xiàn)資源型城市可持續(xù)發(fā)展的目標(biāo)， 本研究對(duì)城市轉(zhuǎn)型下的用地結(jié)構(gòu)和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)耦合關(guān)系進(jìn)行了探討， 并以晉城市為例提出了用地結(jié)構(gòu)優(yōu)化方案． 研究結(jié)果表明， 2014-2022年晉城市用地結(jié)構(gòu)與產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)之間的耦合協(xié)調(diào)度較低， 協(xié)調(diào)性不高． 晉城市要達(dá)到用地結(jié)構(gòu)和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的耦合協(xié)調(diào)發(fā)展的更高水平， 不能只依靠產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化升級(jí)， 更要通過(guò)用地結(jié)構(gòu)優(yōu)化來(lái)匹配． 晉城市用地結(jié)構(gòu)與產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)之間的耦合程度處于一個(gè)較高的水平， 平均約為88.86%， 表明晉城市用地結(jié)構(gòu)與產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)存在很強(qiáng)的相關(guān)性． 使用模糊集最大（最?。┧惴ê筒煌恼壑灾笖?shù)對(duì)本研究所構(gòu)建的模型求解得到4個(gè)優(yōu)化方案， 其中方案A的效益總值最大． 2022年， 方案A的經(jīng)濟(jì)、 生態(tài)和社會(huì)滿(mǎn)意度分別為0.8，0.75，0.78， 滿(mǎn)意度總值為2.33． 綜合考慮， 方案A較為符合晉城市的轉(zhuǎn)型發(fā)展目標(biāo)， 即應(yīng)將耕地面積和草地面積減少， 增加林地面積和水體面積， 加大荒地開(kāi)發(fā)， 增加建設(shè)用地面積， 使草場(chǎng)面積轉(zhuǎn)變成一些具有較高生態(tài)效益的林地． 本研究結(jié)果有利于推進(jìn)資源型城市轉(zhuǎn)型， 為城市充分利用土地資源提供了理論支持， 但在設(shè)定目標(biāo)效益時(shí)僅考慮了社會(huì)、 經(jīng)濟(jì)和生態(tài)三大類(lèi)目標(biāo)， 未對(duì)居民生活、 糧食安全等效益進(jìn)行全面考慮， 未來(lái)的工作將進(jìn)一步細(xì)化目標(biāo)效益．

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責(zé)任編輯 夏娟