摘 要:針對(duì)國土資源的多因素分析問題,本文建立了基于8個(gè)因素的空間杜賓模型。在這個(gè)模型中,設(shè)定了解釋變量、被解釋變量、系數(shù)、權(quán)重矩陣以及滯后性,并將氣溫、降雨、經(jīng)濟(jì)發(fā)展、城鎮(zhèn)化、總?cè)丝?、農(nóng)業(yè)、工業(yè)、第三產(chǎn)業(yè)設(shè)定為影響國土資源的8種因素。在數(shù)據(jù)分析的過程中,以AAA地區(qū)為測試對(duì)象,給出了幾個(gè)關(guān)鍵因素的空間分布結(jié)果。分析結(jié)果顯示,氣溫、總?cè)丝趯?duì)國土資源的影響最大。
關(guān)鍵詞:國土資源;空間模型;影響因素;數(shù)據(jù)分析
中圖分類號(hào):TP 39" " 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A
國土資源是一切自然資源的載體和根基,例如森林、草原、水系、礦藏,都離不開國土資源承載[1]。不僅如此,國土資源也為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、工業(yè)生產(chǎn)、城市建設(shè)、生態(tài)建設(shè)提供物質(zhì)支持。因此,對(duì)國土資源進(jìn)行系統(tǒng)化的科學(xué)管理,具有十分重要的意義。隨著信息化技術(shù)的快速發(fā)展,國土資源的管理也進(jìn)入了新的時(shí)代[2]。在大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、互聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)的基礎(chǔ)上,對(duì)國土資源進(jìn)行信息化采集和建模、數(shù)據(jù)庫存儲(chǔ),并在運(yùn)用過程中融入數(shù)據(jù)挖掘和智能分析模型,就可以對(duì)國土資源的影響因素、合理利用進(jìn)行深度分析,制定準(zhǔn)確的應(yīng)對(duì)策略[3]。由此可見,國土資源的信息化管理和基于模型分析的智能化管理,可以推動(dòng)國土資源發(fā)揮更大的作用和價(jià)值。從這個(gè)角度出發(fā),本文在確定國土資源的影響因素的基礎(chǔ)上,從空間模型的角度針對(duì)不同因素對(duì)國土資源的影響進(jìn)行量化分析和研究,從而找到國土資源治理的切入點(diǎn)。
1 國土資源的影響因素理論分析
國土資源是國民生存和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的基礎(chǔ),在時(shí)間和空間維度演化的過程中受到諸多因素影響。這些因素涉及自然環(huán)境方面,也涉及人類社會(huì)的發(fā)展層面,是一個(gè)非常復(fù)雜的多因素交錯(cuò)作用的情況。
1.1 自然環(huán)境方面的影響因素
國土資源本身是一種自然資源,地下可能蘊(yùn)藏著各種資源,地上覆蓋著各種植被、流經(jīng)的水系、人類社會(huì)人工改造的痕跡。自然環(huán)境中的氣溫、降雨、地震、海嘯等都會(huì)對(duì)國土資源的形態(tài)、品質(zhì)造成影響。這里分別選擇氣溫因素、降雨因素作為自然環(huán)境方面的影響因素,并用符號(hào)QW、JY表示。
1.2 人類社會(huì)發(fā)展層面的影響因素
人類社會(huì)的發(fā)展不僅會(huì)直接改變國土資源的形貌和品質(zhì),更會(huì)改變國土資源的價(jià)值屬性。在人為操作下,有的國土成為農(nóng)業(yè)用地,有的國土成為工業(yè)用地,有的國土保持原貌,有的國土成為城鎮(zhèn)建設(shè)用地,并在上面建設(shè)高樓大廈。由此可見,國土資源的人為影響因素涉及諸多方面,有的是直接因素、有的是間接因素。
本文首要考慮的是不同區(qū)域的經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平對(duì)國土資源的影響。對(duì)一個(gè)區(qū)域來說,在經(jīng)濟(jì)發(fā)展初期一般以農(nóng)業(yè)為主,隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平不斷提升,很多國土資源重新設(shè)定為工業(yè)用地。因此,經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平成為國土資源的重要影響因素,用GDP來表示。
除此以外,一個(gè)區(qū)域的城鎮(zhèn)化進(jìn)程也會(huì)徹底改變國土資源的屬性,本文用CP表示城鎮(zhèn)人口的數(shù)量,反映城鎮(zhèn)化對(duì)國土資源的影響。同樣,區(qū)域內(nèi)的人口總量也反映了人類帶給國土資源的直接影響,本文用POP來表示。
農(nóng)業(yè)、工業(yè)、第三產(chǎn)業(yè)的分布和發(fā)展規(guī)模也會(huì)對(duì)國土資源產(chǎn)生不同程度的影響。本文分別用AG、IG、TG表示區(qū)域內(nèi)的農(nóng)業(yè)GDP、工業(yè)GDP、第三產(chǎn)業(yè)GDP。影響國土資源的影響因素的指標(biāo)設(shè)計(jì)見表1。
2 國土資源多因素影響的空間模型構(gòu)建
國土資源的特征演變主要體現(xiàn)為空間維度上的變化。因此,在分析多因素對(duì)國土資源影響的過程中,使用空間模型是最有針對(duì)性的。
由于區(qū)域國土資源受到空間因素的影響,傳統(tǒng)計(jì)量經(jīng)濟(jì)模型不能全面考慮被解釋變量受到的空間相關(guān)性或空間差異性的影響,因此,本文選用空間計(jì)量模型來探討國土資源變化的驅(qū)動(dòng)力,從而彌補(bǔ)傳統(tǒng)計(jì)量經(jīng)濟(jì)模型的缺陷??臻g計(jì)量模型主要有3種形式:空間滯后模型(Spatial Lag Model, SLM)、空間誤差模型(Spatial Error Model, SEM)以及空間杜賓模型(Spatial Durbin Model, SDM)。本文選擇空間杜賓模型作為國土資源影響因素分析的理論模型,如公式(1)所示。
Y=Xβ+ρWY+θWX+ε" " " " " " " " " " " " "(1)
式中:Y為空間杜賓模型中的被解釋變量;X為空間杜賓模型中的解釋變量;W為空間杜賓模型中的各變量的空間權(quán)重矩陣;β為空間杜賓模型中的各解釋變量的系數(shù);ρ為空間杜賓模型中的被解釋變量的空間效應(yīng)系數(shù);θ為空間杜賓模型中的的空間滯后系數(shù);ε為隨機(jī)誤差。
在確定空間杜賓模型為核心研究方法后,將其應(yīng)用到本文中國土資源的多因素影響問題,如公式(2)所示。
式中:y為空間杜賓模型中的國土資源變量;x1為空間杜賓模型中的氣溫因素;x2為空間杜賓模型中的降雨因素;x3為空間杜賓模型中的經(jīng)濟(jì)發(fā)展因素;x4為空間杜賓模型中的城鎮(zhèn)化因素;x5為空間杜賓模型中的總?cè)丝谝蛩?;x6為空間杜賓模型中的農(nóng)業(yè)發(fā)展水平因素;x7為空間杜賓模型中的工業(yè)發(fā)展水平因素;x8為空間杜賓模型中的第三產(chǎn)業(yè)發(fā)展水平因素;β1為空間杜賓模型中的氣溫因素影響系數(shù);β2為空間杜賓模型中的降雨因素影響系數(shù);β3為空間杜賓模型中的經(jīng)濟(jì)發(fā)展因素影響系數(shù);β4為空間杜賓模型中的城鎮(zhèn)化因素影響系數(shù);β5為空間杜賓模型中的總?cè)丝谝蛩赜绊懴禂?shù);β6為空間杜賓模型中的農(nóng)業(yè)發(fā)展水平因素影響系數(shù);β7為空間杜賓模型中的工業(yè)發(fā)展水平因素影響系數(shù);β8為空間杜賓模型中的第三產(chǎn)業(yè)發(fā)展水平因素影響系數(shù)。
從國土資源影響因素的空間杜賓模型可以看出,這個(gè)模型可以同時(shí)考察多個(gè)因素對(duì)國土資源的影響,用每種因素前的權(quán)重來計(jì)算具體的影響程度。在模型中,空間效應(yīng)體現(xiàn)在空間權(quán)重矩陣、空間效應(yīng)系數(shù)兩個(gè)參數(shù)上,這種空間效應(yīng)實(shí)際是由各因素和國土資源的時(shí)間序列數(shù)據(jù)計(jì)算得出的。從這個(gè)角度看,空間杜賓模型實(shí)現(xiàn)了時(shí)間維度和空間維度的有機(jī)聯(lián)系,考量空間特征實(shí)際是建立在時(shí)間維度數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上的。時(shí)間維度數(shù)據(jù)變化形成了各種因素在空間維度上的演化特征。
3 國土資源影響因素的試驗(yàn)分析
在空間模型的支撐下,針對(duì)各種因素對(duì)國土資源的影響進(jìn)行試驗(yàn)研究。將試驗(yàn)對(duì)象設(shè)定為AAA區(qū)域,觀察幾個(gè)典型影響因素在AAA區(qū)域內(nèi)的空間分布。AAA區(qū)域內(nèi)的氣溫變化情況如圖1所示。
從圖1可以看出,AAA區(qū)域可以劃分出不同的子區(qū)域。圖中的水平剖面線柱狀表示氣溫,柱越高說明氣溫變化越大,柱越低說明氣溫變化越小。在該區(qū)域內(nèi)的西北、西南、北方等幾個(gè)方向,氣溫變化較為劇烈。
AAA區(qū)域內(nèi)的降雨變化情況如圖2所示。
從圖2可以看出,圖中的斜剖面線柱狀表示降雨,柱越高說明降雨量越大,柱越低說明降雨量越小。在該區(qū)域內(nèi)的西南、東南、北方等幾個(gè)方向上,降雨變化較為顯著。
AAA區(qū)域內(nèi)的農(nóng)業(yè)發(fā)展情況如圖3所示。
從圖3可以看出,圖中的網(wǎng)格剖面柱狀圖表示區(qū)域內(nèi)的農(nóng)業(yè)發(fā)展的空間分布。在該區(qū)域內(nèi)的西南、北方、南方等幾個(gè)方向上,農(nóng)業(yè)發(fā)展水平較好。
AAA區(qū)域內(nèi)的工業(yè)發(fā)展情況如圖4所示。
從圖4可以看出,圖中的白色柱狀圖表示區(qū)域內(nèi)的工業(yè)發(fā)展的空間分布。在該區(qū)域內(nèi)的西南、南方等幾個(gè)方向上,工業(yè)發(fā)展水平較好。
AAA區(qū)域內(nèi)的第三產(chǎn)業(yè)發(fā)展情況如圖5所示。
從圖5可以看出,圖中的黑色柱狀圖表示區(qū)域內(nèi)的第三產(chǎn)業(yè)發(fā)展的空間分布。在該區(qū)域內(nèi)中部區(qū)域,第三產(chǎn)業(yè)發(fā)展水平較好。
根據(jù)上述指標(biāo)的數(shù)據(jù),采用公式(2)的空間杜賓模型,進(jìn)一步分析不同因素對(duì)國土資源的空間影響,結(jié)果見表2。
在表2中,分別為空間杜賓模型、空間誤差模型、空間滯后模型的分析結(jié)果以及本文采用的空間杜賓模型的分析結(jié)果。從分析結(jié)果可以看出,氣溫因素對(duì)國土資源的影響最大,影響系數(shù)達(dá)到0.0563。其次是總?cè)丝趯?duì)國土資源的影響,影響系數(shù)達(dá)到0.0169。農(nóng)業(yè)、工業(yè)、第三產(chǎn)業(yè)的發(fā)展水平以及城鎮(zhèn)化建設(shè)水平,對(duì)國土資源的影響系數(shù)都低于0.01。GDP對(duì)國土資源的影響位居第三位,達(dá)到0.0115。
4 結(jié)論
國土資源是一切自然資源的載體和根基,例如森林、草原、水系、礦藏,都離不開國土資源。不僅如此,國土資源也為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、工業(yè)生產(chǎn)、城市建設(shè)、生態(tài)建設(shè)提供物質(zhì)支撐。因此,對(duì)國土資源進(jìn)行系統(tǒng)化科學(xué)管理具有十分重要的意義。本文分析了自然環(huán)境和人類社會(huì)發(fā)展對(duì)國土資源的影響,設(shè)定了8種影響因素,并建立了空間杜賓模型,形成了國土資源影響因素分析的理論模型。通過試驗(yàn)分析的結(jié)果,證實(shí)了氣溫因素、人口總量、GDP為影響國土資源的3類重要因素。
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