阿克苏地区土地集约利用时空动态研究

翟培　张永福　刘兴兴

摘要 [目的]研究阿克苏地区土地集约利用的时空动态。[方法]以阿克苏地区8县1市为研究区，从社会-经济-生态3个层面选取12项指标构建SEE模型，结合变异系数法和主成分分析法确定指标综合权重，进而研究2012—2017年阿克苏地区土地集约利用时空动态变化，并对“社会-经济-生态”协调性水平进行分析。[结果]时间尺度上，阿克苏地区在2012—2017年的土地集约利用水平有显著的波动上升，由2012年土地粗放利用到2017年基本都实现土地中度集约利用;空间尺度上，地区土地集约利用水平具有空间差异性和聚集性，其中阿克苏市土地实现高度集约利用;土地集约利用综合水平和协调度水平2组数据的线性走势有极大的一致性，得到其Pearson 相关性系数为0.664，两者相关性显著。[结论]阿克苏地区可以结合各县市的实际情况，采取不同的土地利用管理措施，提高社会、经济、生态三者间的协调度，进一步加强地区土地集约利用。

关键词 土地集约利用;SEE模型;阿克苏地区;时空动态研究

中图分类号 F301文献标识码 A文章编号 0517-6611（2020）13-0088-05

Abstract [Objective] To study spatialtemporal dynamic of land intensive use in Aksu area. [Method] Aksu region was taken as the research area and it has 8 counties and 1 city， 12 indicators were selected from the three levels of socialeconomyecology to build the SEE model， and comprehensive weights of indicators were determined by combining the coefficient of variation method and principal component analysis， so as to study the spatialtemporal dynamic changes of land intensive use in Aksu region from 2012 to 2017， and to analyze the coordination level of “socialeconomyecology”. [Result] In terms of time scale， the level of intensive land use in Aksu region fluctuated significantly from 2012 to 2017， and the extensive land use in 2012 to 2017 basically achieved moderate intensive land use. On the spatial scale， the regional land intensive utilization level has spatial difference and aggregation. The linear trend of the two sets of data of comprehensive level and coordination level of land intensive use shows a great consistency， and the Pearson correlation coefficient is 0.664， indicating the correlation is obvious. [Conclusion] Aksu region can take different land use management measures according to the actual situation of each county or city， improve the coordination among society， economy and ecology， and further strengthen the intensive use of land in the region.

Key words Land intensive use;SEE model;Aksu region;Spatialtemporal dynamic research

國土资源部下发的《国土资源部关于推进土地节约集约利用的指导意见》（国土资发〔2014〕119号），提出土地节约集约利用是新型城镇化的战略目标，其对土地资源的高效利用、社会经济的可持续发展、生态文明的建设具有重要意义[1-2]。在县级城市中，农用地占有较大的比重，但在城镇化快速发展的背景下，建设用地的需求量不断增加，土地利用结构不合理的现象普遍存在，人地矛盾日益突出。因此，土地的集约节约利用是城市未来发展的目标。

在城市土地利用中，土地的集约节约利用引起相关学者的广泛关注。目前，学者们对城市土地集约利用研究已有相对成熟的理论基础与评价技术体系。从研究尺度上看，大到以省域为研究单元[3-5]，中到以中心城市为研究单元[6-8]，小到以乡镇或旅游景点为研究单元[9-10];从评价指标体系上看，主要有“投入-产出”[11-12]、“社会-经济-生态”[13-14]等;从评价方法与技术上看，学者们使用最多的有多因素综合评价法、AHP法[15]，另外还有模糊综合评价法[16]、主成分分析法[14，17]、全排列多边形法[18]、GIS技术[19]等;从评价模型上看，有“压力-状态-响应”（PSR）模型[20]、“驱动力-压力-状态-影响-响应”（DPSIR）模型[21]、“社会-经济-生态”（SEE）模型[22]等。但从现有的研究来看，研究区域上多数研究着眼于发达或相对发达的大中城市群，少数着眼于欠发达的小城市;研究内容方面，采用时间尺度和空间尺度相结合的较少[19]。因此，笔者以具有发展潜力的阿克苏地区为研究区，基于2012—2017年相关数据，运用SEE模型构建评价指标体系，采用主成分分析法和变异系数法相结合的方法确定指标权重，使用多因子综合法对研究区土地集约利用水平进行时空动态研究，以期为实现土地集约利用的均衡发展、高效利用土地资源提供建设性的参考。

1 研究区概况与数据来源

1.1 研究区概况

阿克苏地区地处我国西北部，天山山脉中段南麓、塔里木盆地北缘，区域总面积13.25×104 km2，占新疆总面积的8%，下辖8县1市，分别为库车县、沙雅县、新和县、拜城县、温宿县、阿瓦提县、乌什县、柯坪县和阿克苏市。阿克苏地区拥有丰富的水、土、光、热资源，是国家优质商品棉生产基地和新疆优质特色林果生产基地，也是“西气东输”的国家油气资源重要接替区。党中央着力打造新疆“丝绸之路经济带”核心区，把南疆发展放在全国大局中谋划布局，阿克苏地区将迎来重大历史性机遇，发展空间广阔。截至2017年，阿克苏实现地区生产总值672.23亿元，较上年增长8.6%;固定资产投资813.28亿元，较上年增长23.97%，总人口254万（不含第一师），城镇化率33.27%。随着社会经济的快速发展，城市土地集约利用水平也在不断发生变化，为了城市的可持续发展，对城市土地的集约利用研究成为必然要求。

1.2 数据来源

该研究基础数据主要来源于各县市的国民经济和社会发展统计公报（2012—2017年）、《阿克苏地区统计年鉴》（2012—2017年）及各县市相关网站官方公布数据。

2 研究方法

2.1 評价指标体系构建

基于城市建设存在的普遍问题，土地集约利用水平高低取决于社会、经济、生态等多种因素，因此，需要建立综合全面的评价指标体系对城市土地集约利用水平进行定量分析。笔者按照系统性、实用性、合理性、可操作性等原则，在相关研究的基础上，结合研究区基本情况，选取12项评价指标，建立“社会-经济-生态”（ SEE）评价模型体系（表1）。

2.2 评价指标标准化

该研究的土地集约利用水平评价体系是由多因素、多指标组成的复合系统，各指标的数据量纲不同，比较时会产生较大差异，因此，对原始数据进行标准化处理，消除指标间量纲差异，使其具有可比性。该研究采用极差标准化法，将原始数据值都归到[0，1]之间，计算公式如下：2.3 评价指标权重确定

依据已有相关文献，指标权重的确定方法主要分为主观赋值法和客观赋值法2种，主观赋值法包括层次分析法（AHP）、模糊综合评判法等，客观赋值法主要包括主成分分析法、变异系数法、熵权法等。为了减轻因决策者主观性过强对指标权重的影响以及尽可能得出客观、合理的评价指标权重，该研究选择客观赋值法中主成分分析法和熵权法分别计算权重，在此基础之上确定各指标的综合权重（表1）。

2.3.1 主成分分析法。在地理学中，主成分分析方法用以解决具有一定相关关系的多变量之间的问题，即运用一定的统计分析方法，将原来的多个变量划为少数几个不相关的综合指标，从数学层面来说，这是一种降维处理技术。该研究以阿克苏地区2012—2017年的12项指标因子为基础数据，将数据标准化处理后，基于统计分析软件SPSS 19.0，采用主成分分析法处理数据，得出变量矩阵的特征根以及相应的方差贡献率，按累计贡献率达到89%选取主成分的个数，得出的因子提取结果，计算因子回归系数，然后根据因子回归系数计算出各评价指标的权重及准则层权重。计算公式如下：

2.3.2 变异系数法。这种方法在指标权重确定中应用比较广泛，该研究不再赘述。

2.4 评价模型及标准

2.4.1 综合指数模型。采用综合指数模型对研究区土地集约利用水平进行研究，综合指数可用作综合分析土地集约利用水平和影响土地集约利用的主要因素。在上述对原始数据标准化和得出的评价指标权重值的基础上，将各评价指标值加权求和，求出研究区目标层和准则层土地集约利用综合指数。计算公式如下：

P=ni=1WiX′ij（4）

式中，P为土地集约利用综合指数;Wi为第i项评价指标的权重;X′ij为第j年底i项指标准化值;n为评价指标数量。根据相关学者研究并结合研究区实际情况，将研究区土地集约利用状况划分为四级评价标准进行分析（表2），即Ⅰ-Ⅳ高度集约利用（Ⅰ）、中等集约利用（Ⅱ）、基本集约利用（Ⅲ）、土地粗放利用（Ⅳ）。

2.4.2 SEE系统协调度模型。城市土地利用处于动态变化中，根据可持续发展的要求，土地利用的集约度需要人为调控与管理。该研究用SEE系统模型来反映土地利用过程中人与土地相互作用的关系，社会、经济、生态子系统中任一系统发生变化都会引起土地利用状态的变化，该研究采用协调度函数，计算SEE系统中各子系统的协调度水平，公式如下：

CI=B1+B2+B3B12+B22+B32（5）

式中，CI指协调度，B1、B2、B3分别指社会、经济、生态3个子系统的综合值。

3 结果与分析

3.1 阿克苏地区土地集约利用时间变化特征分析

土地集约利用研究是一个动态性、综合性的过程，在不同时期，不同的因素为土地集约利用贡献的力量也会有所不同。从时间维度层面分析发现，研究期内阿克苏地区土地集约利用水平经历粗放利用、基本集约利用、中度集约利用阶段，于2017年达到高度集约利用，总体呈现波动中上升的趋势。由图1可知，综合指数得分在2012年、2014年处于[0，0.4）范围内，土

地粗放利用（Ⅵ级），2013年由于社会经济水平的提高，生态状况保持良好，土地集约利用综合指数得分达0.445 4，阿

克苏地区实现土地基本集约利用（Ⅲ级）。2015—2016年地

区土地集约利用综合指数上升到[0.6，0.8）范围内，达到中度集约利用水平（Ⅱ级），2017年土地集约利用水平达到高度集约利用（Ⅰ级）。在准则层方面，研究期内，研究区社会集约指数和经济集约指数都处于稳步上升阶段，生态集约指数有所下降。阿克苏地区丰富且独特的水土光热资源及能源矿产资源使得地区的社会和经济发展有着重要的依托，另外，“一带一路”的建设为阿克苏地区的发展迎来历史性的机遇。研究区属于生态环境脆弱区，随着人们对绿洲的开垦，人口的增加，经济发展的需求，原生生态环境必会受到不同程度的影响，因此，分析结果得出在研究期内生态集约指数下降，说明研究区各县市的生态建设与环境保护需要进一步加强。

从目标层分析研究区各县市的土地集约利用水平，得出2012—2017年各地区变化特征存在一定的差异（表3）。总体分析，阿克苏地区8县1市的土地利用都向集约利用发展，其中，2012—2014年各地区的土地利用都从粗放利用向基本集约利用迈进，唯有乌什县的土地利用从基本集约利用向中度集约迈进，到2014年乌什县土地集约利用综合指数为0.584，即将达到中度集约利用水平。2015年，随着社会的发展以及城市的建设力度和生态保护的建设，阿克苏市、新和县的土地集约利用综合指数较2014年有大幅度的提升，土地利用达到中度集约利用水平[0.6，0.8）;2016年，随着地区人口的增加，城镇化率和生態环境保护力度有所下降，这2个地区的土地集约利用综合指数分别降到0.577、0.432。2017年，阿瓦提县土地集约利用综合指数为0.566，因经济发展，对生态保护可能有所忽略的原因未达到中度集约利用水平，其余地区的土地利用均达到中度集约利用水平。

3.2 阿克苏地区土地集约利用空间变化特征分析

笔者选取研究区2012、2015、2017年的土地集约利用综合指数数据，借助ArcGIS 10.4软件，将土地集约利用度划分为粗放利用、基本集约利用、中度集约利用、高度集约利用4个等级，得出阿克苏各地区的土地集约利用等级空间分布图（图2）。由图2可以看出，阿克苏地区的土地利用总体上正在逐步向集约化发展;2012年研究区人口密度小，经济发展力度低，人们发展对生态环境的影响小，7县1市的土地都处于粗放利用状态，即土地集约利用综合指数在0.4以下，乌什县的土地利用达到了基本集约利用状态;2015年乌什县、温宿县、拜城县、库车县的土地集约利用水平处于基本集约利用水平，柯坪县、阿瓦提县、沙雅县、新和县、阿克苏市的土地集约利用水平达到了中度集约利用水平;2017年，随着社会不断进步、经济持续发展、生态环境的建设，阿克苏市、乌什县土地集约利用水平综合指数高于0.8，实现高度集约利用，柯坪县、温宿县、库车县、沙雅县、新和县、拜城县的土地集约利用达到中度集约水平，阿瓦提县由于着重发展经济，对本就脆弱的生态环境有所忽视，生态度指数下降，土地集约利用综合指数也从2015年的0.629减小到2017年的0.566。

3.3 “社会-经济-生态”（ SEE）评价模型体系协调度分析

利用SPSS 19.0软件对研究期内研究区土地利用综合集约度和SEE系统协调度水平进行相关性分析，Pearson相关性系数为0.664，说明两者相关性显著;如图3所示，2012—2017年阿克苏地区土地利用综合集约水平与协调度水平2组数据的走势具有较强的相似性。另外，如图4所示，2017年阿克苏地区各县市土地利用综合集约水平与协调度水平在空间上出现明显的相似性，两者的走势除了库车县与新和县2个地区有稍许差别，其他地区走势具有一致性，说明不论在时间维度还是空间维度上，SEE系统协调度水平的高低对土地集约利用程度有着重要影响。因此，依据协调度可以有针对性地提出土地集约利用中存在的问题，并为此提供具有建设性的建议，实现研究区土地的可持续高效利用。

4 结论与讨论

4.1 结论

土地集约利用是多种因素共同作用的动态过程，鉴于SEE模型在土地集约利用评价中的有效性，笔者采取“社会-经济-生态”（ SEE）评价模型体系对阿克苏地区土地集约利用进行评价。得出以下结论：

（1）研究结果表明，SEE评价模型体系中的社会、经济、生态3个子系统能客观反映地区社会经济和生态环境与土地集约利用之间的相互作用关系，可以得出阿克苏地区土地集约利用时空动态特征。

（2）从时间维度上看，2012—2017年阿克苏地区土地集约利用水平总体呈上升的趋势。2012年阿克苏地区的土地为粗放利用水平，随着人口增加、经济发展和生态环境建设，推动了土地集约利用，该地区经历了土地基本集约利用阶段，到2017年全地区达到中度集约利用水平，其中阿克苏市实现了土地的高度集约利用。

（3）从空间维度上看，各地区的土地集约利用水平存在一定的差异性和集聚性。2015年，阿克苏地区土地集约利用综合指数呈现由北向南递增的特征，即北部县区土地达到基本集约利用水平，南部地区土地实现中度集约利用水平，以阿克苏市为中心，有明显的空间集聚特征;2017年，阿克苏市、乌什县实现了土地高度集约利用;阿瓦提县土地处于基本集约利用水平，其他县土地实现中度集约利用。

（4）综合阿克苏地区的土地集约利用水平与“社会-经济-生态”3个子系统之间的协调度，发现两者具有明显的相似性。系统协调度水平的高低是由3个子系统之间综合协调决定的，而任一子系统发生变化都会引起土地集约利用综合指数的变化。因此，有目标的改善系统，提高系统间的协调度，是提高阿克苏地区土地集约利用水平的一种有效手段。

4.2 讨论

当今社会的可持续发展、生态文明建设以及新型城镇化发展的必然要求之一就是实现土地节约集约利用。该研究运用SEE模型构建土地集约利用评价指标体系，采用主成分分析法和变异系数法相结合的方法确定指标权重，基于2012—2017年相关数据，从时间尺度和空间尺度上得出

阿克苏地区土地集约利用水平的动态特征以及“社会-经济-生态”4个子系统间协调度与土地集约利用水平的相似性，较全面地对阿克苏地区的土地集约利用水平特征进行分析，为提高地区土地集约利用水平，完善土地管理措施提供了有效参考。参考其他学者的研究成果发现，该研究存在一定的不足，从较宏观的层面分析了阿克苏地区土地集约利用水平特征，未能更深层次的分析土地集约利用的驱动因子。今后的研究可以依据各地区的发展及区域特点，探究阿克苏地区各县市的土地集约利用驱动因子，找出最具影响力的指标层因子。

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