?基于变异系数法的张家界市永定区土地利用综合效益评价

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　　摘 要：为探究2010年以来张家界市永定区的土地利用综合效益，以2010—2017年永定区土地利用数据为基础，分析其土地利用现状。选取包括经济、社会、生态效益3个方面18个指标，构建了土地利用综合效益评价指标体系，并采用变异系数法确定各指标权重，利用加权函数法求得土地利用效益的综合分值，运用协调度模型分析土地利用系统协调性。结果表明：永定区土地利用类型多样，但耕地、园地和林地资源流失严重;土地综合效益总体呈上升趋势，土地利用协调度主要受到土地利用环境效益制约，除2010年外均达到基本协调状态。因此，要稳步提升永定区土地利用社会效益和经济效益，注重提高土地利用的环境效益，调整和优化产业结构，集约利用土地资源。
　　关键词：土地利用综合效益;变异系数法;协调度;永定
　　中图分类号：F301.24 文献标识码：A 文章编号：1006-060X（2020）02-0094-05
　　Abstract： In order to explore the comprehensive land use benefits of Yongding district in Zhangjiajie City since 2010， this paper analyzes the present situation of land use in Yongding district based on 2010-2017 data. Eighteen indicators based on economic， social and ecological benefits are selected to construct a comprehensive benefit evaluation index system for land use. The coefficient of variation method is adopted to determine the weight of each index， the comprehensive score of land use benefit is obtained by the weighted function method， and the coordination degree model is used to analyze the coordination of land use system.The results show that there are various types of land use in Yongding district， but the loss of cultivated land， garden and forest land is serious. Overall， the comprehensive benefits of land are on the rise.The coordination degree of land use is mainly restricted by the environmental benefits of land use， and most years  reach the basic coordination state except 2010. Therefore， it is necessary to steadily improve the social and economic benefits of land use in Yongding district， focus on improving the environmental benefits of land use， adjust and optimize the industrial structure， and make intensive use of land resources.
　　Key words： comprehensive benefit of land use; the coefficient of variation method; coordination degree; Yongding
　　近年來，随着城市化、工业化进程日益加快，为追求经济的高速发展，部分地区采取扩张式发展模式，土地粗放利用，其经济效益、社会效益、生态效益失调，导致当地土地资源利用效率偏低，生态环境恶化，人地矛盾突出，不利于城市的长远发展。
　　国内外学者有关土地利用效益的研究，最先始于对经济方面的探究。19世纪初，德国就有学者进行农耕地经济效益评价[1];1930年康乃尔大学制定出土地经济效益分级方法[2];1960 年美国经济地理学家Alonso[3]对城市用地的经济效益进行了定性的研究;Burchell[4]从宏观的角度得出城市扩张会促进城市用地经济效益;Fulton[5]验证了城市用地扩展与用地经济效益两者的显著相关关系。土地利用的生态效益和社会效益研究起步较晚，20世纪60年代以来土地利用的社会效益才逐渐受到学术界和政府的重视。旧金山首次通过土地专门用途分区管制条例，以法律的形式宣告了社会效益的重要性。80年代以后，土地利用的社会效益方面的探索有较大的进展，出现了很多的评价模型。在土地利用生态效益方面，研究主要集中于土地生态系统服务功能价值。Daily[6]定义了生态系统服务功能的概念，并把生态系统服务功能进行了分类。Costanza首次对全球的生态系统服务功能价值进行了核算，引起了学者们的高度关注，拉开了对土地利用生态效益全球研究的序幕[7]。在土地利用的综合效益方面，随着不同学科的理论和方法相互借鉴和融合，人们将土地资源的可持续利用作为土地利用的方向和目标，实现土地资源利用效益和经济、社会、生态效益的协调可持续发展。Marja指出社会效益的获取对经济效益、生态效益的提高有很大的促进作用，而Szczepanska[8]认为土地资源的功能价值只有在土地利用生态价值和土地利用经济价值耦合在一起才能体现。 　　国内学者对土地利用效益方面的评价研究起步较晚，直达20世纪末期才逐渐兴起。在借鉴国外理论研究的基础上，结合我国实际情况，其评价体系已趋于成熟。目前，我国学者对城市土地利用综合效益评价做了较多研究，主要集中在指标体系的构建、模型与方法的研究上，以及相关实证分析。如刘喜广等[9]利用相关分析和模糊数学方法对武汉市土地利用效益进行评价;黄奕龙等[10]应用系统分析和层次分析法评价了深圳市和广州市的土地利用综合效益;薛建春[11]
　　对2006—2015年呼包鄂经济区的土地利用效益进行评价;邱道持等[12]采用多因素综合评价法和层次分析法评价了土地利用的經济效益和用地效益与小城镇自身区位的关系;高吉丽等运用AHP法、结构分析法和模糊综合评价法构建了社会效益评价模型;袁俊芳等[13]选取西部典型矿业地区36个地级市，从土地利用经济效益、社会效益、生态效益对其分析;佟香宁等采用特尔菲法确定指标权重，李植斌等重视功效函数、协调度函数评价模型的运用[14]。
　　张家界市属于典型的山区城市，可利用的土地资源稀缺，城市建设和经营难度也较大，人地矛盾凸显，因而土地利用必须科学高效。随着张家界市的快速发展，经济实力不断增强，土地资源供需矛盾日益加剧，生态环境保护问题突出。因此，要优化经济发展模式，提高土地资源的综合效益，达到土地利用的经济效益、社会效益和生态效益三方面共赢的局面。笔者基于张家界市永定城区2010—2017年土地利用和社会、人口、经济数据，选取包括经济、社会、生态效益3个方面18个指标，构建土地利用综合效益评价指标体系，对张家界市永定区土地利用效益进行评价，并运用协调度模型分析永定城区的土地利用系统协调性，以期为永定城区实现土地的有效利用和集约利用以及土地资源的可持续发展提供参考借鉴。
　　1 研究区概况
　　永定区地处湖南西北部，武陵山脉北支中段，是张家界市旅游核心服务区，全区面积21.69万hm2，辖9个镇、12个乡、6个街道办事处，区东临慈利、桃源，西抵永顺，南接沅陵，北与桑植和武陵源接壤。
　　截至2016年末，全区籍总人口47.33万人，城镇常住人口24.07万人，农村常住人口22.33万人。全区全年实现地区生产总值202.95亿元，比上年增长8.4%。其中，第一产业增加值17.23亿元，增长3.7%;第二产业增加值39.97亿元，增长5.6%;第三产业增加值145.75亿元，增长9.9%。一、二、三产业对GDP的贡献率分别为3.6%、13.9%、82.5%。
　　2 数据来源与研究方法
　　2.1 数据来源
　　土地利用数据来源于永定区2000—2017年土地利用变更统计，经济和社会发展数据来源于历年《张家界市统计年鉴》和永定区统计公报。
　　2.2 研究方法
　　2.2.1 土地利用综合效益评价指标体系 建立评价土地利用综合效益指标体系，既要反映区域土地利用的特征，又要准确反映区域土地利用结构与研究区经济、社会、生态间的相互关系。参照国内外土地利用效益评价的指标，结合永定区的土地利用现状、背景和特点等情况及数据资料获取的难易程度，从经济效益、社会效益和生态效益三方面选取评价指标，建立包含18个指标的永定区土地利用综合效益评价指标体系（见表1）。
　　2.2.2 土地利用综合效益评价 （1）变异系数法。在多个指标综合评价中，如果某项指标在所有被评价对象上观测值的变异程度较大，说明达到该指标越不稳定，对总目标的实现影响越大，赋予该指标的权数也越大。反之，则应赋予较小的权数。通过设立土地利用综合效益指标体系，对数据进行标准化处理，逐级确定权重，加权求和计算因子得分，从而对永定区2010—2017年8 a的土地利用综合效益进行时空动态对比。（2）数据标准化处理。由于原始指标数据的单位和量纲不统一，需对数据进行无量纲化或标准化处理。指标标准化公式如下：
　　式中，aij、amax、amin分别代表第i年第j个指标值、第i年第j个指标最大值、第i年第j个指标最小值。（3）指标权重计算。计算各指标的平均数、标准差和变异系数。指标权重影响土地利用综合效益结果[15]，计算公式为：
　　式中，xij是第i年第j个指标值;是第j项指标的平均数;ój是第j项指标的标准差，Vj是j项指标的变异系数，即标准差系数。
　　2.2.3 土地利用综合效益评价协调度分析方法 （1）综合效益模型。用多目标加权求和函数法求土地利用综合效益的分值，计算公式如公式（7）。（2）系统协调度模型。协调度指系统之间或系统组成要素之间的相互协调程度，是评价系统之间或系统内部要素之间协调状况好坏的定量化理论概念。土地利用综合利用效益计算公式如公式（8）。
　　为第i年3大类指标评价值的标准差;HDi为第i年准则层j效益协调度，取值0～1，其值越大，表示该年土地利用系统内部的各个子系统之间的协调度越高。
　　根据前人研究，将永定区土地利用情况进行等级划分：当HDi≥0.7时，土地利用综合效益各子系统间高度协调;0.4≤HDi<0.7时，土地利用系综合效益各子系统间基本协调;HDi<0.4时，土地利用系统不协调。
　　3 结果与分析
　　3.1 永定区土地利用分析
　　3.1.1 土地利用变化 通过分析永定区2010—2017年土地利用分类数据（表2），计算得出永定区2010—2017年各年土地利用数值增减变化（表3和图1）。从表3可以看出，永定区土地类型集中分布于林地，占比高达74.07%，其次为耕地、园地和城镇及工矿用地，水域及水利设施用地、其他用地，交通运输用地相对较少，草地用地分布最少。
　　从图1可以看出，永定区城镇及工矿用地、交通运输用地呈增长态势;耕地、园地、林地、草地、水域及水利设施用地、其他用地都呈负增长态势（图1）。永定区土地后备资源短缺，耕地占用严重，城市建设用地受限。在经济发展和城市化建设的进程中，需坚守耕地资源保护制度，科学合理利用土地，提高土地资源利用综合效益，提升土地资源的集约程度。 　　3.2 土地利用综合效益评价
　　根据综合指数模型和系统协调度模型，分别将2010年和2017年各指标与对应权重进行整合，得出2010—2017年永定区土地利用效益得分如表4所。
　　3.2.1 经济效益 永定区土地利用经济效益逐年增长，以约0.08的效益值保持稳步增长，8 a中土地利用经济效益增长值达0.335 4。在西部大开发的背景下，结合国家西部开发政策，积极推进永定区经济发展。黔张常铁路、张花高速等交通建设加强了永定区的对外联系，改善了区域经济环境，保障了经济发展逐步进入快速发展阶段。
　　3.2.2 社会效益 永定区土地利用社会效益逐年增长，其中，2010—2014年，土地利用社会效益平衡发展，没有明显波动，土地利用社会效益总体上高于土地利用经济效益。2016年和2017年土地利用社會效益上升速度加快，迅速上升至0.319 6，并与土地利用经济效益增长相一致。这一特征体现了社会经济的内在统一，即经济发展与社会进步之间是相互促进的，经济发展是社会进步的基础，社会进步与人民生活水平的提高促进经济的发展。
　　3.2.3 环境效益 永定区土地利用环境效益处于波动下降趋势，其中2012年环境效益值最低，环境效益从2010年的0.175 5下滑至0.031 1。同时，经济效益大幅度提高，与2010年相比，2012年国内生产总值同比增长了22%，经济繁荣的背后伴随着土地资源与生态环境的牺牲。2012—2014年期间，环境效益迅速回升至0.144 4，但仍与2010年存在一定差距;绿地面积的增加和工业固体废物产生量、工业废气排放总量的减少，极大改善了生态环境。2014—2017年，环境效益仍呈现下降趋势，下降态势减缓。
　　3.2.4 综合效益与协调度 永定区土地利用综合效益呈波动增长趋势，2012年回落，2014—2017年稳步上升且上升幅度大。张家界改变旅游产业的粗放发展模式，提出了“提质张家界，打造升级版”战略——“张家界加快推进国内外知名旅游胜地建设五年行动计划”，该战略的实施极大促进了永定区经济的发展，进一步提高区域的土地利用综合效益。
　　永定区土地利用协调度2010—2014年协调度快速上升，2014年达到最大效益值，2014—2017年出现回落，回落速度稍缓于上升速度。其中2010年土地利用协调度为0.111 9，属土地利用系统不协调;2012、2014、2017年土地利用协调度分别为0.417 7、0.575 2和0.440 7，属土地利用系综合效益各子系统间基本协调;2014年土地利用协调度为0.874 3，经济、社会、生态效益发展均衡，土地利用综合效益各子系统间高度协调，其他年份均受到其他效益影响，尤其是生态效益的制约。
　　4 结论与讨论
　　从经济、社会和环境三方面构建土地利用效益评价指标体系，采用变异系数法计算各指标权重，利用综合效益评价模型分别计算永定区2010—2017年土地利用三大效益值和综合效益值，探讨该时期土地利用效益的变化特征，运用系统协调度模型定量研究永定区2010—2017年土地利用综合效益的协调发展程度，结论如下。
　　（1）从自然条件、社会经济条件及现有土地利用数量结构、多样性对永定区土地利用情况进行分析，结果显示：永定区土地利用类型多样，在土地利用数量结构方面，林地、耕地占比高达总量的89%，其他用地占比较少，符合张家界市山区城市土地利用的特点。永定区经济发展和城市化的推进使耕地资源、园地资源和林地资源流失严重，城镇和工矿用地及交通运输用地大幅度上升。
　　（2）永定区土地利用经济效益、社会效益、综合效益整体上呈上升趋势，土地利用效益也不断提高，土地利用经济效益与综合效益有很好的联动性，一定程度上推动综合效益的提高;但土地利用环境效益整体呈下降态势，极大阻碍了经济的健康发展，影响了土地利用的综合效益，不利于土地资源的可持续发展。
　　（3）对2010—2017年土地利用协调度分析发现，永定区土地利用的协调度呈现先上升后回落的基本态势，其中2010年土地利用为不协调状态，2014年土地利用协调度最高，达到高度协调。永定区土地利用协调度的回落主要受到土地利用生态效益下降的影响。
　　永定区土地利用结构有待进一步优化，土地利用环境效益的不稳定性导致土地利用协调度的不断下降。因此，在发展经济和社会效益的同时，要注重保护和改善生态环境，实现土地资源的可持续利用。提高永定区土地利用的综合效益，发挥张家界市旅游资源优势，将资源优势转化为产业优势，稳步提升经济发展水平，提高人民生活质量;注重提高土地利用的环境效益，加强废水排放量和工业废气排放量的处理力度，增大城市绿化覆盖面积，打造生态文明的永定区，实现经济效益、社会效益和环境效益的有机统一;调整和优化产业结构，要有利于节约资源，保护环境，有利于社会经济的可持续发展，有助于缓解人地供需矛盾，对缺乏土地后备资源的山区城市具有重要的意义。
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　　（责任编辑：张焕裕）
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