林耀奔，楊小雄，周姣娣

（廣西師范學(xué)院，南寧530000）

中西部欠發(fā)達(dá)城市土地利用結(jié)構(gòu)地域差異研究
——以河池市為例

林耀奔，楊小雄*，周姣娣

（廣西師范學(xué)院，南寧530000）

以河池市2014年土地利用變更數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，運(yùn)用計(jì)量地理模型與GIS軟件等方法，分析其土地利用結(jié)構(gòu)的地域差異情況。河池市各縣市均具有較大區(qū)位意義的土地利用類型，其土地利用多樣性與信息熵較高，但土地利用集中度都處于低水平，市內(nèi)縣市具有多種不同最優(yōu)土地利用類型組合。河池市未有效利用優(yōu)越的地理優(yōu)勢發(fā)展其特色優(yōu)勢產(chǎn)業(yè)，這將成為河池市今后土地利用規(guī)劃研究的重中之重。

區(qū)位意義；土地利用結(jié)構(gòu)；多樣性；信息熵；集中度

土地作為一種稀缺資源是人類生存和生活的重要載體，具有極高的使用價(jià)值。中西部小城市的土地利用還處于粗放浪費(fèi)的階段，其發(fā)展?jié)摿薮?，是今后探討研究的重點(diǎn)。土地利用結(jié)構(gòu)中的數(shù)量和空間的變化受經(jīng)濟(jì)社會(huì)和自然條件等各方面因素的綜合影響，應(yīng)對其各方面影響因素進(jìn)行綜合分析，找出癥結(jié)所在并提出相應(yīng)解決方案，為今后進(jìn)行土地利用結(jié)構(gòu)優(yōu)化、科學(xué)合理的城市規(guī)劃設(shè)計(jì)提供幫助[1]。

1 研究區(qū)概況

2 數(shù)據(jù)來源與方法

本次采用河池市2014年的土地利用調(diào)查數(shù)據(jù)以及河池國土局提供的矢量數(shù)據(jù)，結(jié)合吉布斯—馬丁多樣化指數(shù)、區(qū)位指數(shù)等數(shù)學(xué)模型對河池市11個(gè)縣市的土地利用結(jié)構(gòu)進(jìn)行差異分析。

3 研究區(qū)土地利用結(jié)構(gòu)地域差異對比分析

3.1 土地利用結(jié)構(gòu)區(qū)位指數(shù)對比分析

一個(gè)區(qū)域中某種類型土地相對于比其更高一級別區(qū)域的相對聚集程度即為此區(qū)域土地利用結(jié)構(gòu)區(qū)位指數(shù)。其計(jì)算公式為：

由上式可知，研究區(qū)土地利用結(jié)構(gòu)區(qū)位指數(shù)Ai為此區(qū)域中第i種土地類型的總面積ti與比ti更高一級別行政區(qū)的第i種土地類型的總面積Ti的函數(shù)。若Ai值大于1，則說明該區(qū)域中的第i種土地類型具備區(qū)位意義；反之，若Ai值小于1，則說明該區(qū)域中的第i種土地利用類型并不具備區(qū)位意義[2]。河池市的土地利用類型區(qū)位指數(shù)如圖1所示。

將河池市各個(gè)縣市的區(qū)位指數(shù)進(jìn)行計(jì)算之后，發(fā)現(xiàn)河池市共有三個(gè)縣市的耕地區(qū)位指數(shù)大于1，其中宜州市耕地區(qū)位指數(shù)高達(dá)2.30，可見羅城仫佬族自治縣、環(huán)江毛南族自治縣以及宜州市3個(gè)縣市在河池市具有較為重要的耕地區(qū)位意義。在園地區(qū)位指數(shù)中，有4個(gè)縣市大于1，其中東蘭縣高達(dá)5.07，表明東蘭縣其園地區(qū)位意義非凡；但宜州市、大化縣、以及都安縣均小于0.2，具有較低的園地區(qū)位意義。在林地區(qū)位指數(shù)中，有6個(gè)縣市大于1，2個(gè)縣市大于0.9，由此可知，林地在河池市分布廣泛，在多數(shù)縣市均有大面積分布，具有重要的區(qū)位意義。草地區(qū)位指數(shù)中，有4個(gè)縣市大于1，其中最具草地區(qū)位意義的為環(huán)江縣；但都安縣僅為0.04，可認(rèn)定為其有關(guān)草地的區(qū)位意義幾乎沒有。在水域及水利設(shè)施用地區(qū)位、交通運(yùn)輸用地區(qū)位以及城鎮(zhèn)村及工礦用地區(qū)位三種區(qū)位中，均有近半數(shù)區(qū)位指數(shù)大于1，可見這三種土地利用類型在河池市均有大面積分布，具較大區(qū)位意義，與實(shí)際情況相匹配。在其他土地區(qū)位指數(shù)中，有4個(gè)縣市大于1，其中都安縣區(qū)位指數(shù)為3.12，具較為顯著的其他土地區(qū)位意義，而天峨縣與環(huán)江縣的其他土地區(qū)位指數(shù)僅約為0.1，其他土地區(qū)位意義極低[3]。

3.2 土地利用結(jié)構(gòu)多樣化對比分析

某個(gè)區(qū)域中各類土地利用類型的完整性指標(biāo)即為該區(qū)域的土地利用結(jié)構(gòu)多樣性。吉布斯—馬丁多樣化指數(shù)是用來定量描述土地利用結(jié)構(gòu)多樣化程度的有效工具[4，5]。其表達(dá)式如下：

推薦理由:本叢書主要從世界文明的發(fā)展進(jìn)程角度，闡述了多元西方文明與不斷發(fā)展演進(jìn)的東方文明之間包容、交互的發(fā)展進(jìn)程，英美文明并不是西方文明的全部，挑戰(zhàn)了亨廷頓關(guān)于“文明之間必然會(huì)發(fā)生沖突”的觀點(diǎn)，同時(shí)從文明視角，闡述海外華人“再中國化”與中國崛起的文化過程，中國化意味著一個(gè)開放的文明進(jìn)程，平息了關(guān)于過度夸大中國崛起威脅性的觀點(diǎn)。

由上式可見，研究區(qū)土地利用結(jié)構(gòu)多樣化指數(shù)值H是關(guān)于此研究區(qū)內(nèi)第i種土地類型的總面積Di的函數(shù)。H值越大，則說明該區(qū)域土地利用結(jié)構(gòu)越復(fù)雜，土地利用類型越豐富全面；H值越小，則說明其土地利用類型較為單一或其中某些類型的面積過大[6]。

河池市各縣市的土地利用多樣化指標(biāo)均高于0.8，可見河池市境內(nèi)各地區(qū)各種土地利用類型比例均勻協(xié)調(diào)，隨著近年來河池建設(shè)項(xiàng)目的增長，以及基本農(nóng)田劃定和生態(tài)環(huán)境保護(hù)工作的開展，其土地利用類型越發(fā)穩(wěn)定協(xié)調(diào)。具體情況可見表1。

3.3 土地利用結(jié)構(gòu)組合類型對比分析

為對研究區(qū)的土地利用結(jié)構(gòu)類型的特征屬性進(jìn)行有效分析，確定其主要的土地利用類型，則需對研究區(qū)進(jìn)行土地利用結(jié)構(gòu)組合類型的對比分析[5]。為分析求得河池市各市縣最具代表性的土地利用組合類型可采用Weaver-Tomas的組合系數(shù)法。該方法的主要操作程序如下。

3.3.1 將研究區(qū)的各土地類型所占總面積的百分比按降序排列。

3.3.2 假設(shè)研究區(qū)中只有一個(gè)土地利用類型，則這種土地利用類型占總面積的百分比為100%；假設(shè)只有兩種面積相等的土地利用類型，則這兩種土地利用類型各占總面積的百分比為50%；一直如此平分下去，當(dāng)土地利用類型為八種時(shí)，一同平分研究區(qū)，則這八種土地利用類型各占總面積的百分比為12.5%。

3.3.3 求得這上百種不同組合情況與實(shí)際土地利用類型分布面積百分比之差的平方和，此為組合系數(shù)。

3.3.4 得出這上百種情況中組合系數(shù)最小的組合類型，則為此區(qū)域最佳的土地利用結(jié)構(gòu)組合類型。

對河池市各縣市的各種可能存在的土地利用類型組合進(jìn)行分類計(jì)算后，得出了每種組合的組合系數(shù)，并確定各市縣最佳的土地利用結(jié)構(gòu)組合類型。由表1可知，河池市各縣市共有6種組合類型，全市的土地利用結(jié)構(gòu)組合類型較為多樣，可見河池市土地利用結(jié)構(gòu)多樣化程度之高。但其中東蘭縣、羅城仫佬族自治縣、巴馬瑤族自治縣的最佳組合只有林地一種，具有十分高的土地利用類型聚集度；南丹縣、宜州市、大化瑤族自治縣的最佳組合類型則具有2-3種土地利用類型；其余6縣的最佳組合都有5種土地利用類型，具較高程度的土地利用類型多樣化。從各縣市的組合類型來看，河池市的建設(shè)用地、園地、草地、耕地以及林地都是其主要的土地利用類型，分布較為合理，但部分縣市的建設(shè)用地偏少，應(yīng)多加強(qiáng)各種城市鄉(xiāng)村居民點(diǎn)住宅以及交通路網(wǎng)等建設(shè)[7]。具體情況可見表1、圖2。

圖1 河池市土地利用區(qū)位指數(shù)對比圖

3.4 土地利用結(jié)構(gòu)集中化對比分析

某區(qū)域內(nèi)各種土地利用結(jié)構(gòu)的集中化程度可由土地利用結(jié)構(gòu)集中化指數(shù)來表示，用來反映該區(qū)域內(nèi)各種土地利用類型的優(yōu)劣勢情況[8，9]。其表達(dá)式如下：

由上式可知，研究區(qū)的土地利用結(jié)構(gòu)的集中化指數(shù)Qi是關(guān)于研究區(qū)內(nèi)各種類型土地面積累計(jì)比率Ei、比其高一級別行政區(qū)內(nèi)各種類型土地面積累計(jì)比率G以及僅存在一種土地利用類型的情況下其面積累計(jì)比率N三個(gè)變量的函數(shù)。

對河池市各縣市進(jìn)行土地利用結(jié)構(gòu)集中化值計(jì)算，可知河池市各縣市的土地利用結(jié)構(gòu)集中化程度都較低，其中以金城江區(qū)、南丹縣、都安瑤族自治縣以及大化瑤族自治縣為最低。由表可知，土地利用結(jié)構(gòu)集中化數(shù)值與土地利用結(jié)構(gòu)多樣化數(shù)值成負(fù)相關(guān)。具體情況可見表1、圖2。

3.5 土地利用結(jié)構(gòu)信息熵分析

熵在物理學(xué)中指分子的無序運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，信息熵是指受外界影響而造成的內(nèi)部有序或無序的程度值。為有效地反映出土地利用結(jié)構(gòu)的混亂情況，即信息熵越大則證明該研究區(qū)土地利用結(jié)構(gòu)越混亂，需對研究區(qū)的信息熵?cái)?shù)值進(jìn)行對比分析；但信息熵越小則代表此研究區(qū)的土地利用結(jié)構(gòu)越整齊有序[6，10]。土地利用信息熵的表達(dá)式如下：

其中，Z代表研究區(qū)的土地利用信息熵；Si代表該研究區(qū)中第i種土地利用類型的面積；S代表該研究區(qū)土地總面積。

表1 河池市土地利用地域差異分析表

圖2 河池市土地利用各項(xiàng)指標(biāo)空間格局分布圖

對河池市的11個(gè)縣市進(jìn)行土地利用結(jié)構(gòu)信息熵計(jì)算之后，可以得出河池市的不同層次信息熵的區(qū)域。高于全市平均信息熵水平的縣市有：金城江區(qū)、南丹縣、大化縣以及宜州市等為高信息熵區(qū)；接近全市平均信息熵水平的縣市有：環(huán)江縣、鳳山縣、羅城縣、都安縣等為中信息熵區(qū)；低于全市平均信息熵水平的縣市有：天峨縣、東蘭縣以及巴馬縣等為低信息熵區(qū)。觀察表1可知，土地利用信息熵與土地利用多樣化指數(shù)成正相關(guān)，區(qū)域內(nèi)土地利用類型越完整全面則通常信息熵越大；反之，若區(qū)域內(nèi)土地利用類型越少則信息熵越小。

4 結(jié)論與探討

本文采用多種數(shù)學(xué)模型對河池市11個(gè)縣市進(jìn)行土地利用結(jié)構(gòu)加以分析，為找出其土地利用方面的問題提供幫助。

4.1 河池市土地利用多樣化程度較高，主要地類不突出

河池市的土地利用多樣化指數(shù)均高于0.8，具較明顯的土地利用多樣化特征。這說明河池市各類土地分布較為均衡，但無突出的土地利用類型，無明顯的土地利用特征。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，河池市應(yīng)加大對部分土地利用類型的保護(hù)與擴(kuò)張，以增加地方特色，帶動(dòng)富有區(qū)域特征的經(jīng)濟(jì)發(fā)展。

4.2 土地利用結(jié)構(gòu)受地理位置影響，產(chǎn)業(yè)定位不明朗

河池市東鄰工業(yè)城市柳州市，南接區(qū)內(nèi)經(jīng)濟(jì)中心南寧市，西面農(nóng)業(yè)特色市百色市，這給河池市提供了絕佳的地理發(fā)展優(yōu)勢。河池市西面的縣市主要以園地、林地、耕地為主，在土地利用結(jié)構(gòu)方面很好的與百色市相對接，十分有利于經(jīng)濟(jì)作物的生產(chǎn)與發(fā)展?？墒呛映厥械臇|南邊縣市的土地利用結(jié)構(gòu)并未體現(xiàn)與柳州與南寧產(chǎn)業(yè)相匹配的土地類型，未有效利用其地理區(qū)位優(yōu)勢。

4.3 河池市土地分布散亂，土地利用效率低下

河池市內(nèi)土地分布零散，集中度較差，未形成大片具規(guī)模的土地類型分布，這給產(chǎn)業(yè)集中發(fā)展帶來難度。其中農(nóng)村居民點(diǎn)十分散亂，零星分布于全市，很難實(shí)現(xiàn)土地的節(jié)約集約利用。應(yīng)加強(qiáng)鄉(xiāng)村聚落的布局優(yōu)化、完善農(nóng)村體制，在保護(hù)基本農(nóng)田的同時(shí)，合理增加建設(shè)用地的面積，最大程度的實(shí)現(xiàn)河池市土地的高效利用。

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Study on the Regional Difference of Land Use Structure of Less Developed City in the Midwest——A Case Study in HeChi City

LIN Yao-ben et al
(Gugangxi Teachers education university,Nanning 530000,China)

Based on the land use change data in hechi on 2014, analyze the regional difference of land use structure by using methods such as thequantitativegeographymodelandGIS software.The counties and cities in hechi city all have the land use type with large location significance、hige diversity of land use and information index of land use,but their land use concentration index are all in low level,there are many different optimal land use type combination in Counties and cities of hechi city. Hechi city have not taken the advantage of the geographical to develop the specialty industry yet,it would be the key point of the research of land use by hechi city in the future.

Land use structure;Location significance; Diversity;Information index;Concentration index

F301.24

B

林耀奔（1991-），男，浙江溫州人，碩士研究生，就讀于廣西師范學(xué)院，主要從事土地利用規(guī)劃、土地資源評價(jià)等方面的研究。

楊小雄（1967-），男，湖南武岡人，教授，碩士生導(dǎo)師，研究方向?yàn)橥恋匾?guī)劃、房地產(chǎn)評估等。

（2016-11-07收稿S編輯）

1003-7853（2016）06-0011-04