劉寶濤, 楊興龍, 郭 佳

(1.吉林農(nóng)業(yè)大學(xué) 經(jīng)濟(jì)管理學(xué)院, 長春 130118; 2.吉林大學(xué)地球科學(xué)學(xué)院, 長春 130061; 3.長春市國土資源局 長春新區(qū)分局, 長春 130000)

土地是人類賴以生存和發(fā)展的基礎(chǔ)性資源[1]。中國正處于快速城鎮(zhèn)化階段，土地資源作為城鎮(zhèn)化發(fā)展的空間載體，與城鎮(zhèn)化發(fā)展密切關(guān)聯(lián)，而且涉及到國家糧食安全和社會(huì)穩(wěn)定[2]。快速城鎮(zhèn)化導(dǎo)致區(qū)域人地關(guān)系趨于緊張、城鎮(zhèn)化質(zhì)量較低、“城市病”凸顯、城鎮(zhèn)發(fā)展方式粗放、“攤大餅”式擴(kuò)張、土地利用率偏低、城鎮(zhèn)結(jié)構(gòu)不合理等[3]。對(duì)此，城鎮(zhèn)發(fā)展與土地利用逐漸成為學(xué)術(shù)研究的前沿和熱點(diǎn)問題，相關(guān)領(lǐng)域?qū)W者針對(duì)其單一或融合方面開展大量研究。主要集中于以下方面：城鎮(zhèn)化相關(guān)研究，國外學(xué)者Wieand[4]，Louw[5]對(duì)土地利用布局、城市發(fā)展和土地集約利用效益的相互關(guān)系進(jìn)行了論證；Steven[6]，Downs[7]等則探討了城市的“精明增長”，提出通過土地的高效利用減少城市的粗放擴(kuò)張；Kok等[8]提出了城市發(fā)展過程中土地資源的合理配置方法。近年來，中國城鎮(zhèn)化步入快速發(fā)展階段，國內(nèi)學(xué)者多關(guān)注城鎮(zhèn)化與人口非農(nóng)化[9]、城鎮(zhèn)化與工業(yè)化[10]、人口與土地城鎮(zhèn)化[11]、城鎮(zhèn)化與經(jīng)濟(jì)發(fā)展[12]、城鎮(zhèn)化與就業(yè)關(guān)系等[13]，取得豐碩的研究成果。土地健康利用相關(guān)研究，20世紀(jì)40年代，Leopold[14]首次提出土地健康(Land health)，并以“Land sickness”描述土地生態(tài)系統(tǒng)功能的紊亂(Dysfunction)。20世紀(jì)80年代，加拿大政府開展全國范圍的土壤健康研究[15]。國內(nèi)學(xué)者也對(duì)其進(jìn)行探索，借鑒“土地健康”、“生態(tài)系統(tǒng)健康”和“土地生態(tài)系統(tǒng)健康”的概念，提出“土地利用系統(tǒng)健康”[16]，并開展大量研究，主要特點(diǎn)有：(1) 研究內(nèi)容綜合化。包括基礎(chǔ)理論、評(píng)價(jià)體系構(gòu)建、指標(biāo)甄選、障礙因素診斷[17]；(2) 研究方法多樣化。逐漸從定性分析、定量分析轉(zhuǎn)向綜合分析，集對(duì)分析模型、物元分析法、三角模型、TOPSIS方法、尋蹤投影模型、灰色關(guān)聯(lián)模型等方法被應(yīng)用其中[18]；(3) 研究對(duì)象多元化?；谌珖?、省、市、縣等行政等級(jí)的研究，基于地類，包括城市用地、農(nóng)用地(耕地)的研究[19]。目前，關(guān)于城鎮(zhèn)化與土地利用綜合研究也很豐富，如城鎮(zhèn)化與土地集約利用、土地利用效率、土地利用績效、農(nóng)地非農(nóng)化、水土資源系統(tǒng)，以及經(jīng)濟(jì)發(fā)展與土地健康利用結(jié)合研究等[20-23]。另外，國內(nèi)學(xué)者對(duì)城鎮(zhèn)化與土地健康利用的協(xié)同演化關(guān)系進(jìn)行了初步研究，但成果相對(duì)較少[24]。城鎮(zhèn)化進(jìn)程是局域漸進(jìn)式的，對(duì)土地利用系統(tǒng)的影響是全局的。城鎮(zhèn)化發(fā)展為人類經(jīng)濟(jì)社會(huì)帶來物質(zhì)財(cái)富、精神福利，又對(duì)人地系統(tǒng)產(chǎn)生負(fù)面脅迫，其明顯成效和突出問題均可表現(xiàn)在區(qū)域土地利用系統(tǒng)健康狀況中，確有必要深入研究城鎮(zhèn)化發(fā)展與土地健康利用的關(guān)系。本研究不僅能進(jìn)一步充實(shí)城鎮(zhèn)化與土地利用的相關(guān)成果，也能為快速城鎮(zhèn)化過程中的區(qū)域土地利用系統(tǒng)健康診斷、優(yōu)化，城鎮(zhèn)化發(fā)展政策、土地利用決策制定、實(shí)施提供科學(xué)參考依據(jù)。

基于此，本文以2013年東北地區(qū)34個(gè)地級(jí)市為例，構(gòu)建城鎮(zhèn)化與土地健康利用綜合評(píng)價(jià)體系，測(cè)算兩系統(tǒng)綜合指數(shù)，基于GIS平臺(tái)分析兩系統(tǒng)空間分異特征，并運(yùn)用空間自相關(guān)模型探究其單變量空間關(guān)聯(lián)特征、雙變量空間關(guān)聯(lián)特征，以期為東北地區(qū)新型城鎮(zhèn)化建設(shè)和土地利用政策制定提供科學(xué)依據(jù)。東北地區(qū)作為中國的老工業(yè)基地，隨著《全國老工業(yè)基地調(diào)整改造規(guī)劃(2013—2022年)》出臺(tái)，尤其是新一輪東北振興規(guī)劃提出，研究東北地區(qū)城鎮(zhèn)化與土地健康利用的空間關(guān)聯(lián)特征對(duì)于實(shí)現(xiàn)東北地區(qū)經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展、土地可持續(xù)利用，促進(jìn)東北老工業(yè)基地崛起，帶動(dòng)全國老工業(yè)基地振興具有重大意義[25-26]。

1 評(píng)價(jià)體系構(gòu)建與數(shù)據(jù)來源

1.1 構(gòu)建城鎮(zhèn)化評(píng)價(jià)體系

學(xué)術(shù)界對(duì)于城鎮(zhèn)化水平考察多以單一評(píng)估指標(biāo)或綜合評(píng)估指標(biāo)表征[27]。隨著國內(nèi)“新型城鎮(zhèn)化”理念深入，單一指標(biāo)難以全面體現(xiàn)城鎮(zhèn)化發(fā)展水平，從多維度視角測(cè)度城鎮(zhèn)化水平能客觀準(zhǔn)確體現(xiàn)其內(nèi)涵、特征。城鎮(zhèn)化是二三產(chǎn)業(yè)向城鎮(zhèn)集聚發(fā)展吸納農(nóng)村人口和勞動(dòng)力、城鎮(zhèn)地域性質(zhì)和景觀轉(zhuǎn)變的過程，是一個(gè)綜合的過程，主要包含經(jīng)濟(jì)城鎮(zhèn)化、人口城鎮(zhèn)化、社會(huì)城鎮(zhèn)化、土地城鎮(zhèn)化4方面的內(nèi)容。其中，人口城鎮(zhèn)化表現(xiàn)為農(nóng)村人口向城鎮(zhèn)集中成為城鎮(zhèn)人口；土地城鎮(zhèn)化表現(xiàn)為城市規(guī)模和數(shù)量增加、城鎮(zhèn)建設(shè)用地?cái)U(kuò)張；經(jīng)濟(jì)城鎮(zhèn)化是非農(nóng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展要素向城鎮(zhèn)空間集聚過程；社會(huì)城鎮(zhèn)化是居民生活、生產(chǎn)方式提升改善過程，四者之間存在相互影響、制約的復(fù)雜關(guān)系[27]。本文借鑒已有研究成果，依據(jù)數(shù)據(jù)可得性、全面性和合理性，充分考慮研究區(qū)實(shí)際情況，從人口、經(jīng)濟(jì)、空間和社會(huì)4個(gè)方面構(gòu)建城鎮(zhèn)化綜合評(píng)價(jià)體系，見表1。

1.2 構(gòu)建土地健康利用評(píng)價(jià)體系

土地健康利用源自于國內(nèi)學(xué)者提出的土地利用系統(tǒng)健康的概念[16-19]。本文對(duì)其內(nèi)涵界定如下：某一區(qū)域在特定時(shí)期，以經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展為目標(biāo)，在人類社會(huì)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)影響下，區(qū)域土地利用系統(tǒng)結(jié)構(gòu)合理高效，系統(tǒng)功能穩(wěn)定發(fā)揮，生態(tài)、社會(huì)、經(jīng)濟(jì)效益綜合統(tǒng)一的土地資源利用方式。土地健康利用評(píng)價(jià)即以整個(gè)區(qū)域土地利用系統(tǒng)為評(píng)價(jià)對(duì)象，針對(duì)自然生態(tài)子系統(tǒng)和社會(huì)經(jīng)濟(jì)子系統(tǒng)復(fù)合而成的生態(tài)經(jīng)濟(jì)巨系統(tǒng)，以人類社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展為目標(biāo)，基于PSR概念框架，從土地利用系統(tǒng)的人類經(jīng)濟(jì)活動(dòng)壓力強(qiáng)度，承載社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展?fàn)顟B(tài)水平，采取經(jīng)濟(jì)、政策、法律、技術(shù)等響應(yīng)措施方面進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，診斷由自然生態(tài)環(huán)境約束和人類社會(huì)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)影響下的區(qū)域土地利用決策。

本文在遵循科學(xué)性、系統(tǒng)性、可操作性和完備性等原則的基礎(chǔ)上，參考相關(guān)文獻(xiàn)構(gòu)建基于PSR框架的評(píng)價(jià)體系[16-19](表2)。土地利用系統(tǒng)健康狀況“綜合指數(shù)”中，壓力指數(shù)即為了保持土地利用系統(tǒng)健康，采取適當(dāng)?shù)娜丝谡摺⑼恋乩貌呗?，使?jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展維持在不對(duì)土地利用系統(tǒng)施以過大壓力的狀態(tài)；狀態(tài)指數(shù)表征土地利用系統(tǒng)當(dāng)前健康狀態(tài)，即土地利用系統(tǒng)對(duì)壓力和沖突的抗干擾能力和適應(yīng)能力。響應(yīng)指數(shù)即人類社會(huì)采取相應(yīng)的政策保護(hù)對(duì)策和環(huán)境治理手段，促進(jìn)土地利用系統(tǒng)朝著健康方向發(fā)展，實(shí)現(xiàn)土地可持續(xù)利用。

1.3 數(shù)據(jù)來源

本文選取2013年東北地區(qū)34個(gè)地級(jí)市為研究區(qū)(吉林省延邊朝鮮族自治州和黑龍江省大興安嶺地區(qū)數(shù)據(jù)缺失，不作為研究對(duì)象，故文中繪圖僅包括34個(gè)地級(jí)市)。研究數(shù)據(jù)來源于《中國城市統(tǒng)計(jì)年鑒(2014)》、《中國城市建設(shè)統(tǒng)計(jì)年鑒(2013)》、《中國區(qū)域經(jīng)濟(jì)統(tǒng)計(jì)年鑒(2014)》、《黑龍江統(tǒng)計(jì)年鑒(2014)》、《吉林統(tǒng)計(jì)年鑒(2014)》、《遼寧統(tǒng)計(jì)年鑒(2014)》以及各地方國民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展統(tǒng)計(jì)公報(bào)等資料，部分缺失數(shù)據(jù)通過插補(bǔ)的方法獲得。

表1 城鎮(zhèn)化綜合評(píng)價(jià)體系及其權(quán)重

注:表中的權(quán)重?cái)?shù)值根據(jù)熵值賦權(quán)法[19]計(jì)算得出，下表同。

2 研究方法

2.1 綜合指數(shù)測(cè)算

重點(diǎn)參考文獻(xiàn)[16-19]的研究方法，對(duì)原始數(shù)據(jù)進(jìn)行無量綱化處理[18]，熵值賦權(quán)法計(jì)算指標(biāo)權(quán)重[19]，綜合加權(quán)指數(shù)和法測(cè)算兩系統(tǒng)綜合指數(shù)[24]。

城鎮(zhèn)化綜合指數(shù)：

(1)

式中：A為城鎮(zhèn)化綜合指數(shù)；yij是城鎮(zhèn)化標(biāo)準(zhǔn)值；Wj為第j個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)權(quán)重。

土地健康利用綜合指數(shù)：

(2)

式中：B為土地健康利用綜合指數(shù)；yij是土地健康利用標(biāo)準(zhǔn)值；Wj為第j個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)權(quán)重。

表2 土地健康利用綜合評(píng)價(jià)體系及其權(quán)重

2.2 單變量空間自相關(guān)分析

空間自相關(guān)分析包括全局空間自相關(guān)和局部空間自相關(guān)。全局空間自相關(guān)用來描述整個(gè)研究區(qū)域上所有對(duì)象的空間關(guān)聯(lián)程度、空間分布模式及其顯著性；局部空間自相關(guān)統(tǒng)計(jì)變量可以識(shí)別不同空間位置上可能存在的空間關(guān)聯(lián)模式，從而發(fā)現(xiàn)空間局部不平穩(wěn)性，更為準(zhǔn)確地把握局部空間要素的聚集性和分異特征，為分類和決策提供依據(jù)[28-29]。一般多采用Moran′sI和Local Moran′sI指數(shù)來描述全局空間自相關(guān)和局部空間自相關(guān)性。

Moran′sI指數(shù)計(jì)算公式為:

(3)

利用統(tǒng)計(jì)量為標(biāo)準(zhǔn)化Z值，檢驗(yàn)Moran′sI是否具有顯著性，本文顯著性檢測(cè)值絕對(duì)值為1.96，當(dāng)Z值大于1.96時(shí)，表示顯著的空間正相關(guān)；當(dāng)Z值小于-1.96時(shí)，表示為空間負(fù)相關(guān)；當(dāng)Z值介于其間時(shí)，表示觀測(cè)值呈隨機(jī)分布[28-29]。

ZI=I-EIvarI

式中：E(I)為Moran′sI的期望值，var(I)為Moran′sI的方差。

Local Moran′sI指數(shù)計(jì)算公式為：

(5)

Local Moran′sI檢驗(yàn)的標(biāo)準(zhǔn)化統(tǒng)計(jì)公式為：

(6)

式中：E(I)為Moran′sI的期望值；var(I)為Moran′sI的方差。

2.3 雙變量空間自相關(guān)分析

為了刻畫多個(gè)變量的空間相關(guān)性，相關(guān)學(xué)者在Moran′sI指數(shù)的基礎(chǔ)上進(jìn)一步拓展了雙變量全局自相關(guān)和局部自相關(guān)，為揭示不同要素空間分布的相關(guān)性提供了可行方法[30-32]，其定義為:

(7)

3 結(jié)果與分析

根據(jù)上文研究方法，分別測(cè)算城鎮(zhèn)化綜合指數(shù)(A)和土地健康利用綜合指數(shù)(B)(表3)。

3.1 城鎮(zhèn)化空間分異特征

為刻畫研究區(qū)城鎮(zhèn)化空間分異格局，基于ArcGIS 10.2軟件平臺(tái)，選擇自然斷裂點(diǎn)法(Jenks)將研究區(qū)城鎮(zhèn)化綜合指數(shù)分為5類：高水平、較高水平、中等水平、較低水平、低水平。

表3 城鎮(zhèn)化綜合指數(shù)與土地健康利用綜合指數(shù)

研究區(qū)城鎮(zhèn)化水平最高的是遼寧省大連市(0.748 1)，最低的是黑龍江省綏化市(0.021 6)，兩者相差約34倍。研究區(qū)處于中等及以下水平的地區(qū)有25個(gè)，占比高達(dá)73.5%，表明東北地區(qū)城鎮(zhèn)化發(fā)展水平普遍偏低。從分布格局來看，整體呈現(xiàn)中心帶隆起，向東西兩翼遞減的“凸槽型”分布格局。從省際尺度來看，城鎮(zhèn)化平均值排序?yàn)椋哼|寧省>吉林省>黑龍江省，且分別以較高、中等、較低水平為主，呈現(xiàn)省域內(nèi)“主要類型組團(tuán)式”集聚特征。從城鎮(zhèn)化增長極來看，黑龍江省和遼寧省表現(xiàn)為“沈陽—大連”雙核增長極、“哈爾濱—大慶”雙核增長極，吉林省為“長春”單核增長極?？傮w來看，東北地區(qū)34個(gè)地級(jí)市城鎮(zhèn)化水平偏低，地域分異特征顯著。

3.2 土地健康利用空間分異特征

基于ArcGIS 10.2軟件平臺(tái)，選擇自然斷裂點(diǎn)法(Jenks)，同時(shí)參考國內(nèi)學(xué)者的等級(jí)劃分標(biāo)準(zhǔn)[17-19]，將研究區(qū)土地健康利用綜合指數(shù)劃分為健康、亞健康、臨界健康、不健康和病態(tài)，并繪制研究區(qū)土地健康利用空間分異圖，以直觀揭示其空間分異格局。

研究區(qū)土地健康利用綜合指數(shù)最高地區(qū)為遼寧省沈陽市(0.626 2)，最低地區(qū)為黑龍江省伊春市，兩地相差約2.14倍，研究區(qū)處于臨界健康及以上的城市有23個(gè)，占比高達(dá)67.65%，表明東北地區(qū)土地利用系統(tǒng)健康狀況較為理想。從省域尺度來看，遼寧省沈陽市、盤錦市、大連市，黑龍江省綏化市均為健康水平，吉林省均為亞健康及以下水平；省域內(nèi)平均值排序?yàn)椋哼|寧省>吉林省>黑龍江省，這與城鎮(zhèn)化平均值排序結(jié)果一致。從土地健康利用類型分布來看，臨界健康及以上的區(qū)域主要集中于東北地區(qū)的中東部、南部，呈現(xiàn)貫穿哈大交通經(jīng)濟(jì)線，以松遼平原為軸帶的“C”型半環(huán)帶隆起，向內(nèi)外兩側(cè)遞減的分布格局，該區(qū)域資源富足、地形平坦、水熱條件優(yōu)越、土壤肥沃、地形平坦、社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平較高，區(qū)域優(yōu)勢(shì)較為突出；不健康、病態(tài)水平主要位于東北地區(qū)的東北部、西部，該地區(qū)多屬于干旱半干旱農(nóng)牧交錯(cuò)帶，典型的生態(tài)敏感脆弱區(qū)，土壤相對(duì)貧瘠、水熱條件較差、植被覆蓋多以草原為主，且目前破壞較為嚴(yán)重，由于農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和生態(tài)災(zāi)害損毀、環(huán)境條件惡化等因素制約，土地利用方式較為粗放，嚴(yán)重影響該地區(qū)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展，制約著區(qū)域土地利用系統(tǒng)健康狀況。

3.3 單變量全局空間自相關(guān)

運(yùn)用OpenGeoda空間分析軟件，分別將研究區(qū)兩系統(tǒng)綜合指數(shù)作為空間數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，選擇Rook鄰接原則，通過一階鄰接方式來確定空間權(quán)重矩陣，采用單變量空間自相關(guān)方法分別分析兩系統(tǒng)的空間關(guān)聯(lián)特征。

(1) 單變量全局空間自相關(guān)。根據(jù)城鎮(zhèn)化、土地健康利用綜合指數(shù)空間數(shù)據(jù)，繪制出Moran散點(diǎn)圖(圖1—2)。城鎮(zhèn)化發(fā)展全局自相關(guān)Moran′sI指數(shù)為0.133 2，p值為0.067大于顯著性水平0.05，未能通過顯著性檢驗(yàn)，表明城鎮(zhèn)化發(fā)展全局存在空間正相關(guān)，但并不顯著。究其原因，城鎮(zhèn)化水平高的地區(qū)，區(qū)域條件優(yōu)越、基礎(chǔ)設(shè)施完善、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化和信息技術(shù)聚集因素是城鎮(zhèn)化高水平城市的動(dòng)力機(jī)制；而圍繞在周邊的城市，受經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)薄弱、地理位置條件制約、各種要素流失等因素影響，從而未能呈現(xiàn)城鎮(zhèn)化水平高的地區(qū)帶動(dòng)相鄰地區(qū)的城鎮(zhèn)化發(fā)展，反而造成資源外流和發(fā)展動(dòng)力不足的現(xiàn)象，產(chǎn)生一定程度上的脅迫作用。土地健康利用全局自相關(guān)Moran′sI指數(shù)為0.232 8，Moran′sI檢驗(yàn)結(jié)果表現(xiàn)顯著(p=0.05)，說明研究區(qū)土地健康利用并非隨機(jī)分布的，呈顯著全局空間正相關(guān)特征。

圖1城鎮(zhèn)化Moran散點(diǎn)圖

(2) 單變量局部空間自相關(guān)。為了進(jìn)一步研究局域存在的聚集特征、空間分布規(guī)律，進(jìn)行局部空間自相關(guān)分析，分別繪制研究區(qū)內(nèi)部城鎮(zhèn)化與土地健康利用在某地區(qū)與其周圍地區(qū)空間關(guān)系的LISA集聚圖(圖3—4)。局部空間關(guān)聯(lián)類型包括：高高關(guān)聯(lián)型(H—H)、高低關(guān)聯(lián)型(H—L)、低高關(guān)聯(lián)型(L—H)、低低關(guān)聯(lián)型(L—L)、空間隨機(jī)(N—S)。H—H關(guān)聯(lián)型和L—L關(guān)聯(lián)型表明區(qū)域內(nèi)存在空間正相關(guān)特征，揭示其聚集和相似性，即空間均質(zhì)性；H—L關(guān)聯(lián)型和L—H關(guān)聯(lián)型表明區(qū)域內(nèi)存在空間負(fù)相關(guān)特征，揭示其離散和分異性，即空間異質(zhì)性?；贠penGeoda軟件分別測(cè)算其LISA值，并在Z檢驗(yàn)(p=0.05顯著性水平)基礎(chǔ)上繪制LISA集聚圖，以分別揭示研究區(qū)內(nèi)部城鎮(zhèn)化、土地健康利用的空間關(guān)聯(lián)類型。

圖2土地健康利用Moran散點(diǎn)圖

圖3研究區(qū)城鎮(zhèn)化LISA集聚圖

圖4研究區(qū)土地健康利用LISA集聚圖

研究區(qū)城鎮(zhèn)化發(fā)展具有明顯的局部空間正關(guān)聯(lián)特征。僅存在H—H關(guān)聯(lián)型，分布在南部沿海的營口市和臨海的鞍山市，受沈陽經(jīng)濟(jì)區(qū)和沿海經(jīng)濟(jì)帶的較強(qiáng)的經(jīng)濟(jì)聚作用，該區(qū)域交通系統(tǒng)發(fā)達(dá)、經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平高、產(chǎn)業(yè)集聚等因素優(yōu)勢(shì)明顯，成為“臨海經(jīng)濟(jì)”地帶，局域空間顯著性強(qiáng)。

研究區(qū)土地健康利用局部空間關(guān)聯(lián)特征明顯。局部空間負(fù)關(guān)聯(lián)型中，H—L關(guān)聯(lián)型、L—H關(guān)聯(lián)型分別分布于佳木斯市和撫順市，均以孤立區(qū)呈現(xiàn)。佳木斯市是黑龍江省東部地區(qū)的中心城市、經(jīng)濟(jì)中心和國內(nèi)外聯(lián)系的樞紐，比其周邊地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平高,從而形成異質(zhì)零散的孤立點(diǎn)；撫順市經(jīng)濟(jì)水平高，但用地結(jié)構(gòu)不合理，較高的城鎮(zhèn)化水平與土地健康利用相背離，土地健康利用程度處于不健康狀態(tài)，從而呈現(xiàn)與周邊城市相異，位于L—L關(guān)聯(lián)型城市的交叉區(qū)域帶。局部空間正關(guān)聯(lián)型中，H—H關(guān)聯(lián)型分布于南部臨海的營口市和鞍山市，聚集狀況與城鎮(zhèn)化局部聚集一致；L—L關(guān)聯(lián)型分布于東北內(nèi)陸的鶴崗市、雙鴨山市和雞西市，該區(qū)域處于邊陲地帶，內(nèi)外交流不暢，邊緣化狀態(tài)顯著，且受經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)差、基礎(chǔ)設(shè)施不完備、城鎮(zhèn)化發(fā)展水平低、生態(tài)環(huán)境惡劣等因素制約，這與土地健康利用空間分異中的病態(tài)和不健康現(xiàn)象相匹配，并同H—H關(guān)聯(lián)型呈現(xiàn)區(qū)域極化現(xiàn)象。

3.4 雙變量空間自相關(guān)

(1) 雙變量全局空間自相關(guān)。城鎮(zhèn)化發(fā)展與土地健康利用相互影響、相互作用?？焖俪擎?zhèn)化進(jìn)程為區(qū)域土地利用系統(tǒng)帶來正面效應(yīng)和負(fù)面脅迫，在一定程度上，有利于優(yōu)化區(qū)域土地利用結(jié)構(gòu)、功能和效益，促進(jìn)土地健康利用水平的改善和提升。參考相關(guān)研究文獻(xiàn)，并考慮東北地區(qū)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的實(shí)際情況，土地健康利用一般滯后于城鎮(zhèn)化發(fā)展。在此基礎(chǔ)上，以城鎮(zhèn)化綜合指數(shù)和土地健康利用綜合指數(shù)為X變量(First Variable)和Y變量(Second Variable)，運(yùn)用OpenGeoda空間計(jì)量分析技術(shù)，通過雙變量全局空間自相關(guān)分析方法，計(jì)算雙變量全局空間自相關(guān)指數(shù)Moran′s I(圖5)。

圖5城鎮(zhèn)化與土地健康利用雙變量Moran散點(diǎn)圖

結(jié)果顯示，全局Moran′sI值為0.235 1，呈空間正相關(guān)，再采用蒙特卡羅模擬的方法進(jìn)行假設(shè)檢驗(yàn)，其中p值為0.005 0,標(biāo)準(zhǔn)化Z值為2.780 0，通過正態(tài)分布下置信水平為0.05 時(shí)的臨界Z值為1.96的閾值，表明東北地區(qū)城鎮(zhèn)化發(fā)展與土地健康利用在置信度下呈顯著的空間正相關(guān)特征，即城鎮(zhèn)化發(fā)展的高值區(qū)與土地健康利用高值區(qū)相互協(xié)同，城鎮(zhèn)化發(fā)展低值區(qū)與土地健康利用低值區(qū)相互鄰接的趨勢(shì)，空間關(guān)聯(lián)格局特征顯著。城鎮(zhèn)化發(fā)展對(duì)土地健康利用具有重要作用，雄厚的經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)有利于區(qū)域資金、技術(shù)投放到產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化升級(jí)和生態(tài)環(huán)境保護(hù)等方面。

(2) 雙變量局部空間自相關(guān)。為揭示集聚現(xiàn)象的區(qū)域分布情況，運(yùn)用局部空間自相關(guān)分析法，結(jié)合通過顯著性檢驗(yàn)(95%置信度水平下)的雙變量LISA集聚圖，分析兩者間區(qū)域間的聚集程度和關(guān)聯(lián)特征(圖6)。

結(jié)果顯示，H—H關(guān)聯(lián)型分布在營口市、鞍山市和撫順市，說明其城鎮(zhèn)化發(fā)展與土地健康利用均相對(duì)較高；L—L關(guān)聯(lián)型分布在佳木斯市和鶴崗市，說明其城鎮(zhèn)化發(fā)展與土地健康利用均相對(duì)較低。這種現(xiàn)象表明研究區(qū)城鎮(zhèn)化與土地健康利用呈現(xiàn)局部空間正相關(guān)特征，也充分顯現(xiàn)出東北地區(qū)城鎮(zhèn)化水平和土地健康利用水平的空間分布不均衡，南部區(qū)域地理位置優(yōu)越，人口密度較大，城鎮(zhèn)化體系發(fā)達(dá)，東北內(nèi)陸偏遠(yuǎn)地區(qū)交通系統(tǒng)不健全、限制了產(chǎn)業(yè)規(guī)?；统擎?zhèn)化快速發(fā)展，東北地區(qū)城鎮(zhèn)化與土地健康利用呈局部空間正相關(guān)關(guān)聯(lián)特征。

圖6研究區(qū)雙變量LISA聚集圖

4 討 論

隨著新型城鎮(zhèn)化理念深入，單一指標(biāo)難以準(zhǔn)確表征城鎮(zhèn)化水平，而本研究從人口、空間、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)4個(gè)維度構(gòu)建城鎮(zhèn)化綜合評(píng)價(jià)體系，有益于準(zhǔn)確體現(xiàn)研究區(qū)城鎮(zhèn)化發(fā)展水平，但仍難以體現(xiàn)新型城鎮(zhèn)化的豐富內(nèi)涵，今后有必要對(duì)新型城鎮(zhèn)化綜合測(cè)度指標(biāo)進(jìn)行深入研究，以全面、完整地表征區(qū)域城鎮(zhèn)化發(fā)展的內(nèi)涵、水平、質(zhì)量。

全面、系統(tǒng)的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系和有效的評(píng)價(jià)方法是土地利用系統(tǒng)健康評(píng)價(jià)的基礎(chǔ)和保障。由于土地利用系統(tǒng)健康評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的構(gòu)建涉及眾多學(xué)科，盡管本文參考借鑒了國內(nèi)相關(guān)權(quán)威文獻(xiàn)，構(gòu)建了基于PSR模型的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，但受數(shù)據(jù)可得性等因素制約，本文的指標(biāo)體系不一定健全，在數(shù)理方法、模型設(shè)計(jì)等方面仍待后續(xù)研究改進(jìn)。同時(shí)，本文僅測(cè)度了單一年份的研究區(qū)土地利用系統(tǒng)健康狀況，對(duì)其長期演變趨勢(shì)、未來發(fā)展態(tài)勢(shì)等內(nèi)容尚未涉及，是今后的重點(diǎn)研究方向。

將單變量空間自相關(guān)分析與雙變量空間自相關(guān)分析相結(jié)合，可以揭示研究區(qū)城鎮(zhèn)化發(fā)展、土地健康利用及其兩者間的空間關(guān)聯(lián)特征，為東北地區(qū)城鎮(zhèn)化建設(shè)、土地利用決策提供科學(xué)依據(jù)。城鎮(zhèn)化發(fā)展既可以為區(qū)域土地利用系統(tǒng)健康帶來正面福利，又有可能產(chǎn)生負(fù)面效應(yīng)。在城鎮(zhèn)化發(fā)展的不同階段，城鎮(zhèn)化與土地健康利用相互作用、相互影響關(guān)系有所不同，揭示其空間相關(guān)關(guān)系有利于平穩(wěn)推進(jìn)健康的城鎮(zhèn)化建設(shè)，同時(shí)最大限度地減少對(duì)區(qū)域土地利用系統(tǒng)健康的擾動(dòng)、破壞。全面、系統(tǒng)、科學(xué)地揭示空間分異特征是實(shí)施區(qū)域差別化城鎮(zhèn)化建設(shè)、土地利用政策的重要依據(jù)，能夠?yàn)閰^(qū)域城鄉(xiāng)規(guī)劃、國土空間功能區(qū)域提供參考，但本文限于篇幅，難以系統(tǒng)討論區(qū)域城鎮(zhèn)功能分區(qū)與土地利用管治，這也是今后有待進(jìn)一步深入研究的方向。

5 結(jié) 論

(1) 研究區(qū)城鎮(zhèn)化水平偏低，整體呈現(xiàn)中心帶隆起，向東西兩翼遞減的“凸槽型”分布格局；省域內(nèi)平均值排序?yàn)椋哼|寧省>吉林省>黑龍江省；遼寧省和黑龍江省表現(xiàn)為“沈陽—大連”雙核增長極、“哈爾濱—大慶”雙核增長極，吉林省為“長春”單核增長極。

(2) 研究區(qū)土地利用系統(tǒng)健康狀況較為理想，整體呈現(xiàn)以哈大交通經(jīng)濟(jì)沿線—松遼平原為軸線的“C”型半環(huán)帶隆起，向內(nèi)外兩側(cè)遞減的分布格局；省域內(nèi)平均值排序?yàn)椋哼|寧省>吉林省>黑龍江省。

(3) 研究區(qū)城鎮(zhèn)化發(fā)展全局空間相關(guān)特征不顯著，局部空間關(guān)聯(lián)特征僅存在H—H關(guān)聯(lián)型，分布在營口市和鞍山市；土地健康利用全局空間正相關(guān)特征顯著，局部以空間正相關(guān)(H—H關(guān)聯(lián)型、L—L關(guān)聯(lián)型)為主，H—H關(guān)聯(lián)型分布在營口市和鞍山市，L—L關(guān)聯(lián)型分布在鶴崗市、雙鴨山市和雞西市，且以“組團(tuán)式”呈現(xiàn)；局部空間負(fù)相關(guān)(H—L關(guān)聯(lián)型、L—H關(guān)聯(lián)型)分別分布于佳木斯市和撫順市，且以孤立區(qū)呈現(xiàn)。

(4) 研究區(qū)城鎮(zhèn)化發(fā)展與土地健康利用呈全局空間正相關(guān)特征顯著；局部表現(xiàn)為空間正相關(guān)特征，H—H關(guān)聯(lián)型分布在營口市、鞍山市和撫順市，L—L關(guān)聯(lián)型分布在佳木斯市和鶴崗市。

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