广西城市土地绿色利用效率评价及空间分异特征研究.pdf

年月南宁师范大学学报(自然科学版)S e p 第 卷 第期J o u r n a l o fN a n n i n gN o r m a lU n i v e r s i t y(N a t u r a l S c i e n c eE d i t i o n)V o l N o D O I:/j c n k i i s s n 文章编号:()广西城市土地绿色利用效率评价及空间分异特征研究刘素娟a,严志强b,吴壮金a,胡楚欣b,冯淑兰b(南宁师范大学a 自然资源与测绘学院;b 地理科学与规划学院,广西 南宁 )摘要:揭示城市土地绿色利用效率,有利于合理利用有限的城市土地,推动经济与环境绿色协调可持续发展.以国家五大发展理念和构建资源节约型与环境友好型社会为指导,将广西十四个地级市建成区作为评价单元,从“经济 社会 环境”三个维度,选取地均工业废水、烟粉(尘)、S O排放量、城市生活污水处理率等 项指标构建评价指标体系,采用熵值法确定指标权重,综合评价法测算广西城市土地绿色利用效率.结果表明:广西城市土地绿色利用总体效率不高,呈稳定上升趋势,且呈现出桂南地区高于桂北地区、西部高于东部、工业较为发达的中部地区土地绿色利用效率较低的空间特征.建议采取加大城市污染治理力度、改变产业结构、大力提倡土地绿色利用及优化城市土地利用结构等措施,促进城市土地持续高效利用,助力城市高质量发展.关键词:城市土地;绿色利用效率评价;空间分异特征;广西中图分类号:F ;X 文献标志码:A引言城市土地作为区域社会经济要素交流互动的物质基础,也是城市绿色发展的空间载体,实现城市土地利用与绿色发展的协调统一已然成为高效利用城市土地资源的必然选择.世纪 年代以来,中国的经济发展模式逐渐从追求速度转向高质量发展,然而,城镇化、工业化的快速发展给城市土地带来巨大的压力.自 年以来,中国(大陆地区)建成区面积以年均 的速度持续扩增,城镇建设用地面积不断扩大,但土地资源十分有限,因资源有限而对经济发展有所制约的现象越来越严重,城市土地利用效率也随之降低.自 年以来,广西的城市建设用地面积从 k m增长到了 k m,增长率约,土地资源保护、环境保护与经济之间的矛盾也因为城镇化的快速发展而愈演愈烈,从而导致了广西城市土地绿色利用效率较低.因此,在城镇化过程中,要树立绿色发展理念,以节约集约利用土地为前提,控制污染物排放,提高土地绿色利用效率.城市土地利用效率是评价城市土地利用水平的重要指标之一,探究城市土地绿色利用效率,对缓解广西资源压力、减少城市开发过程中带来的环境污染、推动经济绿色协调可持续发展具有重大意义.国外学者对城市土地利用效率的研究较早,d a v i d等创新了土地利用效率评价方法;h a l l e u x等在实证的基础上探讨荷兰、波兰和比利时这三个欧洲国家城市土地利用效率的驱动机制;v e r g u r g等综合社会环境与生态环境揭示影响城市土地利用效率的因素,研究重点已由早期的理论剖析转向实证研究.国内关于土地利用效率的研究多基于土地利用效率测度、综合评价、影响因素、耦合协调性及提升路径等方面进行探究,为深入剖析土地绿色利用效率形成有益的探索.从方法上看,主要运用指标评价法、回归分析法、超效率S BM模型、D E A模型等,呈现出方法多元化的特征.研究尺度涉及全国、省域、流域、城市群等多个尺度,重点聚焦与发达区域与典型区域为主,但对自然资源禀赋优越、经济发展收稿日期:第一作者:刘素娟(),女,广西桂林人,硕士生,土地利用与区域发展方向通信作者:严志强(),男,广西桂平人,教授,研究方向:土地规划与区域发展(q q c o m)第期刘素娟,等:广西城市土地绿色利用效率评价及空间分异特征研究 非均衡的广西以全要素、时空二维视角识别土地利用绿色效率的研究略显不足.本研究广西 个地级市为研究区,在借鉴和吸收已有研究基础上,通过构建“经济社会 环境”三位一体的评价指标体系,运用熵值法及综合评价模型刻画与厘清 年广西城市土地绿色利用效率时空分异特征,以期为提高土地利用经济效益的同时把握好土地利用的度与量,促进土地资源与环境综合协调发展,为广西城市土地高质量发展提供科学指引.研究区概况及数据来源研究区概况广西地处中国南部,东经 ,北纬 ,总面积约为 k m,地形四周高,中间低,在陆地面积中,以山地、丘陵居多,平原较少,水域面积约占,具有沿海、沿边、沿江的区位优势.广西下辖 个地级市,东南部沿海地区经济相对较发达,西北地区属喀斯特地貌,交通不便,难以利用独特的资源优势转化成经济优势.截至第七次全国人口普查,广西常住人口 万人,地区生产总值 亿元.数据来源以广西壮族自治区的 个地级市为研究样本,社会经济数据来源于 年 广西统计年鉴 城市建设统计年鉴 中国城市统计年鉴 以及 中国环境统计年鉴.城市土地绿色利用效率内涵界定及评价方法内涵界定绿色发展的意义是指在实现高效、和谐和可持续的经济增长和社会发展.绿色发展是相较于以前的发展模式,是一种新型的创意模式,它是要让人类与自然和谐发展,实现长远意义的发展模式.绿色发展的意义:绿色发展是依据我国的实际情况所提出的,中国的人口众多,人均占有率低,为了实行可持续性的发展,我们要在保护环境中寻求发展.绿色发展可以使我国加快速度地进行发展方式的转变,目前,我国的第一、第二产业发展迅速,但是第三产业的发展速度远跟不上它们的发展速度.绿色发展使对于气候变化的应对,目前,我国甚至全球的环境破坏严重,气候变化恶劣,绿色发展是在保护环境的同时谋求发展.本研究将城市土地利用效率与绿色发展相结合,将土地绿色利用效率含义界定为:为全面实现经济、社会与环境协调可持续发展,满足人民生活在环境和生活质量方面的需求,在一定的投入水平下,城市土地利用系统在经济、社会、环境方面的产出水平.含义主要包括:()经济方面,在一定的技术条件下,要求不对生态环境造成破坏,最大可能的获得土地经济收益;()社会方面,尽最大能力满足城市居民生活要求,不断提高居民生活幸福指数;()环境方面,要求城市土地利用要与生态环境相协调,尽最大努力减少非期望产出,提高城市生活在环境方面的要求与质量.评价指标体系的构建从绿色发展的角度出发,从经济、社会、环境三个方面综合考虑,通过梳理文献 和文献 ,确定本研究的 个评价指标,见表.南宁师范大学学报(自然科学版)第 卷表土地绿色利用效率评价指标一级指标二级指标指标定义性质经济地均城市固定资产投资额(万元/k m)城市固定资产投资额/建成区面积产业结构高级化水平()第三产业占G D P比重亿元G D P耗地量(k m/亿元)建成区面积/地区生产总值地均第二、三产业增加值(万元/k m)第二、三产业增加值/建成区面积社会地均第三产业从业人数(万人/k m)第三产业从业人数/建成区面积人均城镇建设用地面积(m)城镇建设用地/总人口数人均绿地公园面积(m)绿地公园面积/总人口数人均城市道路面积(m)城市道路面积/总人口数环境地均工业废水排放量(万吨/k m)工业废水排放量/建成区面积地均工业S O排放量(万吨/k m)工业S O排放量/建成区面积地均工业烟粉(尘)排放量(万吨/k m)工业烟粉(尘)排放量/建成区面积城镇生活污水处理率()污水厂处理量/(城市用水量污水系数)评价方法数据标准化处理方法不同指标数据量纲不同、单位不同,方便数据处理并使数据具有可比性和科学性,使结果更具可靠性,采用极差法对数据进行标准化处理,表达式:正向指标:Pi jxi jxjm i nxjm a xxjm i n()负向指标:Pi jxjm a xxi jxjm a xxjm i n()式中:i为评价单元个数,j为评价指标个数,xi j为第i年第j项指标实际数值,xjm a x为第j项指标中的最大值,xjm i n为第j项指标中的最小值,Pi j为第i个评价单元在第j项指标上的标准化值.权重的确定熵值法是一种比较客观的赋权法,为了使评价结果准确,对数据进行标准化后本文采用熵值法确定评价指标权重.()计算指标值的比重:Yi jPi jmikiPi j()式中,Yi j为第i年第j项指标的比重,m为年份数量,k为样本数量,Pi j为第i年第j项指标的标准值.()计算熵值:ejl nmmiYi jl nYi j()式中,ej表示第j项的熵,Yi j为第i年第j项指标的比重,l nm为熵值系数,m为研究年份,k为研究样本数.()计算指标差异系数:hjej()()计算指标权重:wjhjnjhj()式中,wj为指标权重,n为指标数量.构建综合评价构型通过对数据进行处理,计算得出标准化值以及指标权重后,使用综合评价法测算数广西城市土地绿色利用效率综合分值.计算综合评分:Fi jmjwi jPi j(i,m)()式中,wi j为第i个评价单元在第j项指标上的指标权重,Pi j为第i个评价单元在第j项指标上的标准化值,m为研究年份.第期刘素娟,等:广西城市土地绿色利用效率评价及空间分异特征研究 结果与分析评价主要过程及结果确定指标权重通过上述熵值法的计算步骤,确定广西城市土地绿色利用效率评价指标的权重,计算结果见表.表广西城市土地绿色利用效率评价指标权重一级指标权重二级指标指标权重代码经济 地均城市固定资产投资额 X 产业结构高级化水平 X 亿元G D P耗地量 X 地均第二、三产业增加值 X 社会 地均第三产业从业人数 X 人均城镇建设用地面积 X 人均绿地公园面积 X 人均城市道路面积 X 环境 地均工业废水排放量 X 地均工业S O排放量 X 地均工业烟粉(尘)排放量 X 城镇生活污水处理率 X 评价结果根据上面的相关步骤与计算式,求得广西城市土地绿色利用效率的综合分值,结果见.表广西城市土地绿色利用效率的综合分值年份 南宁 柳州 桂林 梧州 北海 防城港 钦州 贵港 玉林 百色 贺州 河池 来宾 崇左 平均值 广西城市土地绿色利用效率时空特征分析时间特征分析研究期间广西城市土地绿色利用效率总体呈现上升趋势.平均城市土地绿色利用效率从 年的 上升到 年的 ,涨幅超过(图).究其原因,在土地绿色利用、集约节约利用土地的倡导下,广西城市土地绿色利用取得了较大的成果和实质性进展.从城市土地的投入方面来看,广西各城市均不断增加城市固定资产投资,全区年均增长速度为 ,通过强化城市基础设施建设以及扩大建成区绿化率等措施推动广西城市土地绿色利用;就产出而言,广西的工业化进程持续深化,南宁师范大学学报(自然科学版)第 卷图广西 年城市土地绿色利用效率平均值受生态文明建设的指引,工业“三废”的排放量逐渐减少;在产业结构上,广西第三产业占G D P比重总体上不断加大,从 年的 提升至 年的 ,产业结构有所优化.不同城市的土地绿色利用效率变化呈波动式上升的变化态势.在广西的 个地级市中,只有来宾市的土地绿色利用效率水平呈现出稳定的逐年上升趋势(图),且在 年时,来宾市的城市土地绿色利用效率有非常大的提升,主要得益于来宾市对第二产业的整治,工业图广西各城市 年土地绿色利用效率“三废”尤其是工业废水的排放量的骤减,与此相反,贵港市、河池市的城市土地绿色利用效率则在 年降低到 年的最低水平;桂林、防城 港、玉林、贺 州这个 城市 年的土地绿色利用效率虽然有起有伏,但是起伏波动比较小,整体处于相对稳定的状态,以桂林市来说,作为一个旅游城市,桂林市的绿化率一直处于较高水平,随着城市固定资产投资额的增加,城市建设越来越好,人民生活生活水平上升的同时,城市土地绿色利用效率也在稳定上升.空间特征分析利用自然断点法(a r c g i s ),将广西各城市的土地绿色利用效率综合分值划分为个等级.从空间上看,各城市土地绿色利用效率集聚程度不高,呈现出东部高于西部的空间特征.()较高效率的地区:以南宁市、桂林市和玉林市为主,构成“三足”之势.从城市土地利用结构上来看,三个城市工业用地占比偏小,占总工业用地的 ,绿地与公园用地的占比较大,共为 ;从产业结构上看,作为广西重要的经济发展极,三个城市的第三产业占G D P均超过,第二产业的比重相对较小;从土地的投入而言,较高效率的城市固定资产投资额相对较高,产业高级化水平也相对较高,城市的拓展规模较快;从土地的产出来看,较高效率地区城市土地的非期望产出也因第二产业比重较小而产出较小,因而有助于城市土地绿色利用的发展.()中等效率地区:集中在桂西以及桂南地区,包含钦州市、北海市、百色市、贺州市、河池市以及贵港市.其中,钦州市的工业用地占比较大,是区域工业用地平均值的倍,且 年区域森林覆盖率达 ,工业发展与森林维育相对协调;从对土地的投入方面来看,这几个中等效率城市的城市固定资产投资额均低于绿城南宁市,城市基础设施建设在亚于较高效率地区的城市,城市发展速度以及规模都处于中等水平.()较低效率地区:主要集中在桂中以及桂西南地区,以柳州市、来宾市、防城港市以及崇左市为主.与桂林市、玉林市等绿色利用效率较高的城市相比,柳州市、来宾市等较低效率地区的以工业发展为主导,区域城镇生活污水处理率均低于广西 的平均水平;在土地产出方面,这几个城市的非期望产出也因为工业的发展在广西各城市中相对较高,对区域生态系统施加较多的外部影响,在一定程度上造第期刘素娟,等:广西城市土地绿色利用效率评价及空间分异特征研究 成了土地绿色利用效率的低下.结论及建议结论()广西城市土地绿色利用效率总体较为均衡且呈上升趋势.在广西 个城市中,崇左市和来宾市的土地绿色利用效率值处于相对较低的水平,桂林市的平均效率值为各地级市中最高,其中城市土地绿色利用效率涨幅较大的为来宾市,其涨幅超过 ,其次是崇左市,涨幅为 左右,涨幅较小的为南宁市、桂林市和梧州市;南宁市、桂林市在保持相对较高的土地绿色利用效率时还保持着相对稳定发展态势,梧州市的土地绿色利用效率虽相对稳定,但其土地绿色利用效率呈现负增长的趋势.()广西城市土地绿色利用效率集聚程度不高,呈现出“东高西低”的空间差异特征.因此,针对不同的地区应该要因地制宜地采取不同的管理措施,尤其对于中部工业较发达但土地绿色利用效率低的城市,要推动高质量可持续发展理念,在提高土地利用效率的同时,兼顾环境与生态,树立底线思维,严格控制底线.建议结合“建设壮美广西”的战略,依托国家重点开发开放试验区,针对广西因城镇化进程不断加快、城市建成区面积不断扩大以及经济的粗放式增长而导致城市土地粗放利用,迫使土地集约利用水平以及土地利用效率较低,提出几点建议.()控制工业废物排放,适当加大城市污染治理力度城市土地绿色利用效率较低的城市其工业发展形势较好,第二产业发展比较好的同时就会带来较多的生态环境问题,例如柳州、来宾、贵港等城市土地绿色利用效率较低的城市其工业废水、S O、烟粉尘的排放量都比较高.因此要想提高城市土地绿色利用效率,就要加大城市污染治理力度,例如控制工业“三废”的排放量,提高城市生活污水处理率等.()优化产业结构,大力发展新兴科技产业与第三产业产业高级化水平与地均城市固定资产投资这两项指标的权重都相对较高,说明其对系统的作用较大,像南宁、桂林等城市土地绿色利用效率较高的城市第三产业的发展都比较好,第三产业增加值占G D P的比重也较大.广西新兴科技产业与第三产业的发展整体来说都相对落后,因此要调整产业结构,加大、加快新兴科技产业、第三产业与无烟产业的发展不仅可以提高土地利用效率,更能在提高土地利用效率的同时兼顾与协调环境与生态.()大力提倡土地绿色利用,适当发展旅游业加大宣传力度,让土地利用与绿色发展相结合的理念深入人心,让绿色观念进入各行各业中,严格控制土地人口环境底线,可以适当的加大广西各城市的旅游业的发展,减少工业方面的污染,在经济产出中多考虑环境因素,让经济增长与环境友好同时进行,建设壮美广西.例如,北海、钦州、防城港等市,可以借助其临海的地理优势,大力发展旅游业,适当减少第二产业的比重.()加强国土空间规划,优化城市土地利用结构通过加强国土空间规划,优化城市土地利用结构,扩大土地收益的同时使城市土地利用与环境相协调,提高城市土地绿色利用效率.()建立相关机制,严格保障执法力度应由政府来主导城市土地绿色利用的进程,对于城市中出现的各种违法违规用地现象,可以适当加大惩罚力度,通过建立激励机制与考核机制,对表现优越的企业给予相应的奖励,激励各类产业积极向土地绿色利用方向靠拢.参考文献卢新海,陈丹玲,匡兵区域一体化对城市土地利用效率的影响:以武汉城市群为例J城市问题,():卢新海,匡兵,周敏城市建设用地利用效率的空间非均衡及影响因素J中国人口资源与环境,():南宁师范大学学报(自然科学版)第 卷胡鞍钢,周绍杰绿色发展:功能界定、机制分析与发展战略J中国人口资源与环境,():M a k o w s k iD,H e n d r i xE,I t t e r s u m M,e ta l Af r a m e w o r kt os t u d yn e a r l yo p t i m a ls o l u t i o n so f l i n e a rp r o g r a mm i n gm o d e l sd e v e l o p e df o ra g r i c u l t u r a l l a n du s ee x p l o r a t i o nJE c o l o g i c a lM o d e l l i n g,():H a l l e u xJM,M a r c i n c z a kS,K r a b b e nE T h ea d a p t i v ee f f i c i e n c yo f l a n du s ep l a n n i n gm e a s u r e db yt h e c o n t r o l o fu r b a ns p r a w l T h ec a s e so f t h eN e t h e r l a n d s,B e l g i u ma n dP o l a n dJL a n dU s eP o l i c y,():V e r b u r gPH,B e r k e lD,D o o r nA,e t a l T r a j e c t o r i e so f l a n du s ec h a n g e i nE u r o p e:am o d e l b a s e de x p l o r a t i o no f r u r a lf u t u r e sJL a n d s c a p eE c o l o g y,():王良健,李辉,石川中国城市土地利用效率及其溢出效应与影响因素J地理学报,():杨浩湖北省城市土地绿色利用效率评价研究J地理空间信息,():梁流涛,雍雅君,袁晨光城市土地绿色利用效率测度及其空间分异特征:基于 个地级以上城市的实证研究J中国土地科学,():葛堃,邹珊,卢新海,等区域一体化背景下城市土地绿色利用效率空间收敛分析:以长江经济带为例J华东经济管理,():李悦,张合兵,张小虎,等基于熵值法和灰色预测模型的城市土地生态安全评价J环境科学与技术,():胡毅,乔伟峰,万懿,等江苏省县域土地利用效益综合评价及其分异特征J经济地理,():E v a l u a t i o na n dS p a t i a lD i f f e r e n t i a t i o nC h a r a c t e r i s t i c so fU r b a nL a n dG r e e nU s eE f f i c i e n c y i nG u a n g x iL I US u j u a na,YANZ h i q i a n gb,WUZ h u a n g j i na,HUC h u x i nb,F E N GS h u l a nb(a C o l l e g eo fN a t u r a lR e s o u r c e sa n dS u r v e y i n ga n dM a p p i n g;b C o l l e g eo fG e o g r a p h i c a lS c i e n c e sa n dP l a n n i n g,N a n n i n gN o r m a lU n i v e r s i t y,N a n n i n g ,C h i n a)A b s t r a c t:R e v e a l i n g t h eg r e e nu t i l i z a t i o ne f f i c i e n c yo f u r b a n l a n d i s c o n d u c i v e t o t h e r a t i o n a l u s eo fl i m i t e du r b a nl a n d,a n dp r o m o t e st h ec o o r d i n a t e da n ds u s t a i n a b l ed e v e l o p m e n to fe c o n o m ya n de n v i r o n m e n t G u i d e db yt h en a t i o n a ld e v e l o p m e n tc o n c e p to fI n n o v a t i o n,C o o r d i n a t i o n,G r e e n,O p e n n i n ga n dS h a r i n ga n dt h ec o n s t r u c t i o no far e s o u r c e s a v i n ga n de n v i r o n m e n t r i e n d l ys o c i e t y,a n db yt a k i n gt h eb u i l t u pa r e a so f p r e f e c t u r e l e v e l c i t i e s i nG u a n g x i a s t h e e v a l u a t i o nu n i t,f r o mt h r e ed i m e n s i o n so fE c o n o m y,S o c i e t y,E n v i r o n m e n t,t h e e v a l u a t i o n i n d e xs y s t e mw a s c o n s t r u c t e db ys e l e c t i n g i n d i c a t o r s,s u c ha sa v e r a g e i n d u s t r i a lw a s t e w a t e r,t o b a c c op o w d e r(d u s t),S Oe m i s s i o n,u r b a ns e w a g e t r e a t m e n t r a t e,a v e r a g eu r b a n f i x e da s s e t i n v e s t m e n t,p e r c a p i t ag r e e na r e ao f p a r k,e t c T h e e n t r o p ym e t h o dw a su s e dt od e t e r m i n e t h e i n d e xw e i g h t,a n dt h ec o m p r e h e n s i v ee v a l u a t i o nm e t h o dw a su s e dt oc a l c u l a t e t h eg r e e nu s ee f f i c i e n c yo fu r b a nl a n d i nG u a n g x i T h er e s u l t ss h o wt h a t:t h eo v e r a l l e f f i c i e n c yo fu r b a nl a n dg r e e nu s e i nG u a n g x i i sn o t h i g ha n ds h o w s a s t e a d yu p w a r d t r e n d,a n d i t i sh i g h e r i ns o u t hG u a n g x i t h a ni nn o r t hG u a n g x i,h i g h e ri nw e s tG u a n g x it 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