城乡建设用地变化：数量、结构和布局

8．1．1 城乡建设用地数量变化

根据2012年威海市土地利用变更调查数据，城乡建设用地面积73 002公顷，占土地总面积的37．10％。其中，城市用地面积16 613公顷，占城乡建设用地面积的22．76％；建制镇用地面积9 133公顷，占城乡建设用地面积的12．51％；农村居民点用地面积35 391公顷，占城乡建设用地面积的48．48％；独立工矿用地面积11864公顷，占城乡建设用地面积的16．25％。

图8－1 威海市城乡建设用地结构

区域城乡建设用地利用变化首先反映在不同用地的面积变化上，可从土地利用变化的幅度和速度两个方面分析。分析变化幅度，可了解城乡建设用地利用变化总的态势。单一土地利用类型动态度表达的是某研究区一定时间范围内某种土地利用类型的数量变化情况，可将其用于分析城乡建设用地利用的变化速度，其算式为

式中：K为研究时段内某土地利用类型动态度；Ua、Ub分别为研究期初、期末某地类的面积；T为研究时段，当T设定为年时，K值即研究区某地类年变化率。

表8－1 2001～2012年威海市土地利用分类变化

由表8－1看出，2001～2012年，城市用地、建制镇用地、农村居民点用地和独立工矿用地分别扩张6 625公顷、3 364公顷、7 191公顷和3 024公顷，农村居民点用地增加幅度最大。就增长速度而言，城市用地年变化率最大，为5．53％。

从增长速度来说，城市用地也是增长最快的，年增长率为7．73％；其次是建制镇用地年增长速度，为4．89％。农村居民点增长速度为2．87％，采矿用地年减少速度为0．12％。

由此表明，2005～2012年威海市的经济快速增长带来了城镇用地的迅猛扩张，城市用地、建制镇用地均增加明显。

8．1．2 城乡建设用地结构变化

与2005年相比，2012年威海市城乡建设用地规模增加了13 508公顷，占全市土地总量比重由10．05％增加到了12．21％。2005～2012年城乡建设用地内部结构也发生了一定程度的变化，其结构变化指数为3．37％。

图8－2 2005年城乡建设用地结构

图8－3 2012年城乡建设用地结构

8．1．3 城乡建设用地利用程度变化

城乡建设用地利用程度主要反映城乡建设用地利用的深度和广度，不仅反映了城乡建设用地利用中土地本身的自然属性，也反映了人类因素与自然环境因素的综合效应。根据刘纪远等提出的土地利用程度的综合分析方法，将土地利用程度按照土地自然综合体在社会因素影响下的自然平衡状态分为若干等级，并赋予分级指数，从而给出土地利用程度综合指数及土地利用程度变化的定量表达式。某研究区域土地利用程度综合指数可表达为

式中：Lj为某研究区域土地利用程度综合指数，Ai为研究区域内第i级土地利用程度分级指数，Ci为研究区域内第i级土地利用程度分级面积百分比，n为土地利用程度分级数。

表8－2 土地利用类型及分级表

一个特定范围内土地利用程度的变化是多种土地利用类型变化的结果，土地利用程度及其变化量和变化率可定量揭示该范围内土地利用的综合水平和变化趋势。土地利用程度变化量和土地利用程度变化率可表达为

式中：La、Lb分别为a、b时间的区域土地利用程度综合指数，Ai为第i级土地利用程度分级指数，Cia、Cib分别为某区域a、b时间第i级土地利用程度面积百分比，ΔLb－a为土地利用程度变化量，R为土地利用程度变化率。如ΔLb－a＞0或R＞0，则该区域土地利用处于发展时期，否则处于调整期或衰退期。

为了便于横向比较，根据土地利用程度综合指数和土地利用程度变化模型，选用2001年和2012年土地利用变更数据，计算2001年、2012年威海市及各市区的城乡建设用地利用程度综合指数和城乡建设用地利用程度变化率。

表8－3 城乡建设用地利用程度变化量与变化率对比

从表8－3可以看出，威海市建设用地利用程度变化率R＝－0．010（R＜0），说明威海市整体城乡建设用地利用处于调整期。从各区县情况看，环翠区、文登市、乳山市城乡建设用地利用程度变化率为正值，均处于发展时期；荣成市的城乡建设用地利用程度变化率为负值，处于调整期。其中，文登市的发展速度最快，环翠区次之，乳山市第三，荣成市最慢。

8．1．4 城乡建设用地利用空间格局变动

研究城乡建设用地利用空间格局，可具体把握城乡建设用地利用现状，其分析结果可反映研究区内土地资源的特点和优劣势，诊断土地利用合理与否，从而为科学利用土地提供科学依据。本书运用景观生态学中的多样性指数、优势度指数、均匀度指数，对威海市城乡建设用地利用空间格局变化进行分析。空间格局指数的大小反映了人类活动对土地利用的干扰程度，随干扰强度增加，土地利用的多样性、均匀度提高，优势度减少。

1．城乡建设用地利用多样性指数（H）

城乡建设用地利用多样性指数可用来描述城乡建设用地类型的丰富和复杂程度，它反映了城乡建设用地利用类型的多少和各类型所占比例。当所占比例差异减小时，多样性上升。其表达式为

H＝－∑（Pi）log2Pi

式中Pi为第i种地类占总面积的百分比。

2．城乡建设用地利用优势度指数（D）

城乡建设用地利用优势度指数用于测度土地利用结构中一种或几种类型支配整个城乡建设用地利用的程度，表达式为(https://www.xing528.com)

D＝Hmax＋∑（Pi）log2Pi

Hmax＝log2m

式中：m为城乡建设用地利用类型的种类。

3．城乡建设用地利用均匀度指数（E）

城乡建设用地利用均匀度指数是描述城乡建设用地利用类型的分配均匀程度，可用Romme相对均匀度计算，表达式为

E＝（H′／H′max）×100％

H′＝－lg∑P2i

H′max＝lgm

式中：H′为修正的Simpson指数，H′max为在给定丰富度T条件下的最大可能均匀度。

表8－4 城乡建设用地利用空间格局指数

（续表）

图8－4 2001～2012年威海市建设用地利用空间格局指数

根据以上模型，计算威海市2001～2012年城乡建设用地利用空间格局指数。从表8－4及图8－4可以看出，威海市城乡土地利用空间格局指数呈阶段性变化：2001～2007年，城乡建设用地利用多样性指数和均匀度指数逐年增加，而城乡建设用地利用优势度指数逐年减少；2008年，城乡建设用地利用多样性指数和均匀度指数较上一阶段减少，城乡建设用地利用优势度指数增加；2009～2012年，城乡建设用地利用多样性指数和均匀度指数逐年增加，而城乡建设用地利用优势度指数逐年减少。由此表明，2001～2007年，威海市城乡土地利用多样性升高，人类活动对城乡土地利用干扰度加大；2008年作为调整年，城乡建设用地利用多样性有所降低，人类活动对城乡土地利用干扰度减少；2009～2012年，城乡土地利用多样性再次提高，人类活动对城乡土地利用干扰度再次加大，这主要是威海市经济发展对各类城乡建设用地的需求增加及开发利用程度的加大所导致的。

8．1．5 城乡建设用地结构和布局变化的社会经济驱动力分析

1．主要社会经济驱动因素分析

一般地，城乡建设用地的增长是经济社会不断发展的必然结果，其中总人口、GDP、人均GDP和固定资产投资等因素对城乡建设用地增长的驱动作用较大。因此，本节主要分析这些因素与城乡建设用地变化的关系。

表8－5 威海市城乡建设用地总规模变化及其主要影响因素基础数据

（1）人口增长的驱动作用

人地关系是土地利用关系的一个重要方面，人口数量的变化直接引起土地利用／覆被的变化，其中城乡建设用地的变化尤为显著。威海市人口数量的增加是引起城乡建设用地增长的一个主要驱动因素。2001年以来，威海市人口增长与城乡建设用地增长之间的相关系数为0．868 6，二者相关性较强；通过弹性系数可以看出，全市每增加1％的人口数，城乡建设用地规模扩展0．2597％。

（2）城镇化的驱动作用

人口非农化是城镇化的一个重要方面，人口的产业转移会引起用地的变化。根据配第克拉克定律，随着经济社会的发展，人口由第一产业逐步向第二产业、第三产业转移。因此，第一产业用地势必随着人口的产业转移逐步向第二产业、第三产业转移，这也就是城乡建设用地的扩张过程。城镇用地为城乡建设用地中的主要用地类型，而影响城镇用地规模的主要指标是城镇化水平，因而城镇化水平也是决定建设用地的主要因素之一。2001年以来，威海市城乡建设用地总量与城镇总人口之间为正相关关系，但城乡建设用地增加速度慢于城市化水平增加速度，总体上来说，威海市城乡建设用地集约利用程度在不断提高。

（3）经济增长的驱动作用

生产总值的快速增长，是威海市经济蓬勃发展的一个重要标志。经济的发展会引起对城乡建设用地需求的增加。通过数量分析表明，威海市生产总值的增长与城乡建设用地增长的相关性较强：2001～2011年，二者的相关系数达0．905 5；从弹性系数看出，全市GDP每增加1％，城乡建设用地增长0．127 7％。

（4）经济发展水平提高的拉动作用

人均GDP反映了区域的经济发展水平。经济发展水平迅速提高，会加大用地需求。数量分析表明，威海市经济发展水平的提高与城乡建设用地增长的相关性较强：2001～2011年，二者的相关系数为0．903 7；从弹性系数看出，全市人均GDP每增加1％，城乡建设用地增长0．032 8％。

（5）投资的驱动作用

全社会固定资产投资的增加会刺激城乡建设用地的增长。2001～2011年，威海市全社会固定资产投资额呈递增态势。数据分析表明，威海市全社会固定资产额的增加与城乡建设用地增长的相关性较强：2001～2011年，二者的相关系数达到0．897 5％；从弹性系数看出，每增加1％的固定资产投资，城乡建设用地增加0．001 6％。

综上所述，威海市经济发展需求、人口的增长、城镇化快速推进及固定资产投资的增加，与城乡建设用地增长紧密联系，在城乡建设用地增长中起到了重要作用。