宁夏建设用地变化及其经济社会驱动力因素研究.pdf

第 卷 第期宁夏大学学报(自然科学版)年月V o l N o J o u r n a l o fN i n g x i aU n i v e r s i t y(N a t u r a lS c i e n c eE d i t i o n)J u n 文章编号:()宁夏建设用地变化及其经济社会驱动力因素研究程丹,魏纪原,孙鸿睿(宁夏自然资源勘测调查院,宁夏 银川 ;国家能源集团 宁煤红柳煤矿,宁夏 银川 )摘要:基于信息熵模型分析 年宁夏建设用地的结构变化,通过灰色关联度模型探究建设用地变化的驱动因素,取人口总量、地区生产总值等 项社会经济指标,对影响建设用地变化的驱动因素进行分析结果表明,年,宁夏建设用地结构趋于无序发展,年,建设用地分类发展趋于均衡,结构均质性增强地方财政收支、人均G D P、地区生产总值、全社会固定资产投资总额等与社会经济紧密相连的指标,是影响建设用地变化的主要驱动因子关键词:建设用地;信息熵;灰色关联度;驱动因子;宁夏分类号:(中图)F 文献标志码:A收稿日期:基金项目:宁夏自然科学基金资助项目(AA C )作者简介:程丹(),女,硕士,主要从事土地资源管理、土地规划、遥感等研究,(电子信箱)c u m t c d c o m土地是人类生存和发展的物质资源,人类活动离不开土地资源的支撑土地利用结构的数量和空间格局是土地利用的直观表现,是人类长期作用的结果土地利用结构的合理性,对社会经济的可持续、有序发展以及土地资源的合理配置具有重要作用近年来,国内学者基于不同的视角,从城市土地结构合理性、土地利用结构地域差异、土地利用结构演变、土地利用效率等方面,通过信息熵模型对土地利用结构进行大量的研究在土地利用结构的变化中,建设用地的变化对社会发展具有决定性作用文献显示,有关土地利用结构的变化研究较多,但有关建设用地的变化分析不多笔者基于历年土地 利用现状,通过信息熵 模型,重点剖 析 年宁夏建设用地的变化情况,并分析影响宁夏建设用地结构变化的经济社会驱动因素,从而掌握宁夏建设用地的发展趋势及其阶段性发展特点探究全区建设用地结构变化的主要原因及驱动力,可为优化宁夏建设用地结构、促进建设用地合理发展研究提供参考研究区宁夏位于中国的西北内陆,东邻陕西省,西、北部接内蒙古自治区,南与甘肃省相连宁夏土地总面积 万k m,下辖个地级市、个市辖区、个县级 市 和 个 县 年,宁 夏 实 现 生 产 总 值 亿元,第一、二、三产业的比值为 ,第二产业所占比例较大总的来看,宁夏的经济发展落后,交通较为闭塞,区内各城市经济体量差距较大,各地市发展不均衡 研究方法 信息熵模型为进一步分析宁夏建设用地结构的变化情况,笔者通过信息熵模型,用信息熵和均衡度的变化衡量建设用地的结构变化信息熵可度量土地利用系统的有序性,反映土地利用类型的变化趋势,在土地利用系统研究中是重要的状态特征量构建建设用地结构信息熵,作为建设用地类型多样性和复杂性的量度,其反映的是建设用地中各土地利用类型的动态演变规律及转换程度参考S h a n n o nW e i n e r指数,建设用地的结构信息熵(H)的计算公式:HNi(Pil nPi),()式中:Pi为第i类建设用地面积占建设用地总面积的比例H越大,表示土地利用系统的有序程度越低 为消除不同土地利用职能数对土地利用结构信息熵解释能力造成的削弱,在信息熵的基础上引入第期程丹等:宁夏建设用地变化及其经济社会驱动力因素研究均衡度的概念,以描述建设用地类型之间面积大小的差异和各职能地类的结构格局,其计算公式:JH/Hm a xNi(Pil nPi)/l nN,()式中:J为 均 衡 度,为 实 际 信 息 熵 与 最 大 信 息 熵Hm a x的比值,数值为J越大,说明建设用地系统的均衡性越强 基于均衡度构建优势度的概念,其计算方法:IJ,()式中:I为优势度,反映区域内建设用地受各建设用地类型的支配程度,与均衡度的意义相反 灰色关联度分析通过相关系数判别个因素之间的关联程度时,通常认为个因素之间的相关程度是对等的,但这与实际情况并不完全符合为克服统计相关分析的缺陷,通过灰色关联度分析法对宁夏建设用地面积变化的驱动因子进行分析灰色关联度分析法中的关联系数i(k)由下式算出:i(k)m i nim i nk|y(k)xi(k)|m a xim a xk|y(k)xi(k)|y(k)xi(k)|m a xim a xk|y(k)xi(k)|,()式中,为,上的灰数,文中取 已知关联系数,关联度i的计算:iNNii(k),()式中,i越接近,说明关联程度越高根据范建刚等 的研究,将各个影响因子的灰色关联度分为弱关联度、中关联度、强关联度个等级(表)表灰色关联度分级体系i关联等级i 弱 i 中i 强 建设用地结构及驱动因素 基于信息熵的建设用地结构变化根据信息熵模型,以 年宁夏土地利用现状为基础,计算宁夏建设用地的信息熵(H)、均衡度(J)和优势度(I)(表)由表可知,在 年,H从 年的 上升到 年的 ,J从 年 的 上 升 到 年 的 ,表明该期间 宁 夏 的 建 设 用 地 处 于 扩 张 状态,建设用地系统结构的均衡性增强,单一建设用地类型 的 优 势 度 降 低,建 设 用 地 系 统 趋 于 无 序发展表宁夏建设用地的构成及其变化年份pS/城市建制镇村庄采矿用地风景名胜及特殊用地铁路用地公路用地机场用地管道运输用地水库水面水工建筑用地HJI 注:pS为各类建设用地占总建设用地的比例针对熵值的变化情况,将研究期分个阶段:第一阶段为 年,H,J都呈现持续上升的趋势,表明该期间宁夏建设用地各类面积比例出现相对较大幅度的变化,建设用地的均衡性增强,一种或几种优势宁夏大学学报(自然科学版)第 卷地类的主导作用减弱,建设用地的结构趋于无序发展;第二阶段为 年,H,J降低,I增强,说明在 年,各类建设用地所占面积差距变大,建设用地布局的有序程度有所提高,结构得以优化,一种或几种优势地类的主导作用相对突出结合建设用地总量变化,年,宁夏建设用地面积年均增加 h m,年,建设用地增加 h m,较 年均增幅减少可见,年,宁夏建设力度较大,发展趋于无序,而 年,城市发展速度放缓,引导和控制措施有效实施,建设用地分类发展趋于均衡,结构均质性增强根据宁夏土地利用变更调查数据,在 年,全区城乡建设用地、交通运输用地的面积都呈现增加的趋势,其他建设用地的面积在 年呈增加趋势,但在 年面积减少 h m在研究期内,全区城乡建设用地和其他建设用地面积占建设用地的总面积比例均呈现降低的趋势,而交通运输用地的面积占建设用地总面积的比例呈现增加的趋势因其他建设用地面积在建设用地中所占的比例最小,可忽略其面积变化对全区建设用地结构变化的影响城乡建设用地面积占全区建设用地总面积的比例较大,交通运输用地面积的占比次之,而在城乡建设用地中,建制镇和村庄的面积所占比例变化较明显,故建制镇、村庄和交通运输用地面积的变化可能是引起全区建设用地结构变化的主要原因 建设用地变化的驱动因素自然资源条件和社会经济水平等因素影响土地利用的结构变化,而自然资源条件在长时期内对土地利用结构有一定的导向作用,但短期内对其影响微乎其微社会经济水平可在短期内对土地利用结构产生较大影响,是土地利用结构变化的主要动因所在经济发展和建设用地的关系密切,经济发展对建设用地的类型和格局产生影响同样,建设用地的数量、质量影响并决定着区域经济发展的轨迹社会经济与建设用地是相互影响、相互依存的,因此笔者主要分析建设用地与社会经济因素的关联度由于社会经济因素涉及诸多具体指标,这些指标对土地利用变化的影响错综复杂,且指标之间又存在着一定的关系,因此,在考虑指标选取时,不仅要全面,而且要尽可能避免重复结合指标的可获得性、准确性、全面性和研究区实际现状,研究选择人口总量、全区生产总值、全社会固定资产投资总额等 项社会经济指标,分析建设用地面积与社会经济关系的关联情况建设用地面积变化与社会经济因素相关指标的关联程度见表表 建设用地面积变化与社会经济因素相关指标的关联度指标因子单位灰色关联度关联度等级人口总量万人 强地区生产总值亿元 强人均G D P元/人 强全社会固定资产投资总额亿元 强地方财政总收入亿元 强地方财政支出亿元 强社会消费品零售总额亿元 强城镇居民人均可支配收入元 中农村居民人均可支配收入元 强房地产开发投资亿元 强交通运输线路里程k m 中注:数据来源于历年 宁夏统计年鉴由表可知,建设用地面积变化与城镇居民人均可支配收入、交通运输线路里程的关联度为中,与其他个指标的关联度均为强,说明建设用地变化驱动因素的选取合理在选取的 个指标因子中,地方财政总收入、人均G D P、地方财政支出、地区生产总值、全社会固定资产投资总额,都是与社会经济发展紧密相连的指标,与建设用地面积变化的关联程度都位于前列,在关联程度排在前位的指标中,占据个可见,经济发展与建设用地面积变化之间的相互影响较大,二者的相关性较强,说明宁夏经济的发展促使了建设用地面积的增加,而建设用地的扩增对宁夏社会经济的发展也起到了一定的促进作用建设用地面积变化与社会消费品零售总额、农村居民人均可支配收入为强关联度,与城镇居民人均可支配收入为中关联度可以看出,消费水平和居民收入的上涨与建设用地面积变化的关联度弱于经济发展与建设用地面积的关联度,没有经济发展对建设用地面积的影响大另外,可支配收入增加促进消费能力的增加消费倾向表明,消费者在满足基本消费需求后,剩余的货币收入投放于享受型消费项目,促使居民生活质量提高,也进一步增大了对住宅、交通、广场、公园等的需求农村居民人均可支配收入与建设用地的关联度大于城镇居民人均可支配收入,说明宁夏农村近几年发展较为明显,在完善各项公共服务设施方面投入较大建设用地与人口总量之间存在着强关联度人第期程丹等:宁夏建设用地变化及其经济社会驱动力因素研究口增长与建设用地面积变化的相关性较大,主要是由于人口增长占据了大量的土地人口的不断增长给建设用地带来的压力不断加大,自住型住房的需求量增大同时,与人类生活密切相关的工厂企业、医疗教育、公共服务设施等用地规模都相应增加,也导致建设用地面积所占比例逐年增加建设用地与房地产开发投资也为强关联度,说明宁夏近几年建设用地的扩张,与房地产产业的发展也颇为相关随着经济社会的发展向好,居民人均可支配收入增加,人民生活水平日益提升,给住房消费提供了“原动力”,除自住型住宅需求量加大外,改善型住宅和投资型住宅也不断增加宁夏近几年房地产市场持续健康发展,已逐步成为宁夏经济快速发展的一个新的增长点,成为带动宁夏经济快速发展的动力之一建设用地与交通运输线路里程数的关联度是 个指标因子中关联度最低的说明交通与社会经济发展、收入消费水平、人口增长等对于建设用地变化的影响相比,略逊一筹建设用地与交通运输线路里程数的关联度虽较其他指标低,但与建设用地的关联度等级为中,说明优越的交通区位能够推动区域建设用地的增长,同时也一定程度上带动邻近地区建设用地的扩张结论与展望 结论)年,宁夏建设用地结构信息熵与均衡度先增加后下降,建设用地的结构发展由“无序”趋向“有序”可见,宁夏整体发展由迅猛到稳定,对于建设用地发展的引导控制已初见成效,已渐由数量发展向质量发展转型,但建制镇、村庄的面积仍在建设用地结构中占比较大,建议辅以乡村振兴的发展机遇助推城镇村的高质量发展)社会经济发展指标对建设用地变化的驱动力较大在选取的 项社会经济指标中,除城镇居民人均可支配收入和交通运输线路里程数为中,其他指标的关联度都为强可见,经济发展对于建设用地变化的推动作用较大,在保证城市正常发展的前提下,应避免经济发展致使建设用地摊大饼式盲目扩张,要注重土地节约集约利用,统筹兼顾发展与保护,从而实现区域合理与可持续发展)从建设用地的年变化量看,宁夏近几年建设用地增加量呈现逐年减少的趋势,新增建设用地规模逐年缩减未来应注重建设用地从量升到质升的转变,积极引导工业项目向园区集中,鼓励对现有工业用地转型改造升级,强化内部挖潜和低效用地再开发,切实提高土地建设的利用效率 展望)建设用地的结构变化除受社会经济因素影响外,还存在政策导向以及自然因素的影响文中只分析经济因素对建设用地的影响,但未融入政策及自然因素,下一步将结合政策研究,融入自然因素,对建设用地变化进行更深入的分析)文中的建设用地研究仅在省级层面,对宁夏各县区层面未展开分析在今后的研究中,要加强对于市县级层面的分析,从底层层面深抓建设用地变化趋势,透彻掌握影响其变化的原因,以期为自然资源可持续利用的政策制定提供参考参考文献:谭术魁,朱祥波,张路基于计量地理模型和信息熵的湖北省土地利用结构地域差异研究J地域研究与开发,():G ON GP e n g C h i n an e e d sn o f o r e i g nh e l p t o f e e d i t s e l fJ N a t u r e,():卢新海,李周密基于信息熵和基尼系数的城市土地结构合理性分析 以湖北省为例J资源开发与市场,():林耀奔,杨小雄,周姣娣中西部欠发达城市土地利用结构地域差异研究 以河池市为例J国土与自然资源研究,():于雪丽,郭欢欢,李灿,等基于信息熵的重庆市土地利用结构时空演变及其驱动因素分析J江苏农业科学,():邹尚君,曾忠平湖北省市县城市土地利用结构特征与效率测度J中国房地产,():黄华丽长沙市土地利用结构和效率变化及其关联度分析D长沙:湖南师范大学,李文波,杨钢桥基于信息熵的城市土地利用结构演变分析 以武汉市为例J国土资源科技管理,():陈彦光,刘继生城市土地利用结构和形态的定量描述:从信息熵到分数维J地理研究,():陈彦光,刘明华城市土地利用结构的熵值定律J人文地理,():唐静波昭通市 年建设用地变化特征及其利用集约度研究D昆明:云南财经大学,李瑶,李久林,童亮安徽省建设用地时空结构变化及影响因素研究J资源开发与市场,():刘海军,闫俊杰,崔东,等伊宁市土地利用结构变化及人文驱动因子分析J云南大学学报:自然科学版,():范建刚,谢斌西北五省区粮食生产灰色关联比较分析J干旱区资源与环境,():宁夏大学学报(自然科学版)第 卷R e s e a r c ho nt h eC h a n g e so fC o n s t r u c t i o nL a n d i nN i n g x i aa n dI t sE c o n o m i ca n dS o c i a lD r i v i n gF a c t o r sC h e n gD a n,W e iJ i y u a n,S u nH o n g r u i(N a t u r a lR e s o u r c e sS u r v e ya n dI n v e s t i g a t i o nI n s t i t u t eo fN i n g x i a,Y i n c h u a n ,C h i n a;N i n g m e iH o n g l i uC o a lM i n eo fN a t i o n a lE n e r g yG r o u p,Y i n c h u a n ,C h i n a)A b s t r a c t:B a s e d o n t h ei n f o r m a t i o n e n t r o p y m o d e l,t h e a r t i c l e a n a l y z e d t h e s t r u c t u r a lc h a n g e s o fc o n s t r u c t i o nl a n di n N i n g x i af r o m t o ,a n de x p l o r e dt h ed r i v i n gf a c t o r so fc o n s t r u c t i o nl a n dc h a n g e sw i t ht h eg r a yc o r r e l a t i o n m o d e l I t w a sf o u n dt h a tf r o m t o ,t h es t r u c t u r eo fc o n s t r u c t i o nl a n d i nN i n g x i a t e n d e dt od e v e l o pd i s o r d e r l y I n ,t h ed e v e l o p m e n to fc o n s t r u c t i o nl a n dc l a s s i f i c a t i o nt e n d e dt ob eb a l a n c e d,a n ds t r u c t u r a lh o m o g e n e i t yi n c r e a s e d I ts e l e c t e d s o c i o e c o n o m i ci n d i c a t o r s,s u c ha s t o t a l p o p u l a t i o na n d r e g i o n a lG D P,t oa n a l y z e t h ed r i v i n g f a c t o r s a f f e c t i n g t h e c h a n g eo fc o n s t r u c t i o nl a n d T h er e s u l t ss h o w e dt h a t t h e i n d i c a t o r ss u c ha s l o c a l f i s c a l r e v e n u e sa n de x p e n d i t u r e s,p e rc a p i t aG D P,r e g i o n a lG D P,a n dt o t a l i n v e s t m e n ti nf i x e da s s e t so ft h ew h o l es o c i e t y,w h i c h w e r ec l o s e l y l i n k e dt ot h es o c i a le c o n o m y,w e r et h em a i nd r i v i n gf a c t o r sa f f e c t i n gt h ec h a n g e si nc o n s t r u c t i o nl a n d K e yw o r d s:c o n s t r u c t i o nl a n d;i n f o r m a t i o ne n t r o p y;g r e yc o r r e l a t i o n;d r i v i n gf a c t o r s;N i n g x i a(责任编辑高继红)(上接第 页)O nC h a r a c t e r i s t i c so fM i c r o b i a lC o mm u n i t y i nS u b p l a t e a uW a s t e w a t e rT r e a t m e n tS y s t e mL iZ h i t i a n,S u nH o n g w e i(S c h o o l o fE n v i r o n m e n t a l a n dM u n i c i p a lE n g i n e e r i n g,L a n z h o uJ i a o t o n gU n i v e r s i t y,L a n z h o u ,C h i n a;S c h o o l o fE n v i r o n m e n t a l a n dM a t e r i a lE n g i n e e r i n g,Y a n t a iU n i v e r s i t y,Y a n t a i ,C h i n a)A b s t r a c t:T h eI l l u m i n a h i g h t h r o u g h p u ts e q u e n c i n gt e c h n o l o g y w a sa p p l i e dt o s t u d yt h e m i c r o b i a lc o mm u n i t ys t r u c t u r e o f w a s t e w a t e rt r e a t m e n tp l a n t si n s u b p l a t e a u g r o u p a n d c o n t r o lg r o u p,a n dr e d u n d a n c ya n a l y s i s(R D A)w a su s e dt oe x p l o r et h e m a i ne n v i r o n m e n t a lf a c t o r sa f f e c t i n g m i c r o b i a lc o mm u n i t y T h er e s u l t ss h o wt h a t t h em i c r o b i a l d i v e r s i t ya n dr i c h n e s so f s u b p l a t e a us l u d g es y s t e m w e r el o w e r t h a nt h a to fc o n t r o lg r o u p;t h em i c r o b i a lc o mm u n i t i e si nt h es u b p l a t e a ug r o u pd i f f e r e df r o mt h ec o n t r o l g r o u p,w i t hT h a u e r a,D o k d o n e l l a,a n dF e r r i b a c t e r i u mb e i n gt h ep r e p o n d e r a n tg e n e r a i nt h es u b p l a t e a ug r o u p;a n dt h ea b u n d a n c eo fn i t r o g e na n dp h o s p h o r u sr e m o v i n gb a c t e r i a i nt h es u b p l a t e a ug r o u pw a sh i g h e r t h a nt h a t i nt h ec o n t r o lg r o u p p Ha n dd i s s o l v e do x y g e na r et h em a i ne n v i r o n m e n t a l f a c t o r sa f f e c t i n gt h em i c r o b i a l c o mm u n i t y K e yw o r d s:s u b p l a t e a u;a c t i v a t e ds l u d g e;m i c r o b i a l c o mm u n i t y;e n v i r o n m e n t a l f a c t o r s(责任编辑高继红)