葛 翔，王亚萍，杨 春，张 斌

（1.四川农业大学管理学院，成都 611130；2.四川省彭州市农村发展局，成都 611930）

金堂县土地利用空间结构定量分析

葛 翔1，王亚萍1，杨 春1，张 斌2

（1.四川农业大学管理学院，成都 611130；2.四川省彭州市农村发展局，成都 611930）

文章以金堂县2009年、2012年土地利用现状二级分类表为依据，采用计量地理模型，选取8个相关指标，从土地利用现状和动态变化2个方面分析土地利用空间结构的特征和规律。研究结果表明：（1）该县土地利用结构多样化特征明显，土地利用集中化程度不高，以耕地-林地-城镇村及工矿用地为组合类型，在耕地、林地、水域用地方面具有区位意义。（2）该县土地利用类型不突出，相对变化差异度不明显，土地利用结构趋于有序变化；区域产业结构调整不明显，应加大土地利用结构的调整力度，促进区域经济和社会的协调发展。

土地利用 空间结构 定量分析 金堂县

土地利用结构是指一定区域内各种土地利用类型在数量上的比例和空间上的布局［1，2］。一个地区的土地利用现状及动态变化在很大程度上，反映该地区的自然资源条件及社会经济的发展状况和结构［3，4］。因此，对区域土地利用结构特征进行定量分析，有利于理解和把握区域社会经济发展现状与结构。

近年来，国内外学者对土地利用结构进行了大量研究，其研究主要包括土地利用数量结构和土地利用空间布局2个方面［5，6］。在土地利用数量结构方面，主要是对模型的优化、方法的创新等进行探索，如土地利用/土地覆被变化［7，8］、土地利用的定量地理分析［9-11］、土地利用空间结构的动态变化过程以及驱动机制研究［12-14］等。在土地利用空间布局方面，主要是利用GIS空间技术和复杂的地理计算平台的引入［15-17］，进行区域土地空间布局的优化研究。大多数学者主要集中对较大行政区域的研究，而对县级区域的研究尚不是很多，且土地利用结构研究的指标和方法，也需要进一步补充和完善。

文章在借鉴前人研究成果的基础上，以金堂县为研究对象，利用2009年、2012年该县土地利用现状二级分类表，选取8个相关指标，从土地利用现状和动态变化2个方面进行定量分析，以期为区域土地资源的合理利用规划和管理提供依据。

1 研究区域概况

金堂县位于成都平原东北部，介于东经104°20´37"～104°52´56"、北纬30°29´10"～30°57´41"之间，幅员面积1 156 km2。东靠中江县，西邻龙泉驿区、青白江区，南接简阳市、乐至县，北壤广汉市。地貌以丘陵为主，占74%，其次为平坝与低山，分别占14.7%和11.3%，地势西北高东南低。该县属亚热带季风气候区，雨量充沛，湿度大，云雾多，日照少，无霜期长，具有春来较早、夏长、秋冬短的特点。中河、毗河、北河穿城而过，金堂素有“天府花园水城”之美誉。

该县辖2个乡、19个镇、42个社区居委会、187个行政村。2012年末，该县户籍人口89.035 5万人，其中农业人口66.107 1万人，占该县总人口的74.25%。2012年该县GDP达202.29亿元，其中第一产业GDP为37.26亿元，占该县GDP的18.42%。

2 数据来源及研究方法

2.1 数据来源

采用2009年、2012年金堂县土地利用现状二级分类表，根据《全国土地分类（过渡期间适用）》的土地利用分类标准，将土地利用现状分为耕地、园地、林地、草地、城镇村及工矿用地、交通运输用地、水域及水利设施用地、其他土地8种类型，并进行土地利用类型统计（表1）。

2.2 研究方法

从土地利用现状和动态变化2个角度，以乡镇区域为基本单元，利用计量地理模型，选取8个指标（表2）对金堂县土地利用空间结构进行定量分析。

3 实证分析

运用上述分析方法，对研究区土地利用数量结构的多样化指数、组合类型和土地利用程度指数进行测算，其结果见表3。对得出的金堂县土地利用多样化指数、集中化指数运用SPSS20软件中的K-Means聚类法进行聚类分析，最后利用ArcGIS10.1得出土地多样化空间分布特征（图1）和土地集中化空间分布特征（图2）。分析比较测算结果，可以看出金堂县所辖21个乡镇的土地利用数量结构存在明显的空间分异特征。

3.1 土地利用空间结构分析

3.1.1 土地利用结构多样化分析

由表3和图1可知，金堂县多样化指数平均值为0.7059，稍低于理论最大值0.8750，说明该县土地利用类型多样化程度处于中上程度，平均水平较高，而各乡镇的多样化指数介于0.4977～0.8006之间，其中五凤镇多样化程度最高，为0.8006；云合镇最低，为0.4977，该镇耕地面积占比高达68%，且主要土地利用类型也为耕地。其中，五凤镇、淮口镇、三星镇、赵镇4个乡镇多样化指数高于该县平均水平，这与金堂县“十二五”规划中集中打造以赵镇、三星镇为中等城市，淮口镇为小城市，五凤镇为重点镇的政策密不可分。栖贤乡、金龙镇、三溪镇等16个乡镇多样化指数低于该县平均水平，但相差不大，说明该县土地利用类型结构多样化特征明显。

表1 2012年金堂县土地利用结构情况 　%

表2 土地利用空间结构评价指标

表3 2012年金堂县各乡镇土地利用现状分析

图1 金堂县土地多样化空间分布特征

图2 金堂县土地集中化空间分布特征

3.1.2 土地利用集中化分析

由表3和图2可以看出，云合镇是该县的土地利用集中化指数最高的地区；高板镇、福兴镇、平桥乡等7个乡镇土地利用具有中高集中化特点；赵镇、官仓镇、土桥镇等9个乡镇土地利用具有中低集中化特点；而土地利用集中化程度最低的为五凤镇、淮口镇、清江镇等4个乡镇。总的来看，金堂县土地利用集中化程度较低，中高、中低土地利用集中化乡镇占大多数。

3.1.3 土地利用组合类型分析

金堂县的土地利用组合类型为耕地—林地—城镇村及工矿用地，这反映金堂县土地利用的整体功能还不够强。从各乡镇的数据来看，官仓镇、淮口镇、五风镇等4个乡镇的土地利用组合类型较为齐全，为4种；云合镇土地利用类型齐全程度最低，土地利用组合类型数仅为1种；赵家镇、竹篙镇、广兴镇等10乡镇土地利用类型组合数为2种，且主要为耕地—林地；三星镇、白果镇、高板镇等其余6个乡镇土地利用主要为耕地—林地（或园地）—城镇村及工矿用地3种类型。

3.1.4 土地利用程度分析

由表3可知，金堂县的土地利用程度指数为279.89，其中赵镇最高，为312.17，其次为清江镇302.63、高板镇298.82，说明其闲置土地相对较少，土地利用程度较高。土地利用程度指数介于280.79～293.97的乡镇有三溪镇、云合镇、平桥乡等7个乡镇，介于259.73～276.29的乡镇有土桥镇、又新镇、转龙镇等11个乡镇，这11个乡镇土地利用程度整体偏低，今后应该注重发挥自身的优势，提高土地利用效率。金堂县为典型丘陵县，耕地与林地面积比重较大，同时各乡镇所处的地理位置不同，自然条件差异明显。因此，土地利用程度分布不均匀，差异较大。

3.1.5 区位意义分析

由表4可以看出，金堂县有7个乡镇的耕地具有区位意义，且大部分地区耕地比重都超过了30%以上；有12个乡镇的园地具有区位意义，其中三星镇园地区位意义更为突出，高达114%；有7个乡镇的林地具有区位意义，其中，淮口镇林地比重超过185%；有5个乡镇的草地具有区位意义，赵镇草地区位意义十分明显，比重超过164%。

金堂县大部分地区城镇村及工矿用地具有较强的区位意义，达10个乡镇；对于交通而言，赵镇、清江镇、官仓镇等8个乡镇，具有较强的区位意义，交通情况比较理想；栖贤乡、福兴镇、三星镇等11个乡镇水域及水利设施用地具有较强的区位意义；五凤镇、淮口镇、三星镇等4个乡镇对于其他用地具有较强区位意义。通过对金堂县地类区位意义分析，明确各乡镇土地利用区位优势和相对重要性，为产业结构调整指明方向。

3.2 土地利用动态分析

3.2.1 土地利用动态度分析

由单一动态度指标计算结果（表5）可知，金堂县近3年来土地利用变化不突出，相较而言其他土地变化较为显著，调查了解发现各乡镇的设施农用地面积在增加，田坎面积在减少，这说明金堂县在加大农业基础设施建设的同时也在大力推进农地整治工程。其次，各乡镇的城镇村及工矿用地、交通运输用地面积都在增加，但增长幅度不大，城镇村及工矿建设用地方面，三星镇增长幅度最大仅为11.82%，而交通运输用地方面，又新镇增长幅度最大仅为20.08%。

三新镇、淮口镇等10乡镇中耕地减少，三溪、竹篙镇等11个乡镇耕地面积增加；园地方面除赵镇、清江镇园地面积增加外，其余乡镇园地面积都减少；而金堂县林地、草地面积都在减少。总体来看，该县农业用地面积减少或者增加的幅度不大。这说明农业产业结构调整还不够优化，没有突出各个乡镇的优势。

3.2.2 土地利用相对变化分析

由表6可知，2009～2012年金堂县各乡镇土地利用类型的相对变化度差异不明显。从土地利用类型角度看，赵镇、三星、广新镇等13个乡镇耕地的变化幅度较大，其中云合镇最大为12.93。原因在于该乡镇进行了大幅度的土地调整，减少其他用地、园地、林地面积，增加了耕地面积，这与该县打造现代农业发展示范区密不可分。林地变化高于该县的有7个乡镇，其中清江镇最大，分析发现该乡镇林地面积在该县占比仅为0.29%，该乡镇调整林地面积增加园地面积，发展园林经济。水域及水利设施用地变化差异显著，有18个乡镇高于该县水平，其中官仓镇变化度高达45.74，这说明金堂县在积极地利用水利优势。

3.2.3 土地利用信息熵变化分析

由图3可知，云合镇、转龙镇、广新镇等13个乡镇∆Hb-a＜0，表明该县土地利用结构趋于有序变化。而其余乡镇土地利用结构趋于无序变化，其中三星镇变化幅度最大为0.0447，其次是官仓镇0.0297，土地利用类型趋于多样化，但是土地利用结构趋于无序化。变化幅度最小的为金龙镇0.0044，其次为白果镇为0.0076，虽然土地紊乱度在增加，但是增加幅度不大，土地利用结构比较稳定。福兴镇的∆Hb-a=-0.0001，隆盛镇的∆Hb-a=-0.0011，表明该地区土地利用趋于有序化变化，应该继续保持对土地利用的合理调整。三星镇、官仓镇、淮口镇3个乡镇的土地利用信息熵指数较大，从土地利用空间结构分析得出这3个乡镇土地利用类型比重差异不大，均衡度较高。但从土地利用结构动态分析的结果看，该3个乡镇土地利用呈无序变化，应该加大对土地利用结构的调整力度。

表4 2012年金堂县土地利用状况区位指数

表5 2009～2012年金堂县各乡镇土地利用动态度

表6 2009～2012年金堂县各乡镇土地利用相对变化率

图3 2009～2012年金堂县各乡镇土地利用信息熵

4 结论与讨论

选取相关定量指标组合从土地利用现状与动态变化2个方面初步探讨了金堂县土地利用空间结构的定量分析，结论如下。

（1）从土地利用现状看，2012年，该县土地利用类型结构多样化特征明显，以耕地-林地-城镇村及工矿用地为组合类型，耕地和林地比重较大，土地利用程度因各乡镇所处地理位置、自然条件差异的不同而分布不均匀，差异较大。

通过对各地类区位意义的分析，得出该县在耕地、林地、水域用地方面具有区位意义，各乡镇应结合自身的区位优势以及地形地貌，进行产业结构的调整，西北部平原乡镇如赵镇、三星镇、清江镇等乡镇可以突出金堂水城特色，发展旅游观光、休闲度假等服务产业；东南部的丘陵区乡镇如竹篙镇、云合镇、广兴镇等乡镇可以发展现代农业示范区。

（2）从土地利用动态变化看，2009～2012年，该县土地利用类型变化不突出、相对变化差异度不明显，土地利用结构趋于有序变化。该县区域社会经济发展和区域产业结构调整不明显，各个乡镇土地利用类型变化差异不明显，应该充分发挥各乡镇的土地区位优势，着力打造“一村一品”，促进产业的优化升级进而实现区域社会和经济的协调发展。

文章从土地利用现状和土地利用动态变化定量分析了金堂县土地利用空间结构特征，有利于更加科学地划分土地利用分区，为编制金堂县土地利用总体规划提供基础依据。区域土地利用结构受地方土地利用政策等难以量化的社会经济因素的影响较大，而该文并未涉及这些，因此在土地利用结构成因以及驱动机制的研究方面还需进一步进行研究。

［1］ 王万茂.土地规划学.北京：农业出版社，1983：63～65

［2］ 李超，张凤荣，宋乃平，等.土地利用结构优化的若干问题研究.地理与地理信息科学，2003，19（2）：52～55

［3］ 陈其春，吕成文，李壁成，等.县级尺度土地利用结构特征定量分析.农业工程学报，2009，（01）：223～231

［4］ 董廷旭，张新合，李才全，等.县级尺度土地利用结构空间分异特征研究——以四川梓潼县为例.西南科技大学学报，2011，（04）：45～53

［5］ 马世发，蔡玉梅，念沛豪，等.土地利用规划模型研究综述.中国土地科学，2014，28（3）：34～38，51

［6］ 王群，王万茂. 中国大陆地区土地利用结构研究进展.中国土地科学，2015，（8）：10～15

［7］ 刘晓娜，封志明，姜鲁光，等.西双版纳土地利用/土地覆被变化时空格局分析.资源科学，2014，（02）：233～244

［8］ 冯仕超，高小红，亢健，等.西宁市30多年来土地利用/土地覆被变化及城市扩展研究.干旱区研究，2012，（01）：129～136

［9］ 宋戈，孙丽娜，雷国平.基于计量地理模型的松嫩高平原土地利用特征及其空间布局.农业工程学报，2012，（03）：243～250

［10］ 白丽娜，王冬艳，张渝庆，等.基于计量地理模型的长春市土地利用空间结构分析.东北师大学报（自然科学版），2011，（02）：145～150

［11］ 周泽丽，周文佐，伦丹，等. 三峡库区长寿段土地利用空间结构定量分析.西南师范大学学报（自然科学版），2015，（05）：127～134

［12］ 孙晓芳，岳天祥，范泽孟.中国土地利用空间格局动态变化模拟——以规划情景为例.生态学报，2012，（20）：6 440～6 451

［13］ 朱光明.长春市土地利用结构变化及优化研究.东北师范大学，2012

［14］ 张荣天.宁镇扬丘陵区土地利用空间结构的动态演变——以江苏省镇江市为例.水土保持通报，2014，（04）：255～259，263

［15］ Chen Y M，Li X，Wang S J，et al. Defining agents’behaviour based on urban economic theory to simulate complex urban residential dynamics .International Journal of GeograpHical Information Science，2012，26 （7）：1155 ～ 1172

［16］ Santé I，García A M，Miranda David，et al. Cellular automata models for the simulation of real～world urban processes： A review and analysis .Landscape And Urban Planning，2010，（96）： 108 ～ 122

［17］ 彭冲，陈乐一，韩峰. 新型城镇化与土地集约利用的时空演变及关系.地理研究，2014，（11）：2005～2020