城市土地可持续利用评价指标体系与方法——以重庆市为例
(1.西南大学地理科学学院，重庆，400715；2.西南大学三峡库区生态环境重点实验室，重庆，400715；3.西南大学三峡库区经济社会研究中心，重庆，400715)
文摘:基于城市土地可持续利用的概念，对城市土地利用系统进行了定量化、科学化的评价。从土地生产力、生产稳定性、资源环境保护、经济可行性和社会可接受性五个方面建立了城市土地可持续利用的评价指标体系，并用数学方法进行了初步研究。以重庆市为例，对该市2000-2004年的土地可持续利用进行了纵向分析和评价。结果表明，重庆市土地可持续利用水平在不断提高。根据评价结果，分析了重庆市城市土地可持续利用中存在的问题，并提出了促进城市土地可持续利用的几点措施。
关键词:城市土地可持续利用；指标体系；协调函数法；纵向综合评价
中国目前正处于城市化的起飞阶段。从1978到1998，中国城市数量从223个增加到668个，城市化水平也从17.9%增加到30.4% [1]。城市化水平的提高促进了中国经济的快速发展，解决了农村大量的剩余劳动力。但目前，由于体制和管理原因，我国城市化进程中存在城市规模增长不合理、土地利用效率低下、土地利用结构不合理、土地闲置严重、环境质量下降、公平问题未得到处理等问题。
中国出版的《中国人民* * *和中国21世纪议程》中“促进稳定人居环境的发展”一章提出了人居环境可持续发展的八项具体内容:①为所有人提供适足的住房；(2)改善人居环境管理，特别强调城市管理，要求通过各种手段创新城市规划，解决环境和社会问题；③促进可持续土地利用的规划和管理；④推进供水、排污、排水、固废管理等环境基础设施的统一建设；⑤在人居环境中推广可循环利用的能源和交通系统；⑥加强灾害易发地区人居环境的规划和管理；⑦促进可持续建筑业活动的基础；(8)鼓励开发人力资源，提高人类住区发展能力。以上八个方面实际上对人居环境的可持续发展提出了具体的要求，也对人居环境中土地的可持续利用提出了相应的要求。因为人类住区、城市和城市土地利用系统的可持续发展是密切相关的。
在我国城市土地利用过程中，实现自然条件适宜性、经济有效性、社会可接受性、公平性和生态环境质量，保持城市土地利用系统在时间上有序延伸的合理状态，是我国城市土地利用系统可持续发展的基本理念[2]。本文对城市土地利用系统进行了定量和科学的评价，从土地生产力、生产稳定性、环境资源保护性、经济可行性和社会可接受性五个方面建立了城市土地可持续利用评价指标体系，并用数学方法进行了初步研究。以重庆市为例，对城市土地可持续利用状况进行了纵向分析和评价。
1构建城市土地可持续利用评价指标体系
1.1评价指标体系的构建原则
评价指标体系的建立，实际上是在充分分析被评价对象基本结构和特征的基础上，模拟被评价对象的运行机制。客观的土地利用系统本身是科学的、全面的、动态的。因此，评价指标体系的设计既要符合评价体系的一般原则，又要概括被评价对象的基本结构和特征[2]。
1.1.1科学
为了确保评价结果符合客观实际，将在科学的基础上建立指标体系，采用能够充分反映土地可持续利用内在机理的分析模型，提出能够反映城市土地可持续利用含义和目标实现程度的指标，特别注意建立指标之间的逻辑关系。
1.1.2全面系统
可持续利用是一个系统性、综合性的要求，指标体系将综合反映城市土地可持续利用的各个方面，包括人口、资源、环境、经济和社会及其协调性，使评价目标层、准则层、指标层和元指标层形成一个鲜明的有机整体。
1.1.3动态
城市土地的可持续利用既是一个目标，也是一个过程。因此，指标体系的建立将具有动态模拟性。动态指标综合反映了城市土地可持续利用的现状、特点和趋势。
1.1.4代表性和简明性
指标的选取应强调典型性和代表性，避免选取含义相近的衍生指标、重复或与其他指标组合，使指标体系相对简单易用[3]。
1.1.5可用性
在指标的选取上，要注意指标的可操作性，即注意所选取的指标在现有的技术经济条件下能否得到。
1.1.6可比性
可比性要求系统内各指标具有可比性，可比性是获得准确结果的基础和前提。
1.2指标体系的构建
指标体系的形成有几种方法，如PSR法、系统分析法、目标分解法、可持续利用三效益分析法等。这里选择目标分解法来构建评价指标体系。为了从整体上把握和设定评价的基本点，根据建立指标体系的一般原则和城市土地可持续利用评价的基本目标，设计了评价指标体系的基本框架。该框架遵循FAO《FESLM》的一般原则，从土地生产力、生产稳定性、经济可行性、资源环境保护和社会可接受性五个方面设置评价指标。根据重庆市城市土地利用的实际情况，从这五个方面选取了53个因子参与农作物的评价，建立了重庆市城市土地可持续利用评价指标体系(表1)。
表1重庆市城市土地可持续利用评价指标体系
2城市土地可持续利用综合评价方法
在评价指标体系的基础上，结合评价对象的实际情况，选择一定的分析方法进行基本判断，并对评价结果进行分析研究，形成评价结论。
2.1索引数据收集
通常，有以下方法来收集索引值。
(1)检验法是指通过检验野外样本点，从统计分析处理后的样本数据中推断出整个区域的数据。
(2)调查法是指通过专家和实地调查获得相应的评价指标数据。
(3)根据统计数据确定，是指通过查阅官方公布的统计数据获取数据。
(4)遥感法通过遥感测量分析的手段获取评价数据。一般来说，自然资源的指标可以通过专家咨询和科学实验来收集；社会经济指标主要通过社会调查和统计数据获取数据；环境指标主要通过科学实验获得[2]。
2.2评价指标的量化和标准化
评价指标有的是定性的，有的是定量的，有时定量的指标值本身并不是评价所需要的值，所以需要对评价指标进行量化和换算。对于定性的社会指标，一般采用调查和专家咨询来解决。如将土地规划的公众参与程度分为十个等级:0 ~ 10 * * *，采用实际调查和专家咨询相结合的方式对调查年度的指标进行评分。
评价指标的标准化可采用范围标准化、百分比标准化、模糊数学法、幂转换法、分级计分法等。这里采用的是百分比标准化[2]。评价因素和评价对象之间有三种情况:
(1)正相关，即因子指数值越大，越能反映连续的情况；
(2)反比关系，即因子指数值越大，反映持续情况越差；
(3)适度关系，即因子指标值，在适度值上的持久性最好。针对这三种情况，因素指标的标准化处理公式如下:
(1)积极因素:
土地信息技术创新与土地科技发展:2006年中国土地科学学会学术年会论文集。
(2)逆向因素:
土地信息技术创新与土地科技发展:2006年中国土地科学学会学术年会论文集。
(3)温和因素
设x是一个因子的中值:
当Xi≥X时，
土地信息技术创新与土地科技发展:2006年中国土地科学学会学术年会论文集。
当Xi≤X时，
土地信息技术创新与土地科技发展:2006年中国土地科学学会学术年会论文集。
式中:处理后某一因子的指数值；Xi是治疗前某一因子的指标值；Xmin是治疗前某一因子的最小指数；Xmax是治疗前某一因素的最大指数。
各项指标的目标值是结合国际标准、设计规范、统计数据和经验数据确定的。比如参考国家可持续发展标准、区域十五规划、2010远景规划、城镇土地分类与规划建设用地标准等。通过计算得到的各单项指标的标准化值见表2。
2.3指标权重的确定
由于上述53个元指标对城市土地可持续利用的贡献不同，因此需要确定各个指标的权重。确定权重的方法有很多，如专家打分法、回归系数法、灰色关联分析法、层次分析法、主成分分析法和相对权重法等。其中，层次分析法(AHP)是一种多层次的权重分析决策方法，它基于系统论中的一个重要原理——系统的层次性。将城市土地利用系统视为一个大系统，对诸多因素进行分析，划分各因素的有序层次。然后请专家对各层次的因素进行客观评判，再据此给出相对重要性的量化表达，然后建立数学模型，计算出各层次各因素相对重要性的权重值，并进行排序。最后根据排序结果做出规划决策，选择解决问题的措施[4]。
(1)明确问题，构建层次分析法(AHP)。应用层次分析法，首先要从众多复杂的因素中选出最重要的关键评价指标，并根据它们之间的制约关系构建多层次的指标体系(见表1)，根据层次进行层次分析。一般可分为目标层、准则层、指标层和元指标层。
(2)构造判断矩阵。
(3)邀请专家填写判断矩阵。
(4)对分层文档进行排序。其实质是求单目标判断矩阵的权重，即根据专家填写的判断矩阵，计算与其相关的要素在该层次的重要程度排序的权重。
(5)等级的总排序和一致性检查。通过这种方法，可以获得每个元索引的权重值(表2)。
表2重庆市城市土地可持续利用评价指标的标准化值和权重
注:表中数据根据《重庆统计年鉴2001》、《重庆统计年鉴2002》、《重庆统计年鉴2003》、《重庆统计年鉴2004》、《重庆统计年鉴2005》及实地调查数据计算。
2.4土地可持续利用综合评价
评价土地可持续利用的方法很多，如人工神经网络法、协调函数法、复合生态系统场论、层次分析法、模糊评价法、多目标权函数法、SPSS建立的回归模型、ARCH和ARIMA的时间序列分析法等。本文采用二次综合的协调函数法对土地可持续利用进行纵向评价[5]。准则层中各元指标之间的综合评价函数为:
土地信息技术创新与土地科技发展:2006年中国土地科学学会学术年会论文集。
二级综合评价函数是:
T=T C1 +T C2 +T C3 +T C4 +T C5
其中w代表各指标的权重，T为土地可持续利用的协调度，0≤T≤1。不同的t值具有不同的土地可持续利用程度。评价结果及相应的土地可持续利用程度见表3和表4。
表3重庆市城市土地可持续利用评价结果(2000 ~ 2004年)
表4 T协调度区间标准及相应的土地可持续利用程度
3评估结果分析
研究表明，从2000年到2004年，重庆市城市土地可持续利用程度从最初的可持续利用发展到基本可持续利用，进而步入可持续利用阶段，城市土地可持续利用程度有所加快。在这五年中，土地的生产力和社会接受度略有提高，但生产的稳定性和资源环境的保护并没有太大的变化。对改善城市土地可持续利用的最大贡献是经济可行性，从2000年到2004年加速了这一工作。土地经济可行性的提高，说明这个城市土地的经济价值提高了，即单位土地面积上第二产业和第三产业的产值提高了，由于市场经济的发展，城市土地本身的价值也得到体现。土地生产率略有提高，说明随着城市化水平的提高，人流、物流、建筑能力都有所增加。社会可接受度略有提高，说明人们的生活条件有所改善，这是可持续发展公平原则的体现。同时，土地制度逐步完善，人民参与土地规划和土地政策的程度提高。生产的稳定性和资源环境的保护没有太大的变化，这是重庆城市土地可持续利用中的一个问题。产量稳定性变化不大，说明这个城市的用地规模和用地结构并没有以预期的速度向好的方向发展。由于各行各业用地量大，土地供需矛盾十分突出，城市规模不合理，土地利用结构亟待优化。资源环境保护变化不大，说明资源压力仍然很大，城市环境问题和三废问题需要更好地解决。
针对上述城市土地利用过程中存在的问题，未来该市土地可持续利用应采取以下措施:①控制城市土地的不合理增长，采取有效措施，适度发展外围组团，改变人口和产业过于集中于主城区的现状；(2)合理调整土地利用结构，增加城市绿化面积，实行平面绿化和垂直绿化相结合，尽可能利用坡地和屋顶改善生态环境；③采取切实措施防止污染和破坏生态环境，调整城市大容量、重污染企业用地，增加城市污染治理设施用地；倡导“以人为本”的原则，鼓励建设经济适用房和廉租房，限制建设豪宅和别墅，大力普及土地科学知识，增强土地忧患意识，增强公众的参与意识；⑤盘活城市存量土地，将其上升到远期发展用地的高度，实现老城区功能结构的改变，完善城市功能，实现土地集约利用。
参考
[1]国家统计局。1997中国统计年鉴[M]。北京:中国统计出版社，1997。
[2]张，，王静，等.土地可持续利用评价指标体系与方法[M].北京:中国农业出版社，2003，238 ~ 241。
[3]余，，，常明等。城市土地可持续利用评价指标体系的构建原则与方法研究[J].西北A&F大学学报(自然科学版)，2004 (3): 60
[4]刘黎明。土地资源调查与评价[M]。北京:中国农业大学出版社，2005，224 ~ 228。
[5]李，，，鲍浩生等。PSR模型及其在土地可持续利用评价中的应用[J].自然资源学报，2002 (5): 543