城鎮(zhèn)建設(shè)用地潛力的雙向挖掘研究
——以大連花園口經(jīng)濟區(qū)為例

(遼寧師范大學(xué) 城市與環(huán)境學(xué)院,遼寧 大連 116029)

城鎮(zhèn)建設(shè)用地潛力的雙向挖掘研究
——以大連花園口經(jīng)濟區(qū)為例

李欣欣,王 利,王 震
(遼寧師范大學(xué) 城市與環(huán)境學(xué)院,遼寧 大連 116029)

以大連花園口經(jīng)濟區(qū)為研究對象,對城鎮(zhèn)建設(shè)用地潛力進行測算?；诔鞘幸?guī)劃與土地規(guī)劃標(biāo)準(zhǔn),將經(jīng)濟區(qū)劃分為內(nèi)部區(qū)域、毗連區(qū)域和外部區(qū)域;將“二調(diào)”數(shù)據(jù)修正到2015年,采用潛力評價模型測算三類區(qū)域在最大、最可能、最小挖潛條件下的潛力值。采取“增減掛鉤”措施,將外部區(qū)域潛力置換到毗連拓展區(qū),實現(xiàn)區(qū)內(nèi)耕地置換、外部區(qū)域潛力動態(tài)平衡,將內(nèi)部區(qū)域和毗連區(qū)域的雙向挖掘潛力加和得到全區(qū)潛力評價結(jié)果。綜合考慮各因素,推薦全區(qū)建設(shè)用地潛力為42.43km2。研究得出的潛力評價結(jié)果可作為土地利用總體規(guī)劃、城市總體規(guī)劃和產(chǎn)業(yè)布局規(guī)劃等的基礎(chǔ)依據(jù),為新一輪土地規(guī)劃調(diào)整完善的數(shù)據(jù)支撐，對沿海地區(qū)同類開發(fā)區(qū)城鎮(zhèn)建設(shè)用地潛力挖掘提供借鑒。

城鎮(zhèn)建設(shè)用地;外部潛力;內(nèi)部潛力;大連花園口經(jīng)濟區(qū)

1 前言

土地利用研究起源于英國古典政治經(jīng)濟學(xué)家大衛(wèi)·李嘉圖[1]的地租理論,主要涉及農(nóng)業(yè)用地。他認為,通過對固定大小的地塊不斷增加資金、勞動力和生產(chǎn)技術(shù)的投入,將獲得高產(chǎn)量和高收入。隨著研究的深入,世界各國展開了土地利用調(diào)查研究。索爾[2]等率先對美國密歇根州的土地利用開展了綜合調(diào)查。自20世紀(jì)40年以來,土地利用研究進入了一個新階段,澳大利亞、英國、加拿大、荷蘭和一些東歐國家,以及東亞的日本、南亞的印度[3]、北美洲的墨西哥、南美洲的巴西等國家依次進行了土地資源利用研究。在以上土地資源研究中,土地利用數(shù)據(jù)收集和分析是其基本工作，這些研究為政府的規(guī)劃決策提供了基礎(chǔ)資料。1972年聯(lián)合國糧農(nóng)組織(FAO)在荷蘭瓦格寧根舉行了探討土地評價的全球?qū)＜視h[4],提出了土地適宜性評價系統(tǒng)；隨后在1976年發(fā)表的《土地評價綱要》成為全球土地評價研究趨向成熟化的重要標(biāo)志[5],但此時土地評價的對象仍然是農(nóng)業(yè)用地。

近年來,土地利用評價逐步從農(nóng)用地延伸到城鎮(zhèn)建設(shè)用地,如城鎮(zhèn)、工業(yè)區(qū)、開發(fā)區(qū)等均已涉及。同時，關(guān)于城鎮(zhèn)土地利用的指標(biāo)也日益豐富,如用地類型、容積率、建筑高度和建筑密度等指標(biāo)的廣泛應(yīng)用。除了研究對象擴大化外,研究方法和技術(shù)手段也日益完善。如運用多準(zhǔn)則決策分析法[6]、空間指標(biāo)和圖像紋理映射[7]、專家系統(tǒng)方法[8]等,以及通過ArcMap、ArcGIS[9]、ENVI 4.5[10]軟件進行遙感影像識別、土地利用類型分類和城鎮(zhèn)土地利用優(yōu)化等研究。

改革開放以來,我國經(jīng)濟迅速發(fā)展促使學(xué)者們更加重視城鎮(zhèn)土地研究。例如，劉彥隨、史培軍、劉耀林等在城鎮(zhèn)化、土地利用方面的研究成果突出；2002年何芳等分析了我國土地資源現(xiàn)狀和存在問題,論述了開展城市土地集約利用的緊迫性[11];劉波對國內(nèi)外城鎮(zhèn)土地利用的發(fā)展成果進行了分析,并提出了以后的發(fā)展路徑[12];胡永光總結(jié)了國內(nèi)外城鎮(zhèn)土地利用研究進展，以及土地利用的相關(guān)理論[13]。以上研究成果為各級政府認清城鎮(zhèn)土地利用問題、堅持挖潛提供了理論支撐。

對城鎮(zhèn)土地利用潛力的挖掘,一般學(xué)者多從宏觀尺度、中觀尺度、微觀尺度三個方面進行研究。針對不同的尺度空間,構(gòu)建符合空間特征的評價指標(biāo)體系。宏觀研究注重區(qū)域的整體潛力,從外部擴展、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、利用強度、政策管理等角度挖潛;微觀研究則側(cè)重具體地塊的內(nèi)部潛力,利用容積率、固定資產(chǎn)投資、稅收收入等手段挖潛。徐蕾[14]以省級尺度為挖潛單元,研究了江西省的城鎮(zhèn)土地潛力;曹炳汝[15]、王利[16]、宗躍光[17]、丁然[18]等以市域尺度為評價單元,分析了無錫市、大連市、西安市的建設(shè)用地利用水平;鄭玲[19]以微觀地塊為挖潛對象,構(gòu)建評價指標(biāo)體系分析了大連雙D港的城鎮(zhèn)土地利用潛力。

綜上所述,我國對城鎮(zhèn)土地利用潛力的研究應(yīng)用到各地區(qū)實證研究中,已取得了一定的效果。但在研究過程中仍存在一些問題,如評價指標(biāo)體系仍需改進、研究尺度繼續(xù)細化,以及土地利用潛力的實證研究大部分集中在省市縣區(qū)域,缺少沿海工業(yè)型經(jīng)濟區(qū)的分析。本研究從特色經(jīng)濟區(qū)著手,以城鎮(zhèn)各類建設(shè)用地為評價對象,構(gòu)建各類建設(shè)用地的土地利用集約評價模型,對經(jīng)濟區(qū)內(nèi)各類建設(shè)用地的潛力進行了雙向挖掘。

2 研究區(qū)域概況

大連市花園口經(jīng)濟區(qū)位于遼寧黃海沿岸中段、大連市域東北部地區(qū),與省會城市沈陽市和大連市主城區(qū)的中心直線距離分別為250km和120km。大連市花園口經(jīng)濟區(qū)東部與大連市莊河市接壤,西部同大連市普蘭店區(qū)毗連。2015年,花園口區(qū)轄明陽街道和16個行政村,陸地及沿海灘涂面積共計268km2,戶籍人口67000人。

大連市花園口經(jīng)濟區(qū)現(xiàn)有土地面積23.99km2,包括耕地、村莊、園地、林地、保護水體、交通用地、城鎮(zhèn)用地、沿海灘涂、未利用地九類用地類型?；▓@口經(jīng)濟區(qū)建設(shè)用地主要包括城鎮(zhèn)用地、村莊、交通用地,共計47.00km2。其中,現(xiàn)狀城鎮(zhèn)用地面積25.19km2,占建設(shè)用地的10.51%;村莊用地面積19.52km2,占建設(shè)用地的8.14%;交通用地面積2.29km2,占0.96%。花園口經(jīng)濟區(qū)所處位置見圖1。

圖1 花園口地理位置及行政區(qū)劃

3 數(shù)據(jù)源與數(shù)據(jù)預(yù)處理

本文中所有的DEM數(shù)據(jù)、遙感影像和矢量數(shù)據(jù)均設(shè)置為WGS_84 UTM51-N投影,有關(guān)數(shù)據(jù)源與數(shù)據(jù)預(yù)處理具體見表1。

表1 數(shù)據(jù)源與數(shù)據(jù)預(yù)處理

(續(xù)表1)

數(shù)據(jù)名稱數(shù)據(jù)特征主要用途Landsat8遙感影像2015年獲取的分辨率為30m數(shù)據(jù)結(jié)合花園口經(jīng)濟區(qū)總體規(guī)劃(2013—2030年)與遙感影像劃定城鎮(zhèn)建成區(qū)，得到內(nèi)部挖潛區(qū)域(建成區(qū))邊界DEM數(shù)據(jù)美國NASA制作30m空間分辨率的DEM流域分析提取山脊線，從而得到和毗連拓展區(qū)域的邊界

4 指標(biāo)選取與理想值確定

4.1 指標(biāo)選取

針對評價區(qū)域的內(nèi)外部空間,本文采取分區(qū)綜合評價與整體區(qū)域綜合評價相結(jié)合的方法,選取投資強度、產(chǎn)出效益度、稅收上繳度、就業(yè)提供度多個投入—產(chǎn)出指標(biāo),考慮經(jīng)濟區(qū)所處發(fā)展階段、土地利用結(jié)構(gòu)、產(chǎn)業(yè)布局結(jié)構(gòu)等多方面因素,以工礦倉儲企業(yè)和服務(wù)企業(yè)投資經(jīng)營實際調(diào)查資料為前提,基于不同開發(fā)區(qū)、開發(fā)區(qū)內(nèi)部差異選取的城鎮(zhèn)建設(shè)用地潛力挖掘指標(biāo),并且經(jīng)過不同功能區(qū)的評價,最終得到城鎮(zhèn)建設(shè)用地的潛力。

4.2 理想值確定

基于不同行業(yè)的理想值確定:據(jù)現(xiàn)有的國民經(jīng)濟行業(yè)分類與代碼(GB/T4754—2011),在此前提下本文結(jié)合其他相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),提出工業(yè)主導(dǎo)型的開發(fā)區(qū)和工業(yè)園區(qū)基本產(chǎn)業(yè)類別,參照大連保稅區(qū)、大連長興島經(jīng)濟技術(shù)開發(fā)區(qū)、大連出口加工區(qū)、旅順經(jīng)濟技術(shù)開發(fā)區(qū)的各類產(chǎn)業(yè)情況和花園口區(qū)土地利用總體規(guī)劃,進一步歸納提出各類別的建設(shè)用地投入水平、產(chǎn)值水平、稅收上繳率和就業(yè)提供率理想值。

基于村鎮(zhèn)規(guī)劃和城市規(guī)劃的理想值確定:依據(jù)《花園口經(jīng)濟區(qū)城市總體規(guī)劃(2013—2030年)》,鑒于現(xiàn)狀人均建設(shè)用地過大,產(chǎn)業(yè)用地需求旺盛的階段特征,近期到2018年建設(shè)用地以滿足產(chǎn)業(yè)發(fā)展需求,控制粗放增長為主,人均建設(shè)用地指標(biāo)控制在180m2以內(nèi)；遠期到2030年隨著產(chǎn)業(yè)和城市共同發(fā)展,建設(shè)用地應(yīng)以注重以效率利用為主,人均建設(shè)用地指標(biāo)控制在130m2以內(nèi)。

5 城鎮(zhèn)建設(shè)用地潛力測算

5.1 內(nèi)部潛力挖掘

根據(jù)遙感影像和“十三五”規(guī)劃的劃分,將內(nèi)部挖潛區(qū)分為居住區(qū)、商業(yè)區(qū)和工業(yè)區(qū)三類功能區(qū)。依據(jù)三個功能區(qū)的情況,以投入、產(chǎn)值、稅收、就業(yè)四項指標(biāo)結(jié)合建設(shè)用地潛力評價模型對建設(shè)用地使用效率進行綜合評價,建成區(qū)各項評價指標(biāo)見表2。

在扣除生態(tài)用地的前提下,按照工業(yè)、居住、服務(wù)業(yè)三類區(qū)域,考察投入密度、產(chǎn)出密度、稅收密度、就業(yè)密度四項指標(biāo),按照最大、最可能、最小三個條件測算工業(yè)、居住、服務(wù)業(yè)潛力。采用下式進行潛力測算,測算結(jié)果見表(2),計算公式為:

STM=(TAI-TAP)+STE×λ1(λ1∈[0.1,0.2])

(1)

式中,STM表示工業(yè)區(qū)潛力值;TAI表示工業(yè)區(qū)現(xiàn)實值;TAP表示工業(yè)區(qū)理想值;STE表示工業(yè)區(qū)內(nèi)的生態(tài)用地(包括水體、河道、綠地、公園、生態(tài)隔離帶等);λ1表示生態(tài)區(qū)可利用比重。同理,居住區(qū)潛力(STR)、服務(wù)業(yè)區(qū)潛力(STS)也適用式(1)。

建設(shè)用地使用效率測算公式:

(2)

STA=STM+STR+STS

(3)

式中,STA表示內(nèi)部區(qū)域潛力總值;STM表示工業(yè)區(qū)潛力;STR表示居住區(qū)潛力;STS表示服務(wù)業(yè)區(qū)潛力。

表2 建成區(qū)各項評價指標(biāo)

考慮可行性大小排序:最可能條件gt;最小可能條件gt;最大可能條件,因此建議外部區(qū)域潛力值為10.12km2,作為提高土地使用率的主要參照,通過內(nèi)部區(qū)域挖潛,促使各功能區(qū)提高建設(shè)用地使用效率。內(nèi)部區(qū)域潛力總值見表3。

表3 內(nèi)部區(qū)域潛力總值

表4 外部區(qū)域土地利用數(shù)據(jù)

5.2 外部潛力挖掘

外部潛力區(qū)域是指現(xiàn)狀和未來均是農(nóng)業(yè)發(fā)展及生態(tài)保護區(qū)域,其主要承載全區(qū)的農(nóng)業(yè)人口、第一產(chǎn)業(yè)、山林經(jīng)濟和動植物活動等。外部區(qū)域土地利用結(jié)構(gòu)見表4。

外部區(qū)域挖潛的關(guān)鍵在于在城鄉(xiāng)建設(shè)用地“增減掛鉤”的前提下,可向毗連拓展區(qū)域“置換”建設(shè)用地數(shù)量=區(qū)內(nèi)可補充耕地數(shù)量。保障耕地總量、園地總量、基本農(nóng)田、生態(tài)空間、交通用地不變前提下,探討在最大、最可能、最小三種前提下,按照式(4)進行潛力測算,潛力測算結(jié)果見表5。

計算公式為：

STB=(TBI-TBP)+STU×λ2+STO×λ3(λ2=0.3,λ3∈[0.05,0.15])

(4)

式中,STB表示外部區(qū)域潛力值;TBI表示地區(qū)保留農(nóng)業(yè)人口減少及用地效率提高從村莊用地中可補充耕地數(shù)量的實際值;TBP表示地區(qū)保留農(nóng)業(yè)人口減少及用地效率提高從村莊用地中可補充耕地數(shù)量的理想值;STU表示未利用地開發(fā)補充耕地數(shù)量;STO表示沿海灘涂利用補充耕地數(shù)量;λ2表示未利用地可開發(fā)比重;λ3表示沿海灘涂可利用比重。

表5 外部區(qū)域潛力總值

按照潛力實現(xiàn)可行性大小排序:最可能條件gt;最小可能條件gt;最大可能條件,因此建議外部區(qū)域潛力值為10.12km2。由于外部潛力值可通過置換成為耕地,而拓展區(qū)得到建設(shè)用地指標(biāo),所以外部潛力的挖掘是實現(xiàn)拓展區(qū)建設(shè)用地的關(guān)鍵。

5.3 外部拓展區(qū)域耕地——建設(shè)用地的空間置換

毗連拓展區(qū)是指當(dāng)前農(nóng)業(yè)發(fā)展和生態(tài)保護區(qū)域,未來可能轉(zhuǎn)化成城鎮(zhèn)建設(shè)用地區(qū)域。此區(qū)域是產(chǎn)業(yè)擴大、城市發(fā)展的重要承載區(qū),通過毗連拓展區(qū)的潛力挖掘,能夠充分整合城鎮(zhèn)發(fā)展空間,便于城市規(guī)劃明確發(fā)展具體方向和用地潛力大小。因此,毗連拓展區(qū)是區(qū)域建設(shè)用地潛力挖掘最復(fù)雜的環(huán)節(jié),關(guān)系到區(qū)域整體發(fā)展用地和動態(tài)平衡。毗連拓展區(qū)挖掘要考慮三種情況:政策允許耕地全部置換農(nóng)村居民點潛力,即“增減掛鉤”可以平衡拓展區(qū)建設(shè)用地指標(biāo)需求;政策不允許耕地和農(nóng)村居民點潛力置換,即“增減掛鉤”不適用;政策允許部分置換,即“增減掛鉤”解決拓展區(qū)部分建設(shè)用地指標(biāo)。同時,拓展區(qū)的村莊用地需分類研究。一種為村莊的人均居民點達到國家規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)時可挖掘的潛力,另一種是村莊的人口全部進城或進行棚戶區(qū)改造后可挖掘的潛力,最后將耕地可置換數(shù)量與村莊可能的潛力進行綜合分析。外部拓展區(qū)域土地利用結(jié)構(gòu)見表6。

毗連拓展區(qū)挖掘的是在保障生態(tài)用地(園地、林地、保護水體)、穩(wěn)定交通用地、零散現(xiàn)狀城鎮(zhèn)用地的前提下,按照式(4),考慮在人口不變、人均用地調(diào)整的情況下,在人口部分進城、人均用地調(diào)整的情況下,在人口全部進城、人均用地調(diào)整的三種情況下,分別測算農(nóng)村居民點的潛力值。

表6 拓展區(qū)土地利用數(shù)據(jù)

通過式(6)耕地置換,考慮在政策不允許耕地轉(zhuǎn)換、政策允許部分耕地轉(zhuǎn)換、政策允許全部可轉(zhuǎn)換三種條件下,分別測算耕地置換潛力值。通過式(5)測算,拓展區(qū)潛力值結(jié)果見表7。

STC=(TBI-TBP)+STU×λ4+STO×λ5+TCP(TCPMax,orTCPPhs,orTCPMin)

(5)

式中,STC表示外部區(qū)域潛力數(shù)量;TBI表示村莊用地實際值;TBP表示村莊用地理想值;STU表示未利用地理想值;STO表示沿海灘涂數(shù)量;TCP表示耕地置換潛力數(shù)量;λ4表示未利用地可開發(fā)比例;λ5表示沿海灘涂可利用比例。

TCP≥STB(Max,Phs,Min)

(6)

式中,TCP表示耕地置換潛力數(shù)量;STB表示外部區(qū)域潛力數(shù)量;Max表示毗連拓展區(qū)耕地全部可以置換;Phs表示毗連拓展區(qū)耕地部分可以置換;Min表示毗連拓展區(qū)耕地不允許置換。

表7 拓展區(qū)潛力總值

表8 城鎮(zhèn)建設(shè)用地總潛力值

5.4 城鎮(zhèn)建設(shè)用地潛力總值

運用式(7),將內(nèi)部區(qū)域潛力、毗連拓展區(qū)域潛力相加得到花園口經(jīng)濟區(qū)全部建設(shè)用地的總潛力值。外部區(qū)域潛力通過“耕地置換”轉(zhuǎn)換為拓展區(qū)潛力的一部分,所以計算時不再疊加。城鎮(zhèn)建設(shè)用地潛力總值見表8。

ST=STA+STC

(7)

式中,ST表示建設(shè)用地總潛力;STA表示內(nèi)部挖潛區(qū)域潛力;STC表示毗連拓展區(qū)域潛力。

總潛力值由內(nèi)部區(qū)域潛力值和拓展區(qū)潛力值組成見圖2。通過外部區(qū)域潛力置換到拓展區(qū),解決了耕地指標(biāo)轉(zhuǎn)換為建設(shè)用地指標(biāo)的難題。因此,外部區(qū)域潛力一般應(yīng)全部放入毗連拓展區(qū)進行測算。在政策允許、未利用地適度開發(fā)、占用部分生態(tài)區(qū)的前提下,推薦內(nèi)部區(qū)域挖掘潛力為14.84km2,毗連拓展區(qū)挖掘潛力為27.59km2,全部建設(shè)用地挖掘總潛力共計達到42.43km2。

6 結(jié)論與討論

6.1 結(jié)論

本文借鑒開發(fā)區(qū)集約評價和工業(yè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)確定理想值,在充分收集數(shù)據(jù)和熟悉區(qū)情的前提下,采用創(chuàng)建潛力挖掘基本模型,借助GIS平臺進行關(guān)鍵技術(shù)分析,結(jié)合國家和地方相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)對大連花園口經(jīng)濟區(qū)城鎮(zhèn)建設(shè)用地的潛力大小、空間分布、挖潛途徑進行研究，并總結(jié)出花園口建設(shè)用地利用現(xiàn)狀的以下特點:建設(shè)用地潛力大,潛力分區(qū)差異明顯,內(nèi)部區(qū)域使用效率有待提高,拓展區(qū)域拓展?jié)摿薮?基本能滿足區(qū)域經(jīng)濟的進一步發(fā)展。

圖2 花園口經(jīng)濟區(qū)總潛力值

6.2 討論

在本研究中,目前建成區(qū)分區(qū)的較粗,應(yīng)以城市控制性詳細規(guī)劃為前提,按照國家產(chǎn)業(yè)分類目錄進行詳細劃分;部分城鎮(zhèn)拓展區(qū)域可能不是“毗連型”,如建材園,針對“飛地型”拓展區(qū)域還需要進一步研究。同時,在研究過程中,部分指標(biāo)存在假定(如最大條件潛力、最小條件潛力、最可能條件潛力),因此需要進一步通過實證研究驗證;有關(guān)海域利用問題,本文未對海域進行功能區(qū)劃分,因此應(yīng)在參照海洋規(guī)劃的前提下,根據(jù)功能區(qū)分類進行開發(fā)利用,使海洋資源得到最大程度的開發(fā)利用。

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StudyonBidirectionalTappingofUrbanConstructionLandPotential——TakingDalianHuayuankouEconomicZoneasanExample

LI Xin-xin,WANG Li,WANG Zhen
(College of Urban and Environment,Liaoning Normal University,Dalian 116029,China)

Taking Dalian Huayuankou Economic Zone as the research object,this paper estimated the potential of urban construction land.Firstly,based on urban planning,land planning standards,the economy was divided into internal area,adjacent to expand the regional and external areas.Based on “China′s second national survey on soils in 2000” for 2015 were available to provide data support for potential estimates.Secondly,the potential evaluation model of urban construction land was used to calculate the potential value of the three types of areas under the maximum potential,the most likely to tapping the potential and the minimum potential.Using the addition and subtraction measures,the external regional potential was replacement to the contiguous extension area,it achieved the replacement of cultivated land in the region and the external regional potential dynamic balance.Again,the two-way internal explored the potential to expand the area and adjoining regions plus and got the results.Considering the government policy,the feasibility of landing and other factors,this paper recommended the construction of the region′s total potential value of 42.43km2of land.The evaluation results of the study could not only serve as the basis for the overall planning of land use,the overall planning of the city and the layout of the industry,but also could support the new round of land planning and adjustment of the data,the coastal area similar development zone urban construction land potential mining to provide reference.

urban construction land;external potential;internal potential;Dalian Huayuankou Economic Zone

10.3969/j.issn.1005-8141.2017.12.011

F293.2

A

1005-8141(2017)12-1468-05

2017-10-21；

2017-11-05

國家科技支撐計劃項目(編號:2008BAH31B06);部省共建人文社會科學(xué)重點研究基地項目(編號:14JJD790038)。

李欣欣(1992-),女,遼寧省凌源人,碩士研究生,主要從事地理信息系統(tǒng)應(yīng)用、城市與區(qū)域規(guī)劃研究。

王利(1965-),男,遼寧省建平人,教授,博士生導(dǎo)師,主要從事地理信息系統(tǒng)應(yīng)用、城市與區(qū)域規(guī)劃研究。