基于空間洛倫茨曲線的市域土地利用結(jié)構(gòu)分析

摘要：將空間洛倫茨曲線和基尼系數(shù)應(yīng)用到土地利用結(jié)構(gòu)分析中來(lái)，并對(duì)2018年晉城市土地利用數(shù)據(jù)進(jìn)行定量分析。結(jié)果表明，晉城市林地、水利及水利設(shè)施用地在全市范圍內(nèi)的分布較為均衡分散，園地、城鎮(zhèn)村及工礦用地分布則相對(duì)集中，并且通過(guò)對(duì)土地利用專門化程度和利用特色的分析，可以為合理利用各縣市區(qū)的土地資源提供參考，從而優(yōu)化晉城市的土地利用結(jié)構(gòu)。

關(guān)鍵詞：空間洛倫茨曲線;基尼系數(shù);土地利用結(jié)構(gòu);晉城市

土地利用結(jié)構(gòu)是指國(guó)民經(jīng)濟(jì)中各部門用地面積的對(duì)比及空間組合關(guān)系[1]，從中可以看出該地區(qū)土地配置和利用現(xiàn)狀是否合理[2]。地區(qū)的土地利用狀況及其地域結(jié)構(gòu)能在一定程度上反映該地區(qū)的自然條件、資源及社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展?fàn)顩r和結(jié)構(gòu)[3-4]。土地更是作為社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要物質(zhì)基礎(chǔ)，其能否可持續(xù)利用，直接影響著社會(huì)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的實(shí)現(xiàn)[5]，因此，了解市域土地資源利用情況、分析土地利用結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)以及分布的合理性是當(dāng)前的首要問(wèn)題。本文基于空間洛倫茨曲線和基尼系數(shù)，對(duì)晉城市土地利用結(jié)構(gòu)進(jìn)行研究，旨在從市域基礎(chǔ)上分析土地利用結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，為研究區(qū)土地資源的合理開(kāi)發(fā)及土地集約節(jié)約利用提供科學(xué)依據(jù)。

1研究區(qū)概況

晉城市位于山西省東南部，地理坐標(biāo)為111°55′～113°27′E，35°12′～36°00′N，地屬暖溫帶大陸性季風(fēng)氣候，四季分明，冬長(zhǎng)夏短，多年平均氣溫為7.9～11.7℃，年降雨量在626～674mm，平均海拔在700m左右。市域總面積為9490km2，轄區(qū)內(nèi)有六個(gè)縣市區(qū)：城區(qū)、澤州、高平、陽(yáng)城、陵川和沁水。

晉城市境內(nèi)河流縱橫，主要為丹河和沁河兩大河流;晉城市地貌以山地丘陵為主。山地和丘陵的面積占市域總面積的87.1%。東西南三個(gè)部分群山連綿，北中部丘陵起伏，盆地相間。晉城市總體地勢(shì)呈現(xiàn)出東西北部高，中南部低的簸箕狀[5]。

2數(shù)據(jù)來(lái)源與研究方法

2.1數(shù)據(jù)來(lái)源

本文采用2018年晉城市土地利用現(xiàn)狀數(shù)據(jù)，選取耕地、園地、林地、草地、城鎮(zhèn)村及工礦用地、交通運(yùn)輸用地、水利及水利設(shè)施用地和其他用地幾個(gè)指標(biāo)，以此來(lái)分析晉城市土地利用結(jié)構(gòu)特征。

2.2研究方法

2.2.1洛倫茨曲線

洛倫茨曲線是1905年由美國(guó)經(jīng)濟(jì)統(tǒng)計(jì)學(xué)家提出來(lái)的，是利用頻率累計(jì)數(shù)來(lái)研究地區(qū)之間收入水平差距的一種分析手段。將洛倫茨曲線運(yùn)用到土地利用結(jié)構(gòu)的分析過(guò)程中，能夠根據(jù)曲線與絕對(duì)均勻線的距離來(lái)直觀地顯示各種土地利用類型在空間上的分布集散程度，距離越近，表明某種土地利用類型在地域間的分布越均勻，集中程度越低，反之亦然。同時(shí)可以根據(jù)曲線的斜率和拐點(diǎn)的位置來(lái)判斷土地利用的專門化程度[7]。

2.2.2基尼系數(shù)

基尼系數(shù)是是一種社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展測(cè)量的統(tǒng)計(jì)指標(biāo)，基尼系數(shù)數(shù)值越大，表明一國(guó)或地區(qū)收入分配越不平均;相反，表明社會(huì)收入分配越平等[1]。在土地結(jié)構(gòu)分析方面，利用基尼系數(shù)進(jìn)行定量分析，反映不均勻性的強(qiáng)弱。通常，基尼系數(shù)0.2代表絕對(duì)平均，0.2～0.3代表比較平均，0.3～0.4代表相對(duì)合理，0.4～0.5代表差距較大，>0.6代表差距懸殊[8]。

3結(jié)果分析

3.1洛倫茨曲線分析

計(jì)算2018年晉城市各個(gè)縣市區(qū)的8個(gè)一級(jí)地類的區(qū)位熵后，按照區(qū)位熵從小到大排序后，以總土地面積累計(jì)百分比為橫坐標(biāo)，以某種地類面積累計(jì)百分比為縱坐標(biāo)，可得到晉城市各個(gè)縣市區(qū)土地利用類型的洛倫茨曲線圖（圖1）。

3.1.1土地利用分布均勻程度分析

通過(guò)空間洛倫茨曲線圖可以判斷某種用地類型在全市分布的均勻程度，曲線越接近絕對(duì)均勻線，離差程度越小，表明該地類在全市分布均勻。反之，表明該地類在全市區(qū)域分布差異較大，分布相對(duì)分散[1]。

從各地類分布均勻程度來(lái)看（圖1），2018年林地、水利及水利設(shè)施用地的空間洛倫茨曲線距絕對(duì)均勻線最近，表明這2種用地類型在全市范圍內(nèi)分布較為分散，即分布在各縣市區(qū)的面積比例大致相似;其次是草地、其他用地、交通運(yùn)輸用地和耕地;而園地、城鎮(zhèn)村及工礦用地離絕對(duì)均勻線最遠(yuǎn)，在全市分布極不均勻，在各縣市區(qū)的面積比例差異很大。

3.1.2土地利用專門化程度分析

空間洛倫茨曲線的斜率（α）即某個(gè)縣市區(qū)的某種地類的區(qū)位熵，當(dāng)α>1時(shí)，表明該縣市區(qū)某地類占全市的比例高于該縣市區(qū)面積占全市面積的比例;否則，表明低于該地縣市區(qū)面積占全市面積的比例。

以圖1中耕地的洛倫茨曲線為例，從坐標(biāo)軸0點(diǎn)開(kāi)始，應(yīng)分別代表陵川縣、陽(yáng)城縣、澤州縣等，陵川縣和陽(yáng)城縣的連線斜率較小，從澤州縣開(kāi)始，斜率開(kāi)始變大，說(shuō)明澤州縣單位面積上耕地面積比例較大，事實(shí)上也是如此，澤州縣在占全市20.35%的土地上，耕地面積就占了全區(qū)的19.04%，而陵川縣在占28.20%的土地上，耕地面積僅占全區(qū)的16.09%。同理，園地在陽(yáng)城縣出現(xiàn)了明顯的拐點(diǎn)，在拐點(diǎn)之前的各縣市區(qū)位熵（α）均小于0.5，高平縣在占全市21.48%的土地上，園地面積僅占了全市的7.46%;而拐點(diǎn)之后的各縣市區(qū)位熵出現(xiàn)了轉(zhuǎn)折，數(shù)值均大于1，澤州縣在占全市20.35%的土地上，園地面積就占了全市的29.03%。

3.1.3土地利用特色分析

從土地利用特色來(lái)看，晉城市的耕地主要分布在高平縣和沁水縣，分別占全市耕地的25.00%和22.46%，其次是澤州縣19.04%、陵川縣16.09%、陽(yáng)城縣15.73%;園地則主要分布在沁水縣和澤州縣，占到37.00%和29.03%;高平縣的交通運(yùn)輸用地和城鎮(zhèn)村及工礦用地在全市中占比最大，其城鎮(zhèn)化建設(shè)較為突出;而陵川縣的林地、草地和水利及水利設(shè)施用地在全市的面積最大，其境內(nèi)有多條河流穿過(guò)，也可見(jiàn)其生態(tài)環(huán)境建設(shè)成效顯著。

3.2基尼系數(shù)分析

由表1可知，耕地、林地、草地、交通運(yùn)輸用地、水利及水利設(shè)施用地和其他用地基尼系數(shù)小于或約等于0.2，表示其在全市內(nèi)分布較為均勻;城鎮(zhèn)村及工礦用地接近0.4的國(guó)際警戒線，而園地則超過(guò)了0.4的國(guó)際警戒線，說(shuō)明其在全市內(nèi)開(kāi)發(fā)程度差異懸殊，地區(qū)間發(fā)展較不平衡。據(jù)上述分析可知，利用基尼系數(shù)來(lái)分析晉城市土地利用類型結(jié)果與洛倫茨曲線分析結(jié)果是相同的。

4結(jié)論

通過(guò)繪制洛倫茨曲線圖可以清楚、直觀地了解土地利用空間分布特點(diǎn)，反映出林地、水利及水利設(shè)施用地在晉城全市范圍內(nèi)的分布最為均衡分散，其次是草地、其他用地、交通運(yùn)輸用地和耕地，園地、城鎮(zhèn)村及工礦用地分布則相對(duì)集中。其次，利用空間洛倫茨曲線的斜率和拐點(diǎn)判斷各縣市區(qū)的土地利用專門化程度。同時(shí)，通過(guò)分析各縣市區(qū)的土地利用優(yōu)勢(shì)，可以結(jié)合區(qū)域?qū)嶋H情況來(lái)確定最佳土地利用目標(biāo)，大力發(fā)展特色產(chǎn)業(yè)并推進(jìn)土地的集約利用。最后，運(yùn)用基尼系數(shù)對(duì)晉城市各地類的集中情況進(jìn)行定量化研究，為土地利用結(jié)構(gòu)優(yōu)化提供一定依據(jù)。

參考文獻(xiàn)

[1]倪維秋，孟超.基于空間洛倫茨曲線和基尼系數(shù)的土地利用結(jié)構(gòu)分析——以黑龍江省為例[J].國(guó)土資源科技管理，2012，29（2）：51-57.

[2]郭煥成.土地利用調(diào)查與制圖方法的初步研究[J].地理學(xué)報(bào)，1984（3）： 259-267.

[3]謝賢健.基于信息熵和數(shù)據(jù)包絡(luò)分析的重慶市縣域土地利用結(jié)構(gòu)評(píng)價(jià)[J].土壤，2016，48（1）：201-208.

[4]陳軍偉，孔祥斌，張鳳榮，等.基于空間洛倫茨曲線的北京山區(qū)土地利用結(jié)構(gòu)變化[J].中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2006（4）：71-74.

[5]封志明，楊艷昭，宋玉，等.中國(guó)縣域土地利用結(jié)構(gòu)類型研究[J].自然資源學(xué)報(bào)，2003（5）：552-561+645.

[6]張鋒.資源型城市土地可持續(xù)利用評(píng)價(jià)[D].西安建筑科技大學(xué)，2016.

[7]楊婷，羅紅霞，劉光鵬，等.基于空間洛倫茨曲線的縣域土地利用結(jié)構(gòu)分析[J].湖北農(nóng)業(yè)科學(xué)，2016，55（7）：1691-1696.

[8]鄧晶，刁承泰.基于空間洛倫茨曲線和基尼系數(shù)的土地利用結(jié)構(gòu)分析——以重慶江津市為例[J].國(guó)土與自然資源研究，2008（01）：38-40.

作者簡(jiǎn)介

史佩佩（1998-），女，漢族，山西省忻州市，碩士生，太原師范學(xué)院，研究方向--資源評(píng)價(jià)與開(kāi)發(fā)。