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摘 要：在分析长沙市城市化与建设用地状况的基础上，分别建立各类建设用地与城市化水平之间的一元线性回归模型，得出它们之间的线性关系，文章认为：1990—2004年间，城市化对农村居民点用地和城镇用地影响大，城市化水平每提高1%，农村居民点用地占建设用地的比重减少0.4973%，城镇用地增加0.2866%；对独立工矿用地和交通用地影响较大，城市化水平每提高1%，独立工矿用地和交通用地占建设用地的比重分别增加0.1189%、0.1294%；对其他建设用地影响小，城市化水平每提高1%，其他建设用地占建设用地的比重仅减少0.0372%。然后，通过逐步回归，建立长沙市城市化水平与各类建设用地之间的多元线性回归模型，根据长沙市未来城市化水平的预测值，预测出了2010—2015年长沙市建设用地结构。
关键词：长沙市 城市化 建设用地结构
中图分类：F301.24 文献标识码：A
文章编号：1004-4914(2007)12-181-03
LUCC研究是全球变化研究的前沿与热点课题。①但我国的土地利用变化研究还处于起步阶段，需要更加多样化的研究区域，需要加强中、微观尺度的研究。②正处于经济快速发展时期的我国城市化过程导致的大规模的LUCC变化显得格外引人注目。③④近期，国内一些学者分别从不同的角度对城市化与土地利用变化进行了相关研究，并取得了一定的成果。周国华等⑤分析了城市化进程中长沙市土地扩张的特征及其影响因素；郭文华等⑥通过对我国城镇化过程中土地资源利用问题的研究，尝试定义了城市化指数来评价城市化进程中建设用地结构的合理性；李传裕⑦研究了江西省城市化发展与土地利用之间的内在联系，分析了城市化进程中土地利用存在的问题，并提出相应的对策；陈红宇等⑧以城市化为视角探讨了广州市农村居民点用地变化的规律，指出农村居民点用地变化滞后于城市化；王丽萍等⑨运用了主成分分析法研究了江苏省城市用地扩张的变化特征和区域差异，探讨了城市用地扩张的主要驱动机制；卫海燕等⑩以陕西省为例研究了城市化水平与耕地变化的关系。但城市化与建设用地结构之间关系的研究国内尚少见。本文选择长沙市作为研究区域，试图从中观尺度对城市化与建设用地结构进行相关分析，并对未来建设用地的结构进行模拟、预测，借此为制定前瞻性的土地利用政策和建设用地的有序调控提供依据。
一、长沙市城市化与建设用地状况
1.城市化进展状况。国家城市化发展宏观战略的提出及中部崛起战略的实施，为长株潭城市群核心区域的长沙市城镇体系的全面发展带来了良好机遇，城镇数量不断增加，城市化与城镇经济水平持续攀升。用城镇人口与总人口的比值来测算城市化水平，2004年长沙市城市化水平已达51.19%，根据国际城市化进程的规律，城市化进程已经进入加速发展的阶段。从城市化水平值来看，长沙市城市化步伐加速明显，城市化水平由1990年的25.99%提高到2004年的51.19%，年均提高1.68%。2004年长沙市城市化水平较同期湖南省平均水平、全国平均水平的35.5%、41.8%分别高出15.69%、9.39%，但稍低于东部发达地区。从城镇人口数量来看，长沙市城镇人口由1990年的142.95×104人增加到2004年的312.45×104人，年均增加7.90%，远高于人口自然增长率。从城镇数量来看，经过上世纪90年代中期的撤区并乡、撤县建市和行政区划调整等原因，城市数量由1990年的1个（长沙市）增加到2个（长沙市、浏阳市），建制镇数量由1990年的35个增加到2004年的76个，乡级集镇数量保持在46个左右。从城镇用地规模来看，城市和建制镇用地规模增长迅速，城市和建制镇建成区面积分别由1990年的108.88km2和52 .82km2扩展到2004年的191.25km2和124.38km2，集镇面积增加不大。
2.建设用地演变状况。快速的城市化进程必然伴随着建设用地规模的扩大和结构的演变。随着城市化水平的不断提高，长沙市建设用地扩张迅猛，2004年建设用地总面积已达13.72×104hm2，占土地总面积的11.60%，1990—2004年建设用地面积增加了3.02×104hm2，建设用地占土地总面积的比重提高了2.73%。建设用地中，各类用地结构转换明显，城镇、独立工矿、交通用地的比重呈不断上升的趋势，15年来分别增加了8.68%、2.88%、3.18%；农村居民点、其他建设用地的比重呈不断减少的趋势，15年来分别减少了13.64%、1.09%（图1）。
在建设用地利用过程中，城镇用地扩张速度大于城镇人口增加的速度，城镇用地弹性指数高，工业用地产出效益低下，建设用地利用粗放。建设用地结构欠合理，根据郭文华⑥提出的衡量建设用地结构合理性的土地利用城市（镇）化指数LUUI［LUUI=（城镇用地+独立工矿用地+交通用地）/农村居民点用地］计算，2004年长沙市的LUUI值仅为0.49，在全国范围内处于较低水平，建设用地结构欠合理。
资料来源：《湖南统计年鉴》（1991-2005）和1990-2004年长沙市土地利用变更表，城市化水平数据经过整理得到，2003年以前的土地数据按过渡土地利用分类系统进行了归类。
二、城市化对建设用地结构的影响
1.影响程度的定量分析。快速的城市化进程导致建设用地结构的变化，为量度城市化对建设用地结构的影响程度，可以采用如下方法进行定量分析。设城市化水平为Y，城镇用地设为X1，农村居民点用地设为X2，独立工矿用地设为X3，交通用地设为X4，其他建设用地设为X5（表1）。
从各模型回归系数的符号可以看出：随着城市化水平的提高，各类建设用地中，农村居民点用地与其他建设用地的比重随之减少；城镇、独立工矿、交通用地的比重随之增加。从各模型回归系数的数值可以得出：随着城市化水平的提高，农村居民点用地占建设用地的比重大幅度减少，城市化水平每增加1%，农村居民点用地占建设用地的比重减少0.4973%。主要原因是在城市化进程中大量农村人转变成城镇人口后，在城镇拥有自己的住宅，一定程度上缓解了农村建设用地的压力；同时政府逐步加大了农村居民点整理的力度，严格了农村建设用地的审批程序。城镇建设用地占建设用地的比重增加快，城市化水平每增加1%，城镇建设用地减少0.2866%。城镇数量和人口数量的增多，中心城市扩容提质，小城镇建设贪大求全，导致了城镇规模扩张迅猛，用地面积增加快。独立工矿用地占建设用地的比重增加较快，城市化水平每增加1%，独立工矿用地增加0.1189%。工业用地缺乏统一的规划，布局零散；非法工业园区依然存在，大部分产业项目又未进工业园区；地方政府以低价供地为优惠条件招商引资，工业用地利用粗放，以上种种原因导致了工业用地占建设用地比重增幅较大。交通用地占建设用地的比重增加亦较快，城市化水平每增加1%，交通用地增加0.1294%。一大批高速公路、铁路等重点交通项目的建设促使了长沙市交通事业的发展，大大提高了对外通达度，同时也占用了大量的土地资源。其他建设用地占建设用地的比重变化不大，城市化水平每增加1%，其他建设用地仅减少0.0372%。
2.建设用地结构的预测。 长沙市城镇化发展规划研究明确提出：2010年长沙市城市化水平要达到63%左右，2015年要达到70%左右。为了对长沙市未来建设用地结构进行预测，对城市化水平Y与各类建设用地X进行多元线性回归分析，建立多元线性回归模型。
表明：从整体上看城市化水平Y与各类建设用地X之间线性关系显著，模型拟合度高。但计算各解释变量之间的相关系数，发现它们之间存在高度线性相关，且各解释变量t值并不显著，大部分｜t｜0.05（10）=1.8125。表明模型1中各解释变量之间存在严重的多重共线性。
为了消除多重共线性的影响，得到最优回归模型，逐一求Y对各类建设用地X的回归。结合实际意义和统计检验选出拟合效果最好的一元线性回归方程，在此基础上进行逐步回归。经分析，在5个一元回归模型中，城市化水Y平与农村居民点用地X2的线性关系最强，拟合度最好。
模型2、3、4、5中R2越来越大，说明回归模型的拟合度越来越高；F值在5%的显著水平上均通过检验，各回归模型总体显著性强；t值除t3外，在5%的显著水平上均通过检验，由于在对X1、X3作逐步回归分析时发现t3贡献更大，故优先选择X3。上述的回归分析表明模型5最优。
根据2010、2015年长沙市城市化水平的预测值，运用上述回归模型，对2010.2015年长沙市建设用地结构做出了预测（表4）。通过对长沙市建设用地结构变化趋势的分析得出，相对城市化水平增长幅度而言，各类建设用地的增减幅度都不太大，其中农村居民点用地的减幅依次大于城镇、交通、独立工矿用地的增幅、其他建设用地的减幅，这同我国城市化发展走集约利用土地的道路相符合。从国际城市发展规律来看，目前长沙城市化水平正处于中级发展水平，在进入高级发展水平后，建设用地必须向着集约、节约利用的方向发展，从而提高土地利用效率。
三、主要结果与讨论
1.1990—2004年，在各类建设用地中，城市化对农村居民点、城镇用地影响大，城市化水平每提高1%，农村居民点用地减少0.4973%，城镇用地增加0.2866%，这与城市化进程中大量农村人口向城镇集中，其就业结构由第一产业向二、三产业转移，生活居住地由农村转移到城镇密切相关；对独立工矿用地、交通用地影响较大，城市化水平每提高1%，独立工矿用地和交通用地分别增加0.1189%和0.1294%，独立工矿用地面积持续增加且布局散，利用粗放，交通用地的增加大大提高长沙市的交通便捷度。
2.从建设用地结构预测值中可以看出，相对城市化水平而言，各类建设用地变化幅度都不是很大，结构日趋合理。农村居民点用地以较大幅度减少，城镇用地以较大幅度增加，交通用地增加的幅度大于独立工矿用地增加的幅度。
3.城市化进程中，长沙市建设用地的利用整体上呈现出非理性向理性发展的趋势，建设用地的结构也随城市化水平的提高逐步向合理化的方向发展，但与建设用地高效利用、结构优化的目标有很大的差距。
4.在对建设用地结构影响的定量分析时，各类建设用地数据用的是百分比而不是实际面积数值，不能从面积数值上定量分析城市化水平对建设用地结构的影响。
［基金项目：中国科学知识创新重要方向项目（KZCX2-SW-415）］
注释：
①于兴修,杨桂山.中国土地利用/覆被变化研究的现状与问题［J］.地理科学进展,2002(1)
②张军岩,贾绍凤,高婷.石家庄市城市化过程中的耕地变化［J］.地理学报,2003(4)
③马荣华,陈雯,陈小卉等.常熟市城镇用地扩展分析［J］.地理学报,2004(3)
④刘纪远,刘明亮,庄大方.中国近期土地利用变化的空间格局分析［J］.中国科学(D辑),2002(12)
⑤周国华,贺艳华.长沙城市土地扩张特征及影响因素［J］.地理学报,2006(11)
⑥郭文华,郝晋珉,覃丽等.中国城市化过程的建设用地评价指数探讨［J］.资源科学,2005(3)
⑦李传裕.江西省城市化发展与土地利用研究［J］.中国人口、资源与环境,2005(2)
⑧陈红宇,胡曰利,胡晓芙等.城市化进程中农村居民点用地变化分析——以广州市为例［J］.中国农学通报,2005(2)
⑨王丽萍,周寅康,薛俊菲.江苏省城市用地扩张及驱动机制研究［J］.中国土地科学,2005(6)
⑩卫海燕学,张君.城市化水平与耕地面积变化的关系研究——以陕西省为例［J］.西北大学学报（自然科学版）,2006(4)
(作者单位：(华东师范大学地理学系 上海 200062)
(责编：若佳)
注：“本文中所涉及到的图表、注解、公式等内容请以PDF格式阅读原文。”
关键词：长沙市 城市化 建设用地结构
中图分类：F301.24 文献标识码：A
文章编号：1004-4914(2007)12-181-03
LUCC研究是全球变化研究的前沿与热点课题。①但我国的土地利用变化研究还处于起步阶段，需要更加多样化的研究区域，需要加强中、微观尺度的研究。②正处于经济快速发展时期的我国城市化过程导致的大规模的LUCC变化显得格外引人注目。③④近期，国内一些学者分别从不同的角度对城市化与土地利用变化进行了相关研究，并取得了一定的成果。周国华等⑤分析了城市化进程中长沙市土地扩张的特征及其影响因素；郭文华等⑥通过对我国城镇化过程中土地资源利用问题的研究，尝试定义了城市化指数来评价城市化进程中建设用地结构的合理性；李传裕⑦研究了江西省城市化发展与土地利用之间的内在联系，分析了城市化进程中土地利用存在的问题，并提出相应的对策；陈红宇等⑧以城市化为视角探讨了广州市农村居民点用地变化的规律，指出农村居民点用地变化滞后于城市化；王丽萍等⑨运用了主成分分析法研究了江苏省城市用地扩张的变化特征和区域差异，探讨了城市用地扩张的主要驱动机制；卫海燕等⑩以陕西省为例研究了城市化水平与耕地变化的关系。但城市化与建设用地结构之间关系的研究国内尚少见。本文选择长沙市作为研究区域，试图从中观尺度对城市化与建设用地结构进行相关分析，并对未来建设用地的结构进行模拟、预测，借此为制定前瞻性的土地利用政策和建设用地的有序调控提供依据。
一、长沙市城市化与建设用地状况
1.城市化进展状况。国家城市化发展宏观战略的提出及中部崛起战略的实施，为长株潭城市群核心区域的长沙市城镇体系的全面发展带来了良好机遇，城镇数量不断增加，城市化与城镇经济水平持续攀升。用城镇人口与总人口的比值来测算城市化水平，2004年长沙市城市化水平已达51.19%，根据国际城市化进程的规律，城市化进程已经进入加速发展的阶段。从城市化水平值来看，长沙市城市化步伐加速明显，城市化水平由1990年的25.99%提高到2004年的51.19%，年均提高1.68%。2004年长沙市城市化水平较同期湖南省平均水平、全国平均水平的35.5%、41.8%分别高出15.69%、9.39%，但稍低于东部发达地区。从城镇人口数量来看，长沙市城镇人口由1990年的142.95×104人增加到2004年的312.45×104人，年均增加7.90%，远高于人口自然增长率。从城镇数量来看，经过上世纪90年代中期的撤区并乡、撤县建市和行政区划调整等原因，城市数量由1990年的1个（长沙市）增加到2个（长沙市、浏阳市），建制镇数量由1990年的35个增加到2004年的76个，乡级集镇数量保持在46个左右。从城镇用地规模来看，城市和建制镇用地规模增长迅速，城市和建制镇建成区面积分别由1990年的108.88km2和52 .82km2扩展到2004年的191.25km2和124.38km2，集镇面积增加不大。
2.建设用地演变状况。快速的城市化进程必然伴随着建设用地规模的扩大和结构的演变。随着城市化水平的不断提高，长沙市建设用地扩张迅猛，2004年建设用地总面积已达13.72×104hm2，占土地总面积的11.60%，1990—2004年建设用地面积增加了3.02×104hm2，建设用地占土地总面积的比重提高了2.73%。建设用地中，各类用地结构转换明显，城镇、独立工矿、交通用地的比重呈不断上升的趋势，15年来分别增加了8.68%、2.88%、3.18%；农村居民点、其他建设用地的比重呈不断减少的趋势，15年来分别减少了13.64%、1.09%（图1）。
在建设用地利用过程中，城镇用地扩张速度大于城镇人口增加的速度，城镇用地弹性指数高，工业用地产出效益低下，建设用地利用粗放。建设用地结构欠合理，根据郭文华⑥提出的衡量建设用地结构合理性的土地利用城市（镇）化指数LUUI［LUUI=（城镇用地+独立工矿用地+交通用地）/农村居民点用地］计算，2004年长沙市的LUUI值仅为0.49，在全国范围内处于较低水平，建设用地结构欠合理。
资料来源：《湖南统计年鉴》（1991-2005）和1990-2004年长沙市土地利用变更表，城市化水平数据经过整理得到，2003年以前的土地数据按过渡土地利用分类系统进行了归类。
二、城市化对建设用地结构的影响
1.影响程度的定量分析。快速的城市化进程导致建设用地结构的变化，为量度城市化对建设用地结构的影响程度，可以采用如下方法进行定量分析。设城市化水平为Y，城镇用地设为X1，农村居民点用地设为X2，独立工矿用地设为X3，交通用地设为X4，其他建设用地设为X5（表1）。
从各模型回归系数的符号可以看出：随着城市化水平的提高，各类建设用地中，农村居民点用地与其他建设用地的比重随之减少；城镇、独立工矿、交通用地的比重随之增加。从各模型回归系数的数值可以得出：随着城市化水平的提高，农村居民点用地占建设用地的比重大幅度减少，城市化水平每增加1%，农村居民点用地占建设用地的比重减少0.4973%。主要原因是在城市化进程中大量农村人转变成城镇人口后，在城镇拥有自己的住宅，一定程度上缓解了农村建设用地的压力；同时政府逐步加大了农村居民点整理的力度，严格了农村建设用地的审批程序。城镇建设用地占建设用地的比重增加快，城市化水平每增加1%，城镇建设用地减少0.2866%。城镇数量和人口数量的增多，中心城市扩容提质，小城镇建设贪大求全，导致了城镇规模扩张迅猛，用地面积增加快。独立工矿用地占建设用地的比重增加较快，城市化水平每增加1%，独立工矿用地增加0.1189%。工业用地缺乏统一的规划，布局零散；非法工业园区依然存在，大部分产业项目又未进工业园区；地方政府以低价供地为优惠条件招商引资，工业用地利用粗放，以上种种原因导致了工业用地占建设用地比重增幅较大。交通用地占建设用地的比重增加亦较快，城市化水平每增加1%，交通用地增加0.1294%。一大批高速公路、铁路等重点交通项目的建设促使了长沙市交通事业的发展，大大提高了对外通达度，同时也占用了大量的土地资源。其他建设用地占建设用地的比重变化不大，城市化水平每增加1%，其他建设用地仅减少0.0372%。
2.建设用地结构的预测。 长沙市城镇化发展规划研究明确提出：2010年长沙市城市化水平要达到63%左右，2015年要达到70%左右。为了对长沙市未来建设用地结构进行预测，对城市化水平Y与各类建设用地X进行多元线性回归分析，建立多元线性回归模型。
表明：从整体上看城市化水平Y与各类建设用地X之间线性关系显著，模型拟合度高。但计算各解释变量之间的相关系数，发现它们之间存在高度线性相关，且各解释变量t值并不显著，大部分｜t｜0.05（10）=1.8125。表明模型1中各解释变量之间存在严重的多重共线性。
为了消除多重共线性的影响，得到最优回归模型，逐一求Y对各类建设用地X的回归。结合实际意义和统计检验选出拟合效果最好的一元线性回归方程，在此基础上进行逐步回归。经分析，在5个一元回归模型中，城市化水Y平与农村居民点用地X2的线性关系最强，拟合度最好。
模型2、3、4、5中R2越来越大，说明回归模型的拟合度越来越高；F值在5%的显著水平上均通过检验，各回归模型总体显著性强；t值除t3外，在5%的显著水平上均通过检验，由于在对X1、X3作逐步回归分析时发现t3贡献更大，故优先选择X3。上述的回归分析表明模型5最优。
根据2010、2015年长沙市城市化水平的预测值，运用上述回归模型，对2010.2015年长沙市建设用地结构做出了预测（表4）。通过对长沙市建设用地结构变化趋势的分析得出，相对城市化水平增长幅度而言，各类建设用地的增减幅度都不太大，其中农村居民点用地的减幅依次大于城镇、交通、独立工矿用地的增幅、其他建设用地的减幅，这同我国城市化发展走集约利用土地的道路相符合。从国际城市发展规律来看，目前长沙城市化水平正处于中级发展水平，在进入高级发展水平后，建设用地必须向着集约、节约利用的方向发展，从而提高土地利用效率。
三、主要结果与讨论
1.1990—2004年，在各类建设用地中，城市化对农村居民点、城镇用地影响大，城市化水平每提高1%，农村居民点用地减少0.4973%，城镇用地增加0.2866%，这与城市化进程中大量农村人口向城镇集中，其就业结构由第一产业向二、三产业转移，生活居住地由农村转移到城镇密切相关；对独立工矿用地、交通用地影响较大，城市化水平每提高1%，独立工矿用地和交通用地分别增加0.1189%和0.1294%，独立工矿用地面积持续增加且布局散，利用粗放，交通用地的增加大大提高长沙市的交通便捷度。
2.从建设用地结构预测值中可以看出，相对城市化水平而言，各类建设用地变化幅度都不是很大，结构日趋合理。农村居民点用地以较大幅度减少，城镇用地以较大幅度增加，交通用地增加的幅度大于独立工矿用地增加的幅度。
3.城市化进程中，长沙市建设用地的利用整体上呈现出非理性向理性发展的趋势，建设用地的结构也随城市化水平的提高逐步向合理化的方向发展，但与建设用地高效利用、结构优化的目标有很大的差距。
4.在对建设用地结构影响的定量分析时，各类建设用地数据用的是百分比而不是实际面积数值，不能从面积数值上定量分析城市化水平对建设用地结构的影响。
［基金项目：中国科学知识创新重要方向项目（KZCX2-SW-415）］
注释：
①于兴修,杨桂山.中国土地利用/覆被变化研究的现状与问题［J］.地理科学进展,2002(1)
②张军岩,贾绍凤,高婷.石家庄市城市化过程中的耕地变化［J］.地理学报,2003(4)
③马荣华,陈雯,陈小卉等.常熟市城镇用地扩展分析［J］.地理学报,2004(3)
④刘纪远,刘明亮,庄大方.中国近期土地利用变化的空间格局分析［J］.中国科学(D辑),2002(12)
⑤周国华,贺艳华.长沙城市土地扩张特征及影响因素［J］.地理学报,2006(11)
⑥郭文华,郝晋珉,覃丽等.中国城市化过程的建设用地评价指数探讨［J］.资源科学,2005(3)
⑦李传裕.江西省城市化发展与土地利用研究［J］.中国人口、资源与环境,2005(2)
⑧陈红宇,胡曰利,胡晓芙等.城市化进程中农村居民点用地变化分析——以广州市为例［J］.中国农学通报,2005(2)
⑨王丽萍,周寅康,薛俊菲.江苏省城市用地扩张及驱动机制研究［J］.中国土地科学,2005(6)
⑩卫海燕学,张君.城市化水平与耕地面积变化的关系研究——以陕西省为例［J］.西北大学学报（自然科学版）,2006(4)
(作者单位：(华东师范大学地理学系 上海 200062)
(责编：若佳)
注：“本文中所涉及到的图表、注解、公式等内容请以PDF格式阅读原文。”