基于RS技术评定城市土地集约利用潜力——以调兵山市为例

1 综述

1.1 选题背景与研究意义

1.1.1 选题背景

土地是人类得以存在的自然资源之一，人类的任何生产、生活活动都必须建立在土地资源之上。但随着城市化进程的加速，城市建设用地盲目扩张，城市土地集约利用问题引起全球广泛关注。西方国家在城市化初期，受郊区地价廉价影响，城市盲目向郊区蔓延，形成大摊饼;式的城市土地利用形式，占用了大量农用地资源，使得城市用地无度扩张。二战后，西方国家在早期城市规划思想的指导下，强调对城市进行功能分区，但这种做法并没有使城市土地粗放利用现象得以解决。1988 年提出了高强度混合开发;理念，其在提高城市土地利用效率、减少城市化进程对周围生态环境的影响、促进城市土地集约利用方面具有显著效果。

城市土地的集约利用是减缓土地供求矛盾的必然选择，是实现全面协调可持续发展的重要举措，近些年来随着城市化过程的加快，我国城市向外扩张现象明显，由于土地资源的有限性和社会经济发展对土地资源需求的逐渐增加，迫使我们必须采取措施集约合理利用土地资源，实现土地资源的可持续发展。调兵山市位于辽宁省铁岭市西北部，行政区面积 262.9 平方公里，建城区面积 35.5平方公里，煤炭工业为其支柱产业，文明全国的铁法煤业集团就坐落在此，近年来调兵山市工业产值位于辽宁省同类城市前列，随着工业化进程的加快，调兵山市城市用地有所扩张，但原有建城区内城市用地没有得到充分利用，应辽宁省政府对于促进城市用地集约利用的政策要求，对调兵山市建城区城市用地集约利用进行研究评价，实现调兵山市的新型城镇化道路。在这种背景下进行调兵山市城市土地集约利用潜力研究具有特殊意义。

随着高分辨率遥感影像的发展，运用 RS 技术进行城市土地集约利用评价得以实现。基于遥感影像，运用 GIS软件建立数据库进行空间分析，对城市土地利用的空间变化情况进行定量描述，避免了采用原有方法进行土地集约利用评价的效率低下、准确性较低等问题，实现了城市土地集约利用的动态化、快速化、信息化。因此，本文也采用 RS技术对调兵山市土地集约利用进行评价，这是本论文比较创新的地方。

1.2 国内外研究进展

1.2.1 国外研究概述

国外的城市土地集约利用理论主要出现在 19 世纪，在土地利用的区位理论方面，李嘉图首先提出土地集约利用的概念，随后杜能提出了农业区位论，通过考察城市周围农用地产品到市场的运输成本和土地利用类型之间的关系，得出城市周围不同种类农用地利用类型的圈层理论。1909年韦伯提出工业区位论，从运输成本、劳动力成本和集聚因素三方面考察在城市开发建设中工业的选址及布局问题。1940年廖什提出区位论，阐述市场因素对区域的重要性 。

与此同时也出现了相关的土地利用模式，1898 年霍华德提出 田园城市;规划理论，到目前为止该理论仍在城市规划中占有重要地位。1906 年伯吉斯提出同心圆理论;，认为随着距城市距离的增加，地租越便宜，土地利用程度较低。1939年霍伊特提出扇形理论;，认为土地利用并非按照同心圆形式向外扩张，而是根据交通因素的影响向外呈扇形分布。同时海瑞斯和尤曼又提出了多中心理论;，认为城市向外扩张并不仅仅有一个中心，而是从多个中心向外扩张的。这些理论对于20 世纪的城市规划有着深远的影响。

1.2.2 国内研究概述

我国对城市土地集约利用方面进行研究开始较晚，并且大多集中在相关理论、概念等方面的研究上，研究方法主要是定性研究、单指标研究，城市土地集约利用的评价指标体系选择较多。

对土地集约利用的研究起源于马克思的《资本论》，在 20 世纪 90 年代，对农业土地利用开始有所认识， 90年代末期，对土地集约利用的研究开始转向土地集约利用相关评价指标体系的构建上，主要采用综合评价法等。此外，对城市土地集约利用的实践主要以国土资源部颁布的相关指令为基础，各省市以此为根据，相继开展制定了土地利用的标准和规范。相关学者也从不同方面对城市土地集约利用进行实证研究，如陶志红以福州市为例，进行基于多层次指标评价体系的土地集约利用评价；龚义等从宏观、中观、微观三个方面构建评价指标体系，进行土地集约利用评价陈鸥将长春市划分为商业、居住、工业三类用地类型进行土地集约利用评价等。

近几年，国内对土地集约利用的研究主要集中在评价内容上，一般包括现状评价及潜力评价，对于现状评价研究较为深入，方法、技术较为健全，更多地采用模糊数学、系统动力学等方法进行定量分析，3S 技术的发展也为土地集约利用评价提供了先进的技术支撑；而对于潜力评价目前还处于探索阶段，相关的理论、方法较少。

2 城市土地集约利用潜力评价概述

2.1 城市土地集约利用含义

农业土地集中利用，是城市土地集约利用的开端。目前，对于土地集约利用的概念有许多种，一般是指特点时间、特点区域的动态、相对的城市土地集约利用，是指在能保证城市发展，和获得较大收益的前提下，通过对城市的合理布局，实现城市结构的优化和促进城市的发展，在现有土地上增加投资，来提高土地的利用效益，取得环境、社会和经济的全面效益。

具体包括以下四方面的含义：

（1）从狭义的角度来看，城市土地集约利用是使单位土地获得最大的经济效益，通过改变土地的利用率和产出率，提高单位土地面积的使用程度。

（2） 要想取得预期满意的结果，前提必须是合理布局城市用地、优化城市结构和促进城市的可持续发展，如若不是这样，投入就不会取得预期的结果，也许会出现负增长。

（3）城市土地集约利用是为了实现多方面的效益，如环境、社会和经济的效益，最佳选择是能够实现经济、社会和环境效益的三者的统一。

（4）城市土地集约利用，不是静态的，是一个动态的过程，它是在特点时间、区域，即有时间和空间的耦合性。

2.2 城市土地集约利用的依据

2.2.1 政策和法律依据

（1）国家要实现经济增长由粗放型向集约型转变，土地集约利用属于其中不可忽略的一部分。土地资源是有限的，对土地资源的利用也要由粗放型向集约型进行转变，使土地的利用效益不断提高，从而进行有效且合理的利用土地，最终使土地可持续发展得以实现。

（2）城市土地集约利用被列入国土资源的研究范围之内，国土资源调查设立了城市地价和土地集约利用项目，并选取了七个城市开展土地集约利用评价工作。由此可以看出城市土地集约利用的重要性。

（3）2021年7月，辽宁省颁布集约用地提议，2021年调兵山市开始开展土地资源集约利用活动，拟颁布相关法律、政策，调兵山市土地集约利用真正得到重视，节约集约利用城市土地成为全调兵山市人民的共识。

2.2.2 理论依据

（1）地租地价理论

地租地价理论指为获得土地集约利用的最大经济效益，必须利用经济杠杆对土地资源进行综合利用和合理开发。通过合理利用土地，土地利用效率大大提高，从而改变了土地的经济地理位置和交通便捷条件，因而进一步导致土地级差的出现。这就是所谓的规划即地价;，规划是影响地价的主要因素，应根据基准地价合理配置各类用地。

（2）可持续发展理论

土地资源是生态环境的重要组成部分，是人类生产、生活的载体。最近几年来随着城镇化的涌现，人类对土地资源的需求的增加和土地资源的有限性的矛盾日益凸显，这在很大程度上影响了经济社会的发展。土地资源的集约利用必须建立在不改变生态平衡的前提下，加大对土地的投入量，提高单位面积土地的经济效益、社会效益和生态效益，从而为城市可持续发展提供有利条件。

（3）区位理论

区位论是指对于人类活动的空间分布及其在空间中相互作用关系的学说，包括杜能的农业区位论，韦伯的工业区位论，克里斯泰勒的中心地理论，廖什的市场区位论等。

（4）城市规划理论

城市规划是一个全面的概念，涉及到生活、生产、社会活动、街道、公用设施、生态环境等各项和人类活动息息相关的内容。城市土地集约利用的实施应以城市规划为基础，城市规划中的经济因素、环境因素和人口、用地规模是进行土地集约利用潜力评价的主要影响因素。

3 基于 RS 的城市土地集约利用潜力评价 .................. 8

3.1 数据来源与处理 ................................. 8

3.2 城市土地集约利用潜力评价指标体系设计 ........... 8

3.2.1 指标体系的构建原则 ....................... 8

3.2.2 指标体系的构建 ........................... 9

4．调兵山市土地集约利用宏观评价 ..................... 14

4.1 调兵山市概况 .................................. 14

4.2 宏观评价过程 .................................. 15

5.调兵山市土地集约利用中微观评价 .................... 25

5.1 数据来源及评价范围 ............................ 25

5.2 中微观评价过程 ................................ 26

6 调兵山市用地对策

本文对 2021 年调兵山市土地集约利用进行宏观评价和中微观评价，表明调兵山市土地集约程度达到适度利用水平，为使评价结果在未来土地管理中发挥作用，现提出如下用地对策：

6.1 制定合理政策，推进土地集约利用

政府制定的政策对于城市土地集约利用有着至关重要的作用，政府可以采取关于措施避免城市建设用地的重复建设，并且减少城市建成区内的闲置用地，完善政府各项规章制度，严格执行《闲置土地处置办法》，避免浪费土地资源。

6.2 制定规划和标准控制机制

调兵山市土地的开发与建设要与调兵山市土地利用总体规划相符合，基础设施以及相关的产业项目要合理布局、统筹建设，避免土地资源的浪费，制定建设用地相关标准，并严格按照标准实施。

6.3 内部挖掘，充分利用存量城市土地

挖掘调兵山市建城区范围内的存量土地资源，推进集约和节约用地。调兵山市大明镇和晓南镇是重点挖掘居住用地的区域，可以建设多层住宅，降低住宅用地比例、提高建筑容积率、加强居住用地的环境建设和公共配套设施建设；现有商业用地主要分布在调兵山街道和兀术街街道，未来开发的重点也以调兵山街道和兀术街街道为主，并加强大明镇和晓南镇粗放型商业用地的集约利用强度；调兵山市工业用地在保持兀术街街道集约利用的同时，主要向大明镇发展，并设立容积率的上、下限，确保调兵山市城市土地能够集约利用。

7 结论

本文主要基于国家对城市土地集约利用相关规程，结合 2021 年 7 月辽宁省颁布集约用地提议，以辽宁铁岭调兵山市为例，对调兵山市城市土地集约利用进行集约评价，得出的研究成果如下：

（1）本文利用高分辨率 Quic Bird 遥感影像为基础数据源，避免了采用原有方法进行土地集约利用评价的效率低下、准确性较低等问题，实现了城市土地集约利用的准确化、速度化、完善化。

（2）本文构建了基于 RS 的城市土地集约利用潜力评价指标体系，并运用AHP(层次分析)法对各指标体系进行权重赋值，并首次对调兵山市进行了城市土地集约利用潜力宏观评价和微观评价。评价结果符合实际。

（3）基于高分辨率 Quic Bird 遥感影像，采取人机互动模式提取城市居住用地、商业用地、工业用地、绿地等相关信息，并划分调兵山市土地集约利用中微观评价评价单元，基于高分辨率遥感影像，运用 GIS 的空间分析功能，对城市土地利用的空间变化情况进行定量描述。

（4）本文主要对调兵山市 2021 年城市土地利用进行宏观评价，评价结果显示2021 年调兵山市土地集约利用呈适度利用类型，该评价结果符合实际。

（5）本文对2021 年调兵山市大明镇、调兵山街道、兀术街街道和晓南镇四个区域的居住、商业、工业三类用地类型进行城市土地集约利用潜力评价，结果显示调兵山市大明镇的商业和居住用地以粗放利用为主，工业用地呈适度利用类型；调兵山街道各类功能用地均呈粗放利用类型，开发潜力较大；兀术街街道居住和商业用地较为粗放，工业用地较为集约，原因是工业固定资产投资和营业额较高；晓南镇各类功能用地也较为粗放，开发潜力巨大，该评价结果符合实际。

（6）上述评价结果为辽宁省铁岭市人民政府、国土资源和相关部门等对城市土地进行宏观调控，高效合理地配置土地资源提供依据。

参考文献（略）