西安市土地利用与城市化发展的相关性分析.docx
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西安市土地利用与城市化发展的相关性分析
西安市土地利用与城市化发展的相关性分析
西安市土地利用与城市化发展的相关性分析
焦珊指导老师：
王小乐
（西安文理学院710065文化与旅游学院10级地科一班）
摘要:
选取西安市为研究对象，采用2000-2011年的统计数据，借助国内外城市化和土地利用变化关系方面的理论和研究成果，分析城市化进程中土地利用变化的特征；采用回归分析方法,研究城市化与土地利用变化的相关关系及城市化进程对土地利用变化的影响程度。
分析结果显示,城市化与耕地、居民点及工矿用地、交通用地和未利用地间有显著的相关性,表明城市化的快速发展是造成农业用地减少和建设用地增加的主要原因，同时,耕地与未利用地等两种土地类型和城市化间的负相关关系说明,两种地类的减少与城市化的快速发展有着密切的关系。
关键字：
城市化发展；土地利用；西安市；相关性分析
改革开放以来,我国的城市化进程不断加速,全国城市化水平由改革开放前的18%增加到目前的45%,城市数量也由1978年的193个发展到目前的701个。
随着城市化进程的加快和社会经济的持续快速发展,区域土地利用结构产生了很大的变化,土地利用冲突和人地矛盾日益突出,特别是我国的耕地资源面临着严峻的形势,非农建设每年平均占用耕地50万hm2左右,其中城镇建设用地平均每年占用耕地达6万hm2以上。
城市平面外延扩展与内部土地粗放经营现象同时存在。
如果对这种趋势不加以遏制,必将影响到我国社会经济乃至整个民族的可持续发展。
因此,对城市化进程中的土地利用变化进行研究是十分必要的。
1.研究区域概况及数据来源
1.1自然地理概况
本研究区以西安市行政区为研究范围，介于北纬33。
39，-34。
44，,东经107。
40，-09。
49，，位于关中盆地中部偏南,西安市南依秦岭,北临渭河,为暖温带半湿润大陆性季风气候区,地势南高北低,且高差悬珠,自南向北依次为低中高山地、山前洪积扇、黄土台源和渭河冲积平原,均呈条带状作东西分布。
该地区现辖新城区、碑林区、莲湖区、灞桥区、未央区、雁塔区、阎良区、临潼区、长安区九个区,蓝田县、周至县、户县、高陵县四个县,是陇海兰新地带规模最大的中心城市,土地利用类型以耕地和城乡、林地、居民用地为主，近年来随着经济的快速发展和人口的增加,西安地区城镇建设和农村居民点用地急剧扩大,大量农用地被占用,土地利用变化十分显著。
1.2社会经济状况
西安市是新亚欧大陆桥中国段陇海兰新线上最大的中心城市，连接东西贯通南北，区位优势明显，产业基础雄厚。
2011年底,总人口791.8272万人,占陕西总人口的24.47％。
由于在城市政策、环境、地理位置、人文旅游、产业支撑等方面都具有得天独厚的优势，社会经济快速发展人民生活水平良好。
2011年,全地区实现国内生产总值（GDP）3862.58亿元,比2000年的646.13亿元增长了5倍多；人均国内生产总值45475元,比2000年的9484增长了35991元。
2012年的GDP中,第一产业产值173.14亿元,第二产业产值277.13亿元,其中工业产值218.44亿元，建筑业58.69亿元，第三产业产值324.35亿元，第二、三产业发展迅速。
1.3数据来源及方法
本研究所用数据来自于西安市统计年鉴（2000-2012年）和参考文献，城市化水率为城镇人口/总人口，土地类型划分及处理按照国家土地利用分类标准,将土地利用类型分为农业用地（耕地、园地、林地、牧草地），建设用地（居民点及工矿用地、交通用地）、未利用土地三大类，采用回归分析建立一元线性回归模型，研究土地利用与城市化的关系。
2西安市城市化背景下的土地利用变化
2.1西安市的城市化发展状况
自从改革开放后,西安市一直致力于经济发展和城市建设。
到2000年,西安市总人口为5314340人,其中城镇人口6880111人，城市化水平为12.95%,已进入城市化中期,即城市化快速推进期,但城市化水平仍低于沿海省区及经济发达地区。
2000年后西部大开发战略的提出与实施给西安的社会经济发展带来又一次机遇与挑战。
经过多年发展,2011年西安市的总人口已增长到7918272人,其中城镇人口为7214225人，城市化水平上升到91.10%。
十几年来,西安市总人口净增260.39万人,比2000年的城市化水平提高了近80个百分点,城市化水平年平均增长率为1.32%。
西安市正处于一个快速稳定的城市化发展进程中。
从图1也可以看出西安市城市化率呈直线上升趋势。
西安市城市化的发展不仅体现为城市化率的升高,还表现在社会、经济等方面。
2000-2012年和西安市生产总值由646.13亿元增至3862.58亿元,年均增长率为25.6%，其中,第一、二、三产业基本呈平稳发展状态,产值比例由6.91:
42.89:
52.28变为57.71:
558.10:
671.71,第三产业所占的比重上升了2个百分点；人均地区生产总值由9484元增至45475元,而且城镇居民人均可支配收入也不断增加，从2000年的6364元增加为2011年的25981元，增加了四倍还多。
（见图2）
2.2西安市土地利用的变化特征
伴随着城市经济社会的快速发展,城市的土地利用方式也会随之呈现出相应的变化尤其表现在建设用地面积（包括居民点和工矿用地、交通用地）、农业用地（包括耕地、林地、牧草地）和未利用地的变动。
图3、4可以看出，2000-2010年农业用地面积不断减少，建设用地面积不断增加：
2000年西安市居民点及工矿用地和交通用地面积各为8.94万公顷和1.29万公顷,到2011年分别增加到12.69万公顷和2.11万公顷;2000年西安市耕地面积为34.45万公顷公顷,到2011年减至27.91万公顷,牧草地面积随然由2000年的1.33万公顷增至1.58万公顷，但增长幅度相比较于耕地面积的速度减少幅度还是比较小的，由此可以看出，耕地面积减少是城市化发展的必然趋势。
3西安市土地利用与城市化发展的关系
城市化是受诸多因素影响的较复杂的动态过程,建立能够代表城市化发展的综合参数,可以综合地反映城市化与土地利用变化的关系。
3.1城市化发展的参数
按照《中华人民共和国国家标准城市规划术语》对城市化的定义,是“人类生产与生活方式由农村型向城市型转化的历史过程,主要表现为农村人口转化为城市人口及城市不断发展完善的过程”。
一般认为城市化是一个国家或地区实现人口集聚、财富集聚、技术集聚和服务集聚的过程,同时也是一个生活方式转变、生产方式转变、组织方式转变和传统方式转变的过程。
为了能够完整、全面的反映和田地区城市化与土地利用变化的关系,在影响城市化进程的诸多因素中,选取城市化水平（X1）、产业结构（X2）、居民生活水平（X3）、经济发展水平（X4）、生态环境（X5）等具有代表性、以量化的指标反映城市化发展:
城市化水平为城镇人口/总人口（％）,反映农村人口转化为城市人口的过程；产业结构为第二、三产业生产总值/地区生产总值,反映生产方式的非农化转移过程;居民生活水平为城镇居民可支配收入（元RMB）,代表城镇居民生活质量和生活状况,反映居民生活方式的转变；经济水平为人均GDP（元RMB）,反映经济发达程度；生态环境为人均绿地面积（㎡）,反映生态环境建设力度。
根据上述指标,构建代表2000年至2011年西安市城市化程度的综合指标城市化发展的参数k，虽然所选指标量纲相同,但为了消除因数据过分悬殊导致的噪音影响,采用极大值标准化方法对指标进行标准化处理,即
（1）
（2）
式中:
为某年i指标的原始值,
为该指标2000-2011年的最大值,
为该指标的标准化值,i=1,2．．．．．．5。
令城市化发展参数k=Y,,利用西安市的各项统计数据（表1）和公式
（1）、
（2）计算k值。
从表1可以看出,随着时间推移,西安市城市化发展参数呈现不断的增长趋势。
表1西安市2000-2011年城市化发展综合指标数值
Y
X1
X2
X3
X4
X5
X1΄
X2΄
X3΄
X4΄
X5΄
k
2000
77.24
93.09
6364
9484
5.12
0.847
0.97
0.244
0.209
0.518
2.788
2001
77.55
93.76
6705
10628
5.27
0.851
0.98
0.258
0.234
0.533
2.856
2002
86.57
94.22
7184
11831
5.42
0.95
0.98
0.277
0.26
0.548
3.015
2003
90.63
94.65
7748
13341
5.35
0.995
0.99
0.298
0.293
0.541
3.117
2004
90.65
94.54
8544
15294
5.03
0.995
0.98
0.328
0.336
0.509
3.148
2005
90.86
94.8
9628
16406
5.63
0.917
0.99
0.371
0.361
0.569
3.029
2006
90.91
95.2
10905
18890
7.59
0.998
0.99
0.42
0.415
0.767
3.59
2007
90.97
95.56
12662
22463
7.61
0.999
0.99
0.487
0.494
0.769
3.739
2008
90.99
95.38
15207
27794
7.8
0.999
0.99
0.585
0.611
0.789
3.975
2009
90.03
95.95
18963
32411
7.9
0.988
1
0.73
0.713
0.799
4.23
2010
90.09
95.68
22244
38343
9.5
0.989
1
0.856
0.843
0.961
4.649
2011
91.1
95.52
25981
45475
9.89
1
1
1
1
1
5
备注---数据来源：
2001年至2012年陕西省统计年鉴
3.2土地利用与城市化的相关性分析
城市化进程是土地利用强度增加的过程,城市化发展所引起的地域空间上城镇数量的增加和城镇规模的扩大最直观的表现就是建设用地（城镇居民点、工矿用地及交通用地）面积的不断增长,同时城镇居民点、工矿用地及交通用地面积占用耕地的趋势也在加快。
将2000-2007年的城市化发展参数分别与建设用地和农业用地进行相关分析，根据相关系数r的大小确定城市化对土地利用变化的影响程度。
其中,城市化与农业用地中耕地、林地、园地和牧草地的相关系数r分别为-0.86396,0.681612，-0.34432,0.69877；与建设用地中居民点及工矿用地、交通用地分别为0.952453,0.952453；与未利用地的相关系数r为-0.70472。
表示城市化发展与土地利用之间的相关系数,其数值介于[-1,1]之间。
r>0,表示二者正相关;；r<0,表示二者负相关；
越接近于1,表示二者的关系越密切；反之,表示二者的关系不密切。
这里挑选相关性较大的耕地、牧草地、居民点及工矿用地、交通用地和未利用地与城市化发展参数进行相关分析。
我们采用回归分析法,建立土地利用变化与城市化水平的之间的模型:
（3）
式中:
Yt表示不同土地利用类型在第t年的面积,kt表示第t年的城市化发展参数,h表示随机扰动项,α和β为待估计的参数，则用excel做回归分析得到
耕地：
由此可以得出，城市化与耕地面积呈负相关关系,城市化水平每增长一个百分点,耕
地将减少2.4181万
。
交通用地：
城市化水平是导致交通用地发生变化的主要驱动因子,城市化水平每增长一个百分点,交通用地将增加0.3572万
。
说明近年来,随着城市化水平的不断提高以及在西部大开发政策的推动下,西安市加大了基础设施建设的力度。
居民点及工矿用地：
表明城市化是导致居民点及工矿用地变化的主要因素,城市化与居民点及工矿用地面积呈高度正相关关系,城市化水平每增长一个百分点,居民点及工矿用地将增加1.4338万
。
未利用地：
城市化水平是导致未利用地变化的主要因素,城市化水平每增长一个百分点,未利用地将减少0.0417
。
这说明,随着城市化速度的不断加快,西安市加强了对土地的开发利用，造成未利用土地呈减少的趋势。
综上所述,西安市城市化水平的快速发展是造成居民点及工矿用地、交通用地增加的主要原因,城市化与两种地类间的拟和优度都达到了0.9以上，耕地与未利用地两种地类和城市化间较高的拟和优度也说明了,两种地类的减少与城市化的快速发展有着密切的关系。
4结论
通过对西安市2000年至2011年的土地利用变化和城市化发展的相关分析发现如下几点：
4.1城市化发展迅速
改革开放以来,随着经济体制改革的不断深入和西部大开发的有力推动,西安市城市规模不断扩大。
西安市市的城市化水平从2000年的77.24％增加到2011年的91.1％,平均每年递增1.13％。
4.2土地利用变化大
通过分析可以看出,西安市在过去的12年内,土地利用类型变化大，其土地利用变化主要表现为耕地、牧草地、未利用土地等的减少,而园地、林地、居民点及工矿用地、交通用地,呈增长态势。
其中，耕地减少最为明显,但由于国家耕地保护政策的实施,耕地减少幅度有所趋缓，。
随着人们对土地利用目的的改变,农业类用地减少,非农用地的增加,土地利用程度逐步增大,但目前西安市土地利用处于发展期,也处于调整期。
4.3城市化与土地利用关系密切
城市化与土地利用变化关系密切本文通过回归分析对西安市城市化和土地利用变化之间的相关关系进行了研究,得出城市化与耕地、居民点及工矿用地、交通用地和未利用地间有显著的相关性,这证明了城市化是导致土地利用发生变化的主导因子。
4.4生态环境受到威胁
分析得知,西安市的耕地面积是所有地类中下降幅度较大的地类，这与城市化的快速发展有着密切的关系。
城市扩展占用了大量的耕地,其中大部分都是优质耕地,而为了维持原有的产量就必须投入更多的化肥,这样不仅耕地的数量在减少,耕地的质量也在下降，粮食安全问题日益突出。
除了耕地,未利用地也是下降幅度表较大的地类。
未利用地的减少,一方面说明西安市对土地开发利用的程度在不断提高；另一方面这也造成了对生态环境的破坏。
特别是在对未利用地的开发利用中不注意方式方法不按规划进行,也不顾及当地的环境,不仅造成了大量自然景观的损害,而且危及动植物的生存。
通过本次研究可以看出,西安市未来的城市化发展与土地利用的矛盾将会越来越尖锐,如何缓和甚至解决这个矛盾成了今后工作重点。
为了保证国家的粮食安全和西安市可持续发展,应进一步加强对于土地的科学管理,统筹安排各业用地科学管理,统筹安排各业用地,制定合理规划,加强规划的法律性；加大土地开发整理的力度,建立土地收购储备制度,运用经济杠杆提高城镇扩张成本,盘活城市存量土地,提高城市现有建设用地使用效率,开发城市地上、地下资源,发展立体城市;加强农田生态保护与整治,发挥文物用地的综合功能；利用现代科技手段,加强土地动态监测和科学管理。
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