基于“三农”的永城市土地利用分区

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“ ”基于三农的永城市土地利用分区

“ ”统筹城乡发展就是要把三农问题放到整个国民经济和社会发展的重要位置进行综合考量，切

实改变城乡二元经济结构，推动农业、农村经济和社会快速发展. 合理的土地资源配置是实现

城乡统筹发展、建立和谐社会的基础，而城乡用地结构的调整是打破城乡二元经济结构的基础.

如何协调经济社会发展与土地资源利用之间的关系，特别是在一个人多地少的发展中国家，实

现土地资源的永续利用，满足经济、社会发展对土地资源的需求，是一个亟待解决的关键问题.

相关研究主要分为 3个阶段：20 世纪前半叶，土地利用规划只是传统的建设性或蓝图规划，土

地利用的结构优化研究没有得到足够重视，研究方法大多采用定性的经验规划方法，它是基于

专业人员和领导的实践经验与主观愿望来确定未来的发展方向和农林牧副渔用地的配置比例.

20 世纪 50 年代以来，许多国家开始进行土地评价，并在其基础上制定出土地利用规划，但最

初所采用的方法均为包括土地法和综合平衡法等定性的方法. 进入 20 世纪 70 年代以后，土地

资源配置研究才真正进入了实质性阶段，如 Xing 等应用 GIS 和多目标规划来预测土地利用中

引发的争地矛盾的原因，由此得出解决方法的策略；Sharifi 等探讨了把土地利用动态规划系统

作为农场土地配置的决策支持系统，这个模型是由具有决策模型的 GIS 和综合规划模型组成

的，综合规划模型又包括作物生长模式、线性规划模型和使规划设计转为可操作规划的空间配

置决策模式；Chuvieco 应用线性规划作为 GIS 分析工具，对空间属性进行优化和变量组合，并

在西班牙实地进行土地规划试验. 国外的土地利用优化配置研究具有范围广泛、注重深度探

讨、技术手段先进等特点. 但对区域土地利用的整体性、层次性以及土地利用优化配置的动力

机制研究尚显不足.

国内的土地资源研究从20 世纪 80 年代后期才进入广泛而深入的研究阶段，土地资源配置机制

也开始由计划机制向市场机制转变，主要涉及几个方面：①土地利用结构动态变化，主要是通

过各种模型来分析和模拟区域土地利用结构的变化；②从驱动力和影响因子的角度分析区域土

地利用结构现状；③通过数量分析来研究区域土地利用结构，从而探讨区域土地合理利用的途

径；④运用不同方法分析区域土地利用的结构，如典型相关分析、灰色局势决策分析等.

1 研究方法与区域简介

1.1 研究方法

主成分分析法（principal component analysis，简称 PCA）选用降维的思想，找出几个综合影响

因子来代表原来众多的变量，把多个变量化为少数几个综合变量的一种统计分析方法. 在多指

标变量研究中，往往因为变量个数太多，且彼此之间存在一定的相关性，导致数据之间存在一

定程度上的信息重叠. 主成分分析法使这些综合因子尽可能地反映原变量的信息量，而且彼此

之间互不相关，从而达到简化的目的.

该方法的基本原理为：设有 n维可观测随机向量 X=（x1，x2 …，，xn）用于样本评价，在对

数据进行标准化处理基础上，主成分分析法的一般模型为：【1】

式中：x1，x2 …，，xn 为公共因子；aij 为相关系数矩阵对应的特征向量；Z1 是第一主成分；

Z2 是第二主成分，Zm 是第m主成分. x 的相关系数矩阵的特征值为λ（λ1≥ λ2≥λ3≥…≥λn）；

λk/ Σni=1；λi 为主成分 Yk 的贡献率；选取 m个主成分，则Σmk=1；λk/Σni=1，λn 为主成分

Z1，Z2 …，，Zm 的累积贡献率，积贡献率越大，丢失的信息就越少，这 m个主分量的方差和

占全部总方差的85%以上，基本就保留了原来因子x1，x2 …，，xn 信息.

“ ”研究还应用聚类分析方法，是统计学中研究物以类聚问题的多元统计分析方法. 聚类分析发

展至今，有许多种不同的聚类方法，其中应用得最多、最成熟的方法为系统聚类法和 K-means

聚类法，在此采用系统聚类法. 其基本思想为是：首先将一定量的指标和变量各自看成视作一

类，然后根据指标间的亲疏程度，合并相关性较高的类，之后考虑合并后的类与其他类之间的

亲疏程度，再进行合并，以使得类别内数据的差异尽可能小，类别间数据的差异尽可能大.

1.2 研究地域

永城市位于河南省东部边缘，位于 E115°58′~116°39′，N33°42′~34°18′，西及西北部与夏邑市接

壤，其余部分与安徽省的砀山、萧县、濉溪、涡阳、亳州等地毗连. 永城市土地总面积 2 019.98

km2，占河南省土地总面积的1.30%.

2012 年，永城市辖 29 个乡镇，总人口152.32 万人，其中城镇人口57.36 万人，农村人口94.96

万人.永城市以平原为主，粮食产量全国排名 29 位，是河南省粮食核心区建设重要基地，在黄

淮海平原区域具有典型的代表性，土地利用结构的优化调整对于保障和提高粮食产量具有重要

意义. “ ”因此，本文以永城为例，从三农视角研究乡镇层面的空间分异规律，以期更好地实现

土地利用效益最大化.

2 永城市乡镇土地利用系统评价

2.1 永城市乡镇经济综合发展水平评价

研究综合考虑乡镇经济的发展特点和土地利用基础条件，要考虑到评价指标综合性、层次性、

独立性、可比性和地域性，更重要的是要考虑数据的可获得性. 首先，从乡镇经济的主体特

“ ”征三农视角设计了微观经济单元综合发展水平评价指标体系（表 1），选取农业总产值、粮

食单产、农用排灌动力机械3个指标反映农业层面，地方财政收入、农民人均纯收入、农村居

民点用地、人口密度4个指标反映农民层面，工业总产值、经济发展速度和结构指标指数、社

会发展水平指数、招商引资成果指数 4个指标反映农村发展层面. 采用主成分分析法得到各乡

镇的综合发展水平值，进一步将永城市各乡镇分为 3个等级进行分析. 因本研究获得土地利用

变更数据为2012 年，为了与土地变更数据相匹配，人口、GDP 也采用 2012 年的数据.【表 1】

应用 SPSS 软件对初选指标进行筛选（表 2）. 因子分析中提取了特征值大于 1和累积贡献率大

于83%的4个因子，由此确定取前4个成分为该研究问题的主成分. 因子得分矩阵见表 2.【表

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摘要：

“”基于三农的永城市土地利用分区“”统筹城乡发展就是要把三农问题放到整个国民经济和社会发展的重要位置进行综合考量，切实改变城乡二元经济结构，推动农业、农村经济和社会快速发展.合理的土地资源配置是实现城乡统筹发展、建立和谐社会的基础，而城乡用地结构的调整是打破城乡二元经济结构的基础.如何协调经济社会发展与土地资源利用之间的关系，特别是在一个人多地少的发展中国家，实现土地资源的永续利用，满足经济、社会发展对土地资源的需求，是一个亟待解决的关键问题.相关研究主要分为3个阶段：20世纪前半叶，土地利用规划只是传统的建设性或蓝图规划，土地利用的结构优化研究没有得到足够重视，研究方法大多采用定性的经验规划...

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