湖北省土地结构演变与驱动力分析

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1、湖北省土地结构演变与驱动力分析　　摘要：目前湖北省土地结构利用不合理，土地价值没有得到充分体现。基于此，利用信息熵和皮尔逊分析理论对湖北省1999-2014年土地利用结构的演变过程和驱动力因素进行相关研究。结果表明，湖北省土地利用结构的信息熵在下降，利用结构相对趋于稳定；土地利用结构由单一趋于复杂，由居民用地占主导逐步演变成居民、工业、建筑、商业等用地组成的多元消费结构：社会经济因素驱动土地利用结构演变，主要影响因素是人口密度、城镇化率和工业化率。　　关键词：土地结构：演变：信息熵：驱动力：湖北省　　中图分类号：F301文献标识码：A文章编号：0

2、439-8114（2016）09-2233-058　　土地资源是社会经济发展的基石，其利用变化是地球环境变化的主要原因和组成部分。近年来，土地资源利用变化成为地学和生态环境相关领域的研究重点，土地利用变化不仅包括资源环境的变化，而且还包含着社会经济方面的发展趋势。土地的城镇化势必引起土地利用结构的变动，进而影响着土地相关领域的制度变革。因此，土地利用方式和结构等成为当下研究的热点问题之一。目前，已有许多学者对土地利用结构进行了相关研究，主要集中在区域土地利用结构的时空变化特征及其驱动机制、区域土地利用结构合理度评价与优化、区域土地利用结构变化的环

3、境影响等方面。一方面，土地利用系统是一个包涵资源、环境、社会、经济的复杂系统：另一方面，信息熵理论可以用来刻画复杂系统内部的变动趋势。因此，信息熵理论被引入到土地利用结构的研究中，用来测度土地结构演变的动态性和有序性。本研究引入信息熵理论来分析湖北省1999-2014年土地利用结构变动趋势及演变原因，检验土地驱动的影响因素。　　目前湖北省土地结构利用不合理，土地自身的市场价值没有得到充分的体现。土地利用结构是复杂系统的典例，其利用结构的变化与经济、社会等变化有着紧密联系，土地利用结构系统在不断的演变。信息熵原本是热力学物理研究中的方法，但其可以定

4、量测度复杂系统的扰动，因而被引入到社会经济研究领域，也出现了被引入到土地资源变化的研究中。在经济效应最大化的目标推动下，如何发挥土地资源的最大价值受到广泛关注，这就要求决策者要充分考虑土地利用结构，合理地规划使用土地类型，实现其市场效益最大化。土地使用类型的划分和布局将直接影响一个地区的发展与进步，通过信息熵的研究将有利于对土地使用类型的深入研究。因此土地利用结构的演变与驱动力问题值得进一步研究，以期为类似地区的土地资源可持续利用和人地关系调控提供科学决策依据。　　1研究区域概况与方法　　1.1研究区域概况　　湖北省位于长江中下游。地貌类型种类较

5、多，山地约占国土面积的55.5%，岗地丘陵占国土面积的24.5%，平原湖区约占国土面积的20%，地势起伏较大，西部神农顶地区海拔最高，而东南部则主要为平原。全省东、西、北三面被众山环绕。中南部则为“鱼米之乡”8之称的江汉平原。2012年全省土地总面积18.59万km2，其中，耕地389.99万hm2、园地59.87万hm2、林地586.04万hm2、牧草地7.58万hm2。湖北省完整的土地利用形式将有助于利用信息熵对其利用结构进行研究。2014年地区生产总值达2.74万亿元，增速为9.7%，人均地区生产总值为47192.69元。全省城镇化率提高到

6、55.67%，经济社会的快速发展加速了土地资源的多样化利用，这也为研究土地变革的驱动力分析提供了基础。　　1.2研究方法与数据来源　　公式（1）可以用来描述研究区内土地利用结构的变动，探究其演变趋势。　　通常情况，如果研究区内经济发展较慢，土地资源利用结构相对单一，利用种类较少，且多集中在某一两个使用类型上。如果出现极端情况，整个地区只有一种土地资源利用形式，此时Hmin=0；相反，若所有类行业土地资源使用量的比例相等，即m1=m2=…=mn=1/M，则此时Hmax=lnM。然而在现实生活中，这两种情况均不会出现，信息熵一般会介于两者之间，熵是概

7、率分布不确定性估计的一种有效方法。为了进一步深入分析，学者基于申农信息熵提出土地利用的均衡度概念。基于信息熵公式，均衡度（J）的表达式为：　　即均衡度是信息熵和最大熵之间的比值，取值范围为0～1，其值越大，各类型土地利用量的比例差别就越小，当J=0时，土地资源利用结构的复杂程度最低。均衡度是通过描述土地利用类型之间面积分布的均匀程度来揭示土地的结构特征。优势度（D）的表达式为：D=1-J，反映了一类或几类行业支配土地资源利用的程度，与均衡度的意义正好相反。　　1.2.2数据采集8根据《湖北省城乡建设统计年鉴》（2000-2014）、《中国国土资源

8、统计年鉴》（2000-2014）、《湖北省统计年鉴》（2000-2015），笔者整理出1999-2014年期间湖北省各项土地利用消耗量数