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舒城縣五顯鎮國土空間開發與利用實施效果評價研究

2022-11-14 01:31董潔云張曉瑞朱明豪
關鍵詞:圖斑功能區土地利用

閆 旭,董潔云,張曉瑞,朱明豪

(1. 安徽省城鄉規劃設計研究院有限公司,合肥 230000;2. 合肥工業大學 a)建筑與藝術學院,b)數字人居環境研究實驗室,合肥 230000)

2019 年5 月9 日《中共中央國務院關于建立國土空間規劃體系并監督實施的若干意見》明確指出要堅持“多規合一”的空間規劃觀.即持續優化生產力布局來實現土地資源的可持續利用,建立國土空間規劃定期評估監測制度,并將其作為國土空間規劃實施所必備的基本法定程序,貫穿于規劃的全程,形成“實施—監測—反饋—調整—實施”的良性循環,以保障規劃落地實施的時效性和權威性[1].這一論斷將監督預警環節作為國土空間規劃的重要部分而保留下來.土地利用總體規劃對將來一段時期的土地用途及用地指標進行了設計及約束,是協調人地關系及分配各種資源的有效手段,并且為編制修規和城鄉規劃提供了重要抓手和參考.土地利用規劃的影響面較為廣泛,涉及土地優化、社會生產、金融、生態保護等多領域,而規劃本身處于這些領域之上,在城市發展的決策過程中發揮引領作用.

土地利用評價是土地管理及學術研究的熱點問題,包含了基期年、評估年、規劃年的開發及保護利用情況對比.就像人每年需要做一次體檢一樣,城市規劃體檢評估也需要定期進行,以保證“實施—反饋”渠道的暢通.在鄉村振興大熱的背景下,為更有效地承接上位規劃,需要及時對現行鎮級及村莊規劃進行效用評價.而對于土地規劃布局的評價仍以土地適宜性評價為主,建立規劃長效監督機制也是保障規劃行穩致遠及為政府合理決策提供抓手的環節[2].本文針對舒城縣五顯鎮鎮域的土地利用總體規劃的基期年、評估年及目標年(實施過程及結果)的差異進行對比研究,從圖斑及3 大空間功能區的空間吻合度及指標測算來對規劃落地的成效前后進行一致性評測,并采用系統分析及動態演變評估相結合的空間規劃評價體系作為鎮域規劃監測和評估標準[3-5].

1 研究區概況及數據處理

1.1 研究區概況

五顯鎮隸屬于安徽省六安市舒城縣,地理范圍為東經116°32″~116°42″,北緯31°16″~31°22″,地處國家5A 級旅游風景區萬佛湖西岸.鎮區距縣城40 km,距合肥市開發區僅36 km.鎮區面積截至2019 年末為10 119.13 ha,下轄16 個村及1 個街道,共365 個村民組,人口約為3.8萬人.

2015 年變更調查數據顯示,五顯鎮總面積為10 119.04 ha,其中農用地為8 829.85 ha,占土地總面積87.26%;建設用地為1 044.12 ha,占土地總面積的10.32%;其他用地為245.07 ha,占土地總面積的2.42%.

2019 年末三調數據顯示,五顯鎮現狀土地總面積為10 119.13 ha,其中農用地為9 138.13 ha,占土地總面積的90.30%;建設用地為847.77 ha,占土地總面積的8.38%;其他用地為133.23 ha,占土地總面積的1.32%.

1.2 數據來源及預處理

研究節點分為土地變更調查基期年(2015 年)、土地利用評估年(2017 年)、三調土地利用現狀年(2019 年末)和土地利用規劃目標年(2020 年)4 個節點.土地變更調查數據來源于基數轉換后的舒城縣土地變更統計調查矢量數據;中期評估年土地數據源于地理空間數據云網站(http://www.gscloud.cn)Landsat 8 OLI_TIRS 衛星數據集獲取的2017-07-25 云量≤5%的30 m 精度遙感影像,通過在ENVI 軟件中經過輻射定標及氣象矯正,運用目視監督分類方法進行圖斑解譯后進行柵格轉矢量的文件[6],將五顯鎮土地分為農業用地、建設用地和其他用地3 大類空間,之后導入ArcGIS 10.8 軟件進行土地重分類及符號化等操作;三調現狀年數據來源于舒城縣自然資源和規劃局;土地利用規劃數據來源于《舒城縣土地利用總體規劃(2006—2020)》.由于水庫水面在土地分類中屬于建設用地,則手動矯正3 個階段3大空間分布圖中鎮域東北部的水域為建設用地.經過GIS 重新分類歸并后4 個階段的3 大空間情況見圖1.

圖1 五顯鎮各研究階段土地利用3 大類空間情況

將五顯鎮土地變更調查及三調現狀土地利用數據按照《土地利用現狀分類》(GB/T 21010-2017)[7]及《中華人民共和國土地管理法》[8]所規定的3大地類標準進行基數轉換,將圖斑劃分為農業用地、建設用地及其他用地1 級地類,其中基期年及現狀年下分12 個2 級地類.

評價尺度選擇功能區級,如某塊圖斑規劃為耕地,但實際轉化為園地,若按圖斑吻合度測算,則該變換不符合規劃,但按3 大空間的功能區級吻合度進行測算,2 類用地都屬于農業用地,則該變換可能是吻合的.中期評估年數據來源于遙感解譯,為保證研究尺度適用及數據精確性,吻合度及土地利用轉移矩陣的評價僅對數據進行功能區級別劃分,見表1.

表1 五顯鎮土地利用現狀

2 研究方法

2.1 指標完成度評價

指標完成度的定量分析目的是量化評價規劃的實施效果,主要是對各類用地圖斑的統計對比,并計算前后數量的變化及占比以確定指標完成度情況.在評估時間節點的選擇上,通常選擇基期年、評估年及現狀年(規劃目標年)3 個階段進行評估.“一致性”檢驗的實施,主要考察指標完成度及圖斑吻合情況,即定量及定位考察,屬于“指標性”評估.“一致性”檢驗主要分為2 種形式:一是指標數量的考察,分析規劃與評估年現狀的指標完成度,從而考察指標數量的落實完成情況,屬于客觀的數值考察;另一種考察則側重“兩張圖”之間的吻合度,從圖斑的數量、用途性質和位置與土地利用規劃進行吻合度比對分析,只要高度吻合,規劃就是有效的.這些評價往往基于定性、定量以及定位3 方面來研究,但單純主觀的定性研究不能直觀地在地塊圖斑層面體現規劃與實際的差異性,在主觀評價以外還需輔以定量及定位研究保證評價標度的廣泛性,以保持客觀指標和主觀感受相統一.

2.2 土地利用程度綜合指數

土地利用程度綜合指數(L)反映了一定時期區域內土地的人工化的開發強度,反映了一定程度的自然屬性與人為因素的疊加效應,也體現了人為活動對區域的擾動程度及發展趨勢,能夠對土地利用的深度和廣度進行評測,其計算公式為

其中,iA為參考前人研究所給定的土地利用分級指數,人造建設用地為4,耕地及其他農用地為3,林草湖用地為2,未利用地為1;C i為i地類所占比例.

2.3 功能區空間吻合度評價

定量評價部分主要按照土地利用各地類指標的完成度進行.定位分析部分則參考王婉晶和段騰等[9-10]使用的方法測算圖斑的空間吻合度,其采用GIS 軟件疊加分析中的相交(intersect)、融合(dissolve)、擦除(erase)、標識(identity)以及交集取反(symmetrical difference)等工具實現,使用Excel數據透視表導出數據進行梳理,將規劃及現狀圖斑進行空間疊合,相交后創建土地轉移矩陣以進行后續操作.吻合度評價分為基期年至評估年的規劃執行過程評價以及基期年至目標年的規劃結果評價,其中功能區吻合度評價按照圖2 的模型解釋[11].

圖2 規劃執行過程與結果的圖斑變化情況分類

評價規劃過程的功能區空間吻合度P1,思路是考察基于規劃基期年到評估年的功能區變化情況.由于規劃過程的調整必須嚴格符合規劃,即P1等于1 才證明調整是符合規劃的,其余值均為不符合規劃調整.具體計算過程見式(2):

其中,Cb1i為評價年i地類圖斑發生變化中不符合規劃部分的面積,ha;G1i為評價年i地類圖斑規劃總面積,ha.

評價規劃年過程和結果的吻合度,同時滿足“數量”和“位置”2 個條件,才算滿足規劃要求.對于結果的評價,無論其在過程中發展和實施的快慢,只要在基期年至規劃完成的目標年的整體調整程度符合規劃方案,即可以認為達到了規劃的既定目標.在評價時Ⅰ級類P2為1,其余值分為4 個等級.規劃執行結果的圖斑吻合度測算,按

進行.其中,P2為規劃結果年的圖斑的吻合度;x2i為規劃目標年i圖斑的面積,ha;C2i為目標年i圖斑調入面積不符合規劃的部分,ha;NC2i為評價年i地類規劃未實施的圖斑面積,ha;G2為研究區總面積,ha.規劃結果年的圖斑空間吻合度P2的大小表示評價年吻合程度的高低,數值為0~1,當其趨近1 時表示某地類的規劃吻合度高.

2.4 土地轉移矩陣分析

土地轉移矩陣分析的主要目的是測算研究區3 個發展階段的地類轉出及轉入數量與狀態,以結合圖斑的吻合度進行宏觀總量的把控及對土地結構的變化趨勢和轉換大方向作出準確研判.對于評價某地塊或功能區及圖斑的不同變換形式、轉入和轉出土地的量化測算等內容,創建土地類型轉移矩陣是能夠較為直觀地展示一定時期土地變化趨勢的一種方法.使用GIS 軟件的疊加分析工具,將各發展階段用地兩兩進行相交處理,所得數據表轉儲為Excel文件,并對表數據進行梳理,且使用數據透視表功能進行轉移矩陣的創建,可直觀準確地表達研究區土地類型的變化.其表達式為

其中,P為土地類型轉移矩陣;a、b分別為研究初期和末期的用地類型;n為用地圖斑類型數量.

3 結果分析

根據表1,可進一步得出現狀年對比規劃目標年的指標總體完成情況,見表2.圖3 顯示了現狀年及目標年的差異,即現狀年不符合規劃要求的圖斑.

圖3 三調現狀年與規劃目標差異

表2 五顯鎮目標年土地利用總體規劃指標完成情況

由圖3 可以發現,除統計口徑的差異外,現狀圖斑與規劃沖突之處均勻散布于鎮域各處,在建成區和主要河道沿線及中心村分布較為集中.規劃年的其他土地指標完成情況較低,尤其是水域完成度只有0.64,根據圖4(c)及表3 可以發現,沿鎮域2 條主要河道兩岸的狹長部分(17.74 ha)均復墾為耕地了.指標完成度結果初步顯示,五顯鎮農業用地的整體規劃實施效果及耕地、林地保護工作成效顯著.其他土地指標變化較大,具體細化到功能區的變化情況需要進行3 大空間吻合度的測算.

根據式(1)可得出表3 及圖5 五顯鎮各村土地利用程度的綜合現狀指數.由表3 和圖4 可知,鎮域現狀年靠東部的區域土地利用強度最高,向西部依次遞減,其中東部土地使用較為集中緊湊,且有大規模的人工地表.由圖1 各發展階段零碎分散的建設用地布局,以及土地利用規劃圖中鎮區整體集約緊湊化的城區建設用地布局就可初步推測,各時段建設用地的執行結果的吻合度可能不理想.結合表4、圖4(a)以及衛星影像綜合分析,發現基期年至評估年僅2 a 內五顯鎮新增農業用地轉建設用地的數量較多,其部分可能源于遙感數據精度造成的解譯誤差,還有部分統計口徑變化的原因.例如圖4(a)、圖4(b)顯示鎮域東部1 處較大圖斑在2 a 時間內先從農業用地整體轉換為其他用地,后又部分轉換為農業用地;從圖4(b)和圖4(c)可知,某部隊的統計口徑也從農業用地(林地)轉換為了建設用地.

表3 五顯鎮土地利用程度綜合現狀指數

圖4 各評估階段五顯鎮3 大地類空間轉換

圖5 五顯鎮土地利用程度綜合現狀

在保持五顯鎮現有基本農田布局基本穩定的前提下,與縣域永久基本農田劃定中基本農田布局銜接,將現狀地類為非耕地的基本農田和近期重點項目建設用地范圍內的基本農田調出,同時將交通沿線、集中連片的優質耕地調入,確?;巨r田總體穩質增量;林地總體指標完成度較好,規劃將建設占用和納入新增耕地項目的林地調出,同時將新增加林地調入,保持現有林地面積基本穩定,林地布局更加優化;建設用地目標總量整體情況比較符合規劃.

結合圖3 和圖4(c)可知,鎮域大量零散分布的閑置宅基地逐步規整為耕地.結合縣域制定村莊布點規劃及建設用地增減掛鉤試點,逐步有序撤并人口稀少的自然村、空心村,引導和加強農民自發向中心村聚集,形成了適應現代化農村發展要求的中心村分布格局.

根據表4 各發展階段的土地轉移情況,可以發現中期評估年與前后2 個時段的建設用地及農業用地相互轉換的指標變化較大且2 次變換有互補態勢.推測這一是因為地類統計口徑的不同和監督分類的土地遙感數據轉譯環節出現了誤差;二是由于2014 年底五顯鎮進行了耕地補充的重新規劃,使耕地質量得到了保質提升.結合圖4(c)2019 年現狀與2020 年規劃目標土地差異的變換圖像來看,建設用地中復墾耕地和農業用地轉出的數量大致相當,這說明五顯鎮在目標年時段耕地占補得到了一定平衡.其中,五顯村和下河村的耕地占補平衡量比較多;某部隊由于其特殊的用地性質在3 大空間的分類上處于建設用地及農業用地之間,存在統計口徑的差異(鎮域東南部部分水庫水面的變化也顯示了部分兩規統計口徑差異的存在).

表4 各發展階段3 大空間轉移矩陣 ha

根據式(2)及圖2(a)可得出五顯鎮規劃執行過程的功能區空間吻合度P1.表5 顯示了五顯鎮基期年至評估年功能區的圖斑調整中不符合規劃的數量及空間吻合度.由表5 可知,規劃執行過程中的五顯鎮功能區吻合度均不符合規劃要求.其中較高吻合的部分為農林用地區,農業用地規劃中的變化較為符合預期,吻合度達0.98;其他用地區吻合度最低.結合上文的分析,推測其原因可能是水庫水面的統計口徑變化和部分河道沿線土地的復墾所致.

表5 規劃執行過程五顯鎮功能區吻合度

規劃執行結果的功能區吻合度測算的指標系數分檔見表6,共分為5 級.其中Ⅰ級為完全符合,即理論上的規劃完美實施情況應當在規劃年實現;當P<1 時,代表現實距離規劃仍有距離,實施與規劃不符合;Ⅴ級代表實施效果較差,需要在評估中重點對其變化情況進行分析.根據式(3)及圖2(b)~圖2(d)的模型可得出表7.從表所示規劃執行結果的功能區吻合度測算可以看出,五顯鎮2019 目標現狀年至2020 規劃目標年末林業用地區空間吻合度最高,達0.97;其次為農業用地區,達0.87;吻合度最差的是其他用地區,只有0.61.

表6 功能區空間吻合度分級表

表7 規劃執行結果五顯鎮功能區吻合度

由圖6(a)可以發現,鎮區五顯村中部及光明村有大量規劃建設用地指標閑置,若干中心村有零散的違規建設用地.這說明五顯鎮在新型城鎮化轉型發展中的進度較為滯后,實際城鎮化進程與土地利用規劃預期目標不匹配,且部分村出現施工建設先行,規劃審批滯后的情況.當地政府應當加強土地利用規劃與管理,合理調配建設用地存量指標,嚴格控制建設用地增量指標.

圖6 規劃結果評價中各功能區調入部分不符合規劃及規劃未實施情況

從農業用地區的規劃完成情況來看,未實施的耕地指標最多,達142.48 ha(見表7).超出規劃范圍的土地復墾以及耕地指標未實施為整體均勻散布于整個鎮域,尤其是鎮域東南部景山、清塘和大路3 個村的耕地指標完成較少,存在大量規劃未實施的耕地,耕地開、復墾較為滯后.林地的整體規劃完成效果很好,除去某部隊內部統計口徑差異的圖斑,整體鎮域林地保有量及調整情況基本符合預期,也基本是其他性質土地退還為林地(一是坡耕地退耕還林,二是宜林荒山荒地造林).此外,其他土地未實施的面積也較多.結合圖6(d)的均勻散布圖斑及現狀圖斑可以推測,坑塘水面在土地利用規劃中列入了其他用地,屬于統計口徑的差異.

4 結語

本文使用ArcGIS 軟件及相關疊加分析工具,并結合已有研究,選取了3 個研究時段及4 個節點進行分析.在適當調整部分測算標度的基礎上,進行了土地轉移矩陣分析,同時進行了土地利用規劃和現狀的數量評價與空間位置的吻合度測算.研究發現,有部分類型的圖斑在不同規劃統計口徑下存在數量不一的情況,相信在“多規合一”工作的推進下,此類現象會被逐步消除.

此外,研究還發現,五顯鎮與傳統地區的道路沿線發展模式有所不同,其地塊發展變化呈散發狀,即均勻散布于鎮域各處,在鎮區中心村有小幅度的集中態勢;五顯鎮在新型城鎮化進程中土地實際使用與規劃目標之間存在步調不協調、空間不吻合、建設用地指標閑置較多的現象.對此,可以通過空間吻合度、指標測算及土地轉移矩陣的創建進行多維度綜合研判,對其規劃過程和結果的宏觀數量及位置進行把控,以保證國土空間規劃的順利實施.

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