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user: 3. 湖北省土地利用空间均衡度分析 在对原始数据进行标准化处理后，通过上述(3)式、(4)式计算湖北省17个地级市的土地利用开发强度指数(LD)和土地供给能力指数(LS)，并将计算得到的数据通过指数计算模型得出2008、2012、2016年湖北省17个地级市土地开发均衡度的值(见表2)。本文利用聚类分析将湖北省17个地级市土地开发均衡度的值(LE)分为四种类型 [ 1 ] ：土地利用空间显著均衡( 0.9 < L E ≤ 1 )、土地利用空间一般均衡( 0.7 < L E ≤ 0.9 )、土地利用空间基本均衡( 0.5 < L E ≤ 0.7 )和土地利用空间非均衡( 0 < L E ≤ 0.5 )。 Table 2 Spatial balance of land use in 17 prefecture-level cities in Hubei Provinc 地级市 2008年 均衡状态 2012年 均衡状态 2016年 均衡状态 武汉市 0.3664 非均衡 0.1912 非均衡 0.2069 非均衡 黄石市 0.9968 显著均衡 0.9696 显著均衡 0.9940 显著均衡 十堰市 0.8185 一般均衡 0.9418 显著均衡 0.5069 基本均衡 宜昌市 0.9761 显著均衡 0.3982 非均衡 0.4901 非均衡 襄阳市 0.7417 一般均衡 0.3394 非均衡 0.2816 非均衡 鄂州市 0.9912 显著均衡 0.9910 显著均衡 0.7382 一般均衡 荆门市 0.8893 一般均衡 0.6695 基本均衡 0.9937 显著均衡 孝感市 0.9976 显著均衡 0.7515 一般均衡 0.8967 一般均衡 荆州市 0.8958 一般均衡 0.8509 一般均衡 0.7206 一般均衡 黄冈市 0.5893 基本均衡 0.5711 基本均衡 0.9968 显著均衡 咸宁市 0.8655 一般均衡 0.8964 一般均衡 0.9997 显著均衡 随州市 0.8091 一般均衡 0.9958 显著均衡 0.8714 一般均衡 恩施市 0.5308 基本均衡 0.0340 非均衡 0.6503 基本均衡 仙桃市 0.4451 非均衡 0.8369 一般均衡 0.9812 显著均衡 天门市 0.2459 非均衡 0.8952 一般均衡 0.9095 显著均衡 潜江市 0.3495 非均衡 0.9500 显著均衡 0.9818 显著均衡 神农架林区 0.0005 非均衡 0.0002 非均衡 0.1186 非均衡 均值 0.6770 基本均衡 0.6637 基本均衡 0.7258 一般均衡 表2. 湖北省17个地级市土地利用空间均衡度值 3.1. 时间特征分析 1) 从变化趋势上来看。总体上，2008~2016年，湖北省平均土地利用空间均衡度呈现出波动上升的趋势：2008~2012年，全省土地利用空间均衡度的平均值从0.6770略微下降到0.6637，下降1.96%，2012~2016年，全省的土地利用空间均衡度的平均值从0.6637上升到0.7258，上升9.36%；全省平均土地利用空间均衡度也从基本均衡波动上升到一般均衡的水平。在各地级市上(见图1)，2008~2016年， 图1. 2008~2016年湖北省17个地级市土地利用空间均衡度类型及占比 湖北省17个地级市四种不同等级的土地开发均衡度的数量呈现如下变化：显著均衡的城市数量呈现出上升的趋势，从4个上升到7个；一般均衡和非均衡的城市呈现出下降的趋势，分别从5个和6个下降到4个；基本均衡的城市数量维持不变。综合来看，湖北省总体土地利用空间均衡度呈现波动上升的态势。具体而言，非均衡的地级市数量略微下降(从2008年5个下降到2016年4个)，显著均衡的地级市有所增加(从2008年的4个上升到2016年7个)。显著均衡、一般均衡和基本均衡的地级市数量，其占比从70.59%上升到76.47%，表明湖北省多数地级市的土地利用开发强度与土地供给能力相协调，土地利用较为均衡。 2) 从市域差异上来看。2008~2016年，宜昌市和襄阳市的均衡状态分别由显著均衡和一般均衡变为非均衡，而仙桃市、天门市、潜江市的均衡状态从非均衡变为显著均衡，黄冈市由基本均衡变为显著均衡、荆门市和咸宁市由一般均衡变为显著均衡。均衡度指数的最低值在2008、2012、2016年均出现在神龙架林区，分别为0.0005、0.0002、0.1186。总体而言，湖北省各地级市均衡状态的变化趋势表现为非均衡和基本均衡向一般均衡和显著均衡转移变化的趋势，且显著均衡的地级市增长情况最为明显。在这里，为了进一步验证土地利用均衡的市域差异，结合2008~2016年湖北省土地利用空间均衡度值，计算其极差、标准差以及变异系数(见表3)。通过极差和标准差反映土地利用空间均衡度的绝对差异，在2008~2016年，湖北省17个地级市的极差和标准差分别从0.9971和0.2964下降到0.8810和0.2922，下降幅度分别为11.6%和1.4%。通过变异系数反映土地利用空间均衡度的相对差异，湖北省17个地级市的变异系数从2008年0.4378到2016年0.4026，下降幅度达到8.04%。综上所述，湖北省17个地级市的土地利用空间均衡度在研究期内呈现出市域差距逐渐缩小的趋势，且均衡状态表现为非均衡和基本均衡向一般均衡和显著均衡转移集中的态势。 Table 3 Descriptive statistics of spatial equilibrium on land us 年份 极差 标准差 平均值 变异系数 最大值 最小值 2008 0.9971 0.2964 0.6770 0.4378 0.9976 0.0005 2012 0.9956 0.3339 0.6637 0.5031 0.9958 0.0002 2016 0.8810 0.2922 0.7258 0.4026 0.9997 0.1186 表3. 土地利用空间均衡度描述性统计 3.2. 空间特征分析 1) 从空间分布格局上来看(见图2)，2008年，显著均衡区和一般均衡区主要集中在湖北省中部大片地区以及西部的部分地区，基本均衡区主要集中在鄂西南的恩施自治州以及鄂东北的大别山地区，非均衡区分布在武汉市，江汉地区(潜江市、天门市、仙桃市)以及西部的神农架林区。2012年湖北省土地利用均衡度相较于2008年有了明显变化，变化主要体现在2012年处于非均衡区的江汉地区(潜江市、天门市、仙桃市)转变为一般均衡和显著均衡区，但非均衡区却在鄂西地区扩大，主要是集中在宜昌市、襄阳市、恩施自治州以及原先的武汉等地区。2016年湖北省土地利用均衡度的空间分布格局出现明显好转，分别是：湖北省的中东部地区除了武汉市仍处于非均衡区外，其余地区都处于一般均衡和显著均衡区，在鄂西地区除了宜昌市和襄阳市处于非均衡区外，十堰市以及鄂西南的神农架林区处于基本均衡状态，非均衡区范围明显缩小。除个别市(区)外，湖北省的土地开发强度呈现出武汉市、宜昌市、襄阳市三个城市向省内其他城市递减的空间格局。 图2. 湖北省土地利用均衡度空间分布 武汉市、宜昌市、襄阳市处于土地开发均衡度的非均衡区主要是由于武汉市作为湖北省的省会，中部地区的中心城市，其土地供给能力强大，同时空间开发强度也十分巨大，生态环境的承载力已接近饱和状态，内部局部地区甚至已经过载 [ 19 ] 。宜昌市和襄阳市作为湖北省两个省域副中心城市，在当前湖北省大力推进“一主两副”发展战略的背景下，其本身良好的工业基础以及经济发展水平，使得当地的社会经济发展与生态环境之间出现了不协调的发展局面，主要表现为土地供给能力越来越满足不了当地的发展需求，出现开发过度的状态 [ 20 ] [ 21 ] 。而神农架林区出现的非均衡状况主要是由于其作为国家级的自然保护区，不宜进行大规模的经济开发活动，从而开发强度相对来说远低于供给能力 [ 22 ] ，空间均衡度表现为开发不足条件下的非均衡状态。 2) 从空间分布特征上来看。土地利用空间均衡度在空间上经历了从离散分布到多极分布的变化过程。由图2所示，在2008年湖北省土地利用空间均衡度中，显著均衡和一般均衡区集中连片现象十分明显，只有零星的武汉市、江汉地区以及神农架林区为非均衡区；到2012年，非均衡区和基本均衡区的范围迅速扩大，且非均衡区多集中在湖北省的西部地区；2016年，非均衡区的范围得到有效缩小，其主要分布在省内的武汉市以及西部的襄阳市和宜昌市等地级市，并在全省呈现出多极分布的特征。通过观察三个时期(2008~2016年)湖北省整体的分布方向和特点，湖北省土地利用空间均衡度的空间演变过程经历了由离散分布到多极分布的发展特点。 3) 从地域差异上来看。根据湖北省传统的地域划分，将湖北省分为五大区域(见表4)：鄂西北、鄂西南、鄂中南、鄂东北以及鄂东南，并考察全省土地利用空间均衡度的地域分异规律。如图3显示，2008~2016年，除鄂西南的空间均衡度的变化情况呈现出“V”型剧烈变化外，其余四个区域(鄂西北、鄂中南、鄂东北、鄂东南)的空间均衡度的变化较为平稳。其中，鄂中南、鄂东南的空间均衡度均呈现出平稳上升的态势，鄂东北的空间均衡度呈现平稳波动的态势，鄂西北的空间均衡度呈现波动下降的趋势。在五大区域与全省平均水平对比下，2008~2016年，鄂西南和鄂西北的空间均衡度基本处于全省平均水平之下，而鄂中南、鄂东北、鄂东南的空间均衡度基本处于全省平均水平之上，这表明湖北省的土地利用空间均衡度分布具有明显的地域分异特征。 Table 4 Geographical division of Hubei Provinc 区域 主要地级市 鄂西北 十堰市、襄阳市、神农架林区 鄂西南 恩施州、宜昌市 鄂中南 荆门市、荆州市、天门市、潜江市、仙桃市 鄂东北 随州市、孝感市 鄂东南 武汉市、咸宁市、黄石市、黄冈市 表4. 湖北省地理分区 图3. 土地利用空间均衡度五大区域对比