基于修正层次分析法模型的海岛城市土地综合承载力水平评价以舟山市为例-张红.pdf

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1、收稿日期:2016 -09 -08 修回日期:2016 -12 -28基金项目:中国海洋发展研究会科研项目(CAMAJJ201501);国家自然科学基金项目(71373143);国家社会科学基金青年项目“系统动力学视角下新型城镇化进程与土地利用效率的耦合机制研究”(14CJY020)。作者简介:张红(1970 ),女,陕西西安人,清华大学土水学院教授、博导。主要研究方向为房地产经济、房地产金融、土地管理等。通讯作者:张毅。基于修正层次分析法模型的海岛城市土地综合承载力水平评价:以舟山市为例张红1,张毅1,张洋2,周鹏1(1清华大学城镇化与产业发展研究中心/恒隆房地产研究中心,北京 100084

2、;2北京林业大学经济管理学院,北京 100083)摘要:国家海洋发展战略的兴起,使得海岛城市的土地综合承载力问题得到越来越多的关注。文章构建适用于评价海岛城市土地综合承载力水平的修正层次分析法模型,以舟山市为例,测算了海岛城市土地综合承载力水平。文章得出结论舟山市土地综合承载力评价结果为0 58,处于各城市的中上水平,土地综合承载力较强。关键词:土地综合承载力;层次分析法;海岛城市;舟山市中图分类号:F301 24 文献标识码:A 文章编号:1002 -9753(2017)01 -0150 -11Evaluation of Comprehensive Land Carrying Capacit

3、y of Island Cities Based onAnalytic Hierarchy Process Model: the Case of ZhoushanZHANG Hong1, Zhang Yi1, ZHANG Yang2, ZHOU Peng1(1 Center for Urbanization and Industrial Development / Hang Lung Center for Real Estate, Tsinghua University,Beijing 100084, China; 2 School of Economics Management, Beiji

4、ng Forestry University, Beijing 100083, China)Abstract:The rising national marine development strategy leads to more and more attentionto the problem of landcomprehensive carrying capacity of island cities In this article, we construct an analytic hierarchy process model appliedfor evaluatinglandcom

5、prehensive carrying capacity of island cities In the case of Zhoushan City,we estimatethe overalllevel of land comprehensive carrying capacity ofisland cities The article concludesthat theresult of Zhoushan landcomprehensive carrying capacity evaluation is 0 58, in the upper level of the cities and

6、with strongland comprehensivecarrying capacityKey words: land comprehensive carrying capacity; analytic hierarchy process (AHP); island cities; Zhoushan City一、引言国家实施海洋经济发展战略对海岛城市经济发展和土地利用方式提出了新要求。海岛城市土地综合承载力状况不明不利于缓解海岛城市土地利用所面临的严峻挑战。结合海岛城市的经济、人口和土地特点研究海岛城市的土地综合承载力,对海岛城市制定城市规划和国家因地制宜地制定土地利用政策有重要的指导作用

7、。目前,国051中国软科学2017年第1期万方数据内外有关土地综合承载力评价的研究众多,实践也非常广泛。然而我国海岛城市与一般城市有很大不同,基于既有方法的评价无法真实、客观地反映海岛城市的土地综合承载力水平,不利于海岛城市发展战略的制定和实施。关于土地承载力的内涵,目前学术界尚未统一认识。关于海岛城市的土地综合承载力,目前缺少明确概念。土地综合承载力评价方法方面,学者们主要用的评价方法有层次分析法、系统动力学方法、生态足迹理论、因子分析法和聚类分析法、多因素综合评价法,还有学者使用访谈、牲畜和降雨数据、政策文件、航空照片解析等评价土地的承载能力。然而,这些方法大都是针对一般城市制定的,其土地

8、综合承载力的主要力量是耕地、林地等,对于海域的承载力大多没有予以重视,甚至没有考虑在内。如果采用这些方法来评价海岛城市的土地综合承载力,极其可能低估海岛城市土地综合承载力水平。对于土地综合承载力水平的评价是一种相对水平的评价,适宜采用层次分析法进行评价,得到一个相对结果,即与其他城市相比,被评价城市的土地综合承载力所处的位置。层次分析法被广泛应用于满意度评价、绩效评估、人才招聘、重要性分级、园区布局和公路线路方案选择等众多方面,与其在其它方面的应用类似,层次分析法在土地承载力评价方面应用一般都建立评价指标体系。需要特别指出的是,由于土地综合承载力概念的众说纷纭,层次分析法在土地承载力评价方面的

9、应用在以下两方面仍存在争议。一是运用层次分析法进行土地承载力评价所需的指标体系设计方面,学者们对指标的选取角度各有不同,由此导致最终使用的指标数量也不尽相同。有学者从食物生产或供应与人口两方面建立评价指标体系1 -2;从人口/经济/能源/水土与生态两方面建立评价指标体系3 -12。有学者从环境协调性、社会可接受性、经济可行性三方面建立评价指标体系13 -15;从人口、经济、社会/政治和生态承载力四方面建立评价指标体系16 -18;从人口、经济、环境和土地承载力四方面建立评价指标体系19;从土地、水、生态环境和地质环境承载力四方面建立评价指标体系20;从水土、经济、社会、生态承载力四方面建立评价

10、指标体系21 -27。有学者从自然、经济、社会、环境和对外交流五个方面建立评价指标体系28;从人口、生产规模、资源、环境、建设、经济和基础生活设施等七方面构建指标体系29;从人口、资源、环境、经济、社会、交通、科技、财政等八方面构建指标体系30;还有学者以土地资源、水资源、地质环境、生态环境等为基础信息构建指标体系31;等等。关于海岛城市的土地综合承载力,目前缺少明确概念。但是,有学者认为评价沿海城市土地承载力要转换思路,考虑国际贸易因素,不应该像内陆城市那样将耕地的人口承载力放在重中之重的位置,并结合我国沿海城市实情,将土地污染程度指数、工业污水治理率和水土协调度等指标纳入土地承载力评价体系

11、32。二是运用层次分析法进行土地承载力评价的具体评价思路方面,目前主要有三种,第一种是以通过指标体系中各指标的实际值进行现状评价21,23 -24,33 -36。第二种是通过指标体系中各指标的实际值对未来进行预测,祝秀芝通过模拟上海市2010 2020年社会经济发展状态并将十年间的社会经济发展可能的发展状态划分为现状延续型、资源节约型、经济优先型、协调发展型、环境保护型等后对5种类型/情景,然后按照不同状态的发展路径进行承载力指数排名37;孙钰、李新刚和姚晓东首先分析天津“十一五”期间的土地承载状态,然后并“十二五”期间进行了预测34。第三种是以评价指标体系中各指标的实际值与标准值相结合的方法

12、进行评价,比如Fu、Jiang和Wang运用驱动力-压力-影响作用机制评价三江源地区的土地资源承载力38;许联芳和谭勇设立压力指标和承压指标,并通过分析各指标实际值和标准值进行土地承载力评价39。李朝旗、金晓斌和周寅康将逼近理想解排序法应用于土地与区域发展协调性评价40。基于此,本文结合海岛城市的特点,对常见的土151理论方法与案例基于修正层次分析法模型的海岛城市土地综合承载力水平评价:以舟山市为例万方数据地承载力评价层次分析法模型进行修正,构建适用于海岛城市土地综合承载力研究的层次分析法模型;利用舟山市的实际数据,进行修正模型的实际应用,以期为海岛城市土地综合承载力评价实践提供方法工具,补充

13、和丰富土地综合承载力研究成果。二、层次分析法模型及其修正(一)层次分析法模型及其原理层次分析法,简称AHP,是20世纪70年代初由美国运筹学家、匹茨堡大学教授萨蒂提出的一种层次权重决策分析方法。该方法将一个复杂的多目标决策问题作为一个系统,将目标分解为多个目标或准则,进而分解为多指标(或准则、约束)的若干层次,通过定性指标模糊量化方法算出层次单排序(权数)和总排序,以作为目标(多指标)、多方案优化决策的系统方法。具体方法如下:(1)建立层次结构模型:将有关的各个因素按照不同属性自上而下地分解成若干层次,同一层的诸因素从属于上一层的因素或对上层因素有影响,同时又支配下一层的因素或受到下层因素的作

14、用。 (2)构造成对比较阵:从层次结构模型的第2层开始,对于从属于(或影响)上一层每个因素的同一层诸因素,用成对比较法和1 9比较尺度构造成对比较阵,直到最下层。(3)计算权向量并做一致性检验:对于每一个成对比较阵计算最大特征根及对应特征向量,利用一致性指标、随机一致性指标和一致性比率做一致性检验。 (4)计算组合权向量并做组合一致性检验:计算最下层对目标的组合权向量,并根据公式做组合一致性检验,若检验通过,则可按照组合权向量表示的结果进行决策,否则需要重新考虑模型或重新构造那些一致性比率较大的成对比较阵。(二)基于海岛城市特点的土地综合承载力水平评价的AHP模型修正思路海岛城市与一般城市具有

15、比较大的区别,因此,在构建海岛城市土地综合承载力水平评价模型时应该予以充分考虑,这样才能提高评价模型的准确性。下面阐述基于海岛城市特点的土地综合承载力水平评价AHP模型修正思路,即如何在评价模型中融入海岛城市特点,充分、合理地考虑海岛城市特点,全面、客观地对海岛城市土地综合承载力水平进行评价。AHP模型针对海岛城市的土地利用的特点建立具有针对性的评价指标,并通过专家打分等方式进行科学赋权,提高了层次分析法与海岛城市的契合度。(1)分析土地的概念与土地的四大基本功能,并从土地的承载功能入手,通过辨析土地承载功能与土地综合承载功能,界定土地承载力与土地综合承载力的不同,继而探讨土地综合承载力的概念

16、内涵。根据国家土地分类标准,土地不仅仅是指农用地(包括耕地、林地、牧草地、渔业用地等),还包含建设用地和未利用地等在内。因此,土地承载的对象不仅是人口,还包括人类的各种经济、社会活动(如承载的城市建设规模、经济规模等),以及未被人类大规划开发利用的土地之上的各种自然景观和生态系统等。所以,可以将土地综合承载力定义为:在一定时期、一定空间区域和一定的经济、社会、资源、环境等条件下,土地资源所能承载的人类及其各种活动的规模和强度的阀值。根据土地综合承载力的定义,土地综合承载力评价就要针对包括人口、自然资源、人类活动(经济活动、社会活动等)、生态环境等在内的复杂系统,从土地人口承载力、土地经济承载力

17、、土地建筑承载力、土地生态承载力四个方面入手。土地人口承载力不仅包括农村耕地的人口承载力,也包括城市土地的人口承载力;农村耕地的人口承载力,即在一定生产条件下和一定生活水平下,耕地资源的粮食生产能力与社会就业保障能力所承载的人口限度;城市土地的人口承载力,指在既定建设用地规模下,适宜的人口容量限度。土地经济承载力表达的是在一定的经济技术条件和城市区位条件下,城市土地的经济价值产出能力。土地建设承载力表达的是在一定的经济社会发展需求和城市基础设施条件下,建设用地上所承载的适宜的建筑规模和强度界限,通常可用建筑容积率来衡量。土地生态承载力概念尚未定论,本研究认为,土地生态承载力是在一定的区域251

18、中国软科学2017年第1期万方数据环境条件下,保持生态性能稳定和趋于良好所需的生态用地限度。其中,生态用地的定义虽未明确,但通常可用森林和城市绿地等代表。(2)在土地综合承载力内涵界定的基础上,通过分析城市与乡村、城市建成区或规划区与城郊区、远郊区的区别,界定城市土地综合承载力的内涵及其评价模块。城市土地综合承载力评价,要突出城市特色。城市是与乡村相对应的概念,不论国内外,城市与乡村都有着互不相同、各具特色的生产生活方式、人文与自然景观。与其相对应,城市与乡村土地均存在着各有侧重的使用用途。城市土地主要用于发展二三产业,农村土地主要用于发展第一产业。这里的城市特指城市的规划区或建成区。从城市行

19、政总辖区看,城市土地既包括建成区土地、近郊区土地,也包括远郊区土地。因此,城市土地综合承载力评价首先要区分该城市是指城市行政辖区范围还是特指城市建成区(规划区)范围,并考虑构建不同的指标体系。如果以城市行政辖区范围的土地为评价对象,就必须掌握该市土地资源对于人口增长、经济建设、生态平衡等的支撑程度以及土地开发利用潜力,并着重从改善土地利用方式等方面提出可持续发展对策,为建立协调、稳定、持续发展的人地关系提供科学的理论依据。此时,城市土地综合承载力评价与土地综合承载力评价的概念极为相似。城市土地不仅仅承载着人口数量和人口消费压力,还承载着各种社会活动,如城市人口、经济发展、社会生活、建筑设施等。

20、如果以城市建成区或规划区范围为土地评价对象,由于该部分土地不具备粮食生产功能,因此应该去掉反映农用地人口养育功能的土地资源人口承载力的部分内容。同时,在评价城市土地经济承载功能时,除了考虑城市土地对人口的经济活动和城市建筑的承载功能之外,将城市土地对人口的社会活动、政治活动、文化活动等考虑进去,从而更加凸显城市特色。此时,城市土地综合承载力评价要有经济承载力指标、社会承载力指标和环境承载力指标41。(3)在城市土地综合承载力内涵的基础上,从土地概念的广义与狭义之分入手,通过对比分析海岛城市与非海岛城市的区别,界定海岛城市土地综合承载力的内容及其评价思路。具体到海岛城市,人口承载力同样也要用能够

21、养活多少农民、提供多少农产品等来指标来衡量。虽然海岛城市可以供应丰富的水产品,但水产品毕竟不是粮食作物,不是人类最基本的物质需求,因此不能用水产品的养育功能替代粮食的养育功能,也不能用海洋或湖泊的承载功能代替耕地的承载功能。经济承载力除了考虑陆地部分之外,经济增加值则不仅要考虑陆地部分,还要将海洋增加值纳入进来。因为没有陆地面积的承载功能的支撑,海洋经济就失去了基本的空间基础。(4)在海岛城市土地综合承载力评价理论分析的基础上,通过引入AHP模型,依次确定评价指标体系、指标权重、指标值归一化处理、核算结果的评价标准等详细算法。(三)海岛城市土地综合承载力水平评价的AHP模型1海岛城市土地综合承

22、载力水平评价指标体系的构建基于以上理论述评,海岛城市土地资源综合承载力的分析主要包括以下四个部分。分别是:土地人口承载力;土地经济承载力;土地建设承载力;土地生态承载力。其中土地人口承载力要区分农村土地和城镇土地;农村土地人口承载力特指耕地的人口承载力,城镇土地的人口承载力指在既定建设用地规模下,适宜的人口容量限度。土地经济承载力指的是城市土地的经济价值产出能力。土地建设承载力指的是建设用地上所承载的适宜的建筑规模,通常用建筑容积率来衡量。土地生态承载力概念尚未定论,本研究认为,土地生态承载力是指在一定的区域环境条件下,保持生态性能稳定和趋于良好所需的生态用地限度 。351理论方法与案例基于修

23、正层次分析法模型的海岛城市土地综合承载力水平评价:以舟山市为例 参考抚顺市资源合理利用及综合承载力研究,未公开出版。万方数据海岛城市土地综合承载力水平评价指标体系详见表1。表1海岛城市土地综合承载力水平评价指标体系目标层A准则层B指标层C海岛城市土地综合承载力水平A土地人口承载力B1土地经济承载力B2土地建设规模承载力B3土地生态承载力B4耕地人口超载率C1城市土地人口承载能力(以市辖区为评价对象)C2陆地地均GDP C3城市建设用地容积率C4建设用地生态适宜量C5需要说明的是,表1中:(1)计算耕地人口超载率C1之前需要计算的指标有:农村人口人均粮食占有量、农业劳动生产率。(2)计算城市土地

24、人口承载能力C2之前需要计算的指标有:市域人均用地、中心城区人均用地。(3)计算陆地地均GDP需要扣除海洋经济总产值。2海岛城市土地综合承载力水平评价指标权重确定首先根据层次分析法(AHP法)中两两因素重要性比较的标度表(参见表2),对人口承载能力、经济承载能力、建筑承载能力和生态承载能力进行两两因素的重要性比较。采用了专家评定打分的方法得到指标层权重,专家打分表和专家权重汇总表见表3、表4。表2层次分析法标度表标度定义(比较因素i与j)1因素i与j一样重要3因素i比j稍微重要5因素i比j较强重要7因素i比j强烈重要9因素i比j绝对重要2,4,6,8两相邻判断的中间值倒数当比较因素j与i时表3

25、专家打分表评价角度B1 B2 B3 B4按行相乘开n次方权重Wi Awi Awi/ WiB1B2B3B4表4专家打分汇总表指标权重Wi(专家1)权重Wi(专家2)权重Wi(专家3)权重Wi(专家4)权重Wi(专家5)权重Wi(专家6)权重Wi(专家7)权重Wi(专家8)平均权重B1B2B3B43海岛城市土地综合承载力水平评价指标实测值与标准值确定由于各项指标的计算单位有所不同,为进行统一的综合评价,要进行归一化处理。归一化处理采用“标准位评分法”,即指标根据有关的国家标准或企业标准来比较,没有标准的按理想值或期望值为参照标准。(1)土地人口承载力指标根据土地综合承载力的定义,土地综合承载力评价

26、就要针对包括人口、自然资源、人类活动(经济活动、社会活动等)、生态环境等在内的复杂系统,从土地人口承载力、土地经济承载力、土地建筑承载力、土地生态承载力四个方面入手。其中土地人口承载力包括农村耕地和城镇土地两个区域范围土地的人口承载力。农村人口人均粮食占有量:以我国小康水平和粮食安全的标准为标准,将舟山市农业人口人均粮食占有标准定为400kg。451中国软科学2017年第1期万方数据根据国际相关研究成果,城市中满足人类生存发展和享受的人均城镇建设用地面积需求为140 -200m2(包括交通、居住、绿化以及日常生活等)。(2)土地经济承载力指标土地经济承载力指的是城市土地的经济价值产出能力,通常

27、用地均GDP来衡量。地均GDP体现的是国民经济生产在单位土地资源上的效果。一般来说,地均GDP与土地资源的经济承载力成正比。(3)土地建筑承载力指标从土地资源的承载对象来看,除了人口之外,还包括对建筑物的承载。土地建设承载力指的是建设用地上所承载的适宜的建筑规模,可用容积率指标来衡量。容积率是指建造房屋建筑总面积与对应的土地面积之比率。对城市的可持续发展而言,寻求一个合理的城市容积率具有十分重要的意义。本研究只是从整个舟山市出发,对全市综合容积率标准进行合理设定。综合容积率标准确定:综合容积率是指在城市建成区范围内,房屋建筑面积与建成区总面积的比率。2004年1月1日北京市发布了控规调整和审查

28、技术指标参照标准,该标准从项目角度对居住类和非居住类项目的标准容积率和高限容积率进行了规定,但没有从城市整体角度进行整合控规。根据中国城市规划设计研究院宋启林等人的研究成果,城市分区容积率可分为高(1 3 - 3,主要用于商业中心)、中(0 8 - 1 2,主要用于住宅、文教体卫等)、低(0 8以下,主要用于别墅区、园林区等)三个层次。而城市建成区综合建筑容积率一般可规划为0 4 - 0 5,特殊情况下最高不应超过0 6。(4)土地资源生态承载力指标土地生态承载力概念尚无定论,本研究认为,土地生态承载力是在一定的区域环境条件下,保持生态性能稳定和趋于良好所需的生态用地限度。它集中体现了城市经济

29、社会发展特别是城市经济建设与生态平衡之间的协调与矛盾关系。通常用建设用地的生态适宜量来衡量。建设用地的生态适宜量,指在一定生态环境目标下,单位面积土地范围内适宜环境的、可以用做建设用地的规模及其比例。表5城市用地分类与规划建设用地标准气候区现状人均城市建设用地规模规划人均城市建设用地规模取值区间允许调整幅度规划人口规模 20 0万人规划人口规模20 1 50 0万人规划人口规模50 0万人 、 、 、 65 0 65 0 85 0 0 0 0 0 0 065 1 75 0 65 0 95 0 +0 1 +20 0 +0 1 +20 0 +0 1 +20 075 1 85 0 75 0 105

30、0 +0 1 +20 0 +0 1 +20 0 +0 1 +15 085 1 95 0 80 0 110 0 +0 1 +20 0 -5 0 +20 0 -5 0 +15 095 1 105 0 90 0 110 0 -5 0 +15 0 -10 0 +15 0 -10 0 +10 0105 1 115 0 95 0 115 0 -10 0 -0 1 -15 0 -0 1 -20 0 -0 1115 0 115 0 0 0 0 0 0 065 1 75 0 65 0 95 0 +0 1 +20 0 +0 1 20 0 +0 1 +20 075 1 85 0 75 0 100 0 -5 0 +2

31、0 0 -5 0 +20 0 -5 0 +15 085 1 95 0 80 0 105 0 -10 0 +15 0 -10 0 +15 0 -10 0 +10 095 1 105 0 85 0 105 0 -15 0 +10 0 -15 0 +10 0 -15 0 +5 0105 1 115 0 90 0 110 0 -20 0 -0 1 -20 0 -0 1 -25 0 -5 0115 0 110 0 0 0 0 0 0 0资料来源:住房与城乡建设部公报第880号。551理论方法与案例基于修正层次分析法模型的海岛城市土地综合承载力水平评价:以舟山市为例万方数据 建设用地的生态适宜量计算公式:

32、A = T - G -U。其中:A -区域内建设用地的生态适宜量;T -区域内的土地总面积;G -区域内由于自然条件因素不能作为建设用地的土地(如河、湖、沼泽等)面积;U -区域内禁止开发建设的土地面积。4海岛城市土地综合承载力水平评价标准确定评价标准按照分值大小进行分级评价,分值越大,承载能力越强,以0 25为基本界限,以0 25为基本刻度单位,分为4级标准(参见表6)。表6海岛城市土地承载能力分级评价标准数值1 -0 75 0 75 -0 5 0 5 -0 25 0 25级别很强较强较弱很弱三、修正层次分析法模型应用:舟山土地综合承载力及其水平评价本文以舟山市为例,进行修正层次分析法模型的

33、应用。舟山市地处浙江省舟山群岛,位于我国东南沿海,长江口南侧,杭州湾外缘的东海洋面上。舟山市是全国唯一以群岛设立的地级市。(一)舟山市土地综合承载力水平评价AHP模型指标体系根据上一节的理论模型,选取的舟山市土地综合承载力评价指标体系见表7。表7舟山市土地综合承载力评价指标体系目标层A准则层B指标层C舟山市土地综合承载力A土地人口承载力B1土地经济承载力B2土地建筑承载力B3土地生态承载力B4耕地养育人口C1城市土地人口承载能力(以市辖区为评价对象)C2陆地地均GDP C3城市建设用地容积率C4建设用地生态适宜量C5耕地不仅具有养育和承载功能,也是生态系统的的重要组成部分。耕地人口承载力研究的

34、主要目的是分析并探讨耕地资源对于舟山市粮食安全和区域可持续发展的保障能力。本节用到的舟山市基本统计数据如表8所示。表8 2012年舟山市基本统计数据指标指标单位2012年耕地总面积万亩36 3粮食总产量万吨5 22城市化率% 65 3水产品出口额亿美元7 55土地总面积万平方公里2 22总人口(常住人口)万人114户籍人口中非农业人口万人37 41总人口(户籍人口)万人97 18中心城区人口万人70 35建成区面积平方公里66 09城镇居民人均住房建筑面积平方米32 39渔农村居民人均居住住房面积平方米49 1陆地面积平方公里1440其中:市区平方公里1027 4其中:郊区平方公里402 83

35、海洋面积万平方公里2 08其中:市区平方公里7144 6其中:郊区平方公里13653 17郊区生产总值亿元230 37市区生产总值亿元622 75地区生产总值亿元851 95年末渔农村从业人员万人40 61海洋经济总产出亿元1959海洋经济增加值亿元585海洋经济增加值占GDP的比重% 68 7绿地公顷1902建成区绿地率% 34 35数据来源:舟山市2012年国民经济和社会发展统计公报。(二)舟山市土地综合承载力水平评价AHP模型指标权重指标层权重的确定。由于准则层的土地经济承载力、建筑承载力和生态承载力所对应的指标层指标均为一个,所以取这些指标的权重都为1。同时,对于土地人口承载力而言,农

36、用地中的耕地养育人口与城市土地人口承载能力的重要性比较难以确定,但由于该指标层只有这两个指标,本研究假设这两个指标的权重均为0 5。准则层权重的确定。首先根据层次分析法中两两因素重要性比较的标度表进行专家打分,然后做准则层对于目标层的判断矩阵及单排和一致651中国软科学2017年第1期万方数据性检验,从而得到基于不同专家打分表的四种承载力权重。最后,根据不同专家权重值的平均值,对人口承载力、经济承载力、建筑承载力和生态承载力进行两两因素的重要性比较,其重要性先后排列是:人口承载能力最重要,其次是生态承载能力和经济承载能力,最后是建筑承载能力(如表9)。(三)舟山市土地综合承载力水平评价AHP模

37、型指标值1土地人口承载力指标值(1)指标因子农村人口人均粮食占有量:舟山市的耕地首先应保证本市农村人口的粮食消费需求,这是舟山市耕地保护的底线。以我国小康水平和粮食安全的标准(农业人口人均占有400kg粮食)为标准计算可得,2012年舟山市耕地实际可养育人口数为13 05万人。农业劳动生产率:查阅浙江省统计年鉴(2013)并计算可得,2012年,浙江省粮食人均产量为140 55公斤,浙江省人均耕地面积为0 61亩,由此可得浙江省亩产粮食230 40公斤。然后,根据舟山市2013年年鉴可知,2012年舟山市耕地面积36 3万亩,因此计算可得2012年的最大粮食产量为8 36万吨。按照农村人口人均

38、粮食占有量400 kg,舟山市耕地可以养育的最大人口数为20 91万人。(2)耕地人口承载力的变化耕地可承载人口规模的变化如表10所示。(3)城市土地人口承载能力根据国际相关研究成果,城市中满足人类生存发展和享受的人均城镇建设用地面积需求为140 200m2 (包括交通、居住、绿化以及日常生活等)。 2012年舟山市人均建设用地209 48m2 /人,高于我国住房与城乡建设部颁布的城市用地分类与规划建设用地标准(GB50137 - 2011)中关于国家级用地标准(见表11),同时也高于该标准第4 2 4条关于“边远地区、少数民族地区以及部分山地城市、人口较少的工矿业城市、风景旅游城市等具有特殊

39、情况的城市,应专门论证确定规划人均城市建设用地指标,且上限不得大于150 0m2 /人”的特殊规定的上限。 2011年底,舟山市城乡建设用地面积已经是其土地利用总体规划确定的城乡建设用地面积的1 67倍 ,因此,从舟山土地节约集约利用考虑,城区人均用地标准设定在105 120m2之间较为合理。表9四种土地承载力平均权重指标权重Wi(专家1)权重Wi(专家2)权重Wi(专家3)权重Wi(专家4)权重Wi(专家5)权重Wi(专家6)权重Wi(专家7)权重Wi(专家8)平均权重B1 43 02% 45 31% 48 63% 48 98% 47 09% 58 63% 62 29% 55 88% 51

40、23%B2 16 34% 16 02% 9 83% 16 77% 14 89% 11 77% 10 71% 12 50% 13 60%B3 17 52% 16 02% 14 20% 15 65% 15 75% 13 11% 11 37% 14 44% 14 76%B4 23 11% 22 65% 27 35% 18 61% 22 27% 16 49% 15 63% 17 18% 20 41%表10 2012年舟山市耕地人口承载力变化因子粮食总产(万t)总人口(万人)实际可承载力(万人)人均粮食占有量5 22 114 13 05因子耕地面积(万亩)总人口最大可承载力(万人)农业劳动生产率43 3

41、 114 20 91城区人口承载力:2012年舟山市城区面积为408 52km2,按照人均城区用地标准120m2 /人计算,可承载人口规模340 43万人,而2012年实际城区人口规模为41 09万人。2土地经济承载力指标值(1)评价指标地均GDP:地均GDP指的是国民经济生产在751理论方法与案例基于修正层次分析法模型的海岛城市土地综合承载力水平评价:以舟山市为例 参见舟山市土地利用总体规划(2006 -2020年)实施评估报告。万方数据单位土地资源上的效果,它与土地资源的经济承载力成正比。(2)指标实际值与标准值2012年,舟山市陆地地均GDP为5855 32万元/ km2。区域经济的不断

42、发展,城市土地的经济产出在理论上没有最高限。虽然一个地区在一定经济社会发展阶段,应该存在一个较为理想、合理的经济产出值。这里我们选取我国沿海地区副省级以上城市(上海、天津、深圳、大连、青岛、宁波、厦门)的地均GDP(如表11所示)平均值作为最高标准。经过计算,2012年这七个城市的地均GDP为20593 69万元/ km2。表11沿海地区副省级以上城市2012年的地均GDP指标指标单位上海大连厦门青岛天津深圳宁波地区生产总值万元201817200 70028306 28170697 73021100 128938800 129500800 119621000行政区划面积平方公里6340 125

43、74 1573 11282 11760 1997 9816地均GDP万元/平方公里31832 37 5569 294 17908 9 6472 354 10964 18 64847 672 12186 328数据来源:国家发改委、国家统计局。3土地建筑承载力指标值从土地资源的承载对象来看,除了人口之外,还包括对建筑物的承载。土地建筑承载力状况能够反映城市土地资源的集约利用水平。(1)评价指标容积率是指建造房屋建筑总面积与对应的土地面积之比率。容积率是城市建设用地使用强度的综合性技术经济指标,影响容积率的因素主要是建筑高度和建筑密度。因此,容积率可以作为评价城市土地建筑规模承载力的重要指标。(2

44、)指标标准值的确定对城市的可持续发展而言,寻求一个合理的城市容积率具有十分重要的意义。本研究只是从整个舟山市出发,对全市综合容积率标准进行合理设定。综合容积率标准确定:综合容积率是指在城市建成区范围内,房屋建筑面积与建成区总面积的比率。2004年1月1日北京市发布了控规调整和审查技术指标参照标准,该标准从项目角度对居住类和非居住类项目的标准容积率和高限容积率进行了规定,但没有从城市整体角度进行整合控规。根据中国城市规划设计研究院宋启林等人的研究成果,城市分区容积率可分为高(1 3 - 3,主要用于商业中心)、中(0 8 - 1 2,主要用于住宅、文教体卫、公共及公益事业)、低(0 8以下,主要

45、用于别墅区、园林区、市政设施、港口、铁路等)三个层次。而城市建成区综合建筑容积率一般可规划为0 4 -0 5,特殊情况下最高不应超过0 64。对于舟山市而言,城市本身属于海岛,存在严重的台风等自然灾害隐患,因此容积率不宜过高。2012年,舟山市建成区的综合容积率为0 29。综合考虑上述几个因素,舟山市建成区综合容积率保持在0 4 -0 6之间较为合理。4土地资源生态承载力指标值对于城市生态系统而言,土地资源的生态承载力集中体现了城市经济社会发展特别是城市经济建设与生态平衡之间的协调与矛盾关系。可用建设用地的生态适宜量来衡量。建设用地的生态适宜量,即指在一定生态环境目标下,单位面积土地范围内适宜

46、环境的、可以用做建设用地的规模及其比例。舟山市建设用地的生态适宜量计算公式:A =T - G - U其中:A -舟山市建设用地的生态适宜量T -舟山市土地总面积G -舟山市由于自然条件因素不能作为建设用地的土地(如河、湖、沼泽等)面积U -舟山市禁止开发建设的土地面积因此,舟山市现状(2012)的建设用地生态适851中国软科学2017年第1期万方数据宜量 = 1455km2(舟山市陆地面积) -172 12km2(舟山市规划的禁止开发区面积) -248 33km2(舟山市规划期内耕地保有量) =1034 57 km2。(四)舟山市土地综合承载力水平评价AHP模型计算结果由以上分析可得出舟山市土

47、地综合承载力评价表,即表12。由表12分析可得,2012年,舟山市土地综合承载力为0 58。将此结果与表6中海岛城市土地综合承载力评价标准对比可见舟山市土地综合承载力较强。表12舟山市土地综合承载力评价表准则层权重指标层实测值标准值归一化值承载力人口承载能力0 51耕地人口超载率13 05 20 91 0 62城市土地人口承载能力(以市辖区为评价对象) 70 35 340 43 0 200 42经济承载能力0 14地均GDP 5855 32 20593 69 0 28 0 04建筑承载能力0 15容积率0 29 0 6 0 48 0 07生态承载能力0 20建设用地生态适宜量238 81 10

48、34 57 0 23 0 05合计1 - - - - 0 58四、结论本文在理论探讨与分析的基础上,结合海岛城市的特点,对常见的土地承载力评价层次分析法模型进行修正,构建出适用于海岛城市土地综合承载力研究的层次分析法模型;同时以舟山市为例,通过搜集并筛选该市2012年的相关数据,进行修正模型的实际应用,对舟山市2012年末这个时间节点的土地综合承载力水平进行了测算。基于AHP模型评价对舟山市土地综合承载力水平的横向评价结果显示:舟山市土地综合承载力评价结果为0 58,处于各城市的中上水平,土地综合承载力较强。公式中舟山市“规划的禁止开发区面积”和“规划期内耕地保有量”两个数据来源于浙江省舟山市土地利用总体规划(2006 -2020年)参考文献:1Hopfenberg R Human carrying capaci