天津市土地利用變化及驅(qū)動力研究

-23-第1章引言1.1研究背景人類的生存和社會發(fā)展離不開土地這一重要物質(zhì)基礎(chǔ)，而在中國以及全球范圍內(nèi)，土地的合理開發(fā)和利用對于經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展具有至關(guān)重要的作用。我國的經(jīng)濟社會發(fā)展遭遇了嚴(yán)重的制約，因為我們有著龐大的人口基數(shù)，但土地資源卻十分稀缺，這導(dǎo)致了人地矛盾的日益加劇和土地利用效率的低下。土地的不合理開發(fā)和利用對土地生態(tài)系統(tǒng)的破壞有一定程度的影響，這可能會威脅到我們的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略和人類生存發(fā)展的支撐體系。當(dāng)前，我國已進(jìn)入城市化快速發(fā)展時期。這是一個新的課題，人類的生產(chǎn)和生活條件、如何合理分配土地資源、土地可持續(xù)利用、國家經(jīng)濟高速增長都是有待解決的問題。城市規(guī)劃和土地管理部門貫徹發(fā)展科學(xué)概念的首要任務(wù)是如何建立和完善集約、高效、可持續(xù)的土地利用體系。1.2研究意義與目的1.2.1研究意義中國土地利用變化調(diào)查的目的和職能是嚴(yán)格限制農(nóng)田轉(zhuǎn)為非農(nóng)田，具體控制農(nóng)田面積，積極推動社會經(jīng)濟發(fā)展模式的轉(zhuǎn)變。同時，通過改變原來的廣泛使用模式，逐步轉(zhuǎn)向密集使用，逐步實現(xiàn)了可持續(xù)社會和經(jīng)濟發(fā)展的目標(biāo)。1.2.2研究目的隨著我國城市化進(jìn)程的不斷推進(jìn)，經(jīng)濟和人口呈現(xiàn)不斷擴張之勢，這也不可避免地導(dǎo)致了土地資源的稀缺局面。土地需求的變化不僅僅涉及面積的變化，還包括對土地最初利用方式的改變，以適應(yīng)經(jīng)濟時代的變革。利用現(xiàn)有土地分配數(shù)據(jù)和目標(biāo)區(qū)域內(nèi)的經(jīng)濟情況進(jìn)行分析，以確定未來經(jīng)濟發(fā)展的方向和目標(biāo)地區(qū)的土地利用，轉(zhuǎn)型，以更好地滿足需求，適應(yīng)經(jīng)濟發(fā)展和進(jìn)步。1.3國內(nèi)外研究現(xiàn)狀1.3.1國外研究現(xiàn)狀關(guān)于土地利用變化的外國研究最早始于20世紀(jì)初。目前，最早的文獻(xiàn)可以追溯到的是，1922年美國著名地理學(xué)家李登輝出版的《TheEarth，SurfaceoftheAir》。為研究自然景觀和人類活動之間的關(guān)系，從而進(jìn)行的遠(yuǎn)程感知技術(shù)，提供了不可替代的重要性和可行性，以上觀點在這本書中首次被提及。為了更準(zhǔn)確地調(diào)查英國的土地利用變化的情況，土地利用調(diào)查機構(gòu)成立于20世紀(jì)30年代，并在5年內(nèi)進(jìn)行全國土地利用調(diào)查，相關(guān)報告數(shù)據(jù)是根據(jù)調(diào)查結(jié)果制定的，為未來相關(guān)工作提供了基礎(chǔ)。例如，國際應(yīng)用系統(tǒng)分析研究所(InternationalInstituteforAppracticesSystemAnalysis)，在歐洲和北亞設(shè)立的土地使用變化項目，是其主要的研究領(lǐng)域。還有分析該地區(qū)土地使用變化利用的專家，如A.O.0Ilaniyi和A.M.ABDUIIAH，他們利用標(biāo)記回歸來分析馬來西亞阿塞爾奧沿海地區(qū)土地使用的驅(qū)動因素變化。G.IgnacioDfaz和LauraNahuelhuai分析了捷克土地使用變化的因素，通過多變量統(tǒng)計方法討論了土地使用變化的機制和影響[1]。1.3.2國內(nèi)研究現(xiàn)狀與國外研究相比，中國的土地使用和土地改造進(jìn)展緩慢。直到20世紀(jì)30年代，J.L.Buck教授在金陵大學(xué)農(nóng)學(xué)院首次提出，對國家土地資源進(jìn)行系統(tǒng)性研究，但研究的重點仍然是土地使用系統(tǒng)的分類和管理[2]。1992年出版了相應(yīng)的專著《中國土地使用》。根據(jù)對省市土地使用的詳細(xì)調(diào)查，中國開始了一個土地使用變化的新時代[3]。中國逐漸將注意力轉(zhuǎn)向建立一個遠(yuǎn)程探測土地使用掩護(hù)變化的數(shù)據(jù)庫，研究空間和時間特征與動力機制[4,5]。比如王慧麗用鄭州作為例子，使用RS和GIS技術(shù)，對河南當(dāng)?shù)氐倪b感圖像進(jìn)行處理和分析，以提醒人們注意土地利用類型變化城市，并確定主要動力[6]，利用軟件SPSS結(jié)合當(dāng)?shù)亟?jīng)濟社會發(fā)展，得出主要的驅(qū)動力因素[7,8]。與此同時，我們的研究重點是土地使用覆蓋和環(huán)境效益的變化，這些變化主要是通過土地使用的變化來保護(hù)環(huán)境效益[9,10]。例如，胡光印和其他人以黃河原產(chǎn)地為例，利用遙測技術(shù)和地理信息系統(tǒng)收集黃河原產(chǎn)地的土地使用數(shù)據(jù)，以獲取該地區(qū)土地使用的時間和空間特征，更好地維護(hù)當(dāng)?shù)丨h(huán)境[11]。以晉城市為例，劉瑋瑋研究和分析了該地區(qū)土地使用的變化，確定了關(guān)鍵因素，并提出了保護(hù)當(dāng)?shù)丨h(huán)境資源和進(jìn)一步發(fā)展建議的方法，并分析了對環(huán)境的影響[12]。因此，可持續(xù)發(fā)展可以通過確保土地的合理利用來實現(xiàn)，而土地的生態(tài)安全可以通過實現(xiàn)經(jīng)濟和社會進(jìn)步、促進(jìn)生產(chǎn)方法的變化和現(xiàn)代化、土地利用方法的變化和經(jīng)濟和環(huán)境的協(xié)調(diào)來保證[13-15]。1.4研究方法及內(nèi)容1.4.1研究內(nèi)容內(nèi)容主要包括以下幾個方面：一是2009~2019年度天津市土地利用情況分析；二是從2009~2019年度天津市土地面積、土地動態(tài)(含單一用地動態(tài)和綜合動態(tài))、用地結(jié)構(gòu)方面分析土地利用動態(tài)變化情況；三是綜合上述土地利用動態(tài)變化分析結(jié)果，擬采用主要成分分析法，從天津經(jīng)濟發(fā)展、社會政策等方面分析其土地利用動態(tài)變化的動因，并盡量提出相應(yīng)的優(yōu)化調(diào)整建議。1.4.2研究方法為了確保本論文研究結(jié)果的科學(xué)性、合理性，本文擬采用土地利用動態(tài)度來反映土地天津市各類用地變化程度，并用主成分分析法對天津市各類指標(biāo)進(jìn)行分析，確定影響天津市土地利用變化的主要驅(qū)動力。1）土地利用變化動態(tài)度，土地利用的變化是一個動態(tài)的過程，需要通過單一土地利用變化和綜合土地利用變化來分析和反映。同時，還需要計算土地利用結(jié)構(gòu)信息熵，以此來了解土地利用的數(shù)量和變化情況。單一土地利用動態(tài)度可以反映每一類土地在一定時間內(nèi)的數(shù)量變化情況，而綜合土地利用變化動態(tài)度則可以反映整個地區(qū)土地利用的變化趨勢和年變化率。天津市土地利用結(jié)構(gòu)信息熵是一種可用于量化土地利用信息量大小的指標(biāo)，能夠反映土地利用結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度。2）主成分分析法，主成分分析法是一種用于處理數(shù)據(jù)的統(tǒng)計方法，它能夠通過正交變換將一組可能存在相關(guān)性的數(shù)據(jù)變量轉(zhuǎn)化為一組線性不相關(guān)變量，這些新變量被稱為主成分。第2章研究區(qū)概況2.1自然概況2.1.1地理位置概況天津市的地理位置得天獨厚，在眾多海洋中，位于西太平洋沿岸，在中國眾多地形地貌里面，位于華北平原的東北部，又有一條河流橫貫東西，地處北緯38°34′~40°15′，東經(jīng)116°43′~118°4′之間，土地總面積11966.45平方千米，海岸線長153.669千米，陸地邊界長1137.48千米。2.1.2地形地貌及水系分布概況2.1.2.1地形地貌方面從地形上看，天津北山原屬華北平原，南坪原屬華北平原。地形有北、高、南、低之分，由北部山區(qū)逐漸遞減至東南沿海平原。最高峰為薊縣嘉定山，海拔1078.5米，最低為塔庫口，北高南低，形成海岸帶。堰的西側(cè)自武清永定沖積扇尾向東逐漸傾斜，南側(cè)自靜海南渠堤向海河口方向逐漸減小。新的構(gòu)造運動不斷抬升和抬升山區(qū)，形成了以標(biāo)本為主的大面積、緩慢下降的平原，并接受了以厚而粗糙的沉積物為主的大面積山地地形的新一代標(biāo)本。根據(jù)地形的基本形態(tài)和成因類型，可分為山地丘陵、沉積平原和潮間帶3種形態(tài)類型和8種次生形態(tài)類型。2.1.2.2水系方面天津市境內(nèi)河流分為北三河水系、永定水系、大清河水系、海河水系等。入海河道中，集運河、永定新河、海河、獨流減河、子牙新河等河流為一級河道，清靜黃河排澇河道等河流為二級河道，其主要承擔(dān)行洪和排水和灌溉和生態(tài)廊道等重要功能，主要承擔(dān)河道行洪、排水、灌溉等作用。2.1.3氣象概況天津地處歐亞大陸東海岸的中緯度地帶，屬于溫帶季風(fēng)氣候區(qū)。這個地區(qū)的天氣有四季之分，夏季異常炎熱，雨水主要在七八月份。冬季缺乏濕氣，寒冷干燥，降雪少。平均氣溫為12到15攝氏度，平均風(fēng)速為2到4米每秒，主要風(fēng)向是西南風(fēng)。在這個地區(qū)，冬季無霜的天數(shù)平均在196天至246天之間，最長的達(dá)到了267天，而最短的僅有171天。每年的平均降水量在550~600毫米之間，而降雨日數(shù)則在63~70天之間。地形高低不同，降水量也有所不同，山區(qū)的降雨量比平原多，海岸線上的降水量比內(nèi)陸地區(qū)多。全年降水量中，6、7、8三個月的降水量占據(jù)了約75%的比重。一年中的日照時間平均在2471~2769小時之間。2.2社會經(jīng)濟概況“十三五”以來，天津共引進(jìn)北京項目多達(dá)3062個，投入資金多達(dá)4482億元。優(yōu)化和完善了企業(yè)業(yè)務(wù)，與包括阿里巴巴、360在內(nèi)的多個總部組織簽訂了高質(zhì)量的項目，濱海中關(guān)村科學(xué)園區(qū)內(nèi)注冊的企業(yè)多達(dá)2000余家。全市高新技術(shù)企業(yè)7400余家，科技中小企業(yè)8100余家，科技創(chuàng)新力量顯著增強。每萬人發(fā)明專利數(shù)為24.03件，研究開發(fā)資金投資額占3.2%?？萍紕?chuàng)新水平居全國首位。同時推出惠民惠企政策，高舉發(fā)展智能科技的大旗，成功舉辦第四屆智慧信息能力新聞發(fā)布會，大力實施三年行動計劃等措施，開展新一代競爭產(chǎn)業(yè)，即智能制造、生物醫(yī)藥、新能源，新材料、航空航天設(shè)備制造，石化產(chǎn)業(yè)升級、汽車制造等項目的加速落地。在戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)中，指定規(guī)模以上產(chǎn)業(yè)增加值占全部增加值的26.1%。高新技術(shù)制造業(yè)增加值占指定規(guī)模以上產(chǎn)業(yè)增加值總額的15.4%。服務(wù)業(yè)質(zhì)量和效率提高，占GDP的比重提高到64.4%。金融租賃業(yè)依然是全市的主力行業(yè)。稅收占一般財政收入比重由2015年的59.2%提高到78%。城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)全面加強，城市干線公路網(wǎng)和客貨運網(wǎng)絡(luò)更加完善，高速鐵路和城際鐵路里程達(dá)到310公里。交通承載能力不斷增強，城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)水平得到加強，進(jìn)一步完善了城區(qū)干線公路網(wǎng)和客貨運網(wǎng)。進(jìn)一步提升城市便利度，完成目前開通的地鐵5、6、1號線東延伸工程等基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)工程，在建總長度232公里。實現(xiàn)5G網(wǎng)絡(luò)全覆蓋，中心城區(qū)和濱海新區(qū)主要城區(qū)移動通信全覆蓋，強網(wǎng)城市建設(shè)取得顯著進(jìn)展。移動電話和固定寬帶下載率均居中國第三位。大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展活躍，安全保障網(wǎng)絡(luò)能力不斷增強，供給網(wǎng)絡(luò)文化產(chǎn)品增多，從量到質(zhì)綜合管理水平，網(wǎng)絡(luò)文物不斷改進(jìn)綜合管理水平，網(wǎng)絡(luò)文物不斷改進(jìn)網(wǎng)絡(luò)安全保障能力不斷增強，網(wǎng)絡(luò)文化產(chǎn)品全面發(fā)展。繼續(xù)實施公共支援事業(yè)，政府支出的75%用于民生相關(guān)領(lǐng)域。實現(xiàn)城鄉(xiāng)居民人均可支配收入年均增長7%。失業(yè)保險補貼、城鄉(xiāng)居民生活補貼、生活型家庭救助、特困人員救助、資質(zhì)團體補助等社會保障制度不斷完善，社會保障體系進(jìn)一步完善。今后也會努力改善門診和住院的診療報酬，確立員工的重病保險制度。醫(yī)療和護(hù)理相結(jié)合的老年護(hù)理設(shè)施和老年日間照料中心覆蓋95%以上的老年護(hù)理設(shè)施。改造城市危舊房148萬平方米，改造危舊房8624萬平方米，改善了131萬戶家庭的生活質(zhì)量。人均壽命達(dá)到81.89歲，與發(fā)達(dá)國家的主要健康指標(biāo)持平。農(nóng)村生活環(huán)境明顯改善，農(nóng)村居民生活質(zhì)量明顯提高，鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略扎實推進(jìn)。第3章土地利用變化分析3.1土地利用數(shù)量變化3.1.1土地利用變化幅度通過天津2009-2019年度的用地資料，可以得出天津11年間的用地變化情況(表3.1）。表3.1天津市2009至2019年用地變化情況土地利用類型2009年（平方公里）2019年（平方公里）2009-2019年變化（平方公里）變化率耕地6780.036278.31-501.72-0.07林地345.93350.184.250.01草地35.5523.33-12.22-0.34水域1126.15926.60-199.55-0.18建設(shè)用地3144.473869.42724.950.23未利用地42.0626.35-15.71-0.37根據(jù)收集的數(shù)據(jù)以及其變化量可以看出在這十年中，天津市各土地利用類型均出現(xiàn)了不同程度的相互轉(zhuǎn)化，并且轉(zhuǎn)化速度十分迅速。通過表3.1可以明顯看出，除了建設(shè)用地和林地以外，其他用地類型都出現(xiàn)了比較大的跌幅。其中耕地和水域是天津市土地利用類型中減少的數(shù)量最多的，分別為501.72平方公里和199.55平方公里。草地和未利用地由于初始面積不大，也比較小。林地與其他用地類型相比，在所有用地類型中變化最小，僅提高了4.25平方公里，變化率僅為0.01，這可能與天津市有關(guān)森林保護(hù)政策不無關(guān)系。建設(shè)用地在所有土地利用類型中呈現(xiàn)明顯增加趨勢，在近十來年中，增加了724.95平方公里，變化率達(dá)到了0.23。這種土地類型的急劇變化與當(dāng)?shù)氐纳鐣?jīng)濟的增長是密不可分的。由此推論，社會經(jīng)濟的增長帶動了當(dāng)?shù)厝丝诘脑鲩L，進(jìn)而引發(fā)了社會對建設(shè)用地需求的不斷增長，隨之而來的是其他用地類型開始希望改變建設(shè)用地，進(jìn)而滿足社會對建設(shè)用地的需求，這種現(xiàn)象表明當(dāng)前的土地利用模式是以促進(jìn)社會經(jīng)濟發(fā)展為前提的，因此，當(dāng)前土地利用方式的變化主要表現(xiàn)為土地用地之道是以地為本。3.1.2土地利用變化的速度將土地利用變化的動態(tài)度分為單一用地動態(tài)度和綜合用地動態(tài)度，以反映其變化速度的不同，表達(dá)了對土地利用變化動態(tài)度的不同層面的關(guān)注和理解。單一土地利用動態(tài)度的目的在于證明單獨土地的變化，而綜合土地利用動態(tài)度則關(guān)注所有土地類型的整體變化，這樣可以更全面地反映區(qū)域的總體效果。3.1.2.1單一土地利用動態(tài)度 式(3.1)式中，K:單一土地利用動態(tài)度；Ua：期初土地數(shù)量；Ub：期末土地數(shù)量；T：時間。3.1.2.2綜合土地利用動態(tài)度 式(3.2)式中，LC：綜合土地利用動態(tài)度；LU：所選土地數(shù)量；：某一時期選定的土地類型轉(zhuǎn)化為其他土地的面積；T：時間。為了能夠顯示出天津市土地利用變化的速率，現(xiàn)將數(shù)據(jù)劃分為2009-2012年，2012-2016年和2016-2019年三個階段，以此來直觀反映土地利用變化動態(tài)度的升降變化（表3.2）。3.2土地利用變化動態(tài)度表3.2天津土地變動動態(tài)時段耕地林地草地水域建設(shè)用地未利用地綜合土地利用動態(tài)度2009-2012年-0.840.69-2.56-0.742.14-8.280.612012-2016年-1.020.24-4.38-1.552.52-8.870.762016-2019年-0.04-0.81-3.77-3.200.9715.050.34由表3.2可見，2009-2019年，天津土地利用變化速度逐漸放緩，在所分的三個階段中，2012-2016年階段變化速度最快，土地綜合利用動態(tài)度達(dá)到0.76。觀察單一用地動態(tài)，觀察三個階段的建設(shè)用地均呈現(xiàn)出不同程度的增加，特別是前兩個階段呈現(xiàn)出陡增狀態(tài)，分別為2.14和2.52。由此我們可以推斷，在2009-2012年、2012-2016年兩個時間段內(nèi)，天津經(jīng)濟高速發(fā)展，導(dǎo)致建設(shè)用地社會需求量增大，進(jìn)而帶動其他用地向建設(shè)用地快速轉(zhuǎn)化。水域在第三階段呈現(xiàn)出急劇減少狀態(tài)，單一土地利用動態(tài)度達(dá)到了-3.20，土地利用類型的面積呈斷崖式減少。3.2.1土地利用程度變化分析方法這篇文章將探討土地利用程度變化的因素，包括人為因素和自然因素。根據(jù)土地利用程度，本文將其分為三個等級（表3.3）。使用綜合利用指標(biāo)公式計算2009年和2019年的土地利用綜合指標(biāo)，以此得出這兩個年份之間的變化量和變化率。這樣一來，天津土地利用情況的特點和未來發(fā)展趨勢就會更加明顯。土地利用程度的綜合指標(biāo)計算公式如下： 式(3.3)式中，L:土地利用程度綜合指數(shù)；：所選取的土地利用分級指數(shù)；：土地類型面積選擇百分比(%)。土地利用程度的變化公式為： 式(3.4) 式(3.5)式中，Lb:年末土地利用程度綜合指數(shù)；La:年初土地利用綜合程度指數(shù)；Ai:所選取的土地利用分級指數(shù)；Cia：期初土地類型面積選擇百分比；Cib：期末土地類型面積選擇百分比；R：土地利用程度變化率。類型林草水用地等級農(nóng)用地級建設(shè)用地分級土地利用類型林地、草地、水域設(shè)施用地耕地用地建設(shè)用地分級指數(shù)123表3.3土地利用分級指數(shù)3.2.2土地利用程度變化結(jié)果利用2009-2019年土地利用類型變化數(shù)據(jù)并結(jié)合公式計算出土地利用變化程度綜合指數(shù)及變化率（表3.4）。表3.4土地利用變化程度綜合指數(shù)及變化率2009年土地利用程度綜合指數(shù)2019年土地利用程度綜合指數(shù)土地利用程度變化量土地利用程度變化率311.99321.939.94240.03193.3土地利用結(jié)構(gòu)變化分析利用土地有序性的特點，為了得出研究區(qū)域有序性的程度可以利用熵值計算來體現(xiàn)。公式如下： 式(3.6) 式(3.7) 式中，Pi：一種類型土地所占總面積的比例；Ai：特定一種土地類型的面積；A：區(qū)域內(nèi)總面積；H：熵值。表3.5土地利用結(jié)構(gòu)信息熵年份熵值20091.037520101.035520111.038220121.043320131.046220141.045220151.044820161.043620171.04120181.036320191.0328表3.6土地利用結(jié)構(gòu)信息熵變化率年份土地利用結(jié)構(gòu)信息熵變化率2010-0.19320110.26120120.49120130.2782014-0.0962015-0.0382016-0.1152017-0.2492018-0.4512019-0.338由表3.5和表3.6可知，2009-2010年，天津市的土地利用結(jié)構(gòu)信息熵處于一個短暫的下降，土地利用結(jié)構(gòu)信息熵變化率呈現(xiàn)負(fù)向變化，變化率為-0.193，土地利用結(jié)構(gòu)信息熵由2009年的1.0375下降到2011年的1.0355，而后在2010年后快速上升，土地利用結(jié)構(gòu)信息熵變化率呈現(xiàn)正向變化，并在2012年變化率達(dá)到最高，此時土地利用結(jié)構(gòu)信息熵變化率為0.491，同時土地利用結(jié)構(gòu)信息熵在2013年達(dá)到最大值，為1.0462，即天津市在2013年的土地利用結(jié)構(gòu)變化最大，而各類型的土地差別最小。此外，根據(jù)表3.5還可以看出，天津市的土地利用變化結(jié)構(gòu)信息熵在2013年后處于逐年下降，土地利用結(jié)構(gòu)信息熵變化率呈現(xiàn)負(fù)向變化，并于2019年達(dá)到最低值1.0328，由此可以得出，在2013-2019年，天津市土地利用系統(tǒng)的有序性在逐年增加。第4章土地利用變化驅(qū)動力研究4.1土地利用變化驅(qū)動力簡介土地變化是由各種因素造成的原因也不例外。受影響最大的因素的來源大致可以分為三個方面，即自然和社會經(jīng)濟和政治。同時，三者不是單獨運作的，如果土地發(fā)生變化，則必然會影響其他因素，因此三個是相輔相成的體系。4.1.1自然驅(qū)動力土地是有限自然資源的組成部分，自然因素的影響是不可避免的。自然不僅為人們提供了生產(chǎn)的基本生計，而且不可避免地限制了土地的開發(fā)和使用。對自然驅(qū)動力的分析和研究可以理解為研究環(huán)境因素對人類土地利用方法的適應(yīng)，即如何實現(xiàn)將自然利用與其保護(hù)相結(jié)合的目標(biāo)，而造成影響的環(huán)境因素主要是氣候、土壤、水文和地形。4.1.2社會經(jīng)濟驅(qū)動力推動土地利用變化的最大驅(qū)動力是社會經(jīng)濟驅(qū)動力，因為本文選擇的時間較短，更清楚地說明了土地利用變化在社會經(jīng)濟驅(qū)動中的作用。與此同時，毫無疑問，近年來發(fā)生的許多生產(chǎn)模式變化以及生產(chǎn)模式的變化將對土地利用的變化產(chǎn)生重大影響。4.1.3土地利用政策驅(qū)動力土地政策的驅(qū)動力在某種程度上指導(dǎo)了土地利用的變化。政府通過實地訪問討論當(dāng)前問題或?qū)嵉厍闆r，決定過去土地利用的變化和方向，同時考慮到當(dāng)?shù)厣鐣?jīng)濟發(fā)展和生態(tài)資源的狀況，采取適當(dāng)?shù)恼?。各國政府必須在?jīng)濟發(fā)展和環(huán)境資源的范圍內(nèi)考慮到相應(yīng)改變社會經(jīng)濟從而改變土地利用的土地利用政策，以便公平和適當(dāng)。因此，政治因素主要起宏觀監(jiān)管作用。4.2土地利用變化驅(qū)動力定量分析土地利用的變化受到自然、社會經(jīng)濟和政治三個方面的影響，考慮到自然因素和政治因素在短期內(nèi)并未發(fā)生明顯變化，因此，本文主要從社會經(jīng)濟角度分析土地利用變化驅(qū)動力的社會經(jīng)濟因素。4.2.1主成分分析法主成分分析法是運用降維思維方法，通過整合變化，將多個不同的指標(biāo)轉(zhuǎn)化為綜合指標(biāo)，其數(shù)量較少。該綜合指標(biāo)能夠顯示出原本信息，但為了避免在整合過程中各因子在性質(zhì)上的不同，需要進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化。4.2.2驅(qū)動因子的確認(rèn)根據(jù)主成分分析法的思想，選取社會經(jīng)濟方面的10個影響因子作為分析指標(biāo)，以其代表性和可獲得性為前提，進(jìn)而構(gòu)建天津土地利用變化驅(qū)動力指標(biāo)體系模型（表4.1）。天津社會經(jīng)濟相關(guān)數(shù)據(jù)詳見表4.2。表4.1土地利用驅(qū)動力指標(biāo)體系影響因素分析指標(biāo)人口變化X1：總?cè)丝?；X2非農(nóng)人口經(jīng)濟增長產(chǎn)業(yè)調(diào)整X3：國民生產(chǎn)總值；X4：第一產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值X5：第二產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值；X6:第三產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值X7：資產(chǎn)固定投資；X8：社會消費零售總額X9：糧食總量；X10農(nóng)業(yè)機械總動力表4.2天津社會經(jīng)濟相關(guān)數(shù)據(jù)因子20092010201120122013201420152016201720182019X19809859969931004101710271044105010821108X2599604614616632645657731731760785X357106831811390439945106411088011477124511336314104X4120132141148155159168168169175185X528093260375641344407461644904368456448354947X627813439421547615384586662286941771883528923X7497764857484885010091116261304811224112751064312123X8894112346177612210127095306013079332735286812688128926X9157161163164177178184200212210223X10595588584568554552547470465348360為了避免因選擇的因子在種類上影響結(jié)果的不同，原有的數(shù)據(jù)需要經(jīng)過規(guī)范化的處理。關(guān)系系數(shù)轉(zhuǎn)移矩陣可以根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化的數(shù)值得到，通過SPSS軟件分析得到特征根值、方差解釋率、方差貢獻(xiàn)率（表4.3）。表4.3特征根值、方差解釋率、方差貢獻(xiàn)率編號特征根方差解釋率方差貢獻(xiàn)率X18.80188.00688.006X20.9929.92497.93X30.1071.0799.00X40.0520.51599.515X50.030.29899.814X60.0090.09399.907X70.0070.06599.972X80.0020.02599.997X900.003100X1000100根據(jù)主要成分分析法得出驅(qū)動因子的主要成分負(fù)荷(表4.4)。表4.4驅(qū)動因子的主要成分負(fù)荷種類主成分1主成分2X10.947-0.293X20.938-0.321X30.9970.019X40.9880.120X50.9300.296X60.996-0.071X70.8720.465X80.8500.499X90.959-0.219X10-0.8920.429從表4.4可以看出，第一大主成分中的國民生產(chǎn)總值；在第一產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值，第三產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值的驅(qū)動因子負(fù)荷達(dá)到了0.997、0.988、0.996以上，而在第二大主成分中，固定資產(chǎn)投資、社會消費零售總額和農(nóng)業(yè)機械總動力負(fù)荷較高，所以可以把天津土地利用變化主要的驅(qū)動因子確定為經(jīng)濟發(fā)展、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和技術(shù)進(jìn)步。結(jié)論通過對天津2009-2019年土地利用動態(tài)變化及驅(qū)動力進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn)，在土地利用面積變化方面，天津市耕地轉(zhuǎn)變?yōu)榻ㄔO(shè)用地的數(shù)量最多，面積達(dá)501.72平方公里，其次為水域用地，轉(zhuǎn)化面積為199.55平方公里；在土地利用動態(tài)度變化方面，將研究時段劃分為2009-2012年、2012-2016年與2016-2019年，其土地利用綜合動態(tài)度分別為0.61、0.76、0.34；在用地結(jié)構(gòu)變化方面，2009-2010年，天津市土地利用結(jié)構(gòu)信息熵變化率呈現(xiàn)負(fù)向變化，變化率為-0.193，而后在2012年變化率達(dá)到最高（0.491），土地利用結(jié)構(gòu)信息熵在2013年達(dá)到最大值（1.0462），即天津市2013年土地利用結(jié)構(gòu)變化最大，而各類型的土地差別最小。土地利用變化結(jié)構(gòu)信息熵在2013年后逐年下降，并于2019年達(dá)到最低值（1.0328），表明2013-2019年，天津市土地利用系統(tǒng)的有序性在逐年增加。在驅(qū)動力分析方面