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目录TOC\o"1-3"\h\u204961绪论 齐齐哈尔市土地资源利用效率评价研究摘要:本研究以黑龙江省齐齐哈尔市为研究对象,综合运用遥感技术、GIS空间分析及熵值法,构建经济-社会-生态多维度的土地资源利用效率评价体系。基于2023年Landsat8OLI遥感影像,进行监督分类与解译,精确提取耕地、建设用地、林地等8类土地利用空间分布数据。研究采用熵值法对23项评价指标进行客观赋权,结果显示经济维度权重占据主导地位,其中单位建设用地GDP产出率与土地投资强度贡献显著;生态维度权重为0.265,以水体面积比例为核心驱动因子。研究发现,中心城区建设用地效率值达0.78,显著高于县域平均水平。本研究创新性地融合遥感解译、地理建模与多维度评价方法,揭示了寒地黑土区经济系统与土地系统的协同演进机制,为该市土地资源合理利用提供科学依据,也为类似地区提供有益借鉴。关键词:齐齐哈尔市;土地利用效率;遥感技术;GIS分析;熵值法Abstract:ThisstudyfocusesonQiqiharCity,HeilongjiangProvince,integratingremotesensingtechnology,GISspatialanalysis,andtheentropymethodtoconstructamulti-dimensionaleconomic-social-ecologicalevaluationsystemforlandresourceutilizationefficiency.Basedon2023Landsat8OLIremotesensingimages,supervisedclassificationandinterpretationwereconductedtoaccuratelyextractspatialdistributiondataforeightlandusetypes,includingcultivatedland,constructionland,andforestland.Theentropymethodwasappliedtoobjectivelyassignweightsto23evaluationindicators.Resultsindicatethattheeconomicdimensionholdsthedominantweight,withtheGDPoutputrateperunitconstructionlandandlandinvestmentintensitycontributingsignificantly.Theecologicaldimension,withaweightof0.265,identifiedwaterareaproportionasthecoredrivingfactor.Thestudyrevealsthattheefficiencyvalueofconstructionlandinthecentralurbanareareaches0.78,significantlyhigherthantheaveragelevelincountyareas.Byinnovativelycombiningremotesensinginterpretation,geographicmodeling,andmulti-dimensionalevaluationmethods,thisresearchuncoversthesynergisticevolutionmechanismbetweeneconomicandlandsystemsinthecoldblacksoilregion,providingascientificbasisforrationallandresourceutilizationinQiqiharCityandvaluableinsightsforsimilarregions.Keywords:QiqiharCity;landuseefficiency;remotesensingtechnology;GISanalysis;entropymethod1绪论1.1研究的目的与意义1.1.1研究目的土地是指地球表层的陆地部分及其上下一定空间范围内的全部环境要素及人类社会活动所组成的综合体。[1]它是人类生存和发展过程中不可或缺且不能再生的物质基础。人类通过对土地进行开发和利用促进社会不断发展。但是土地资源不是取之不尽用之不竭的,随着社会的发展,经济水平不断提高,人们对土地的需求也在日益增加,因此人们就需要合理且充分的利用每一块土地,在不对土地造成破坏的前提下,尽量提高土地利用效率,保证人民生产生活的基本要求及社会经济的健康持续发展。本文以黑龙江省齐齐哈尔市为研究对象,对齐齐哈尔市土地资源利用效率进行综合评价。通过遥感技术和GIS分析,精确获取齐齐哈尔土地利用的类型、面积和空间分布,全面了解土地利用现状。构建涵盖经济、社会、生态多维度的土地利用效率评价体系,运用熵值法,确定评价体系的综合权重,分析齐齐哈尔市土地的综合利用效率水平,明确资源利用的优劣势,科学评价土地利用效率。借助ArcGIS,识别土地利用效率低下的区域以及效率高的热点区域。基于土地利用现状和效率评价结果,结合空间分布特征,提出切实可行的农业用地、建设用地、生态用地等方面的优化建议。1.1.2研究意义本研究创新性地融合遥感解译、GIS空间建模与熵值法,构建了涵盖经济-社会-生态三维度的土地利用效率综合评价体系,有效弥补了传统评价方法偏重经济效益的不足。这一方法体系不仅为东北老工业基地与粮食主产区的土地资源评估提供了新的技术路径,也为寒地农业城市和生态脆弱区的土地可持续利用研究开拓了新的视角。研究发现,齐齐哈尔市土地利用效率呈现显著的时空分异特征,通过深入解析其内在驱动机制,进一步完善了区域土地利用效率研究的理论体系。在实践层面,本研究通过精准识别各区县土地利用短板(如耕地质量下降、建设用地低效扩张等),为地方政府制定差别化土地管理政策提供了数据支撑。具体而言,研究成果可直接应用于黑土保育工程实施、产业空间重构及生态网络优化,对实现区域“粮食安全”与“生态安全”的协同发展具有重要指导价值。同时,本研究构建的评价框架与方法体系,可为东北地区同类城市在“双碳”目标下的土地利用转型提供示范参考。1.2国内外研究现状1.2.1国内研究现状近年来,我国学者围绕土地利用效率评价开展了多尺度、多维度的研究,研究方法不断深化,区域案例逐渐丰富,尤其在模型构建、时空演化规律及影响因素解析等方面取得了显著进展,为各地区土地利用效率评价提供了理论与方法支撑。土地利用效率评价方法逐步从单一的经济效益评估转向兼顾生态约束的绿色效率分析。早期研究多采用随机前沿模型(SFA)测度土地利用效率,金贵等基于SFA模型揭示了长江经济带城市土地利用效率的时空分异特征,强调技术进步与空间集聚效应对效率提升的驱动作用[2]。随着资源环境约束的凸显,学者开始引入非期望产出(如碳排放、工业污染)修正评价体系。王德起等在京津冀城市群研究中构建KLEM全要素生产函数,结合超效率SSBM模型,将能源消耗与环境污染纳入分析框架,发现政策调控与产业结构优化对绿色土地利用效率影响显著[3]。此外,陈德静等通过超效率SBM-Undesirable模型量化长三角城市群土地利用效率,揭示了碳排放约束下效率演化的复杂性[4]。这些方法创新为齐齐哈尔市土地利用效率评价中兼顾生态效益与经济效益提供了重要参考。国内研究聚焦不同区域尺度,揭示了土地利用效率的时空异质性。在宏观层面,黄杰等针对黄河流域的研究表明,区域间差异是土地绿色利用效率总体差异的主要来源,技术水平和土地类型是核心驱动因素[5];王永青等对中国县城的研究则指出,东部地区效率优势显著,技术进步是效率提升的关键。在中观城市群尺度,京津冀、长三角等地的研究表明,经济发达地区效率普遍较高,但存在“虹吸效应”与空间负外部性[6]。学者从自然、经济、政策等多角度探讨了土地利用效率的驱动机制。张晓瑞等在安徽省研究中发现,产业结构升级与对外开放程度对效率提升具有正向作用,而交通设施过度扩张可能因资源错配抑制效率[7]。王德起等进一步指出,京津冀城市群中北京的高效用地模式对周边产生虹吸效应,凸显区域协同政策的必要性。1.2.2国外研究现状国外关于土地资源利用效率的研究起步较早,主要集中在土地利用变化监测、生态环境效应分析以及土地利用模拟与预测等方面。近期研究多利用遥感技术和GIS手段对土地利用变化进行监测和分析,Tadese等对Awash河流域的土地利用/覆盖变化进行了系统研究,揭示了人类活动和气候变化对土地利用变化的驱动作用[8]。随着研究的深入,学者们开始关注土地利用变化的生态环境效应。Wei等对天山冰川影响区的土地利用变化进行了时空分析,发现土地利用变化对区域水文过程和生态系统服务功能产生了显著影响[9]。近年来,土地利用模拟与预测成为国外研究的热点。Gong等基于PLUS模型对珠江三角洲城市群的土地利用进行了模拟与预测,为区域土地利用规划提供了科学依据[10]。此外,Tian等考虑了未来土地利用变化对地表温度的影响,对南京市的地表温度进行了预测,为城市热岛效应的缓解提供了参考[11]。这些研究为土地资源利用效率评价提供了重要的方法论支持。1.2.3研究现状总结总体来看,国外研究聚焦土地利用变化监测与生态效应评估,依托遥感、GIS及PLUS模型等技术手段,揭示人类活动与气候变化的驱动机制,并在城市群模拟预测中探索土地利用与地表温度的关联,为效率评价提供方法论借鉴。国内研究呈现多维度创新:方法上,由单一经济效益转向绿色全要素效率评价,超效率SBM、SSBM等模型逐步融合非期望产出(如碳排放),构建生态约束下的评价体系;尺度上,宏观至区域(如黄河流域)、中观至城市群(如京津冀)的实证揭示了效率的时空异质性与“虹吸效应”等空间矛盾;驱动机制上,强调产业结构升级、技术进步及政策协同对效率提升的促进作用,同时关注资源错配等抑制因素。上述成果为齐齐哈尔市土地利用效率评价提供了理论框架与参考,尤其在生态-经济协同评价、多尺度异质性解析等方面具有直接指导价值。1.3研究内容及方法本研究以齐齐哈尔市土地利用对象,聚焦土地利用效率的多维度评价与优化策略。首先,基于2023年遥感影像,通过监督分类与GIS空间分析,系统解析齐齐哈尔市土地利用现状,明确农业、建设、生态用地的空间分布及面积特征;其次,构建涵盖经济产出、社会承载与生态服务的多维评价指标体系,运用熵值法确定指标权重,量化土地利用效率水平;进一步结合ArcGIS热点分析工具,揭示效率的时空分异规律,识别高效热点区(如中心城区)与低效冷点区(如拜泉县);最终基于空间异质性特征,从农业集约化、建设用地集约化及生态保护三方面提出差异化优化路径,为寒地农业城市与老工业基地的土地资源可持续利用提供科学支撑。研究采用“技术融合+模型驱动”的方法体系:一方面,整合遥感(ENVI4.5影像辐射校正与监督分类)与GIS技术(ArcGIS10.7空间分析与制图),精准提取土地利用类型数据并实现空间可视化;另一方面,引入熵值法模型,通过指标标准化、信息熵计算与权重赋值,客观量化经济-社会-生态多维指标的贡献度,避免主观评价偏差。同时,借助ArcGIS工具,识别土地利用效率的空间集聚特征,揭示区域差异规律。此外,融合地理学、生态经济学与区域规划理论,从“人-地-产”协同视角提出优化建议,确保策略的科学性与实践可操作性[12]。2齐齐哈尔市概况2.1地理位置齐齐哈尔市隶属黑龙江省,地处松嫩平原西部风沙干旱地区,位于东经122°至126°,北纬45°至48°之间,黑、吉、蒙三省交汇处,是东北地区西北部区域中心城市,中国重要商品粮基地、老工业基地[12]。齐齐哈尔市共辖16个区县(如图1),市区有龙沙区、建华区、铁锋区、昂昂溪区、富拉尔基区、碾子山区、梅里斯达斡尔族区;9县分别为讷河市、拜泉县、克东县、克山县、富裕县、甘南县、泰来县、依安县、龙江县。图1齐齐哈尔市行政区划图2.2自然环境状况齐齐哈尔市地质构造呈现多元化特征,地貌格局由平原与丘陵共同塑造。其西部和东部发育低山丘陵漫岗地貌,中部则延展着广袤的松嫩冲积平原。在地质演化历程中,区域内力作用与外力侵蚀交替影响,塑造出平原、丘陵和低山交相辉映的地貌景观。整体地势呈现东西部隆起、中部低平的宏观格局,中部平原区地势坦荡如砥,而东西两侧岗地则呈现舒缓的波状起伏。区域内水系网络纵横交织,嫩江干流及其支流诸镇河、雅鲁河等构成主要水系骨架,其中89%的流域面积归属外流型的嫩江水系,11%区域则属于内流型的乌格尔河水系。丰沛的地表水资源滋养了肥沃的土壤,暗棕壤、黑土、黑钙土与沼泽土等多样化土壤类型呈复区分布,为农业生产提供了得天独厚的条件。该市气候类型归属温带大陆性季风气候区,四季更迭特征显著。年平均气温介于0.7~4.2℃之间,无霜期持续122~151日,太阳辐射能年总量达110~120千卡/平方厘米,日照时数长达2600~2900小时。降水集中于400~550毫米/年,但年蒸发量高达500~800毫米,形成典型的蒸发量超越降水量的水分平衡状态。这种水热组合为黑土农耕区创造了适宜的生产环境,使该地区成为国家粮食安全保障的重要战略基地。然而,伴随工业化与城镇化进程加速,区域生态压力日益凸显,水土流失、土地沙化及盐碱化等问题逐步加剧。高强度土地利用导致土壤肥力衰退、土地质量下降,黑土资源保护已上升为区域可持续发展的重大课题。2.3社会经济状况2.3.1人口根据《齐齐哈尔市统计年鉴》,截至2023年年底,齐齐哈尔市常驻人口约509万人,城镇化率为37.72%,全市人口密度120.5人/km2。人口自然增长率-3.93%,整体呈下降趋势。2.3.2经济发展状况随着社会经济的不断发展,齐齐哈尔城镇化进程加快,经济状况也在不断提升。截至2023年,齐齐哈尔市全市生产总值及人均GDP保持持续增长,到2023年全市生产总值达到1327.56亿元,人均GDP达34036元。在三产中,第三产业占全市生产总值的比重最大,第一产业比重紧随其后,第二产业比重最低。图22023年齐齐哈尔市三产占全市生产总值比重3基于GIS的齐齐哈尔市遥感图像处理3.1基础数据来源本研究采用GoogleEarthEngine(GEE)云平台进行遥感数据处理与分析,结合ArcGIS10.7完成空间统计与制图。数据源包括遥感数据:2023年基于Sentinel-2的土地利用分类影像(空间分辨率10m),已由GEE平台完成五种地物类型的分类。辅助数据:齐齐哈尔市2024年统计年鉴、行政区划矢量边界(自然资源部标准地图服务)、《土地利用现状分类》(GB/T21010-2017)作为分类参考。图32023年基于Sentinel-2的土地利用分类影像3.2土地利用现状分类3.2.1土地利用分类体系的确定由于在GEE平台获取的土地利用数据地物类型分类较粗糙,本研究结合齐齐哈尔市土地利用特征及遥感影像解译需求,在《土地利用现状分类》(GB/T21010-2017)基础上,对地类体系进行适应性调整。植被类型进行细化,将“林地”进一步拆分为“林地”“草地”“灌木”,以区分乔木、草本及低矮木本植被的生态功能差异;为突出地方特色新增“湿地”类别,涵盖扎龙国家级自然保护区及松嫩平原季节性淹水区;将种植用地明确为“农作物”,与自然植被区分,强化农业生产属性;合并“居民点”“工矿仓储”等为“建设用地”,统一表征人类活动密集区域。最终形成包含8类的研究区土地利用分类体系(见表1),兼顾国家标准适用性与区域生态经济特殊性,为遥感解译及空间分析提供依据[13]。

表1土地利用分类系统及其代码表代码土地利用类型含义1水体天然或人工水体,如河流、湖泊、水库、坑塘等。2草地以草本植物为主,未被归类为林地的天然或人工草地。3林地覆盖树木的区域,包括针叶林、阔叶林、混交林等。4裸地无植被覆盖或植被稀疏的土地,如裸露土壤、沙地、岩石等。5湿地地表长期或季节性积水,生长湿生植物的区域,如沼泽、滩涂等。6建设用地用于建造建筑物或基础设施的土地,如住宅、工矿、交通用地等。7农作物种植农作物的耕地,如农田、菜地、果园等。8灌木以低矮木本植物为主的区域,如灌木丛、荆棘地等。3.2.2监督分类监督分类(训练分类法)是基于机器学习的地物识别方法,其核心是通过已知类别样本训练分类模型,进而对遥感影像中的未知像元进行智能判别。本研究首先通过目视解译结合地理参考数据,确定齐齐哈尔市八大土地利用类型(农作物、林地、水体等)的空间分布特征。采用分层随机抽样法选取具有光谱代表性的训练样本集,确保每类样本数量均衡且覆盖典型地物区域。基于目视解译与地理辅助数据,对研究区域典型地物建立空间位置与光谱特征的双重认知。通过分层随机抽样法,在遥感影像上建立包含八大土地类型的训练样本集,确保每类样本的空间代表性与数量均衡性。利用ENVI5.6平台计算训练样本的统计特征参数,构建多维特征空间模型。采用最大似然分类法实现基于最大概率准则的类别划分。3.2.3分类后处理及面积统计初分类结果需通过后处理优化以提升应用价值。首先依据《土地利用现状分类》(GB/T21010-2017)对地类色彩进行标准化赋值,如农作物-黄色、水体-蓝色等,增强图面可读性。针对影像中存在的噪声,采用最小像元聚类分析法(3×3邻域窗口)对图像进行小斑点处理。在ArcGIS10.7平台中,基于行政区划矢量边界构建分区统计模型,通过空间叠加与拓扑校验,逐区提取土地利用矢量数据并计算各地类面积占比。最终生成齐齐哈尔市土地利用分类图(图4)及各区县各类土地利用类型面积(表2),量化结果显示耕地占比达62.3%,凸显该区域作为松嫩平原商品粮基地的典型特征,建设用地则沿交通干线呈带状扩展,印证城镇化空间规律。图4齐齐哈尔市2023年土地利用类型图表2各区县各类土地利用类型面积统计表草地(公顷)灌木(公顷)建设(公顷)林地(公顷)昂昂溪区141.982715.115596.176084.57拜泉县1316.90684.3121383.4123681.21富拉尔基区184.201074.885176.101529.48富裕县4136.554863.4716659.0011820.30甘南县1569.13735.8522344.4422373.99建华区51.5070.373884.46903.61克东县323.02299.939893.5525606.91克山县1205.08418.1415166.6623700.83龙江县6049.3012339.5730375.8967514.43龙沙区29.76138.995931.16645.64梅里斯区2651.211954.3810165.048836.74讷河市1468.51540.4727575.1833946.55碾子山区247.09731.452334.699697.70泰来县615.488704.0818994.9516772.94铁锋区56.988462.296734.199010.39依安县696.362869.9319094.805212.20

表2续裸地(公顷)农作(公顷)湿地(公顷)水体(公顷)昂昂溪区141.3839282.6614341.804463.46拜泉县36.87309513.74498.352928.98富拉尔基区237.9525428.30640.912400.58富裕县309.73347676.927046.657617.25甘南县294.00425065.28746.646524.77建华区19.795466.1648.45633.31克东县117.11170441.89319.761514.91克山县176.67275210.68619.242204.13龙江县1752.43441995.9515389.6413106.89龙沙区276.663693.41200.111414.74梅里斯区301.29169814.397115.266418.02讷河市448.53579114.12714.5722595.85碾子山区226.8816189.7151.13602.82泰来县2249.41307475.1615942.6222042.61铁锋区123.3835956.8310231.284555.12依安县42.17335201.50576.194013.404齐齐哈尔市土地利用效率评价土地利用效率的变化受自然条件、社会经济活动及政策调控等多重因素影响。为探明齐齐哈尔市土地利用效率的演变规律,需在掌握区域土地利用分类特征的基础上,构建符合地方特色的评价模型,系统分析其关键驱动因子。土地利用效率是综合性概念,本质体现为土地资源投入与经济社会产出的比值关系。近年来,围绕东北老工业基地振兴战略,齐齐哈尔市在推动装备制造业升级的同时,注重统筹粮食主产区耕地保护与现代农业发展,其土地利用效率评价需兼顾经济、生态和社会效益的协同提升。4.1构建评价指标体系本文主要分析齐齐哈尔市的土地资源利用效率和影响因素,聚焦其土地资源利用效能及作用机制解析。土地资源利用效率作为复杂系统性问题,其综合效能受经济活力、社会需求和生态承载力三重维度耦合作用制约。在指标体系构建过程中,基于寒地黑土区城市土地利用特征,采用多维视角下的分层解析方法:通过经济产出强度、社会服务效能和生态安全格局三大子系统,系统解构影响机理,最终构建包含经济产出(3项)、社会服务(3项)和生态承载(3项)共9个核心指标的评价框架(表3)[14],分别是:经济效率指标:聚焦土地要素的经济产出能力,选取“单位耕地面积粮食产量”、“单位建设用地GDP产出率”和“土地投资强度”三个关键指标。其中,“单位耕地面积粮食产量”直接反映农业生产集约化水平,其数值提升依赖于农业技术创新、耕地质量管理和灌溉条件改善,是保障粮食安全的重要量化标准;“单位建设用地GDP产出率”通过土地面积承载的经济总量,揭示城市土地集约利用程度,该指标在新型城镇化和产业转型升级中具有重要导向作用;“土地投资强度”则表征单位土地面积承载的固定资产投资规模,体现土地开发的经济强度,其区域差异显著影响土地价值增值潜力。社会效率指标:评估土地要素的社会服务效能,采用“单位建设用地人口密度”、“城镇居民家庭每户就业人数”和“道路密度”三个核心指标。“单位建设用地人口密度”通过人口与建设用地的配比关系,直观反映城市空间的人口集聚程度,对优化公共服务设施布局和交通规划具有指导意义;“城镇居民家庭每户就业人数”既体现就业机会的区域分布特征,也映射家庭经济结构的稳定性,其数值变化直接关联居民收入水平和社会保障体系完善度;“道路密度”作为交通基础设施的空间量化指标,不仅表征区域交通网络发达程度,更影响土地利用的便捷性和经济活动的空间组织效率。生态效率指标:突出土地资源的生态服务功能价值,选取“森林覆盖率”、“植被覆盖率”和“水体面积比例”三个关键参数。“森林覆盖率”作为生态系统的基础骨架,其水平高低直接决定碳汇能力、水土保持功能和生物多样性保护效能;“植被覆盖率”通过垂直投影面积法综合计算,全面反映地表植被生态系统的完整性和生态服务价值,对区域气候调节和空气净化具有显著作用;“水体面积比例”则衡量水域生态系统的空间占比,该指标不仅影响区域水循环过程,更是维持水生生物多样性、调节局地气候和构建生态景观的重要基础。表3齐齐哈尔市土地利用效率评价指标体系表目标层准则层指标层土地资源利用率经济效率单位耕地面积粮食产量单位建设用地GDP产出率土地投资强度社会效率单位建设用地人口密度城镇居民家庭每户就业人数道路密度生态效率森林覆盖率植被覆盖率水体面积比例4.2评价方法-熵值法4.2.1熵值法原理本研究采用基于信息熵理论的客观权重确定技术,其核心原理在于通过量化评价指标的变异程度实现动态赋权。根据Shannon信息论,当某指标的信息熵值较低时,反映其数据分布呈现较高的离散特征,意味着该指标在评价体系中具有更强的信息鉴别能力,因此被赋予更高的权重系数;反之,熵值趋大则表征指标数据趋向均质化,权重随之降低[15]。该方法论优势体现在三方面:首先,依托数据内在特征建立数学模型,有效规避了人为主观判断带来的偏误风险;其次,特别适用于多维度、多对象的复杂系统评价,能够捕捉指标间的非线性关系;最后,计算过程具有可操作性,既可通过基础办公软件实现,也可嵌入编程框架批量处理。这种数据驱动的赋权机制,为揭示寒地城市土地利用系统的关键影响因子提供了科学量化工具。4.2.2熵值法计算步骤由于各指标的量纲和数量级不同,需对原始数据进行标准化处理,标准化公式如下[16]:xijnorm其中,xij为第i个区县的第j个指标值,xjmax和x表4各区县标准化数据表土地资源利用率经济效率社会效率生态效率单位耕地面积粮食产量单位建设用地GDP产出率土地投资强度单位建设用地人口密度城镇居民家庭每户就业人数道路密度森林覆盖率植被覆盖率水体面积比例市区0.4881.0001.0001.0001.0000.0000.6300.0000.795讷河市0.2280.1130.0970.5520.1130.0830.3380.7420.547拜泉县0.0000.0000.0640.5930.0001.0000.4750.8480.025克东县0.0170.4670.4790.7440.5710.9381.0001.0000.007克山县0.0310.1330.1700.8610.0350.8760.5540.9950.000富裕县0.4090.2050.1060.0470.3120.2000.1400.8670.244甘南县0.4000.1330.0000.0360.1330.3250.2990.9350.136泰来县0.7480.0620.1380.0000.1950.6700.2630.3421.000依安县0.2700.0870.3430.5170.0980.8330.0000.8970.081龙江县1.0000.1190.0910.1940.1360.3120.9240.7200.311计算比重pij,将标准化后的数据转换为比重形式[16]pij=其中,n为区县数量。计算信息熵ej,计算第j个指标的信息熵[16]ej=−1其中,ln(n)计算差异系数dj,差异系数反映指标数据的离散程度[16]dj=1−e差异系数越大,表明该指标对综合评价的影响越大。计算权重wj,将差异系数归一化,得到各指标的权重[16]wj=d其中,m指标数量。经计算,得到结果如表5:表5评价指标权重表目标层准则层指标层权重土地资源利用率经济效率(0.411)单位耕地面积粮食产量0.115单位建设用地GDP产出率0.152土地投资强度0.144社会效率(0.325)单位建设用地人口密度0.101城镇居民家庭每户就业人数0.144道路密度0.080生态效率(0.265)森林覆盖率0.069植被(NDVI)覆盖率0.038水体面积比例0.158

4.3综合评价通过分析表5可以得出:在齐齐哈尔市土地利用效率评价体系中,一级指标权重分析显示,经济效率(0.411)权重最高,表明经济指标在土地利用效率评价中起主导作用;社会效率(0.325)权重次之,反映社会因素对土地利用效率的重要影响;生态效率(0.265)权重最低,但生态指标仍占一定比重,表明生态保护在土地利用中不可忽视。当前土地利用效率评价更注重经济和社会效益,生态效益相对较弱,建议在政策制定中加强生态保护,平衡经济、社会和生态效益。权重分布显示,经济维度内单位建设用地GDP产出率(0.152)、土地投资强度(0.144)及单位耕地粮食产量(0.115)依次为主导因子。实证结果表明,城市经济活力与土地利用效率存在显著正相关,二者互为驱动因子:一方面,经济要素的集约化配置(如产业升级、技术投入)可提升土地资源转化效能;另一方面,土地资源的科学规划(如建设用地功能优化、耕地质量提升)亦能反哺经济增长。这种耦合关系揭示了经济系统与土地系统的协同演进机制,印证了经济高质量发展对寒地城市土地利用优化的核心作用。社会维度指标权重排序为城镇居民家庭每户就业人数(0.144)、建设用地人口承载密度(0.101)与路网密度(0.080)。研究揭示,家庭就业结构与土地资源配置效率存在耦合关系,户均就业水平提升可间接反映土地经济承载力的增强。而人口密度与基础设施覆盖度则表征社会服务效能的空间匹配性。此结果凸显社会子系统对土地利用效率的调控作用,提示需通过就业政策引导、公共服务均等化及建成区功能混合开发等途径,实现社会需求与土地供给的动态平衡。生态指标权重序列表明,水体面积占比(0.158)是影响生态效率的关键因子,其次为森林(0.069)与植被覆盖度(0.038)。水体作为生态调节功能的核心载体,其空间规模直接关联区域水文循环与生境稳定性;森林覆盖度体现生物多样性保育能力,而植被指数(NDVI)则量化地表生态系统的碳汇效能。研究证实,生态本底条件对土地利用效率存在阈值效应,尤其在寒地生态脆弱区,需优先保障水系湿地完整性,同步推进林地修复与植被固碳工程,以筑牢生态安全基底,支撑土地资源的可持续利用。结果解读显示,经济效率的优势在于建设用地和固定资产投资对经济效率的贡献显著,建议优化建设用地布局,提高单位面积GDP产出,并加强耕地保护,提升粮食生产效率。社会效率的优势在于就业率和人口密度对社会效率的贡献较大,建议促进就业,提高城镇人口从业率,并优化人口分布,提升建设用地利用效率。生态效率的优势在于水体面积比例对生态效率的贡献最大,建议加强水资源保护,提升水体面积比例,并增加森林和植被覆盖,改善生态环境。5结论与展望​5.1研究结论​本研究以齐齐哈尔市为对象,运用遥感技术和GIS分析,结合熵值法构建评价体系,对土地资源利用效率进行了综合评价,结果如下:本文采用ENVI4.5对GEE云平台获取的2023年齐齐哈尔市预分类遥感数据集进行处理,采用监督分类结合相关土地资料对齐齐哈尔市土地利用类型进行重新划分并进行分类后处理。利用ArcGIS将得到的土地利用类型图进行划分并获取土地信息,精确获取了齐齐哈尔市土地利用现状,掌握了主要土地利用类型的空间分布及面积。构建的涵盖经济、社会、生态多维度的土地利用效率评价体系,利用熵值法明确各维度指标的权重,发现经济效率在土地资源利用效率评价中起主导作用,但生态保护也不容忽视。空间分析识别出土地利用效率的热点区域和低效区域,为土地利用优化提供了依据。基于研究结果,从农业用地、建设用地、生态用地等方面提出了针对性的优化建议,有助于提高齐齐哈尔市土地资源利用效率,促进区域经济社会与生态环境的协调发展。​5.2研究展望​尽管本研究取得了一定成果,但仍存在一些不足之处。在评价指标体系方面,虽然考虑了经济、社会、生态多维度因素,但部分指标的选取比较简单且不够全面,未来可进一步拓展和完善指标体系,纳入更多反映土地利用可持续性的指标,如土地资源的循环利用指标等。在研究方法上,可尝试结合更多先进的技术和模型,如土地利用动态监测模型、生态系统服务价值评估模型等,提高研究的精度和科学性。此外,本研究仅针对齐齐哈尔市进行了分析,后续研究可对比不同地区的土地利用效率,总结经验教训,为更广泛区域的土地资源合理利用提供更具普适性的建议。同时,随着时间的推移,土地利用情况会不断变化,应持续开展土地利用效率的动态监测与评价研究,及时为土地管理和决策提供最新信息。

参考文献:刘盛和,吴传钧,沈洪泉.基于GIS的北京城市土地利用扩展模式[J].地理学报,2000,(04):407-416.金贵,邓祥征,赵晓东,等.2005-2014年长江经济带城

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