key words: land utilize; profitability; coupling relationship; appraise
1緒論1.1研究的背景和意義
我國的土地資源日益稀缺，在城市化程序加快的現在，對土地的需求也日益增加,城市用地規模將不斷擴大, 人地矛盾會日趨尖銳。武漢市土地利用仍然存在著不少的問題，武漢有許多的土地沒有得到合理的利用，城市的土地利用布局也存在問題，它的金融用地需要得到更好的規劃。而在現在的大環境下，武漢市需要充分的利用它的土地，在保持生態環境良好的情況下，才能更好地發展它的社會經濟，保持二者的平衡增長，協調發展。
通過**武漢市的生態環境效益和社會經濟效益之間的耦合關係，對提高武漢市的土地利用效益，解決土地供求中的矛盾，合理安排土地利用結構，促進武漢市經濟和生態的共同發展。
以武漢市行政區為例，以人地關係協調論、系統論、可持續發展等理論為指導，從土地投入產出的綜合效益對比角度形成了社會經濟效益和生態環境效益組合的土地利用效益評價指標體系，構建二者的動態耦合模型來分析武漢市城市土地利用效益的協調度。在豐富城市土地利用研究內容、指導土地利用規劃、監控城市生態環境、提高城市土地利用效益、促進土地資源的可持續利用各方面，都具有重要的現實意義和深遠的戰略意義。
1.2 本文研究思路和方法
可持續利用系統是由生態系統、社會系統、經濟系統組成的復合開放系統，土地資源可持續利用水平的考核離不開對土地利用效益的衡量，衡量土地利用效益有助於掌握當前及歷史時期區域土地利用的整體水平及動態變化，其次有助於在歷史時期內的土地利用效益實現過程中社會經濟發展與生態環境保護的協調程度及其演變機制。
通過對土地資源利用效益評價的理論基礎總結，構建了相對科學合理的土地資源利用生態效益、經濟效益、社會效益協調度評價指標體系。城市土地利用研究是一項複雜的系統工程，所以需要綜合採用多種研究方法和手段用來分析武漢市土地利用效益。
首先採用主成分分析法計算出社會經濟效益指標和生態環境效益指標的權重，然後運用spss用非線性擬合對得出的權重和各項指標的數值，最後得出耦合度，也就是本文的分析結論需要的數值，經過對數值成圖後的圖形分析確定研究結果。
2城市土地利用效益耦合關係評價方法
2.1 主成分分析法
本研究採用主成分分析法來確定城市土地利用效益評價指標體系中各項指標權重值。主成分分析即採用數學降維的方法，從原來具有一定相關性的眾多變數中重新組合成一組新的相互無關的綜合變數來代替原來變數。因此，可以通過以下公式計算計算各指標的最終係數。
主成分分析數學模型：
其中a1i，a1j，……，api（i=1，2，…，m）為協差陣∑的特徵值對應的特徵向量，是原始變數經過標準化處理的值。綜合得分模型中各指標所對應係數即為該指標權重。由spss軟體的analyze選單下data reduction中的factor命令執行計算。
社會效益、經濟效益、生態效益、環境效益所包含的二級指標如表2.1 所示：
表2.1 社會經濟效益指標與生態環境效益指標
2.2城市土地利用效益耦合關係評價模型
2.2.1城市土地利用效益評價
社會經濟效益子系統的演化經過平衡態穩定、漸近穩定、大範圍漸近穩定和不穩定狀態，其速度符合s型演化機理，其演化方程為：
式（2.2）
根據李雅普諾夫第一法近似數學模型(線性化模型)穩定性的方法，即在平衡態求其一次taylor展開式，然後利用這一次展開式表示的線性化方程去分析系統穩定性[3]，表達為：
式（2.3）
因此，土地利用社會經濟效益（）與生態環境效益（）的一般函式為：
式（2.4）
式（2.5）
式中，為兩系統的元素；，為各元素的權重。
2.2.2城市土地利用效益速度演化方程
李雅普諾夫第一法需要求解線性化後系統的特徵值，因此該方法也僅能適用於非線性定常系統，土地利用社會經濟效益與生態環境效益存在非線性耦合關係，可以看作是非線性定常系統。隨著系統平衡態漸近穩定，則系統經激勵後，其儲存的能量將隨著時間推移而衰減，當趨於平衡態時[3]，其能量達到最小值：
式（2.6）
式中，土地利用社會經濟效益子系統與生態環境效益子系統的演化狀態分別是在受自身和外界影響下的，。和之間相互作用，任何乙個的變化，都是會導致和的變化。在受自身與外界影響下，兩子系統的演化速度為：
式（2.7）
，分別為兩子系統的演化速度，整個系統的演化速度可以看作是與的函式。va 或vb任一變化，都會引起v的變化。由於與是相互影響的，任何乙個子系統的變化都會導致整個系統的變化，所以就有，這樣就可以以，為控制變數，通過分析他們的變化來研究整個系統以及兩個子系統之間的耦合關係[16]。
2.2.3城市土地利用效益耦合模型
由於的變化是與引起的，可以在兩維平面（，）中來分析，以，為變數建立座標系，與的夾角滿足：，則的表示式為：
式（2.8）
2.2.4城市土地利用效益耦合度及其關係
根據的變化，可以確定整個系統的演化狀態，揭示土地利用社會經濟效益與生態環境效益協調發展的耦合程度，亦即耦合度劃分為初始期、分化發展期、博弈發展期、形成期[17]。
當-90°＜α≤-45°時，初始期：主要標誌是差異的出現。由於系統內外的種種不確定性的存在，土地利用的強度較小，生態環境容量大，主體之間的差異開始出現；這個階段基本上是在原有的、比較低階、比較簡單的系統結構中執行，處於低階共生階段。
當-45°＜α≤0°時，分化發展期，主要標誌是主體的分化，即差異的固定和放大。在追求優化和高效率的利益推動下，子系統之間開始產生分工，出於各種原因形成的差距得到固定和放大。在這個階段，原有的秩序受到衝擊，生態環境的破壞與惡化，社會經濟效益受到限制，二者之間的矛盾日益突出，愈演愈烈。
當0°＜α≤45°時，博弈發展期，子系統間的平衡狀態達到是這個階段完成的標誌（等於45°）。各種利益的矛盾和衝突出現，社會經濟與生態保護博弈過程開始，在特定機制下經歷必要過程以矛盾和衝突形式達到某種平衡。社會經濟效益與生態環境效益都很明顯改善，其結果走向、代價大小、時間長短都在期內得到確認。
當45°＜α＜90°時，形成期：本期主旋律是新秩序的建立和走向穩定，激烈的衝突和博弈已經過去，取而代之的是在新體制內的調節和完善。各種利益以合作為紐帶，在原有的主體構成新的主體，並穩定下來，為新系統的可持續執行打下基礎。
3 武漢市土地利用效益實證分析
3.1武漢市基本概況
2023年武漢全市土地面積8494km2，佔全省土地總面積的5.6%。全市人口836.
73萬，佔全省人口的15.7%。地區生產總值6756.
20億元，比上年增長12.5%。
一、二、三產業比重2.9:48.
2:48.9。
全年全口徑財政收入1795.99億元，比上年增長26.8%。
全年全社會固定資產投資4255.16億元，比上年增長22.1%。
全年外貿進出口總額227.90億美元，比上年增長25.9%。
3.2武漢市土地利用效益
為科學評價武漢市土地利用效益，從社會、經濟、生態、環境四個方面構建土地利用效益的評價體系，將土地利用效益區分為社會經濟效益和生態環境效益兩個子系統並分別進行效益評價[6]。在遵循科學、簡潔、系統、可操作等原則的基礎上，結合研究區域具體發展現狀和資料資料的可獲取性，建立了四個方面，二十二個評價指標，則武漢市城市土地利用效益評價指標體系（見表3.2）:
（1）社會經濟效益
在社會經濟效益中，所有的十乙個指標，除了人口自然增長率是負值外，其餘都為正值，也就是說其他的指標對於武漢市的土地利用效益存在著積極的推動作用，但是人口的增長就需要更多的土地去**人類的生存，就出現的影響土地利用效益的負面情況。
（2）生態環境效益
在生態環境效益中，所有是十乙個指標，除了工業廢水排放量(萬噸)、工業二氧化硫排放量(噸)、工業煙塵排放量(噸)的指標為負值外，其餘都為正值，也就是說這三項對於生態環境的影響是起負面作用的，破壞了生態環境，而其他的值都為正值。
表3.2 武漢市城市土地利用效益評價指標體系
3.3武漢市土地利用效益耦合關係分析
9土地利用評價
本區域非農建用地增長幅度較快，占用耕地的現象嚴重。建成區面積逐年擴充套件，城鎮村建設用地指標高，布局鬆散，建築密度和容積率低，加上土地 市場活躍，國有土地資產流失和浪費嚴重 加之投入不足，建設水平低，城郊型用地規模化 集約化水平仍然較低，土地的綜合經濟效益不算高，潛力沒有充分發揮 長期忽視對土地資源...
9土地利用評價
第九章土地利用評價 9.1 區域土地利用 型別及人均占有量 本專案區域為雷波縣大坪子鄉。雷波縣地處四川省西南邊緣的橫斷山脈東段小涼山，地名雷波即雷波縣，屬四川省涼山彝族自治州，地處四川省西南邊緣的橫斷山脈東段小涼山，金沙江北岸，是涼山州的東大門。地理座標 介於北緯27 49 28 36 東經103 ...
09土地利用評價
9.1區域土地利用 型別及人均占有量 擬建專案位於廣元市利州區境內，根據四川省廣元土地利用總體規劃 2006 2020年 區縣土地利用調控，利州區2010年耕地保有量不低於2.24萬公頃 建設用地總規模控制在8767.88公頃以內 城鄉建設用地規模控制在7628.92公頃以內 城鎮工礦控制面積控制在...