基于SOM神经网络模型的耕地非农化压力区域差异研究——以湖北省为例

基于2006-2014年湖北省16市的面板数据,从经济因素、社会因素和资源禀赋三方面构建湖北省耕地非农化压力评价指标体系,运用SOM神经网络模型对湖北省的耕地非农化压力区域差异进行实证分析。结果表明:(1)湖北省16个主要城市的耕地非农化压力存在一定的区域差异。2006年以西南、东北地区往省内中部地区递减;2008年其区域差异变化不大;2010年则从西南-东北走向往边缘化发展;2012年呈现以武汉市、宜昌市为耕地非农化高压中心并辐射周边城市,形成了两条共同发展的平行线;直至2014年,武汉市耕地非农化压力趋于平缓,武汉市周边小城市的耕地非农化压力有小幅度上升。(2)SOM神经网络模型具有较强的聚类和容错能力,适用于开展耕地非农化压力的区域差异研究。研究结果反映了湖北省耕地非农化压力的空间异质性,为土地资源区际优化配置提供了基础。

中国耕地非农化压力时空格局的演变分析

社会经济和资源禀赋的区域差异导致耕地非农化压力表现出明显的空间异质性。开展耕地非农化压力测算并揭示其时空格局演变,是实现土地资源优化配置的基础。从经济因素、社会因素、产业结构和资源禀赋4个方面构建耕地非农化压力指数评价指标体系,采用熵值法计算各指标权重,继而计算1990~2014年中国31省的耕地非农化压力指数,并在此基础上开展了耕地非农化压力的时空格局分析。结果表明:(1)从空间格局分布来看,中国耕地非农化压力空间分布呈现明显的地理梯度,总体上呈现从东到西依次递减的态势。(2)从时间变化趋势来看,不同地区各省份之间的耕地非农化压力指数变化呈现多元化趋势。东部沿海地区,山东、浙江、江苏的耕地非农化压力指数处于上升阶段,上海、福建的压力指数变化趋势逐渐趋稳,广东的压力指数呈现下降趋势。中部地区,河南、河北、山西、江西的耕地非农化压力指数趋稳,陕西、湖北以及四川、重庆等西南地区省份的压力指数呈上升趋势。西部沿边3省(云南、西藏、新疆)的耕地非农化压力呈现了一致的下降趋势。(3)从时空格局结合来看,耕地非农化压力不同的省份其变化趋势呈现出截然不同的走向。在耕地非农化压力较大的地区,耕地非农化经历了从制度驱动向发展推动的阶段,经济增长的倒"U"型轨迹明显,经济增长与耕地非农化之间的关系逐渐脱钩。在耕地非农化压力居中或较小的地区,产业发展滞后,土地比较收益较低,耕地的社会保障作用、生态作用对耕地非农化的影响较大,从而增加了部分省份的耕地非农化压力。