東北地理所在城市土地利用效率測(cè)度及驅(qū)動(dòng)機(jī)制研究方面取得進(jìn)展
隨著我國(guó)新型城鎮(zhèn)化進(jìn)程不斷加快，城市土地資源緊張與高質(zhì)量發(fā)展目標(biāo)之間的矛盾日益凸顯。如何在保持經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的同時(shí)實(shí)現(xiàn)土地集約高效利用，已成為城市可持續(xù)發(fā)展的重要命題。特別是在快速擴(kuò)張城市中，土地利用效率（ULUE）受到經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、環(huán)境等多重因素的影響，呈現(xiàn)出復(fù)雜的非線性和區(qū)域異質(zhì)性特征，亟需構(gòu)建科學(xué)的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系和驅(qū)動(dòng)機(jī)制識(shí)別方法。
針對(duì)這一問(wèn)題，中國(guó)科學(xué)院東北地理與農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所城市與鄉(xiāng)村地理學(xué)科組研究人員提出了一種融合Slack-Based Measure方向性距離函數(shù)（SBM-DDF）與可解釋機(jī)器學(xué)習(xí)（CatBoost+SHAP+GAM）的分析框架，系統(tǒng)評(píng)價(jià)了2007—2022年我國(guó)35個(gè)典型快速擴(kuò)張城市的土地利用效率及其時(shí)空演變特征，并深入解析了關(guān)鍵驅(qū)動(dòng)因素及其非線性邊際效應(yīng)。研究表明，我國(guó)城市ULUE整體呈現(xiàn)上升趨勢(shì)，尤其是東部城市提升最為顯著，然而區(qū)域間仍存在明顯差異，其中東部城市效率均值為0.749，中部、西部和東北地區(qū)依次下降至0.737、0.727與0.691。值得關(guān)注的是，一些中西部城市正逐漸逼近效率前沿，而個(gè)別東部發(fā)達(dá)城市則出現(xiàn)效率回落。驅(qū)動(dòng)因素分析結(jié)果顯示，經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平（38%）、社會(huì)發(fā)展條件（23%）與生態(tài)環(huán)境狀況（18%）為ULUE提升的三大核心動(dòng)因，且各區(qū)域表現(xiàn)出顯著異質(zhì)性：東部城市主要受益于高質(zhì)量經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)與綠色治理，中西部和東北城市則更多依賴于公共服務(wù)提升和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化。此外，研究還揭示了多個(gè)因素的非線性門檻效應(yīng)。
本研究在方法上創(chuàng)新性地融合了非期望產(chǎn)出效率評(píng)價(jià)模型與可解釋機(jī)器學(xué)習(xí)工具，突破了傳統(tǒng)評(píng)價(jià)方法對(duì)變量線性關(guān)系與“黑箱模型”的依賴，且具備良好的遷移性與政策適應(yīng)性。研究成果可為制定差異化的區(qū)域土地利用政策、提升城市空間治理能力提供科學(xué)參考。
相關(guān)成果以《Unraveling Drivers of Land Use Efficiency in Rapidly Urbanizing Areas: A Hybrid SBM-DDF and Explainable Machine Learning Framework》為題發(fā)表在國(guó)際期刊《Habitat International》上（中科院一區(qū)Top期刊）。朱家侶碩士生為第一作者，劉文新高級(jí)工程師為通訊作者。研究工作得到國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目（42071275）資助。
圖1 城市土地利用效率測(cè)度及驅(qū)動(dòng)機(jī)制研究框架
論文信息：
Zhu,J.,Liu,W.,Zheng,S.,& Sun,Y. (2025). Unraveling drivers of land use efficiency in rapidly urbanizing areas: A hybrid SBM-DDF and explainable machine learning framework. Habitat International,164,103518.
論文鏈接：
https://doi.org/10.1016/j.habitatint.2025.103518
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