東北地理所在城市土地利用效率測度及驅(qū)動機制研究方面取得進展
隨著我國新型城鎮(zhèn)化進程不斷加快，城市土地資源緊張與高質(zhì)量發(fā)展目標之間的矛盾日益凸顯。如何在保持經(jīng)濟增長的同時實現(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。特別是在快速擴張城市中，土地利用效率（ULUE）受到經(jīng)濟、社會、環(huán)境等多重因素的影響，呈現(xiàn)出復雜的非線性和區(qū)域異質(zhì)性特征，亟需構建科學的評價指標體系和驅(qū)動機制識別方法。
針對這一問題，中國科學院東北地理與農(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）與可解釋機器學習（CatBoost+SHAP+GAM）的分析框架，系統(tǒng)評價了2007—2022年我國35個典型快速擴張城市的土地利用效率及其時空演變特征，并深入解析了關鍵驅(qū)動因素及其非線性邊際效應。研究表明，我國城市ULUE整體呈現(xiàn)上升趨勢，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。值得關注的是，一些中西部城市正逐漸逼近效率前沿，而個別東部發(fā)達城市則出現(xiàn)效率回落。驅(qū)動因素分析結(jié)果顯示，經(jīng)濟發(fā)展水平（38%）、社會發(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)濟增長與綠色治理，中西部和東北城市則更多依賴于公共服務提升和產(chǎn)業(yè)結(jié)構優(yōu)化。此外，研究還揭示了多個因素的非線性門檻效應。
本研究在方法上創(chuàng)新性地融合了非期望產(chǎn)出效率評價模型與可解釋機器學習工具，突破了傳統(tǒng)評價方法對變量線性關系與“黑箱模型”的依賴，且具備良好的遷移性與政策適應性。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參考。
相關成果以《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，劉文新高級工程師為通訊作者。研究工作得到國家自然科學基金項目（42071275）資助。
圖1 城市土地利用效率測度及驅(qū)動機制研究框架
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
附件下載：
吉公網(wǎng)安備22017302000214號
