耦合分析研究方法

『壹』 實證分析耦合後還能做什麼

多重共現就是一種耦合.在國內,尤其是在圖書情報領域,相關的研究還較少。
耦合關系主要包括文獻耦合,期刊耦合,作者耦合和學科耦合等,國內外的相關研究還不是很多,也缺乏整體性和系統性,基本都是針對某一特定耦合關系展開相關研究.本文基於已有的零散研究,對耦合分析方法及其應用做了全面系統分析。

『貳』 凍融土壤水熱鹽耦合遷移問題的研究方法

研究凍結條件下土壤水熱鹽變化規律的方法有實驗分析法和理論分析法。實驗分析法通過凍融季節土壤水分、溫度、鹽分動態變化過程的監測，分析土壤水熱鹽狀況及其變化規律（黃興法等，1993；尚松浩等，1995；鄭秀清等，2000）。由於實驗規律大多是在一定的小氣候條件下分析得到的，因此其成果的應用有一定的局限性。理論分析法則利用土壤水動力學基本原理，通過建立凍融土壤系統水熱鹽耦合遷移的數學模型，用數值模擬方法求解該模型，進而分析土壤水熱鹽變化規律。理論分析方法具有一定的普遍性和靈活性，可用於模擬不同氣候、不同土壤、不同耕作條件下的水熱鹽運動規律，而不受具體試驗條件的限制，因此越來越受到人們的普遍重視。

目前，用於描述凍融過程中土壤水熱鹽耦合遷移的數學模型主要有兩類：基於多孔介質中液態水分的粘性流動、熱平衡原理的Harlan模型（Harlan，1973）和應用不可逆熱力學原理描述土壤水熱通量的熱力學模型（Kung和Stenhuis，1986）。

凍融期土壤水、熱、鹽運動可以分為兩個方面，即凍土層中的水熱鹽運動和非凍層中的水熱鹽運動。關於非凍層中的土壤水熱鹽運動，國內外已進行了大量的研究，並取得一定的研究成果，而凍土層中的土壤水熱鹽運動，則起步較晚，研究成果相對薄弱。

關於凍土水熱鹽運動，本文對實際問題作如下的基本假設：

（1）土壤介質在凍結過程中是剛性的，即土體不發生變形；

（2）凍土中只有液態水（即未凍水）和氣態水的運動，冰是固定不動的，凍土中的未凍水含水率與土壤負溫處於動態平衡狀態；

（3）凍土中的水分通常以冰-液-汽三相共存。土壤水分由液態變成冰時，鹽分將從冰相中析出，鹽分只溶解於未凍水中，因此凍土中的鹽分運動僅在液態水中進行；

（4）水、熱、鹽的運動主要發生在垂直方向，可近似為一維問題；

（5）本模型的研究主要是為了農業生產田間土壤實際應用的目的，因此不考慮凍脹和冰凌對液態水運動及液態水中鹽分的影響。

下面將以Harlan模型為基礎，建立凍融土壤系統中水、熱、鹽運動基本微分方程及其耦合遷移的數學模型，並根據應用實際對模型進行簡化，採用Newton-Raphson迭代法進行求解。經室內、外試驗結果的田間檢驗與驗證之後，將模型用於模擬、預報凍融過程中土壤水分、溫度及鹽分的動態變化規律。

『叄』 斜坡演化的內外動力耦合作用模式

過去，人們常將滑坡、崩塌等斜坡災害歸為外動力地質災害，因此在研究崩滑災害時常常側重於外動力作用的成因分析和預測，其研究的角度是非常片面的。通過對虎跳峽河段典型斜坡演化的成因機制分析，我們發現無論是鬆散堆積體斜坡的形成，還是斜坡失穩破壞，都是經過一系列內、外動力長期作用才發生的，且地殼抬升和斷裂活動等內動力作用在其中起著主導控製作用，外動力作用伴隨著內動力作用的產生和發展，其性質和強度受內動力地質作用的影響和控制。

不同動力地質作用組合類型，促使斜坡發生不同形式的演化。例如，在兩家人鬆散堆積體形成過程中，地殼抬升引起河流動力作用加劇，河谷岸坡側向卸荷作用加強，有利於拉張結構面的形成，斜坡易於失穩破壞;地殼運動促使斷裂活動加劇，導致岩體結構面發育，從而使風化作用和水動力作用增強，當地震發生時，岩體變形碎化效應更加明顯，堆積體形成過程的動力作用分析突出地反映了地殼隆升運動和斷裂活動在兩家人堆積體形成過程中的重要作用。滑石板堆積體斜坡的形成與兩家人鬆散堆積體形成過程類似，都突出地受到地殼抬升、河流沖刷和斷裂錯動的影響，而後期堆積體滑動則是地震與降雨雙重影響的結果。在龍蟠右岸斜坡變形中，構造擠壓作用造成了岩體的深層破碎，區域地應力場的轉化使岩體呈先壓後拉的受力效應，地殼抬升、河流下切導致深部岩體的卸荷松動和拉裂變形，後期重力作用使後緣軟硬相間地層發生彎曲-蠕變和局部傾倒變形，內、外動力組合作用造成斜坡體變形。綜合研究區斜坡變形破壞與相關動力因子關聯度量化分析成果(劉衡秋等，2006)，本書認為在虎跳峽河段不同類型的斜坡演化中，盡管內外動力作用方式有所差異，但均為在地殼抬升運動和斷裂活動等內動力作用的影響下而產生的一系列動力作用過程。特別應指出的是，從單純的外動力或內動力作用來解釋虎跳峽地區斜坡演化的成因機制是不夠的，綜合考察內、外動力地質作用對斜坡演化的影響，是一種更為全面的研究方法。

4.3.1 內外動力耦合作用的概念

耦合是指兩個或兩個以上的體系或兩種運動形式之間通過各種形式的相互作用而彼此影響一致聯合互動的現象。在地質時間尺度上，斜坡演化是地球表層物質在動力作用下自然演化的一種方式，其演化過程中的動力學作用由內動力過程和外動力過程組成，實質上表現為內外動力的耦合作用。近年來，內外動力「耦合」作用的思想已越來越受到地質工作者的高度重視，並把它作為重大地質災害成因分析的理論依據(王思敬，2002)。

內、外動力地質作用在時間和空間上是並存的，且相互促進、共同作用。一個斜坡發生一次滑坡或崩塌盡管它可能是在某次降雨時發生，但它是內外動力長久耦合作用下的結果。降雨只是加強了這種地質動力耦合作用機制，促使河谷斜坡達到安全系數的臨界值。因此，綜合考慮內、外地質動力作用的主次關系及控制因素，本文將斜坡演化的內外動力耦合作用定義為:以內動力地質作用為主導，控制外動力地質作用的性質和強度並一致作用於地質體之上的現象(劉衡秋等，2006)。內動力地質作用(A)、外動力地質作用(B)和地質體(C)三者之間的關系如圖4.3.1所示。

圖4.3.1 內、外動力作用與地質體之間的關系

4.3.2 內外動力耦合作用下斜坡演化效應

內外動力耦合作用產生的「合並力」構成斜坡演化的主要動力(劉衡秋，2006)，其作用效應主要包括以下三個方面:

(1)引起地形地貌差異

斜坡演化的第一個必要條件是必須具有明顯的地形地貌差異，這樣才能形成岩土體失穩運動的重力勢差，而內動力地質作用特別是地殼運動和斷裂活動是引起地形地貌差異的根本原因。地殼隆起作用導致山區、高原的隆升以及平原、盆地的加速沉降，這樣兩者地形高差變大，並造成更大的重力勢能。地殼隆升還促使斷裂活動加劇，由斷裂活動引起的垂直位移造成斷裂帶及其周圍地形的高差懸殊，使得坡體重力作用加強。在有河流發育的地區，河流坡降加大，又使河谷深切(外動力地質作用)力度加大，山體上升與峽谷下切的同步耦合作用加大了地形高差，導致河谷與岸坡間重力勢差增大。於是較高的重力勢差為斜坡演化創造了基本的運動條件。例如，伴隨青藏高原持續隆升，虎跳峽山盆地形高差變大，高山峽谷反差變大，目前虎跳峽地區高山與盆地的垂直落差在2000～3000m之間，峽谷區河流最大切割深度達到3800m，重力勢差的增加使得該地區地質環境日趨惡劣，斜坡演化非常劇烈，相對寬緩河谷區而言，高陡的峽谷地帶斜坡變形破壞體平均線密度和線模數分別是前者的4倍和14倍。

(2)提供物質基礎

地殼的構造隆起和斷裂活動等內動力地質作用過程必然伴隨岩體的變形與構造結構面的不斷發育，而自重應力導致卸荷鬆弛以及表層的物理化學風化等外動力作用進一步加速結構面的軟化和岩體破碎，從而為斜坡演化創造物質條件。

(3)造成地質體結構變化

構造運動造成斷裂裂隙的發育促使河谷的深切，導致斜坡卸荷問題更加突出。山區、高原的加速隆升促進了氣候變化幅度的進一步增大，從而導致風化、剝蝕作用的進一步加強，並促使高原周緣河谷下切加劇，卸荷作用增強，造成岩體中裂隙發育。所有這些內外動力作用的耦合，導致地表岩土體內發育大量的結構面，造成岩土體強烈變形、破碎，力學性能大大降低或發展成鬆散體，從而為斜坡演化創造有利的結構條件。

從斜坡演化效應中內外動力作用特點來看，內動力地質作用構成斜坡演化的本底，外動力作用主要起表生改造作用。

4.3.3 內外動力耦合作用模式

地殼表層的內外動力耦合作用通常具有明顯的地域性，從而表現出耦合作用強度的空間差異性，它是地質環境各組成要素、介質、結構、特性、邊界、賦存環境在地表有規律地發生分化而引起的差異(劉衡秋等，2009)。因此，不同地區內外動力耦合作用的強度各不相同，致使斜坡演化的響應程度不一。虎跳峽地區內、外動力作用包括了地殼抬升、斷裂活動、地震、河流動力作用、風化作用、卸荷作用、大氣降水和人類活動作用等，河谷地貌長期經受強烈的內外動力作用，斜坡演化活動劇烈，本書從內外動力作用機制和斜坡演化效應兩方面入手，進行虎跳峽河谷地區斜坡演化的內外動力耦合作用分析。內外動力耦合作用模式及其斜坡演化響應的表裡關系可通過圖4.3.2加以概括。

一方面，內動力地質作用在斜坡演化中起主導控製作用。虎跳峽地區位於青藏高原與雲貴高原之間的斜坡過渡地帶，受印度板塊和歐亞板塊強烈碰撞並向東擠壓的影響，造成構造抬升，並於揚子地台西緣形成和發育了大量挽近期以來有強烈走滑和逆沖活動的斷裂帶。地殼抬升使地表山體出現側向拉張應變，促進地殼初始高壓應力的釋放，造成岩體結構鬆弛，而斷裂錯動則造成斷裂帶附近的岩體結構面發育，岩體破碎，在這種情況下自然有利於山體的解體和崩塌、滑坡的發生。地殼抬升和斷裂活動是本區斜坡變形破壞的主要控制因素，表現在:①當抬升速率低於0.25mm/a時，斜坡變形破壞體發育程度低，而當抬升速率＞0.35mm/a時，斜坡變形破壞程度顯著增大，抬升速率提高0.1mm/a，變形破壞體平均線密度和線模數增大4～5倍，反映地殼抬升速率在一定程度上控制斜坡變形破壞體的發育程度;②離斷裂越近，斜坡變形破壞程度越明顯，其中在距斷裂500m范圍內，斜坡變形破壞體占研究區總數的57%，說明斜坡變形破壞體空間分布受控於確定的活動斷裂，從而形成帶狀的斜坡變形破壞體發育帶。

圖4.3.2 虎跳峽地區斜坡演化的內外動力耦合作用模式

另一方面，外動力作用皆不同程度地受到內動力作用的影響，內外動力耦合作用控制斜坡的穩定性。青藏高原隆升導致了亞洲季風氣候的產生，從而導致物質化學風化、剝蝕作用的進一步加強，河谷下切加劇形成高山峽谷。谷坡前緣高陡臨空，其表層的應力狀態不斷變化，岩體剝蝕而產生回彈變形和卸荷松動，並產生張性結構面，在這種情況下，平行坡面的最大主應力幾乎不起作用，坡體容易產生近坡面的變形破壞。例如，山體上升和河谷下切的同步耦合作用，引起側向卸荷作用加強，在龍蟠右岸硬質砂岩中形成平行坡面的陡傾拉張裂隙，結構面的不抗拉性可為坡體變形創造了有利的結構條件。此外，岩體卸荷作用使得岩體中原有構造裂隙逐漸變寬加深，在強降雨時驟然而下的大暴雨急劇滲入拉張裂隙中，岩體中的含水量迅速上升，從而在坡體內產生較大的水壓力，使坡體受到向臨空方向的側向推力，易形成滑坡或崩塌;地下水可使岩體中可溶鹽類發生溶解、水解作用，岩體原有結構的力學強度不斷降低，谷坡上部岩體更加松動破碎，岩體穩定性下降，受自重、地震或降雨作用，碎裂岩石不斷往下崩落，若谷坡下段平緩，可形成鬆散的岩土堆積體如兩家人堆積體和滑石板堆積體等。在卸荷回彈變形與長期風化作用下，當卸荷松動岩體中的軟弱結構面貫通後，若斜坡岩體中累積的剪應力達到軟弱結構面上的抗剪強度極限時，在暴雨、地震或人類工程活動等因素的觸發下即發生向臨空方向(河流)的快速位移而形成崩塌或滑坡，如上虎跳河谷堆積的巨大塊石(虎跳石)即為此類型岩體失穩崩塌所致。

圖4.3.3 動力作用強度(S)與斜坡變形破壞頻度或規模(P)關系

綜上所述，虎跳峽河谷地區的斜坡演化反映了內動力作用下地表山體或斜坡中結構應力釋放與結構鬆弛及外動力地質作用的表生改造，其演化過程是十分復雜的，單一因素(內動力或外動力)的分析不能全面反映斜坡的演化機制。本區內動力系統活躍，在內動力作用驅動下地殼上隆、斷裂錯動，同時外動力地質作用也得到進一步增強(包括作用規模增大和頻度的增加)，內外動力的耦合作用貫穿在河谷斜坡演化的全過程當中，從而促使斜坡演化的動力作用強度增大，斜坡變形破壞體的發育頻度和規模自然會大為增加(圖4.3.3)。內外動力耦合作用模式的建立能夠為斜坡演化的成因機制分析提供更全面的解釋。

『肆』 什麼是解耦以及常用的解耦方法

1、耦合是指兩個或兩個以上的體系或兩種運動形式間通過相互作用而彼此影響以至聯合起來的現象。 解耦就是用數學方法將兩種運動分離開來處理問題，常用解耦方法就是忽略或簡化對所研究問題影響較小的一種運動，只分析主要的運動。

2、常用的解耦方法：

完全解耦控制：對於輸出和輸入變數個數相同的系統，如果引入適當的控制規律，使控制系統的傳遞函數矩陣為非奇異對角矩陣，就稱系統實現了完全解耦。

靜態解耦控制：一個多變數系統在單位階躍函數（見過渡過程） 輸入作用下能通過引入控制裝置實現穩態解耦時，就稱實現了靜態解耦控制。

軟體解耦：說起軟體的解耦必然需要談論耦合度，降低耦合度即可以理解為解耦，模塊間有依賴關系必然存在耦合，理論上的絕對零耦合是做不到的，但可以通過一些現有的方法將耦合度降至最低。

(4)耦合分析研究方法擴展閱讀：

三種解耦理論分別是：基於Morgan問題的解耦控制，基於特徵結構配置的解耦控制和基於H_∞的解耦控制理論。

在過去的幾十年中，有兩大系列的解耦方法佔據了主導地位。

其一是圍繞Morgan問題的一系列狀態空間方法，這種方法屬於全解耦方法。這種基於精確對消的解耦方法，遇到被控對象的任何一點攝動，都會導致解耦性的破壞，這是上述方法的主要缺陷。

其二是以Rosenbrock為代表的現代頻域法，其設計目標是被控對象的對角優勢化而非對角化，從而可以在很大程度上避免全解耦方法的缺陷，這是一種近似解耦方法。

『伍』 什麼是「耦合理論」

耦合模理論（coupled-mode theory）是指研究兩個或多個電磁波模式間耦合的一般規律的理論。耦合可以發生在同一波導（腔體）中不同的電磁波的模式之間，也可以發生在不同波導的電磁波模式之間。

研究兩個或多個電磁波模式間耦合的一般規律的理論，又稱耦合波理論。廣義地說，它是研究兩個或多個波動之間耦合的普遍理論。

耦合可以發生在同一波導（或腔體）中不同的電磁波模式之間，也可以發生在不同波導（或腔體）的電磁波模式之間。通常，耦合發生在同一類波動之間，但也可以發生在不同類型的波動之間，例如行波管中的兩個電磁波模式與兩個空間電荷模式之間的耦合。

(5)耦合分析研究方法擴展閱讀：

耦合模方程的不同形式 為了導出耦合模方程，需要將麥克斯韋方程中的場按正交函數集展開，採用不同的正交函數集能得到不同的耦合模方程。

例如，波導中的正交函數集對應於其全部電磁波模式（對於開波導還應包括輻射模）。凡沿波導獨立傳輸而不存在耦合的都稱為簡正模，耦合模則是非簡正模。不均勻波導中的電磁波可以按參考波導中的簡正模集展開，選擇不同的參考波導，對應有不同的簡正模集，得到不同的耦合模方程。

以變截面波導為例（圖2），用虛線表示不同截面位置處的三種參考波導所分別對應的三組簡正模：理想模、本地模和超本地模。

與理想模對應的參考波導是均勻波導，其截面形狀和大小與實際波導輸入端處一致；與本地模對應的參考波導是截面形狀和大小與觀察點處實際波導相一致的均勻波導。

與超本地模對應的參考波導是形狀與觀察點處實際波導一致、且兩者縱剖面邊界線相切的喇叭形波導。後兩組模式隨觀察點位置而改變，其模式特性主要由「本地」特性決定。

『陸』 ansys進行線圈耦合分析

我可以幫你研究

『柒』 重慶市土地利用與經濟發展的耦合關系分析

駱東奇^1，3 姜文² 羅光蓮³ 周心琴³ 汪小勇⁴

（1.教育部人文社會科學重點研究基地重慶工商大學長江上游經濟研究中心，重慶，400067 2.廣西大學農學院，南寧，5300053.重慶工商大學旅遊學院，400067 4.中國環境管理幹部學院，秦皇島，066004）

摘要：本文利用重慶市1996～2005年數據，從耕地、建設用地的變化及其與經濟發展的相互關系角度探討了土地利用與經濟發展之間的耦合關系。分析表明：重慶市地區生產總值、一產產值均與耕地面積變化呈顯著負相關，地區生產總值、非農增加值與建設用地面積均達極顯著正相關關系，重慶市固定資產投資與建設用地面積之間相關性達極顯著水平，同時，土地利用與經濟發展耦合關系只是歷史上某一時期區域經濟增長方式的表徵之一，是衡量土地利用集約和節約的水平。

關鍵詞：經濟發展；土地利用；耦合關系；重慶市

土地利用變化是當今經濟社會中最活躍和最普遍的現象，是全球變化研究的核心領域與熱點問題^［1］。土地利用的動態變化，其實質是人類為滿足社會經濟發展需要，不斷調配各種土地利用的過程，反映了人類利用土地進行生產、生活活動的發展趨勢^［2～5］。土地利用變化體現了人地相互作用的主要過程，區域經濟發展要以土地資源的合理利用為重要支撐，土地利用類型與結構差異影響和制約著區域經濟的發展格局^［6］。土地的相對稀缺性、不可移動性和不可再生性，決定了土地在社會發展中的重要地位。土地資源在土地、勞動和資本三要素中是「最小構成因子」，卻是國民經濟發展的「最大限制因素」，存在「木桶效應」的辯證關系^［8］。因此，合理利用土地應是經濟發展中首先要考慮的問題。

重慶市自成為直轄市以來，經濟持續快速發展，在經濟發展高速時期，不可避免地要佔用土地，尤其是耕地。為了保護好生存環境，保障區域經濟可持續發展，就要在保護土地與發展經濟中尋找最佳結合點。實踐表明，經濟發展是一種長期的結構演進過程，這種結構演進過程不僅體現在社會產出（GDP）不斷增長和人均收入的不斷提高，而且也體現在自然物質投入方向和利用結構的不斷變化上^［9～10］。本文分析重慶市耕地、建設用地面積變化與經濟發展的相關性，探討重慶市土地利用與經濟發展之間的耦合關系，以便為土地管理者、決策者在發展經濟和保護土地的過程中提供借鑒與參考。

1 重慶市土地利用與經濟發展狀況

1.1 重慶市經濟結構變化情況

重慶市近年經濟增幅表現為高增長、低通脹的良好發展態勢，全市經濟持續快速發展，消費市場旺盛，人民生活水平穩步提高，消費對經濟增長的穩定性貢獻逐漸增強。據統計，2005年，重慶市全年地區生產總值突破3000 億元，達到3069.10 億元，同比增長11.5%。其中，第一產業 463.42 億元，增長 4.5%；第二產業 1258.32 億元，增長12.9%；第三產業1347.36 億元，增長12.3%。三次產業結構不斷調整優化，由直轄前的24.2∶ 41.8∶ 34.0，調整為2005年的15.1∶ 41.0∶ 43.9^{［11～12］} （圖1）。

圖1 重慶市三次產業經濟結構變化

從圖1 可以看出，1996～2005年重慶市三次產業結構的變化總體趨勢為：第一產業占國民生產總值的比重平穩下降，近年下降幅度趨緩；第二產業所佔比重總體上穩中趨升；第三產業所佔比重總體呈現上升趨勢。2002～2005年，重慶市三次產業增長不穩定，一定程度上也反映了經濟運行中一些深層次矛盾和問題正日益凸現，如，重慶工業波動幅度較大，投資增長回落，經濟增長就隨之放緩等。

1.2 重慶市土地利用現狀及其結構變化

1.2.1 土地利用現狀

重慶市土地總面積822.69×10⁴ hm²，到2005年末，全市農用地為694.54×10⁴ hm²，佔全市土地總面積的84.42%，主要以耕地、林地和其他農用地為主，分別占土地總面積的27.50%、39.79%和11.38%，體現重慶市大農村、大農業的特點；建設用地為56.91×10⁴ hm²，佔全市土地總面積的6.92%，主要以居民點及工礦用地為主，佔全市建設用地總量的82.90%；未利用地為71.28×10⁴ hm²，佔全市土地總面積的8.66%，主要以未利用土地為主^［13］ （表1）。

表1 2005年重慶市土地利用情況單位：×10⁴ hm²

1.2.2 土地利用變化

土地利用變化用不同地類土地面積較 1996年面積的變幅表示，即土地利用變化＝〔（P_it－P_i0）/P_i0〕×100%；其中 P_it為第 i 種地類某年的面積（hm²），P_i0為第 i 種地類1996年的面積（hm²）。

圖2 1996～2005年重慶市土地利用變化情況

從圖2 可以看出，1996～2005年，重慶市土地利用變化主要體現在建設用地、耕地和未利用地的變化，表現為建設用地面積逐年增加，耕地和未利用地面積逐年減少，建設用地由直轄前的48.0364×10⁴ hm² 增加到2005年的56.91×10⁴ hm²，而建設用地面積增長4.9612×10⁴ hm²。農用地主要反映在內部結構的調整，具體表現為農用地增減相抵略有凈增但變化不顯著。

1.3 重慶市建設用地內部結構變化情況

1996～2005年，重慶市建設用地凈增8.87×10⁴ hm²，居民點及獨立工礦用地和水利設施用地的增幅相對於交通用地增加量稍大（圖3）。

圖3 重慶市 1996～2005年建設用地結構變化情況

從圖3 可以看到，1996～2005年間重慶市經濟發展對土地的需求量較大，居民點及工礦用地增加 44239hm²，增幅 10.35%；交通運輸用地增加 17555hm²，增幅 55.93%；水利設施用地增加27043hm²，增幅95.74%。重慶市建設用地以較均衡的速度增加，在2003年、2004年的增加幅度相對較大，主要是重慶的城市化進程的加速、三峽庫區淹沒和移民遷建用地的影響。重慶市建設用地增加來源主要為農用地，其次為未利用地，2005年居民點及工礦用地和水利設施用地增幅有所減小。

2 重慶市土地利用變化與經濟發展相關性分析

2.1 重慶市耕地與經濟發展

耕地的變化對經濟發展的貢獻主要體現在 GDP 和各產業產值方面。1996～2005年重慶市耕地面積變化與地區生產總值以及第一產業產值之間表現出相關關系（圖4）。

圖4 1996～2005年重慶市耕地面積變化與GDP、一產產值相關分析

圖4表明隨著社會經濟的發展，重慶市的耕地面積在不斷減少，從1996～2005年，重慶市耕地面積共減少了30×10⁴ hm²，耕地減少主要集中在2001～2004年間。2003～2004年，由於西部大開發的戰略實施和三峽移民建設導致耕地大面積減少，尤其是三峽庫區淹沒和遷建佔用耕地量較大^［10］。與此同時，重慶市農業產值在前期稍有減少，2000年後持續增長，特別是2003～2004年間農業產值增加了62.84 億元，相對1996年增長31.34%。雖然耕地面積在不斷減少但農業產值卻在不斷增加，這種現象也從側面反映了重慶市近年來由於農業結構內部調整，耕地的利用程度有所增加。

耕地的大量流失是經濟快速發展地區面臨的普遍問題，表明經濟發展是耕地數量變化的最主要驅動力之一^［14］。1996～2005年重慶市GDP與耕地面積變化呈現顯著負相關，相關系數分別為－0.9745 （0.9745＞r_9，0.01＝0.735），其變化模型為 y＝－52.69x＋14823 （y為地區生產總值，x為耕地面積），表明在原來的經濟發展模式下經濟增長必然會佔用一部分耕地，如果按現有發展模式，經濟持續發展，耕地必將進一步減少；這種耦合關系也從另一方面表明，耕地面積的減少一方面是現有發展模式下的經濟驅動所致。1996～2005年重慶市一產產值與耕地面積變化呈現顯著負相關，相關系數分別為－0.9356 （0.9356＞r_9，0.01＝0.735），其變化模型為y＝－5.2055x＋1608.1 （y為一產產值，x為耕地面積），表明隨著農業生產技術和水平的進一步提高，一產產值增加受耕地面積變化的影響很小，更多的受其他產業發展推動，受農業生產技術提高的拉動。

2.2 重慶市經濟發展與建設用地變化

建設用地的增加往往是區域經濟快速增長與城市化加速的重要標志。隨著城市化快速增長的全面進入期，城市擴張、基礎建設用地將成為區域土地利用類型變化不可忽略的動力^［15］。經濟發展必然會帶來工業化和城鎮化的加速，而工業發展、城鎮的擴大都需要更多的土地來支撐，重慶市經濟處在快速發展時期，建設用地需求量也很大。

圖5 1996～2005年重慶市建設用地面積變化與 GDP、非農增加值相關分析

從圖5 可以看出，重慶市地區生產總值以及非農增加值的變化趨勢與建設用地面積變化趨勢呈高度正相關，隨著社會經濟建設的發展，建設佔用土地的規模迅速擴大。地區生產總值與建設用地面積的相關系數達0.9881，達極顯著水平（0.9881＞r_9，0.01＝0.735），其關系模型為y＝211.11 x－9082.1 （y 為地區生產總值，x為建設用地面積），表明經濟發展與建設用地極強的耦合關系，建設用地面積增加 1×10⁴ hm²，地區生產總值增加211.11 億元，即相當於渝中區一年的地區生產總值；從另一方面看，地區生產總值每增長1 億元，需要建設用地面積達 50hm²。非農增加值與建設用地面積的相關系數達0.9886，達極顯著水平（0.9886 ＞r_9，0.01＝0.735），其關系模型為y＝179.3x－7777.8 （y為非農增加值，x為建設用地面積），表明非農產業的發展，與建設用地面積變化有極顯著的關系，非農增加值的增長，需要建設用地為保障，同時建設用地增長，也必將推動非農產業增加值的增長。建設用地面積的增加是重慶市經濟發展的主要驅動因素；經濟發展水平、城市化水平等帶動了建設用地規模的擴張。

2.3 固定資產投資與建設用地的關系

重慶市社會固定資產投資的持續增長是拉動重慶經濟快速穩定增長的主要因素之一。直轄後重慶市固定資產投資以年均22.76%的速度穩步增長，2005年已達到2006.32 億元，比2004年投資額增長396.39 億元，增長24.6%。社會固定投資的拉動力度逐年增強，在土地利用方面表現為建設用地的增加（圖6）。

圖6 重慶市固定資產投資與建設用地面積相關關系

固定資產投資的增長推動了建設用地面積的增加，圖6 顯示重慶市固定資產投資與建設用地面積之間關系，兩者相關系數為 0.9864，達極顯著水平（0.9864 ＞r_9，0.01＝0.735），其關系模型為y＝0.0051 x＋47.286 （y 為建設用地面積，x 為固定資產投資），從兩者關系模型看，每增加億元固定資源投資，需要增加建設用地51hm²，按這種需求模式，重慶每年固定資產投資達2000 億元，則需要建設用地10×10⁴ hm²；另一方面，建設用地增加，必然是建設項目的落實，必然帶來更大的投資。同時，也表明土地利用必須符合節約和集約利用要求，才能保證區域經濟持續穩定發展，而單一的靠擴大建設用地規模來推動經濟發展必然會帶來區域發展的不可持續性。固定資產投資的增長依賴於重慶市項目建設條件的落實，項目建設用地需求的保證對投資的增長發揮了推動作用；同時，建設用地規模的變化也受到固定資產投資規模的牽動和區域經濟發展速度及水平差異的影響。

2.4 土地利用變化與經濟結構演進

經濟的發展必將導致土地利用結構的變化，使用跨部門的相關分析方法來驗證1996～2005年間重慶市經濟結構演進與土地利用結構變化之間的關系：橫坐標的經濟結構演進以第一產業比重為1，進行二、三產業計算，再三次產業加和為經濟結構；縱坐標的土地利用結構變化則以農業生產用地規模為1，進行二、三產業計算後，總體合成^［9］。

結果表明，重慶市經濟結構演進與土地利用結構變關系模型為y＝0.0041 x＋1.0516 （y為土地利用結構變化，x為經濟結構演進），相關系數為0.8953，達極顯著水平（0.8953＞r_9，0.05＝0.735）；若去除2004年和2005年的兩個突變數據，則1996～2003年間，經濟結構演進與土地利用變化為相關系數高達0.9757 的極顯著正相關，表明重慶市土地利用結構變化和經濟結構的變化兩者在0.01 水平上顯著，存在較高依存關系，工業化、城市化、非農業生產的迅速擴張等經濟作用推動著土地利用在數量和結構上的變化，也是決定區域土地利用轉換的關鍵所在。作為關鍵的自然要素，土地資源的投入對區域經濟發展的推動作用也通過土地利用結構的改變得以實現。但圖7 所顯示的經濟結構與土地利用變化的關系趨勢波動加大。

圖7 經濟結構與土地利用結構變化相關分析

3 重慶土地利用與經濟發展耦合關系分析

3.1 經濟增長是形成重慶市耕地數量變化的主要宏觀驅動因子

重慶市耕地面積減少在發生時間上與經濟發展的增長基本同步，重慶市地區生產總值、一產產值均與耕地面積變化呈顯著負相關（相關系數分別為－0.9745、－0.9356），且地區生產總值與耕地面積表現為y＝－52.69 x＋14823 （y為地區生產總值，x為耕地面積）耦合關系模型。區域經濟發展必然佔用耕地，也即形成重慶市在經濟發展過程中耕地面積不斷減少的現象。

3.2 建設用地與重慶市經濟增長表現出明顯的耦合關系

1996～2005年重慶市地區生產總值、非農增加值與建設用地面積的相關系數分別達0.9881、0.9886，耦合關系模型分別為y＝211.11 x－9082.1 （y為地區生產總值，x為建設用地面積）和y＝179.3 x－7777.8 （y為非農增加值，x為建設用地面積）。表現重慶市地區生產總值增加重要因素是建設用地面積的增加，驅動力度逐年增強帶動了建設用地規模的擴張，固定資產投資與建設用地面積之間的相關系數達到0.9864，重慶市經濟發展主要還是靠投資推動；經濟發展水平、城市化水平等帶動了建設用地規模的擴張。

3.3 固定資產投資與建設用地存在耦合關系

重慶市固定資產投資與建設用地面積之間相關性達極顯著水平（0.9864 ＞r_9，0.01＝0.735），其耦合關系模型表現為y＝0.0051 x＋47.286 （y為建設用地面積，x為固定資產投資）。固定資產投資的增長推動了建設用地面積的增加，建設用地規模的變化受到固定資產投資規模的牽動和區域經濟發展速度及水平差異的影響。

3.4 土地利用結構與經濟結構表現耦合關系

重慶市經濟結構演進與土地利用結構變關系耦合模型為y＝0.0041 x＋1.0516 （y為土地利用結構變化，x為經濟結構演進），1996～2003年間，經濟結構演進與土地利用變化為相關系數高達0.9757 的極顯著正相關，表現較高依存關系。重慶市經濟結構與土地利用變化高度相關，土地的投入在重慶市經濟發展中起到重要驅動作用。

4 對土地利用與經濟發展耦合關系的思考

土地利用與經濟發展耦合關系大都是利用區域土地利用變更數據和經濟發展指標進行分析，而這些數據均為歷史數據。因此，在分析區域土地利用和經濟發展耦合關系時，基本獲得的是歷史上某一階段土地利用與經濟發展的耦合關系，它表徵歷史上這一階段土地利用對經濟發展的影響，以及經濟發展對土地利用的影響，也反映是一定歷史階段區域經濟增長方式、土地利用效益以及土地對經濟發展的貢獻。隨著經濟增長方式的轉變，以及構建節約型社會的要求，經濟的增長對土地資源特別是建設用地的增量可能要比以往低得多。因此，區域土地利用與經濟發展的耦合關系也反映了區域經濟增長方式及區域資源利用的持續性特徵。

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