株洲所轄縣人居環(huán)境適宜性分析

鄭湘明，譚偉平

（湖南工業(yè)大學(xué) 建筑與城鄉(xiāng)規(guī)劃學(xué)院，湖南 株洲412007）

株洲所轄縣人居環(huán)境適宜性分析

鄭湘明，譚偉平

（湖南工業(yè)大學(xué) 建筑與城鄉(xiāng)規(guī)劃學(xué)院，湖南 株洲412007）

在傳統(tǒng)對(duì)人居環(huán)境評(píng)價(jià)方法的基礎(chǔ)上，以數(shù)學(xué)模型為基礎(chǔ)，結(jié)合Arcgis技術(shù)、AHP層次分析法，對(duì)株洲所轄縣人居環(huán)境適宜性進(jìn)行了分析。結(jié)果表明：由于區(qū)域因素，炎陵縣、茶陵縣、株洲縣受中心城鎮(zhèn)輻射、帶動(dòng)影響較小，經(jīng)濟(jì)相對(duì)落后，基礎(chǔ)設(shè)施、公共設(shè)施不完善，但生態(tài)環(huán)境、綜合人居環(huán)境良好；醴陵市、攸縣受區(qū)位、政策以及受中心城鎮(zhèn)帶動(dòng)的良性作用，經(jīng)濟(jì)發(fā)展較好，但生態(tài)環(huán)境、綜合人居環(huán)境相對(duì)較差。

株洲所轄縣；人居環(huán)境；適宜性等級(jí)

一 引言

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，城鎮(zhèn)化迅速推進(jìn)，人們的物質(zhì)生活、精神生活更加豐富，同時(shí)經(jīng)濟(jì)發(fā)展造成環(huán)境污染、生態(tài)破壞、交通擁擠等一系列問(wèn)題，人們的居住環(huán)境日益惡化。［1］建設(shè)一個(gè)整潔、舒適的居住環(huán)境是人們所迫切追求的目標(biāo)。人居環(huán)境適宜性分析的研究，為完善人們居住環(huán)境提供客觀、科學(xué)、合理的依據(jù)，［2］因此人居環(huán)境適宜性評(píng)價(jià)研究意義重大。

國(guó)內(nèi)外人居環(huán)境研究現(xiàn)狀，國(guó)外以國(guó)家級(jí)研究與實(shí)踐、人居環(huán)境影響評(píng)價(jià)以及基于3S技術(shù)人居環(huán)境數(shù)據(jù)庫(kù)的建立為主。［3］2004年，英國(guó)經(jīng)濟(jì)學(xué)家智囊團(tuán)（Economy Intelligence Unit EIU）的全球城市“宜居性”排名工作室在其先前“居住困難度”的調(diào)查方法上展開，選取40余因子、五大類，為城市宜居性提供評(píng)價(jià)指標(biāo)。［4］國(guó)內(nèi)人居環(huán)境研究自20世紀(jì)80年代起步發(fā)展迅速。劉頌、李雪銘等對(duì)城市人居環(huán)境可持續(xù)發(fā)展評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的建立進(jìn)行了嘗試。［5］寧越敏、李王鳴、陳浮等以上海、杭州、南京和北京為例，對(duì)人居環(huán)境的內(nèi)涵、評(píng)價(jià)方法進(jìn)行了探討。［6］張文忠等對(duì)人居環(huán)境演變進(jìn)行研究；王坤鵬、喻超等從城市宜居角度對(duì)直轄市進(jìn)行了對(duì)比與分析。［7］任平等在建立評(píng)價(jià)模型中，采用特爾斐法，通過(guò)對(duì)評(píng)價(jià)目標(biāo)層、準(zhǔn)則層和因子層權(quán)重進(jìn)行多倫專家打分，并岸具體公式計(jì)算權(quán)重值。［8］

以往的人居環(huán)境研究只在于單項(xiàng)方法，未用到可視直觀化的軟件進(jìn)行研究，雖然有充足的數(shù)據(jù)、運(yùn)用了3S，但沒(méi)有將傳統(tǒng)數(shù)學(xué)模型與ArcGIS、AHP軟件相結(jié)合進(jìn)行數(shù)據(jù)的處理和研究，缺乏可比性和直觀性。

本論文希望在其他學(xué)者的研究的基礎(chǔ)上，以株洲所轄縣做為實(shí)證研究對(duì)象，采用傳統(tǒng)的層次分析法、數(shù)學(xué)模型結(jié)合先進(jìn)的地理信息系統(tǒng)技術(shù)，更加客觀、科學(xué)研究人居環(huán)境。

二 研究區(qū)域概況

株洲市所轄4個(gè)縣和一個(gè)縣級(jí)市：醴陵市、株洲縣、炎陵縣、茶陵縣、攸縣。株洲市北面是長(zhǎng)沙；南面是郴州市；西面與湘潭、衡陽(yáng)、郴州交接（如圖1）；東面與江西交接。株洲市所轄縣整體是南北走向，位于湖南省東部。京廣、浙贛、湘黔三大鐵路干線，106和320兩大國(guó)道，京珠、上瑞兩大高速公路交匯于此。主要河流有湘江、洣水、淥江等（如圖2）。境內(nèi)礦產(chǎn)資源開發(fā)歷史悠久，資源較為豐富，以煤、鐵為主。旅游資源豐富，有炎帝陵、神農(nóng)谷國(guó)家森林公園和酒埠江國(guó)家地質(zhì)公園等人文景觀和自然景觀。

圖1 湖南省株洲市級(jí)行政區(qū)劃圖

圖2 株洲所轄縣基礎(chǔ)數(shù)據(jù)狀況

三 數(shù)據(jù)來(lái)源、方法及數(shù)據(jù)處理

（一）數(shù)據(jù)來(lái)源

數(shù)據(jù)主要是來(lái)源于2010年－2015年株洲統(tǒng)計(jì)年鑒，同時(shí)查看了這期間的縣域總體規(guī)劃、控制性詳細(xì)規(guī)劃文檔及圖紙資料，參考了株洲所轄縣的人口、經(jīng)濟(jì)、生態(tài)環(huán)境、人文方面的資料。

（二）數(shù)據(jù)處理方法

1.非空間數(shù)據(jù)處理方法

收集評(píng)價(jià)指標(biāo)體系中所需要的數(shù)據(jù)，運(yùn)用數(shù)據(jù)模型借助Excel對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、統(tǒng)計(jì)和處理，結(jié)合層次分析法對(duì)株洲市管轄縣人居環(huán)境進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。為了讓數(shù)據(jù)具有可比性首先對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理，即原始數(shù)據(jù)極差化處理。通過(guò)AHP層次分析法［9］確定各個(gè)指標(biāo)的權(quán)重，用各指標(biāo)數(shù)值乘以權(quán)重得到一個(gè)新的指標(biāo)值再進(jìn)行求和運(yùn)算，結(jié)果是各縣的綜合指標(biāo)值，依照這個(gè)值進(jìn)行分等級(jí)。

2.非空間數(shù)據(jù)處理步驟

（1）“原始數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化”（標(biāo)準(zhǔn)化方法：極差法正指標(biāo)數(shù)學(xué)模型：

Dij＝（Eij－minEj）／（maxEj－minEj）（i＝1，2，3．．．．．．m；j＝1，2，3．．．．．．n），逆指標(biāo)數(shù)學(xué)模型Dij＝（maxEj－Eij）／（maxEj－minEj）（i＝1，2，3．．．．．．m；j＝1，2，3．．．．．．n）

Dij為標(biāo)準(zhǔn)化后的指標(biāo)值，m為縣的個(gè)數(shù)，n為指標(biāo)個(gè)數(shù)，Eij為第i各縣的第j各指標(biāo)值，min Ej為第j各指標(biāo)值的最小值，max Ej為第j各指標(biāo)值得最大值）。［10］

（2）“對(duì)各指標(biāo)賦權(quán)重”采用AHP層次分析法。

（3）“各指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)化值乘以權(quán)重得出新的各指標(biāo)值”。

（4）“新的各指標(biāo)值進(jìn)行求和得出綜合評(píng)價(jià)值”。

Hi為準(zhǔn)則層指標(biāo)，Kij是上面極差化后的標(biāo)準(zhǔn)值，Rij為指標(biāo)層權(quán)重值，M為綜合指標(biāo)數(shù)，Ri為準(zhǔn)則層權(quán)重，4就是代表二四個(gè)二級(jí)單因子，為求和公式。每一列指標(biāo)層的數(shù)據(jù)乘以相應(yīng)權(quán)重所得到的值求和，其次每一列鄰域?qū)拥臄?shù)據(jù)乘以相應(yīng)的權(quán)重所得到的值求和，再次準(zhǔn)則層每一列的數(shù)據(jù)乘以相應(yīng)的權(quán)重所得到值求和，最終得到目標(biāo)層的數(shù)據(jù)。

（5）“根據(jù)綜合評(píng)價(jià)值進(jìn)行劃分等級(jí)”。

3.空間數(shù)據(jù)處理方法

利用Arcgis來(lái)分析、柵格疊加、處理數(shù)據(jù)，更加清晰準(zhǔn)確、客觀反映城市人居環(huán)境實(shí)際綜合情況。［11］在實(shí)證研究過(guò)程中，為了全面、準(zhǔn)確、系統(tǒng)的分析問(wèn)題，選取適當(dāng)?shù)囊蛩兀瑢⑦@些因素分層次等級(jí)歸屬到不同的子系統(tǒng)中，更加簡(jiǎn)明且具有邏輯性、系統(tǒng)性，應(yīng)用Arcgis展示數(shù)據(jù)在地圖空間上直觀狀況。數(shù)據(jù)處理過(guò)程：空間數(shù)據(jù)——＞“緩沖”——＞重分類“分等級(jí)”——＞“柵格加權(quán)總和”。

（三）數(shù)據(jù)處理

1.株洲市城市人居環(huán)境指標(biāo)體系的建立

（1）指標(biāo)體系因子權(quán)重的分析與確定

指標(biāo)體系因子采用AHP層次分析法以及矩陣?yán)碚?，使用YAAHP軟件進(jìn)行分析。論文側(cè)重于人居環(huán)境的研究，所以生態(tài)環(huán)境、［12］人文環(huán)境、社會(huì)環(huán)境權(quán)重偏重，而經(jīng)濟(jì)環(huán)境偏輕（如表1）。其目的是在重視生態(tài)環(huán)境的前提，發(fā)展經(jīng)濟(jì)和社會(huì)。

表1 指標(biāo)體系權(quán)重的確定

（2）數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化運(yùn)算

查閱相關(guān)統(tǒng)計(jì)、規(guī)劃資料，選取各項(xiàng)具體的指標(biāo)數(shù)據(jù)錄入Excel。

先用Excel的max和min函數(shù)求出每個(gè)縣（i＝1，2，3，4，5）的最大值和最小值，再根據(jù)極差化公式極差法正指標(biāo)數(shù)學(xué)模型：Dij＝（Eij－minEj）／（maxEj－minEj）（i＝1，2，3．．．．．．m；j＝1，2，3．．．．．．n），逆指標(biāo) 數(shù) 學(xué)模 型Dij＝ （maxEj－Eij）／（maxEjminEj）（i＝1，2，3．．．．．．m；j＝1，2，3．．．．．．n）

對(duì)原始數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化運(yùn)算。［13－14］株洲所轄縣指標(biāo)選定的原始數(shù)據(jù)如表2。

對(duì)非空間數(shù)據(jù)采用極差化運(yùn)算，由于原始數(shù)據(jù)不具備可比性，采用極差運(yùn)算標(biāo)準(zhǔn)化原始數(shù)據(jù)，以便后面的線性加權(quán)運(yùn)算。

（三）標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)加權(quán)求和運(yùn)算

表1是領(lǐng)域?qū)咏?jīng)過(guò)標(biāo)準(zhǔn)化后的數(shù)據(jù)，表3是人文環(huán)境、經(jīng)濟(jì)環(huán)境、社會(huì)環(huán)境、生態(tài)環(huán)境的數(shù)據(jù)，運(yùn)用公式進(jìn)行計(jì)算，得到表4的數(shù)據(jù)，即準(zhǔn)則層數(shù)據(jù)。表4的數(shù)據(jù)再運(yùn)用加權(quán)求和的數(shù)據(jù)模型得到目標(biāo)層數(shù)據(jù)。

表3 指標(biāo)層標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)線性加權(quán)求和運(yùn)算

四 非空數(shù)據(jù)處理結(jié)果分析

（一）利用2010－2015年株洲所轄縣的統(tǒng)計(jì)、規(guī)劃數(shù)據(jù)，借助Excel分析工具、極差化和線性加權(quán)求和數(shù)學(xué)模型，對(duì)株洲所轄縣人居環(huán)境進(jìn)行了綜合分析。表5和圖3可以看出人居環(huán)境等級(jí)，直觀的反映經(jīng)濟(jì)比較落后的炎陵和茶陵縣生態(tài)環(huán)境良好，經(jīng)濟(jì)卻較落后；醴陵和攸縣經(jīng)濟(jì)狀況良好，生態(tài)環(huán)境稍微差。

（二）經(jīng)濟(jì)發(fā)展勢(shì)必會(huì)影響到生態(tài)環(huán)境，但是相關(guān)部門可以利用限定性政策進(jìn)行適度開發(fā)，引進(jìn)綠色產(chǎn)業(yè)發(fā)展經(jīng)濟(jì)。［13］區(qū)域發(fā)展存在著差異是必然的，依照本地的實(shí)際情況，在經(jīng)濟(jì)發(fā)展的較好的區(qū)域可以轉(zhuǎn)移業(yè)到邊緣地區(qū)，［14］廢雜、廢氣、廢水的排放要控制在生態(tài)系統(tǒng)調(diào)節(jié)的范圍內(nèi)。［15］

表5 準(zhǔn)則層綜合評(píng)價(jià)得出目標(biāo)層數(shù)據(jù)

圖3 人文、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、生態(tài)關(guān)系柱狀圖

五 空間數(shù)據(jù)處理

獲取2010年－2015年的時(shí)相遙感柵格數(shù)據(jù)人均城市道路面積、機(jī)耕面積（千公頃）、有效灌溉面積（千公頃）、人均綠地面積（平方米）、建成區(qū)綠地覆蓋面積（平方米），進(jìn)行多級(jí)緩沖分等級(jí)之后轉(zhuǎn)化為柵格數(shù)據(jù)，空間數(shù)據(jù)的最后綜合評(píng)價(jià)結(jié)果效果圖第一等級(jí)為人居環(huán)境最好的，第五等級(jí)為人居環(huán)境綜合評(píng)價(jià)最差的。

空間數(shù)據(jù)處理結(jié)果表明：人均城市道路面積、機(jī)耕面積（千公頃）、有效灌溉面積（千公頃）、人均綠地面積（平方米）、建成區(qū)綠地覆蓋面積綜合疊加結(jié)果（如圖4、圖5）。

圖4 機(jī)耕面積影響因子緩沖圖（ArcGIS制作）

圖5 株洲市所轄5個(gè)縣人居環(huán)境等級(jí)圖

六 結(jié)果與討論

本文參考了2010年－2015年株洲市統(tǒng)計(jì)年鑒，利用了數(shù)學(xué)模型、AHP層次分析法、ArcGis空間處理方法，選取適當(dāng)?shù)挠绊懸蜃淤x予權(quán)重，套用數(shù)學(xué)模型以及ArcGis處理得出株洲所轄縣人居環(huán)境的等級(jí)值。研究結(jié)果表明株洲所轄縣人居環(huán)境差異很大。

（一）結(jié)果

1.株洲所轄縣整體水平不高，縣之間人居環(huán)境質(zhì)量差距較大。

2.靠近南邊的縣，經(jīng)濟(jì)薄弱，城市人居環(huán)境建設(shè)缺乏物質(zhì)基礎(chǔ)。

3.有些城市生活垃圾處理不當(dāng)，工業(yè)園有些“三廢”污染控制不嚴(yán)，生態(tài)環(huán)境惡化。

4.從全國(guó)來(lái)看中國(guó)的城鎮(zhèn)化水平已經(jīng)超過(guò)了50%，但是從局部來(lái)看城鎮(zhèn)化還正在進(jìn)行，農(nóng)村戶籍人口還是相當(dāng)多，大部分人口外出打工。茶陵、攸縣城鎮(zhèn)化正在發(fā)展，農(nóng)村大批良田荒蕪，或者一些個(gè)體戶承包了一些良田發(fā)展種植業(yè)，但并沒(méi)有形成產(chǎn)業(yè)化、機(jī)械化、現(xiàn)代化管理體系。

（二）討論

1.株洲所轄縣可以從珠江三角洲和長(zhǎng)江三角洲引進(jìn)轉(zhuǎn)移產(chǎn)業(yè)，帶動(dòng)本地的經(jīng)濟(jì)發(fā)展。

2.加強(qiáng)江河風(fēng)光帶建設(shè)，建設(shè)帶形沿河公園，擴(kuò)大風(fēng)光帶服務(wù)居民的范圍。

3.加強(qiáng)道路綠化帶建設(shè)。

4.加強(qiáng)教育及文化基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，豐富市民文化生活。

5.完善各項(xiàng)社會(huì)保障制度。

6.積極接受珠江三角洲和長(zhǎng)江三角洲的產(chǎn)業(yè)和周邊中心城市經(jīng)濟(jì)職能轉(zhuǎn)移（如圖6）。

7.攸縣升級(jí)為市級(jí)行政區(qū)，作為株洲市的第二經(jīng)濟(jì)核心［16］帶動(dòng)南邊茶陵、炎陵的經(jīng)濟(jì)發(fā)展。

8.要保證生態(tài)環(huán)境良好的前提下，發(fā)展經(jīng)濟(jì)，需要政府相關(guān)政策和技術(shù)、培訓(xùn)等方面的支持，幫助農(nóng)村實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化，平衡農(nóng)民、政府、企業(yè)三方利益，增加農(nóng)民、企業(yè)收入和政府的財(cái)政收入。農(nóng)民在本縣園區(qū)上班所得收入加上土地紅利的收入與在沿海城市務(wù)工的收入相當(dāng)，農(nóng)民就可以真正安居樂(lè)業(yè)，離土不離鄉(xiāng)。

圖6 株洲所轄行政單位接受珠三角、長(zhǎng)三角產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移

本文創(chuàng)新點(diǎn)是傳統(tǒng)數(shù)學(xué)模型與AHP軟件、Arc-Gis軟件相結(jié)合進(jìn)行研究，研究數(shù)據(jù)是在動(dòng)態(tài)變化的，數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性有待完善。

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責(zé)任編輯：李珂

Analysis of Residential Environment Suitability in Zhuzhou County

ZHEN Xiangming，TAN Weiping

（School of Building and Planning for Town and Country Hunan University of Technology，Zhuzhou，Hunan 412007，China）

The suitability of human settlements in Zhuzhou county was analyzed based on the traditional evaluation methods of human settlements and the mathematical model，as well as combined with Arcgis technology，AHP analytic hierarchy process.The results showed as follows due to the regional factors，Yanling County，Chaling County，Zhuzhou County town center by radiation，Which was driven by the impact of small，relatively backward economy，infrastructure，public facilities was not perfect，but the ecological environment and living environment were good.Liling City，Youxian location，policy and action center town driven by benign，economic development was good，but the ecological environment and comprehensive living environment were relatively poor.

Zhuzhou under the jurisdiction of the county；living environment；suitability level

F205

A

1674－117X（2016）06－0039－08

10.3969/j.issn.1674－117X.2016.06.008

2016－05－05

鄭湘明（1967－），男，湖南耒陽(yáng)人，湖南工業(yè)大學(xué)教授，博士，研究方向是企業(yè)兼并與收購(gòu)；譚偉平（1981－），男，湖南株洲茶陵人，湖南工業(yè)大學(xué)碩士生，研究方向?yàn)槌青l(xiāng)發(fā)展與區(qū)域規(guī)劃。