基于GIS和組合賦權(quán)法的滁州市生態(tài)環(huán)境質(zhì)量分析

王妮，陳泰生，趙明偉，王本林，陳夢(mèng)琳，陳洋

(1.滁州學(xué)院地理信息與旅游學(xué)院，安徽滁州　239000；2. 安徽省地理信息集成應(yīng)用協(xié)同創(chuàng)新中心，安徽滁州　239000)

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基于GIS和組合賦權(quán)法的滁州市生態(tài)環(huán)境質(zhì)量分析

王妮1,2，陳泰生1,2，趙明偉1,2，王本林1,2，陳夢(mèng)琳1,2，陳洋1

(1.滁州學(xué)院地理信息與旅游學(xué)院，安徽滁州239000；2. 安徽省地理信息集成應(yīng)用協(xié)同創(chuàng)新中心，安徽滁州239000)

區(qū)域生態(tài)環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)在明確區(qū)域生態(tài)環(huán)境質(zhì)量基本情況、制定區(qū)域生態(tài)環(huán)境治理對(duì)策和促進(jìn)區(qū)域經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展方面具有重要意義.利用滁州市2005、2010年土地利用數(shù)據(jù)和統(tǒng)計(jì)年鑒為數(shù)據(jù)源，建立滁州市生態(tài)環(huán)境質(zhì)量綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，采用基于層次分析法和熵權(quán)法的組合賦權(quán)法，合理科學(xué)計(jì)算評(píng)價(jià)指標(biāo)權(quán)重，運(yùn)用綜合評(píng)價(jià)模型評(píng)價(jià)滁州市生態(tài)環(huán)境質(zhì)量，分析滁州市生態(tài)環(huán)境質(zhì)量空間差異和時(shí)間變化特征.結(jié)果表明，2005年滁州市定遠(yuǎn)縣生態(tài)環(huán)境質(zhì)量最好；2010年滁州市瑯琊區(qū)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量最好.總之，2005至2010年滁州市生態(tài)環(huán)境質(zhì)量整體逐年改善.

GIS；生態(tài)環(huán)境質(zhì)量分析；組合賦權(quán)法；時(shí)空變化分析①

0　引言

生態(tài)環(huán)境是人類賴以生存的基礎(chǔ)和前提，區(qū)域生態(tài)環(huán)境質(zhì)量是實(shí)施國家經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的保證.我國中東部地區(qū)的生態(tài)環(huán)境基礎(chǔ)較好，但由于人口密度的不斷增大、城市化、工業(yè)化的迅猛發(fā)展導(dǎo)致生態(tài)環(huán)境質(zhì)量問題隨之出現(xiàn).因此，研究滁州市生態(tài)環(huán)境質(zhì)量時(shí)空變化，認(rèn)識(shí)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量惡化的驅(qū)動(dòng)力，為提高滁州市生態(tài)環(huán)境質(zhì)量和制定國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)劃奠定堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ).

國外的生態(tài)環(huán)境質(zhì)量分析研究開始于20世紀(jì)60時(shí)代，70年代得到發(fā)展，隨著計(jì)算機(jī)的普及發(fā)展以及一些新興科技技術(shù)如地理信息系統(tǒng)、全球定位系統(tǒng)、遙感的廣泛應(yīng)用，生態(tài)環(huán)境質(zhì)量分析工作得以蓬勃發(fā)展[1].我國隨著生態(tài)環(huán)境問題的出現(xiàn)，逐漸開始生態(tài)環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)分析工作并在生態(tài)環(huán)境改善方面進(jìn)行了大量的研究工作[2-3].在此期間出現(xiàn)了大量的生態(tài)環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)方法，如層次分析法[4-6]、指數(shù)分析法[7-8]、主成分分析[9-10]、模糊評(píng)價(jià)法[11-14]、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)分析法[15]、物元分析法[16]、灰色系統(tǒng)分析法[17-18]等等，這些方法為生態(tài)環(huán)境質(zhì)量均提供了有效地?cái)?shù)據(jù)支持，由此可以看出生態(tài)環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)分析的重要性和關(guān)注性.所以本文在前人的研究成果上，選擇中東部迅猛發(fā)展經(jīng)濟(jì)和生態(tài)環(huán)境質(zhì)量相對(duì)沖突的滁州市為研究區(qū)域，構(gòu)建生態(tài)環(huán)境質(zhì)量綜合評(píng)價(jià)模型，并利用基礎(chǔ)性較好的層次分析法，以及根據(jù)信息量確定權(quán)重的熵權(quán)法進(jìn)行組合，能有效且客觀地計(jì)算指標(biāo)因子的權(quán)重，科學(xué)地評(píng)價(jià)分析滁州市生態(tài)環(huán)境質(zhì)量狀況.

1　研究基礎(chǔ)與方法

1.1研究方法

1.1.1層次分析法

層次分析法是由美國運(yùn)籌學(xué)家匹茨堡大學(xué)教授薩蒂于20世紀(jì)70年代初提出，并在20世紀(jì)80年代傳入我國，由于其具有高度的科學(xué)性、嚴(yán)謹(jǐn)性和邏輯性，本文采用該方法確定指標(biāo)因子權(quán)重.

1.1.2熵權(quán)法

熵，這一熱力學(xué)概念是由申農(nóng)C.E.Shannon參考并引入信息論中，故稱之為信息熵.根據(jù)信息論的注釋，信息作為系統(tǒng)有序程度的量度，熵為系統(tǒng)無序程度的量度；指標(biāo)因子的信息熵大小和指標(biāo)的信息量和作用成正比，因此權(quán)重則越大.

熵權(quán)法計(jì)算步驟如下所示：

(1)原始數(shù)據(jù)矩陣標(biāo)準(zhǔn)化

m為評(píng)價(jià)區(qū)域的個(gè)數(shù)，n為評(píng)價(jià)指標(biāo)的個(gè)數(shù)，形成原始數(shù)據(jù)矩陣.

作為評(píng)價(jià)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量?jī)?yōu)劣的指標(biāo)因子可以分為以下兩種：指標(biāo)因子越大代表生態(tài)環(huán)境越好的指標(biāo)(草地覆蓋率)和指標(biāo)因子越好代表生態(tài)環(huán)境越好的指標(biāo)(水污染面積).為了綜合評(píng)價(jià)，需要根據(jù)實(shí)際情況采用正向指標(biāo)或負(fù)向指標(biāo)，本文采用正向指標(biāo)的研究方法評(píng)價(jià)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量.處理公式如下所示：

對(duì)正向指標(biāo)而言，有：

(1)

對(duì)負(fù)向指標(biāo)而言，有：

(2)

(2)定義熵ej

m為評(píng)價(jià)區(qū)域的個(gè)數(shù)，n為評(píng)價(jià)指標(biāo)的個(gè)數(shù)，確定第j個(gè)指標(biāo)的熵權(quán)公式為：

(3)

k作為待定系數(shù)，與所采用的樣本數(shù)量有關(guān)，ej>0.

(3)計(jì)算差異系數(shù)dj

如果某個(gè)指標(biāo)的信息熵越小，說明該指標(biāo)值得變異系數(shù)越大，即指標(biāo)的信息效用值越大，則權(quán)重值也越大.反之，某個(gè)指標(biāo)的信息熵越大，則權(quán)重值越小，若熵值為1，則說明該指標(biāo)的信息效用值為0.

(4)定義熵權(quán)

計(jì)算第j個(gè)指標(biāo)的熵值之后，計(jì)算該指標(biāo)的熵權(quán)大?。?/p>

(4)

1.1.3組合賦權(quán)法

主觀賦權(quán)法計(jì)算指標(biāo)因子權(quán)重具有一定的優(yōu)勢(shì)，但是決策的結(jié)果主觀隨意性較大，科學(xué)性有待提高.而運(yùn)用客觀賦權(quán)法確定指標(biāo)因子的權(quán)重雖然具有較強(qiáng)的數(shù)學(xué)理論基礎(chǔ)，但是無法表現(xiàn)評(píng)判者對(duì)不同指標(biāo)的重視程度.為兼顧主觀賦權(quán)法和客觀賦權(quán)法的優(yōu)缺點(diǎn)，對(duì)指標(biāo)因子的賦權(quán)達(dá)到主觀和客觀的統(tǒng)一性，進(jìn)而得到客觀、可靠的決策結(jié)果，提出綜合主、客觀賦權(quán)法的組合賦權(quán)法.通過將層次分析法和熵權(quán)法得到的權(quán)重通過線性組合得到最終權(quán)重值.本文采用線性加權(quán)法計(jì)算組合權(quán)重值，這種方法既克服了乘法合成歸一化方法的“倍增情況”，具有較好的實(shí)際應(yīng)用效果.

1.2研究區(qū)域概況

滁州市位于安徽省東部長江下游北岸，屬于江淮流域，下轄兩區(qū)四縣及兩個(gè)縣級(jí)市(瑯琊區(qū)、南譙區(qū)、來安縣、定遠(yuǎn)縣、全椒縣、鳳陽縣、明光市、天長市).滁州市地勢(shì)西部高，東部低，地貌主要分為丘陵區(qū)、崗地區(qū)以及平原區(qū)，全市亞熱帶季風(fēng)濕潤性氣候，熱量充足，雨熱同期，年降水量豐富，水資源豐富.作為“南京都市圈”核心城市之一，皖江示范區(qū)的一翼，境內(nèi)有多條高速公路和鐵路經(jīng)過，交通較為便利，工業(yè)經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)雄厚，2005年GDP為321.8億元，而2010年GDP則達(dá)到696.7億元，工業(yè)發(fā)展較為迅速.

2　滁州市生態(tài)環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)體系

2.1指標(biāo)因子體系確定的原則

生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)是一個(gè)復(fù)雜綜合的整體，對(duì)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)的指標(biāo)因子的選擇是否合理對(duì)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量整體的評(píng)價(jià)具有重大的影響，在選取指標(biāo)體系時(shí)需要遵循相對(duì)完備性、層次性、典型性和科學(xué)性、可操作性和可量化、客觀性等原則.

2.2滁州市生態(tài)環(huán)境指標(biāo)體系

本文根據(jù)滁州市自然環(huán)境、社會(huì)經(jīng)濟(jì)，根據(jù)個(gè)我認(rèn)識(shí)以及查閱相關(guān)資料構(gòu)建滁州市生態(tài)環(huán)境質(zhì)量綜合分析指標(biāo)體系，認(rèn)為年均氣溫、年均降水、人口密度、人均生產(chǎn)總值、人均耕地、水污染面積等20個(gè)指標(biāo)因子可以全面客觀的反映滁州市生態(tài)環(huán)境質(zhì)量狀況.

表1滁州市生態(tài)環(huán)境質(zhì)量分析指標(biāo)體系

2.3評(píng)價(jià)指標(biāo)權(quán)重確定

指標(biāo)因子權(quán)重的確定對(duì)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量分析指標(biāo)體系的構(gòu)建具有重大的影響，采用層次分析法得到指標(biāo)因子權(quán)重是基于前人的研究方法與成果.根據(jù)滁州市地理位置、資源環(huán)境、社會(huì)經(jīng)濟(jì)，結(jié)合實(shí)際情況，并查閱相關(guān)資料和分析研究成果的基礎(chǔ)上確定指標(biāo)因子權(quán)重.通過對(duì)20個(gè)指標(biāo)因子對(duì)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量的重要性進(jìn)行打分，得到各指標(biāo)因子的權(quán)重.

表2采用層次分析法確定的指標(biāo)因子權(quán)重

根據(jù)所構(gòu)建的指標(biāo)因子體系，以滁州市2005年、2010年統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)和土地利用數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)數(shù)據(jù)源，同時(shí)參考相關(guān)的研究資料和研究成果獲得滁州市區(qū)縣20個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，并建立原始數(shù)據(jù)矩陣，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理得到表3、4中的數(shù)據(jù)，最后將標(biāo)準(zhǔn)化的數(shù)據(jù)計(jì)算各指標(biāo)因子的信息熵，得到各指標(biāo)因子的熵權(quán)，指標(biāo)因子的權(quán)重及排序見表3.

將滁州市生態(tài)環(huán)境質(zhì)量綜合等系指標(biāo)因子原始數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化后的數(shù)據(jù)如表3所示.

采用組合賦權(quán)法得到的滁州市生態(tài)環(huán)境質(zhì)量分析指標(biāo)權(quán)重值及其排序如表6所示.

從表8可知，滁州市2005、2010年生態(tài)環(huán)境質(zhì)量分析評(píng)價(jià)指標(biāo)的權(quán)重值排序及變化.2005年，人口密度的權(quán)重值最大，排名第一，人均耕地的權(quán)重值最小，排名最后；2010年，當(dāng)年造林面積的權(quán)重值最大，排名第一，年均氣溫的權(quán)重值最小，排名最后.

2.4生態(tài)環(huán)境質(zhì)量綜合評(píng)價(jià)模型

本研究利用綜合評(píng)價(jià)模型評(píng)價(jià)和分析滁州市生態(tài)環(huán)境質(zhì)量，評(píng)價(jià)模型如下所示：

(5)

公式中：Wi(t)代表第i個(gè)指標(biāo)的組合賦權(quán)權(quán)重值；n代表指標(biāo)因子的數(shù)量；Ei(t)代表第i個(gè)指標(biāo)因子在t時(shí)刻的標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)；EQ(t)為t時(shí)刻研究區(qū)域的生態(tài)環(huán)境質(zhì)量綜合指數(shù).

利用綜合評(píng)價(jià)模型并根據(jù)表6、7的組合權(quán)重值以及表3、表4的數(shù)據(jù)乘以10得到的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)得到滁州市生態(tài)環(huán)境質(zhì)量綜合評(píng)價(jià)指數(shù)以及各子系統(tǒng)的分指數(shù).

表32005年標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)

表4　2010年標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)

表5　采用熵權(quán)法的指標(biāo)因子權(quán)重

表6　采用組合賦權(quán)法的滁州市2005年生態(tài)環(huán)境質(zhì)量分析指標(biāo)權(quán)重

表7　采用組合賦權(quán)法的滁州市2010生態(tài)環(huán)境質(zhì)量分析指標(biāo)權(quán)重

表8　指標(biāo)因子權(quán)重降序排列

2.5生態(tài)環(huán)境質(zhì)量指數(shù)分級(jí)

采用綜合評(píng)價(jià)模型評(píng)價(jià)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量，可用生態(tài)環(huán)境綜合指數(shù)反映區(qū)域生態(tài)環(huán)境質(zhì)量狀況，并將綜合指數(shù)進(jìn)行分級(jí)處理以方便分析生態(tài)環(huán)境狀況.依據(jù)本區(qū)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量狀況分為5級(jí)，采用實(shí)數(shù)區(qū)間[0，10]來表示，環(huán)境質(zhì)量為最理想狀態(tài)時(shí)為10，處于最惡劣的狀態(tài)時(shí)值為0.

表9生態(tài)環(huán)境質(zhì)量指數(shù)分級(jí)表

3　滁州市生態(tài)環(huán)境質(zhì)量指數(shù)計(jì)算

表10滁州市生態(tài)環(huán)境質(zhì)量綜合指數(shù)和分級(jí)分布

圖1　滁州市生態(tài)環(huán)境質(zhì)量綜合指數(shù)年變化柱狀圖

2005滁州市生態(tài)環(huán)境質(zhì)量綜合指數(shù)最大的縣為定遠(yuǎn)縣，綜合指數(shù)為4.8646，處于一般狀態(tài)；綜合指數(shù)最小的是來安縣，綜合指數(shù)為2.6375，為較差狀態(tài)；2010年滁州市生態(tài)環(huán)境質(zhì)量最好的是瑯琊區(qū)，綜合指數(shù)為6.5454，處于較好狀態(tài)；綜合指數(shù)最小的是鳳陽縣，綜合指數(shù)為3.0746，為較差狀態(tài).滁州市生態(tài)環(huán)境質(zhì)量綜合指數(shù)整體處于上升狀態(tài)，其中瑯琊區(qū)綜合指數(shù)增長幅度最大.南譙區(qū)、來安縣、全椒縣、天長市、明光市的生態(tài)環(huán)境綜合指數(shù)皆處于上升狀態(tài)，生態(tài)環(huán)境質(zhì)量有所改善，定遠(yuǎn)縣和鳳陽縣綜合指數(shù)處于下降趨勢(shì)，生態(tài)環(huán)境質(zhì)量逐年下降.

資源環(huán)境、社會(huì)經(jīng)濟(jì)、環(huán)境壓力和人為響應(yīng)系統(tǒng)作為生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)的子系統(tǒng)，三者之間的相互作用會(huì)影響生態(tài)環(huán)境整體狀況.三個(gè)子系統(tǒng)之間的轉(zhuǎn)化作用和相互影響作用對(duì)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量的變化具有深遠(yuǎn)的影響，因此，合理評(píng)價(jià)分析子系統(tǒng)的生態(tài)環(huán)境質(zhì)量也是至關(guān)重要的.三個(gè)子系統(tǒng)的生態(tài)環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)指數(shù)如表11所示.

表11滁州市生態(tài)環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)分指數(shù)

采用ArcGIS建立滁州市2005年、2010年生態(tài)環(huán)境質(zhì)量狀況評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)庫，以定量分析為基礎(chǔ)，生成滁州市2005年、2010年生態(tài)環(huán)境質(zhì)量綜合指數(shù)、分級(jí)指數(shù)系列圖.

圖2　滁州市2005年綜合指數(shù)分級(jí)圖　　　　　圖3　滁州市2010年綜合指數(shù)分級(jí)圖

圖4　滁州市2005年資源環(huán)境系統(tǒng)指數(shù)分級(jí)圖　　圖5　滁州市2010年資源環(huán)境系統(tǒng)指數(shù)分級(jí)圖

圖6　滁州市2005年社會(huì)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)指數(shù)分級(jí)圖　圖7　滁州市2010年社會(huì)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)指數(shù)分級(jí)圖

圖8　滁州2005環(huán)境壓力和人為系統(tǒng)指數(shù)分級(jí)圖　圖9　滁州市2010年環(huán)境壓力和人為系統(tǒng)指數(shù)分級(jí)圖

4　滁州市生態(tài)環(huán)境質(zhì)量時(shí)空變化分析

4.1生態(tài)環(huán)境質(zhì)量空間分布變化分析

(1)根據(jù)2005年、2010年滁州市生態(tài)環(huán)境質(zhì)量綜合指數(shù)和生態(tài)環(huán)境質(zhì)量綜合指數(shù)分級(jí)圖來看，滁州市整體生態(tài)環(huán)境質(zhì)量偏低，并且各區(qū)、縣、市的生態(tài)環(huán)境質(zhì)量的空間差異性較大.2005年，所有區(qū)縣中定遠(yuǎn)縣、明光市、天長市生態(tài)環(huán)境質(zhì)量一般，瑯琊區(qū)、南譙區(qū)、來安縣、全椒縣、鳳陽縣生態(tài)環(huán)境質(zhì)量較差.2010年，所有區(qū)縣中，瑯琊區(qū)生態(tài)環(huán)境較好，南譙區(qū)、全椒縣、天長市和明光市生態(tài)環(huán)境質(zhì)量一般，來安縣、定遠(yuǎn)縣、鳳陽縣生態(tài)環(huán)境質(zhì)量較差.

滁州市瑯琊區(qū)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量較好，有以下幾點(diǎn)原因：長江下游北岸，滁州市境東南部，地勢(shì)西南高、東北低，境內(nèi)擁有國家4A級(jí)森林公園——瑯琊山，森林、草地覆蓋率較高.屬于亞熱帶季風(fēng)濕潤氣候，雨熱同期，熱量充足，降水量豐富，空氣質(zhì)量較好，2005年瑯琊區(qū)年降水量達(dá)1205mm，滁河、清流河繞城而過直通長江，水資源較為充裕.作為滁州市市中心，經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平較高，2010年瑯琊區(qū)人均生產(chǎn)總值達(dá)到44229元，是所有區(qū)縣中人均經(jīng)濟(jì)水平最高的.2005至2010年來，政府有關(guān)部門對(duì)瑯琊區(qū)的生態(tài)環(huán)境質(zhì)量改進(jìn)投入較大，生態(tài)環(huán)境質(zhì)量取得很大的改善.

(2)根據(jù)2005、2010年滁州市資源環(huán)境、社會(huì)經(jīng)濟(jì)、環(huán)境壓力和認(rèn)為響應(yīng)系統(tǒng)的綜合指數(shù)以及指數(shù)分級(jí)分布圖，可知滁州市各區(qū)縣生態(tài)環(huán)境質(zhì)量的空間差異性：

2005年，資源環(huán)境系統(tǒng)質(zhì)量最好的是明光市，瑯琊區(qū)、全椒縣、定遠(yuǎn)縣、鳳陽縣、天長市都處于一般狀態(tài)，質(zhì)量較差的是南譙區(qū)和來安縣；2010年，資源環(huán)境系統(tǒng)質(zhì)量最好的是全椒縣，瑯琊區(qū)、南譙區(qū)、定遠(yuǎn)縣、天長市、明光市處于一般狀態(tài)，來安縣最差；

2005年，社會(huì)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)質(zhì)量最好的是瑯琊區(qū)，定遠(yuǎn)縣、鳳陽縣、明光市處于一般狀態(tài)，南譙區(qū)、來安縣、全椒縣、天長市社會(huì)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)質(zhì)量較差；2010年，社會(huì)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)質(zhì)量最好的仍然是瑯琊區(qū)，其余的區(qū)縣社會(huì)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)質(zhì)量相對(duì)下降，處于較差的狀態(tài)；

2005年，生態(tài)環(huán)境壓力和人為響應(yīng)系統(tǒng)質(zhì)量最好的是定遠(yuǎn)縣，明光市處于一般狀態(tài)，而其余的區(qū)縣生態(tài)環(huán)境壓力和人為響應(yīng)系統(tǒng)質(zhì)量均處于較差狀態(tài)；2010年，生態(tài)環(huán)境壓力和人為響應(yīng)系統(tǒng)質(zhì)量最好的是明光市，而瑯琊區(qū)、南譙區(qū)、天長市質(zhì)量相對(duì)上升，處于較好狀態(tài)，一般狀態(tài)的是來安縣、定遠(yuǎn)縣，鳳陽縣最差.

4.2生態(tài)環(huán)境質(zhì)量時(shí)間變化趨勢(shì)分析

根據(jù)兩期的生態(tài)環(huán)境質(zhì)量分級(jí)圖，可以直觀的看到滁州市生態(tài)環(huán)境的動(dòng)態(tài)變化趨勢(shì)，但是缺乏動(dòng)態(tài)變化程度的定量化表達(dá)，本次研究采用生態(tài)環(huán)境質(zhì)量動(dòng)態(tài)變化模型來反映滁州市生態(tài)環(huán)境質(zhì)量的動(dòng)態(tài)變化程度，生態(tài)環(huán)境質(zhì)量動(dòng)態(tài)變化模型通過將研究末期生態(tài)環(huán)境的質(zhì)量指數(shù)sb和研究初期生態(tài)環(huán)境的質(zhì)量指數(shù)sa的相減結(jié)果與研究初期生態(tài)環(huán)境的質(zhì)量指數(shù)sa的相除結(jié)果除以時(shí)間段T(T以年度表示)并乘以100%，得到以百分比形式出現(xiàn)的生態(tài)環(huán)境質(zhì)量的年變化率S.

根據(jù)動(dòng)態(tài)模型，可以得到滁州市生態(tài)環(huán)境質(zhì)量綜合指數(shù)動(dòng)態(tài)程度(表12).

表12滁州市生態(tài)環(huán)境質(zhì)量綜合指數(shù)動(dòng)態(tài)度

根據(jù)綜合指數(shù)時(shí)間變化程度可看出：2005-2010年，滁州市生態(tài)環(huán)境質(zhì)量整體呈好轉(zhuǎn)的趨勢(shì)，但是各縣區(qū)之間又存在差異性，其中瑯琊區(qū)、南譙區(qū)、來安縣、全椒縣、天長市、明光市的生態(tài)環(huán)境質(zhì)量有所改善和提高，并且瑯琊區(qū)和南譙區(qū)的生態(tài)環(huán)境質(zhì)量改善速率大于其他縣區(qū)，其中：瑯琊區(qū)的生態(tài)環(huán)境質(zhì)量綜合指數(shù)變化率為8.111，南譙區(qū)的變化率為7.442；定遠(yuǎn)縣和鳳陽縣的生態(tài)環(huán)境質(zhì)量下降，并且定遠(yuǎn)縣的下降速率大于鳳陽縣.通過分析可知：滁州市瑯琊區(qū)、南譙區(qū)近年來大力推進(jìn)生態(tài)環(huán)境保護(hù)進(jìn)程，通過退耕還林、植樹造林提高森林覆蓋率、加大生態(tài)環(huán)境保護(hù)宣傳力度、促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和環(huán)境保護(hù)的平衡發(fā)展.而定遠(yuǎn)縣和鳳陽縣的森林覆蓋率較低、環(huán)保投入力度較小等造成生態(tài)環(huán)境質(zhì)量綜合指數(shù)為負(fù)數(shù).

因此，對(duì)于目前的生態(tài)環(huán)境現(xiàn)狀，滁州市政府應(yīng)該根據(jù)本市轄各縣市的具體情況實(shí)施實(shí)際的優(yōu)化措施：定遠(yuǎn)縣、鳳陽縣根據(jù)本區(qū)的實(shí)際生態(tài)環(huán)境現(xiàn)狀制定環(huán)保方案，通過退耕還林、退墾還林提高森林覆蓋率，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和環(huán)境保護(hù)的共同發(fā)展；而生態(tài)環(huán)境質(zhì)量有所改善的瑯琊區(qū)、南譙區(qū)等應(yīng)繼續(xù)推進(jìn)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量保護(hù)的進(jìn)程.

5　結(jié)論

(1)對(duì)滁州市生態(tài)環(huán)境質(zhì)量進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)分析并研究空間分布差異和時(shí)間變化.從空間尺度看，滁州市生態(tài)環(huán)境質(zhì)量整體處于一般的狀態(tài)，其中瑯琊區(qū)的生態(tài)環(huán)境質(zhì)量較好，但空間差異較大；從時(shí)間范圍看，滁州市生態(tài)環(huán)境質(zhì)量整體呈上升趨勢(shì)，但是變化趨勢(shì)也具有較大的差異性.

(2)建立具有普遍性意義的生態(tài)環(huán)境質(zhì)量分析指標(biāo)體系.指標(biāo)體系的建立是生態(tài)環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)分析的理論基礎(chǔ)和基本條件.每個(gè)地區(qū)的自然、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)背景不同，難以有相同的指標(biāo)體系，需要根據(jù)地區(qū)的特殊性建立合理的指標(biāo)因子體系.指標(biāo)因子體系的是否科學(xué)合理對(duì)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量綜合分析的實(shí)施具有重大影響，如何建立科學(xué)真實(shí)合理的指標(biāo)因子體系是本研究的重點(diǎn).

(3)采用基于層次分析法和熵權(quán)法相結(jié)合的組合賦權(quán)法，合理科學(xué)的計(jì)算生態(tài)環(huán)境質(zhì)量分析指標(biāo)因子權(quán)重.因?yàn)楦髦笜?biāo)因子對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響程度不同，需要根據(jù)其對(duì)生態(tài)環(huán)境的相對(duì)重要性確定權(quán)重，所以選擇科學(xué)有效的方法確定指標(biāo)因子的權(quán)重也是本次研究的重點(diǎn).

(4)根據(jù)研究結(jié)果可知滁州市生態(tài)環(huán)境質(zhì)量總體處于一般狀態(tài)，但是空間和時(shí)間的差異性較大，各區(qū)縣之間的生態(tài)環(huán)境質(zhì)量狀態(tài)差異性較大，其中部分區(qū)縣的生態(tài)環(huán)境質(zhì)量在2005到2010年間有所改善，而部分區(qū)縣的生態(tài)環(huán)境質(zhì)量卻有所惡化.加大所有地區(qū)的生態(tài)環(huán)境質(zhì)量保護(hù)力度是今后工作的重點(diǎn).

生態(tài)環(huán)境質(zhì)量分析的指標(biāo)因子體系建立有待完善；在建立指標(biāo)因子體系時(shí)出于研究的可操作性、實(shí)用性考慮放棄了部分對(duì)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量具有影響的因子，因此研究結(jié)果不能從全面反映生態(tài)環(huán)境質(zhì)量，分析結(jié)果客觀性有待提高，在今后研究中要盡可能選擇更多的指標(biāo)因子.生態(tài)環(huán)境質(zhì)量的評(píng)價(jià)方法和評(píng)價(jià)模型有待改進(jìn)和完善，生態(tài)環(huán)境是由自然-經(jīng)濟(jì)-社會(huì)構(gòu)成的復(fù)雜系統(tǒng)，各個(gè)系統(tǒng)之間相互影響、相互作用，因此構(gòu)建數(shù)學(xué)模型來評(píng)價(jià)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量的科學(xué)性還有待改進(jìn).如何尋找更為科學(xué)的評(píng)價(jià)方法和客觀的數(shù)學(xué)模型分析生態(tài)環(huán)境質(zhì)量是生態(tài)環(huán)境研究的重點(diǎn).

[1]John T.Lee et.al. The Role of GIS in Landscape Assessment Using Land-use-based Criteria for an Area of the Chiltern Hills Area of Outstanding Natural Beauty[J].Land Use Policy,1999,16:23-32.

[2]周華榮.新疆生態(tài)環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)指標(biāo)體系研究[J].中國環(huán)境科學(xué),2000,20(2):150-153.

[3]徐路,朱家明,李美玲,等.荒漠區(qū)生態(tài)退化與恢復(fù)措施的探究[J].棗莊學(xué)院學(xué)報(bào),2016,33(2):48-53.

[4]Saaty T L.A scaling methods for priorities in hierarchical structures[J].Journal of Mathematical Psychology,1997,15(3):234-281.

[5]李萌,趙錦慧.基于層次分析法的武漢市人居環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)[J].湖北大學(xué)學(xué)報(bào),2015,3:292-297.

[6]劉真. FUZZY和AHP法在職稱評(píng)定中的應(yīng)用研究[J].棗莊學(xué)院學(xué)報(bào),2008,25(2):39-41.

[7]郭艷. 基于DEA的Malmquist指數(shù)分析法在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率評(píng)價(jià)中的應(yīng)用[J].科技通報(bào),2014,3:31-34+60.

[8]黃和平,彭小琳,孔凡斌,等.鄱陽湖生態(tài)經(jīng)濟(jì)區(qū)生態(tài)經(jīng)濟(jì)指數(shù)評(píng)價(jià)[J].生態(tài)學(xué)報(bào),2014,11:3107-3114.

[9]李淑嬌,李偉霞,唐于平,等. 基于主成分分析和多指標(biāo)綜合指數(shù)法的當(dāng)歸-紅花不同配比活血化瘀作用比較[J]. 藥學(xué)學(xué)報(bào),2014,9:1304-1309.

[10]寧雅楠,李貝,楊偉州,等. 基于主成分分析法的土地利用景觀分區(qū)研究——以青龍滿族自治縣為例[J]. 中國農(nóng)業(yè)資源與區(qū)劃,2016,2:22-28.

[11]許雪青,劉忠波,張晉,等. 基于可變模糊評(píng)價(jià)法的渤海海洋生態(tài)環(huán)境綜合評(píng)價(jià)[J].海洋湖沼通報(bào),2014,3:51-57.

[12]劉惠. 基于模糊評(píng)價(jià)法的佛山城市生態(tài)系統(tǒng)健康動(dòng)態(tài)研究[J].工業(yè)安全與環(huán)保,2015,10:30-34.

[13]周富春,余祥.基于AHP模糊評(píng)價(jià)法的水庫健康評(píng)價(jià)[J].工業(yè)安全與環(huán)保,2015,8(41):75-78.

[14]阿榮,陳才,董振華.新型城鎮(zhèn)化視角下的內(nèi)蒙古城鎮(zhèn)化發(fā)展水平綜合評(píng)價(jià)研究[J].干旱區(qū)資源與環(huán)境,2016,10:26-32.

[15]歐定華,夏建國,張莉,等.區(qū)域生態(tài)安全格局規(guī)劃研究進(jìn)展及規(guī)劃技術(shù)流程探討[J].生態(tài)環(huán)境學(xué)報(bào),2015,1:163-173.

[16]劉明,廖和平,李濤，等.基于模糊物元的重慶市資源環(huán)境承載力動(dòng)態(tài)評(píng)價(jià)研究[J].中國農(nóng)學(xué)通報(bào),2015,31(20):113-118.

[17]高奇,師學(xué)義,張琛,等.縣域農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量動(dòng)態(tài)評(píng)價(jià)及預(yù)測(cè)[J].農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào),2014,5:228-237+293.

[18]馬可,許亞東,朱家明. 基于模糊綜合評(píng)價(jià)法的土地儲(chǔ)備風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估[J].棗莊學(xué)院學(xué)報(bào),2015,32(2):107-113.

[責(zé)任編輯：呂海玲]

Analysis of Eco-Environmental Quality of Chuzhou City Based on GIS and Combination Weighting Method

WANG Ni1,2, CHEN Tai-sheng1,2, ZHAO Ming-wei1,2,WANG Ben-lin1,2, CHEN Meng-lin1,2, CHEN Yang1

(1.School of Geographic Information and Tourism, Chuzhou University, Chuzhou,239000,China;2. Anhui Centerfor Collaborative Innovation in Geographical Information Integration and Application,Chuzhou 239000, China)

Analysis of regional eco-environmental quality is significant in clarifying the basic situation of regional eco-environmental quality, formulating regional eco-environmental quality and prompting regional sustainable development. In this study, land use data and statistical yearbook of Chuzhou city in 2005 and 2010 were selected as data source，then establish comprehensive evaluation system of eco-environmental quality in Chuzhou city. The evaluation index weight is carried out by using combination weighting method of analytic hierarchy process and entropy weight method. Finally, evaluate eco-environmental quality and analyze spatial and temporal difference of eco-environmental quality of Chuzhou with comprehensive evaluation model. The result shows that the best quality of eco-environmental in Dingyuan country of Chuzhou city in2005 is at a fair state, the composite index is 4.86 . The best quality of eco-environmental in Langya country of Chuzhou city in2010,the composite index is 6.54. From 2005 to 2010, the overall ecological environment quality of Chuzhou city has improved year by year.

GIS; analysis of eco-environmental quality ; combination weighting method; analysis of space and time changes.

2016-09-21

王妮(1984- )，女，山東煙臺(tái)人，滁州學(xué)院地理信息與旅游學(xué)院講師，博士，主要從事遙感與GIS研究.

S126、S181

A

1004-7077(2016)05-0059-13

[基金來源]安徽高校省級(jí)自然科學(xué)研究重點(diǎn)項(xiàng)目(項(xiàng)目編號(hào)：KJ2016A531).