基于熵權(quán)DPSIR模型的蒲城縣域規(guī)劃環(huán)境影響評(píng)價(jià)

張 妍，張 棟，潘彥潔

(商洛學(xué)院 城鄉(xiāng)規(guī)劃與建筑工程學(xué)院，陜西 商洛 726000)

基于熵權(quán)DPSIR模型的蒲城縣域規(guī)劃環(huán)境影響評(píng)價(jià)

張 妍，張 棟，潘彥潔

(商洛學(xué)院 城鄉(xiāng)規(guī)劃與建筑工程學(xué)院，陜西 商洛 726000)

以蒲城縣域規(guī)劃為例，基于DPSIR模型構(gòu)建了規(guī)劃環(huán)境影響評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，運(yùn)用熵值法確定權(quán)重，結(jié)合綜合指數(shù)法對(duì)2011～2015年蒲城縣域規(guī)劃環(huán)境進(jìn)行了綜合評(píng)價(jià)。結(jié)果表明：負(fù)向指標(biāo)燃煤量、PM2.5以及第二產(chǎn)業(yè)對(duì)環(huán)境產(chǎn)生較大影響，正向指標(biāo)人均GDP、造林面積等較好地改善了環(huán)境質(zhì)量；5年內(nèi)綜合評(píng)價(jià)值最大為0.517，最小為0.461，環(huán)境質(zhì)量變化幅度較小。

規(guī)劃；環(huán)境影響評(píng)價(jià)；蒲城縣域；DPSIR

規(guī)劃環(huán)境影響評(píng)價(jià)是指在規(guī)劃編制階段，對(duì)于規(guī)劃實(shí)施可能造成的環(huán)境影響進(jìn)行分析、預(yù)測和評(píng)價(jià)，并提出相應(yīng)的預(yù)防措施或者減輕不良影響的對(duì)策過程[1]。近些年我國城鎮(zhèn)化持續(xù)發(fā)展，作為人們經(jīng)濟(jì)和社會(huì)活動(dòng)的中心，城鎮(zhèn)同時(shí)也成為了資源資產(chǎn)與環(huán)境矛盾最突出的空間?；诖耍S多學(xué)者對(duì)規(guī)劃與環(huán)境之間的關(guān)系進(jìn)行了研究，彭應(yīng)登等[2]認(rèn)識(shí)到傳統(tǒng)項(xiàng)目環(huán)評(píng)方法應(yīng)用于區(qū)域環(huán)境影響評(píng)價(jià)的局限性，提出應(yīng)借鑒國外SEA的方法來研究區(qū)域開發(fā)環(huán)境影響評(píng)價(jià)；陳紹娟[3]認(rèn)為對(duì)于一般城鎮(zhèn)而言，可將產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和規(guī)模、城鎮(zhèn)布局、城鎮(zhèn)污染綜合防治工程列為評(píng)價(jià)重點(diǎn)，在建設(shè)項(xiàng)目環(huán)境影響評(píng)價(jià)成熟的程序和方法的基礎(chǔ)上，理論性地探討城鎮(zhèn)規(guī)劃環(huán)評(píng)適宜的時(shí)間、環(huán)境保護(hù)目標(biāo)；李貞等[4]以北京溫泉鎮(zhèn)小城鎮(zhèn)規(guī)劃環(huán)評(píng)為例，建立的指標(biāo)體系突破了傳統(tǒng)環(huán)境要素導(dǎo)向型的指標(biāo)；楊潔等[5]認(rèn)為城市規(guī)劃環(huán)評(píng)的主要評(píng)價(jià)因子有城市規(guī)模、城市布局、土地利用方式、基礎(chǔ)設(shè)施及產(chǎn)業(yè)發(fā)展等，并且除了傳統(tǒng)的環(huán)境污染影響外，還應(yīng)包括與可持續(xù)發(fā)展相關(guān)的影響。

本文研究了近年來蒲城縣的規(guī)劃以及環(huán)境質(zhì)量變化情況，以期為城市環(huán)境質(zhì)量的改善提供相應(yīng)的參考依據(jù)。

1 研究區(qū)概況

蒲城縣位于陜西省關(guān)中平原東北部，東經(jīng)109°20′17″～109°54′48″，北緯33°44′50″～35°10′30″，屬渭南市管轄[6]。作為渭南市面積大縣，蒲城縣總面積1585 km2，下設(shè)17個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)、359個(gè)村，總?cè)丝谶_(dá)80萬，為陜西省第二人口大縣。蒲城作為陜西歷史文化名城歷史悠久，境內(nèi)文物薈萃，自然資源豐富。

蒲城縣域規(guī)劃前期主要以中心城區(qū)、罕井區(qū)、孫鎮(zhèn)區(qū)、陳莊區(qū)、橋陵區(qū)以及荊姚鎮(zhèn)為發(fā)展對(duì)象，加快渭南市鹵泊灘現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)綜合開發(fā)區(qū)的建設(shè)為中心。中期繼續(xù)強(qiáng)化中心城區(qū)、罕井區(qū)、孫鎮(zhèn)區(qū)、陳莊和省級(jí)重點(diǎn)鎮(zhèn)的區(qū)域中心功能中心城市以及省級(jí)重點(diǎn)鎮(zhèn)，重點(diǎn)發(fā)展興鎮(zhèn)、黨睦鎮(zhèn)等，因?yàn)樵摰貐^(qū)屬于具備一定經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)的縣級(jí)重點(diǎn)城鎮(zhèn)。遠(yuǎn)期重點(diǎn)任務(wù)則是發(fā)展其他城鎮(zhèn)，完善這些鎮(zhèn)區(qū)的基礎(chǔ)設(shè)施以及公共服務(wù)設(shè)施，強(qiáng)化城鎮(zhèn)的服務(wù)職能，從而更好地發(fā)揮其聯(lián)系廣大農(nóng)村地域的橋梁作用，并帶動(dòng)農(nóng)村經(jīng)濟(jì)的發(fā)展[7]。

2 研究方法和數(shù)據(jù)來源

一般以熵值的特點(diǎn)來劃分評(píng)價(jià)指標(biāo)的離散度。熵值越大，離散度越大，即指標(biāo)的影響度就較大[8]。在綜合評(píng)價(jià)研究中，通常利用熵值法評(píng)價(jià)指標(biāo)信息熵值的功用價(jià)值。由于熵值法中需要使用對(duì)數(shù)，負(fù)值不能直接參與該過程來計(jì)算，因此要對(duì)某些極端值做必要的轉(zhuǎn)變。本文利用標(biāo)準(zhǔn)化法對(duì)數(shù)據(jù)做出預(yù)處理，通過得出的標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)，計(jì)算各個(gè)指標(biāo)的權(quán)重值，再根據(jù)相應(yīng)公式計(jì)算出綜合評(píng)價(jià)值，使得熵值法更具合理性和普遍性，即熵值法的優(yōu)化。本文的各項(xiàng)數(shù)據(jù)來源于《蒲城縣國民經(jīng)濟(jì)與社會(huì)發(fā)展公告》(2011～2015)、《蒲城縣政府工作報(bào)告》以及《渭南市統(tǒng)計(jì)年鑒》(2011～2015)。計(jì)算過程如下：

(1)對(duì)各指標(biāo)同度量化，模擬第i個(gè)方案第j項(xiàng)評(píng)價(jià)指標(biāo)值Xij的標(biāo)準(zhǔn)值x。效益型指標(biāo)越大越優(yōu)，即為正向指標(biāo)[9]：

(1)

成本型指標(biāo)越小越優(yōu)，即為逆向指標(biāo)[9]：

(2)

其中，x為同度量化后的指標(biāo)值；Xmax、Xmin分別為評(píng)價(jià)指標(biāo)的最大值和最小值。

(2)計(jì)算第i個(gè)方案第j項(xiàng)指標(biāo)值的比重[10]：

(3)

其中，n為指標(biāo)數(shù)。

(3)推算各指標(biāo)熵值ei[10]：

(4)

(4)推算不同指標(biāo)間的差異系數(shù)。若熵值越小，則指標(biāo)間的gi就較大，即指標(biāo)比較重要。計(jì)算公式為[10]：

gi=1-ei

(5)

(5)定義權(quán)重值[10]：

(6)

3 結(jié)果與分析

3.1構(gòu)建評(píng)價(jià)指標(biāo)體系

“驅(qū)動(dòng)力—壓力—狀態(tài)—影響—響應(yīng)”(DPSIR)模型作為一種評(píng)價(jià)社會(huì)、經(jīng)濟(jì)和環(huán)境可持續(xù)發(fā)展的指標(biāo)體系[11]，從系統(tǒng)分析的角度看待人和環(huán)境系統(tǒng)的相互作用，較好地揭示了人類的社會(huì)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)與環(huán)境系統(tǒng)狀態(tài)的因果關(guān)系為基礎(chǔ)[12]。由于DPSIR模型具有綜合性、整體性、系統(tǒng)性和靈活性的優(yōu)點(diǎn)[13]，并且適用于評(píng)價(jià)比較復(fù)雜的環(huán)境系統(tǒng)，因此選擇該模型，從5個(gè)準(zhǔn)則層19個(gè)指標(biāo)層構(gòu)建蒲城縣域規(guī)劃環(huán)境影響評(píng)價(jià)指標(biāo)體系(表1)。

表1 蒲城縣域規(guī)劃環(huán)境影響評(píng)價(jià)指標(biāo)體系

3.2確定指標(biāo)權(quán)重

通過熵值法計(jì)算各指標(biāo)的權(quán)重(表2)。

3.3計(jì)算綜合得分值

利用綜合指數(shù)法計(jì)算綜合評(píng)價(jià)值。根據(jù)各項(xiàng)指標(biāo)對(duì)環(huán)境產(chǎn)生的正負(fù)面影響，將指標(biāo)分別分為正向指標(biāo)和負(fù)向指標(biāo)。正向指標(biāo)：C1、C3、C6、C8、C9、C10、C17、C18、C19；負(fù)向指標(biāo)：C2、C4、C5、C7、C11、C12、C13、C14、C15、C16。

計(jì)算綜合評(píng)價(jià)值,公式如下[10]：

(7)

其中，wi為第一個(gè)正向指標(biāo)的權(quán)重；pij為第i個(gè)正向指標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)化值；wk為第k個(gè)負(fù)向指標(biāo)的權(quán)重；1-pij為第k個(gè)負(fù)向指標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)化值。

根據(jù)表2所求標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)、權(quán)重以及公式(7)，對(duì)蒲城縣域規(guī)劃環(huán)境影響進(jìn)行評(píng)價(jià)(表3)。

表2 蒲城縣域規(guī)劃DPSIR評(píng)價(jià)指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)及權(quán)重

表3 2015年蒲城縣域規(guī)劃環(huán)境影響綜合評(píng)價(jià)

則2015年綜合評(píng)價(jià)值為：

同理，2011～2015年綜合評(píng)價(jià)值計(jì)算結(jié)果如表4所示。

表4 2011～2015年蒲城縣域規(guī)劃環(huán)境影響綜合評(píng)價(jià)值

3.4結(jié)果分析

3.4.1 權(quán)重分析 “驅(qū)動(dòng)力”指標(biāo)方面，人均GDP和城鎮(zhèn)化率的熵權(quán)值最大為0.052，其次為總?cè)丝?.041，表明社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和城鎮(zhèn)化水平對(duì)環(huán)境質(zhì)量變化具有較強(qiáng)的影響作用；“壓力”指標(biāo)方面，燃煤量和第二產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值的熵權(quán)值較大分別為0.064和0.063，說明環(huán)境質(zhì)量的下降，燃煤量和工業(yè)產(chǎn)值的增加對(duì)規(guī)劃環(huán)境的影響比較突出；“狀態(tài)”指標(biāo)方面，環(huán)境質(zhì)量二級(jí)以上天數(shù)的熵權(quán)值最大為0.064，說明環(huán)境質(zhì)量對(duì)生活環(huán)境質(zhì)量的影響最大；“影響”指標(biāo)方面，PM2.5的熵權(quán)值最大為0.057，說明可吸入顆粒物隨環(huán)境質(zhì)量的改變最為突出；社會(huì)“響應(yīng)”方面，城鎮(zhèn)、農(nóng)村人均居住面積的熵權(quán)值最大為0.054和0.055，表明城鎮(zhèn)、人均居住面積的改變對(duì)環(huán)境質(zhì)量的提高作用較大。綜上所述，通過保證規(guī)劃環(huán)境、提高林地面積、提高社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平和城鎮(zhèn)化率、控制燃煤量以及PM2.5的降低等措施，對(duì)蒲城縣的規(guī)劃環(huán)境影響持續(xù)提升有重要作用。

3.4.2 綜合評(píng)價(jià)值分析 從圖1中可以看出，2011～2013年環(huán)境質(zhì)量整體下降，2013～2014年環(huán)境質(zhì)量開始大幅上升，2014～2015年又開始下降。分析相關(guān)數(shù)據(jù)可知，2011～2012年燃煤量、發(fā)電量以及PM2.5等負(fù)向指標(biāo)數(shù)據(jù)上升幅度較大，因此綜合評(píng)價(jià)值下降了0.04。2012～2013年綠化率、燃煤量等正負(fù)向指標(biāo)數(shù)據(jù)變化幅度較小，因此綜合評(píng)價(jià)值下降幅度不大。2013～2014年，正向指標(biāo)造林面積、城鎮(zhèn)化率以及負(fù)向指標(biāo)燃煤量、發(fā)電量的原始數(shù)據(jù)分別上升和下降，是環(huán)境質(zhì)量大幅上升的主要原因。2014～2015年，負(fù)向指標(biāo)PM2.5、二氧化硫數(shù)據(jù)上升，造林面積數(shù)據(jù)的下降，導(dǎo)致環(huán)境質(zhì)量下降。綜上所述，環(huán)境綜合評(píng)價(jià)值隨正負(fù)向指標(biāo)的變化而改變，蒲城5年內(nèi)綜合評(píng)價(jià)值最大0.517，最小0.461，相差0.056，2011～2015年下降了0.05，表明環(huán)境質(zhì)量整體下降并且變化幅度很小。

4 結(jié)論

目前在國內(nèi)規(guī)劃環(huán)境影響評(píng)價(jià)屬于起步階段，仍處于新的領(lǐng)域，還沒有形成一致的、規(guī)范的、完善的規(guī)劃環(huán)評(píng)指標(biāo)體系[14]。因此，對(duì)于規(guī)劃環(huán)評(píng)，建立一套相對(duì)穩(wěn)定實(shí)用的指標(biāo)體系有著十分重要的作用，規(guī)劃實(shí)施后的環(huán)境影響可以通過這套評(píng)價(jià)指標(biāo)科學(xué)地、完整地呈現(xiàn)出來[15]。本文在借鑒國內(nèi)外規(guī)劃環(huán)境影響評(píng)價(jià)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，以陜西省蒲城縣規(guī)劃環(huán)評(píng)為例，基于DPSIR模型，從驅(qū)動(dòng)力、壓力、狀態(tài)、影響、響應(yīng)等方面，構(gòu)建了規(guī)劃環(huán)境評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，采用熵值法確定了各單項(xiàng)指標(biāo)的權(quán)重值，利用綜合指數(shù)法對(duì)規(guī)劃的環(huán)境影響進(jìn)行了綜合評(píng)價(jià)，5年內(nèi)的平均綜合評(píng)價(jià)值是0.489，在5年內(nèi)環(huán)境質(zhì)量變化稍有波動(dòng)且幅度較小，其中，燃煤量、PM2.5以及城鎮(zhèn)化率所占比重較大，5年內(nèi)的環(huán)境質(zhì)量隨著各指標(biāo)的不同呈現(xiàn)出不同的趨勢(shì)，但整體呈下降趨勢(shì)。

圖1 2011～2015年蒲城縣域規(guī)劃環(huán)境影響綜合評(píng)價(jià)

[1] 趙姍姍.縣級(jí)土地利用總體規(guī)劃環(huán)境影響評(píng)價(jià)研究：以和林格爾縣為例[D].呼和浩特：內(nèi)蒙古師范大學(xué),2013.

[2] 彭應(yīng)登,王華東.累積影響研究及其意義[J].環(huán)境科學(xué),1997,1(8):86-88.

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[5] 楊潔,畢軍,顧朝林,等.城市規(guī)劃的環(huán)境影響評(píng)價(jià)研究初探[J].環(huán)境污染與防治,2004,10(6):465-467.

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(責(zé)任編輯：管珊紅)

EnvironmentalImpactAssessmentofPuchengCounty-levelPlanningBasedonEntropy-weightDPSIRModel

ZHANG Yan, ZHANG Dong, PAN Yan-jie

(College of Urban and Rural Planning and Architectural Engineering, Shangluo University, Shangluo 726000, China)

Based on DPSIR model, the index system for environmental impact assessment of Pucheng county-level planning was built, and the weight of each index was determined by using entropy value method. The environmental impact of Pucheng county-level planning during 2011～2015 was comprehensively assessed by utilizing comprehensive index method. The results showed that: during 2011～2015, the negative indexes fire-coal quantity, PM2.5and the second industry had a greater impact on the environment; the positive indexes GDP per capita, afforestation area and so on better improved the environmental quality; in the studied five years, the maximum value of comprehensive assessment was 0.517, and the minimum value was 0.461, indicating small variations in environmental quality.

Planning; Environmental impact assessment; Pucheng county; DPSIR

X820.3

A

1001-8581(2017)12-0121-04

2017-07-25

陜西省教育廳專項(xiàng)科研項(xiàng)目(16JK1237)；商洛學(xué)院教改項(xiàng)目(14jyjx113)。

張妍(1982—)，女，陜西長安人，副教授，主要從事景觀生態(tài)與城鄉(xiāng)發(fā)展研究。