基于DPSIR模型的土地利用總體規(guī)劃環(huán)境影響評價

梁田田 張永福 范宏 胡占森 李雪

摘要 以阿克蘇市為研究區(qū)域，在分析阿克蘇市土地利用現狀的基礎上，運用成對比較法確定主要環(huán)境影響因子，構建基于DPSIR模型的評價指標體系，運用AHP計算各指標權重，以此來分析該規(guī)劃實施對阿克蘇市環(huán)境造成的影響。結果表明，土地利用規(guī)劃的實施對阿克蘇市的生態(tài)環(huán)境有著改善的作用，促進了當地可持續(xù)發(fā)展。并且可以找出權重較大的指標有針對性地采取措施為土地利用總體規(guī)劃的實施提供決策依據，并且為下一次土地利用規(guī)劃定制提供一定的建議。

關鍵詞 土地利用規(guī)劃;環(huán)境影響評價;AHP;DPSIR;阿克蘇市

中圖分類號 F301.2文獻標識碼 A

文章編號 0517-6611（2019）14-0083-05

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2019.14.026

開放科學（資源服務）標識碼（OSID）：

Abstract Taking Aksu as a research area，based on the analysis of the status quo of land use in Aksu，we used pairwise comparison method to determine the main environmental impact factors，then constructed an evaluation index system based on DPSIR model and calculated the weight of each indicator using AHP in order to analyze the impact of the implementation of the plan on the environment of Aksu City.The results showed that the implementation of land use planning has improved the ecological environment of Aksu and promoted local sustainable development.It was possible to identify indicators with large weights and took targeted measures to provide decisionmaking basis for the implementation of the overall land use planning and provide some suggestions for the next customization of land use planning.

Key words Land use planning;Environmental impact assessment;AHP;DPSIR;Aksu City

作者簡介 梁田田（1996—），女，山西吉縣人，碩士研究生，研究方向：土地利用與土地規(guī)劃。*通信作者，副教授，碩士生導師，從事土地利用與土地規(guī)劃研究。

收稿日期 2019-01-10

土地利用總體規(guī)劃環(huán)境影響評價（environmental impact assessment in land use planning，LUPEA）被定義為各級政府及部門在進行土地利用現狀的基礎上，在社會經濟影響時考慮其環(huán)境因素，對規(guī)劃實施可能會造成的環(huán)境影響進行全面的分析、預測和評估，從其根源上總體地控制其環(huán)境問題產生的方法和制度[1]。進行環(huán)境影響評價的目的是讓決策者清楚地認識到該規(guī)劃實施后可能會造成的后果，讓決策者在全面了解該后果的基礎上采取保護、恢復和減輕其不良影響的措施。

土地利用即是人們利用一些先進亦或傳統(tǒng)的方式，根據土地固有的自然屬性及其規(guī)律，來對土地進行一系列的活動來達到一定的目的[2]。由于社會經濟的高速發(fā)展，土地利用的結構和形式都日趨復雜，由此帶來的對土地生物生態(tài)系統(tǒng)以及環(huán)境的影響也越來越嚴重[3]。因此，對土地利用總體規(guī)劃環(huán)境影響評價大致可分為2類：一是總結上一輪的土地利用總體規(guī)劃的實施對環(huán)境造成的影響;二是對本輪規(guī)劃的實施結果進行預測，得出其對“社會-經濟-環(huán)境”大環(huán)境的一個綜合影響程度，進行方案對比來判斷出多種方案的可行性，提出一些可行的措施，使得對方案做出及時的調整[4]。

就評價方法來說，不同專家學者所用到的方法也不盡相同，有指標法、層次分析法、多因素分析法、空間格局分析法等多種方法可供參考[1]。筆者在對新疆阿克蘇市土地利用與生態(tài)環(huán)境現狀和上輪的規(guī)劃實施造成的后果進行綜合分析的基礎上，結合本輪規(guī)劃內容，識別出主要的環(huán)境因素，建立適合本地區(qū)的評價指標模型。對于評價指標的權重，該研究采取了采用定性判斷和定量計算相結合的層次分析法來確定。用DPSIR模型進行評價分析，利用加權求和法得出評價分值。對阿克蘇市新一輪土地利用總體規(guī)劃實施后可能產生的生態(tài)環(huán)境影響進行分析、預測和評價，提出恰當的措施來保障規(guī)劃實施對環(huán)境的負面影響降至最小，目的是促進土地資源的可持續(xù)利用，對規(guī)劃實施具有參考作用。

1 數據來源與研究方法

1.1 研究區(qū)概況 阿克蘇市坐落于新疆中部、塔里木盆地西北部、天山南麓山前沖積平原和阿克蘇沖積三角洲平原之上，其東西長達199 km，南北距離達到213 km，面積為18 369.90 km2。地理坐標為79°39′～82°01′E、39°31′～41°27′N。阿克蘇市地處中緯度亞歐大陸腹地，屬于典型的暖溫帶荒漠干旱氣候[5]：四季分明，晝夜溫差較大，春季升溫慢而秋季降溫很快，最高溫可達40.7 ℃，與此同時，最低溫可達-27.3 ℃。2015年人口統(tǒng)計數據顯示，阿克蘇市人口數量達到253.05 萬，人口密度137.75人/km2，其中包括城鎮(zhèn)人口83.04萬，城鎮(zhèn)化水平為32.82%[6]。

1.2 數據來源 選取2009、2014以及2020年（規(guī)劃）的指標數據，所用到的數據來自《阿克蘇統(tǒng)計年鑒》《阿克蘇市土地利用總體規(guī)劃》、新疆統(tǒng)計網等。

1.3 研究方法 根據前人經驗，該研究借鑒了DPSIR模型框架以及相關的指標建立了評價體系，對阿克蘇市土地利用總體規(guī)劃的環(huán)境影響進行評價[7]。

1.3.1 評價指標體系建立的原則。

（1）預測性和科學性原則。選取的指標必須有客觀事實為支撐，具有豐富的科學內涵。指標的科學含義必須清晰且明確，能較好地對未來發(fā)生的狀況做出預測。

（2）綜合性和成分性原則。土地利用總體規(guī)劃環(huán)境影響評價指標應把與規(guī)劃相關的指標進行綜合考慮，與此同時，指標還需具有主要構成，篩選出具有代表性的主成分指標作為代表來進行規(guī)劃環(huán)境影響評價。

（3）資料易獲取與可操作性原則。所選取的指標應該是容易獲取的，得到的數據易于表達和運算，具有可對比性。

（4）時間、時空敏感性原則。所選的指標存在一個特性，其在一定的時間范圍內具有較大的效力，但是若超過或者沒有到達這個時間，其代表性就會減弱甚至消失。

（5）動態(tài)性原則。土地利用總體規(guī)劃環(huán)境影響評價貫穿了土地規(guī)劃實施的整個過程，為了使不同階段的情況具有可比性，就要求所選取的指標具有一定的穩(wěn)定性[2]。

1.3.2 指標體系構建。該研究借鑒DPSIR模型來進行環(huán)境影響評價。根據上述環(huán)境影響識別的結果，同時參考阿克蘇市的土地利用現狀以及生態(tài)現狀，來構建阿克蘇市土地利用規(guī)劃環(huán)境影響評價的指標體系[8]。該指標體系一般分為3部分：總目標層，即土地利用總體規(guī)劃環(huán)境影響度A;準則層，即根據環(huán)境影響識別找出來的主題與目標，此文選取環(huán)境驅動力（B1）、環(huán)境壓力（B2）、環(huán)境狀態(tài)（B3）、環(huán)境影響（B4）、環(huán)境響應（B5）來作為指標;指標層，即是可以對環(huán)境目標進行具體反映的多項指標，如表1所示[9]。

1.3.3 主要環(huán)評指標及其權重確定。選取類比調查法、以及專家打分法篩選出主要的環(huán)評指標，對其進行定性排序，并利用成對比較法來獲取各指標的相對權重。然后采用層次分析法（AHP）來對各項指標的權重進行定量確定[8]。

2 結果與分析

2.1 阿克蘇市土地利用分析

2.1.1 阿克蘇市土地利用現狀。通過對阿克蘇市2014年土地利用現狀進行調查得知，阿克蘇市全市土地面積總計1 356 314.83 hm2。其中，農用地約占325 125.14 hm2，占全市總面積的23.97%;建設用地面積達到22 905.91 hm2，占比為1.69%。阿克蘇市土地利用具有以下3個特點：后備土地資源豐富，水資源利用率低;土地利用地域差異顯著;由于自然環(huán)境因素和區(qū)位條件等因素影響，各縣市之間土地生產力水平差異明顯。從表2中可清楚地得知阿克蘇市土地利用現狀呈現出利用類型多樣的特點。

2.1.2 阿克蘇市土地利用規(guī)劃。

阿克蘇市土地利用總體規(guī)劃在編制過程中嚴格遵守了我國與土地相關的法律法規(guī)，以促進該地區(qū)可持續(xù)發(fā)展為總目標進行編制。在促進當地可持續(xù)發(fā)展的前提下，保障資源的供給以及經濟的穩(wěn)定增長，使得生態(tài)-社會-經濟協調發(fā)展。阿克蘇市土地利用規(guī)劃科學的統(tǒng)籌安排各類用地，使每一類地物都能發(fā)揮其最大效益[10]。其不僅要切實地保護耕地保有量，而且還需要對建設用地面積進行嚴格的把控。實施規(guī)劃的最終目的是協調經濟、社會和生態(tài)三者之間的用地矛盾，建立起符合阿克蘇市土地資源可持續(xù)利用體系，建成資源節(jié)約型和環(huán)境友好型社會[11]。阿克蘇市土地利用總體規(guī)劃以2009年為基準年，2020年為規(guī)劃目標年[1]。

2.1.3 阿克蘇市土地利用結構調整。土地利用結構經過長時期的發(fā)展，被定義為各種土地類型在某個區(qū)域內的組合方式以及其比例關系。就其定義而言，它可以反映各類土地資源在國民經濟中所占的比重。阿克蘇市土地利用結構調整如表3所示。

2.2 阿克蘇市土地利用總體規(guī)劃的環(huán)境影響識別 環(huán)境影響是指人類活動（經濟活動、政治活動和社會活動）導致的環(huán)境變化以及由此引起的對人類社會的環(huán)境效應[12]。環(huán)境影響識別需要找出所有受影響的環(huán)境因素，尤其受到不利影響的環(huán)境因素。由于每個因素的重要性必過不一樣，并不需要考慮每一個因素。因此環(huán)境影響識別的任務即為檢驗總體規(guī)劃實施過程中所有預期的環(huán)境影響因子，對得到的因子進行分析、預測和評價。在一系列篩選后，可以對不重要的因子進行簡化和省略，進行這一步操作可以降低環(huán)境影響評價的執(zhí)行成本[13]。

2.2.1 識別土地利用規(guī)劃中與環(huán)境關系密切相關的內容。在進行土地利用規(guī)劃與環(huán)境相關的內容識別時，得出以下結論。阿克蘇市在該方面所包括的內容主要包括2個：一是土地利用的規(guī)劃及方針;二是土地利用結構的調整以及分區(qū)。土地利用結構調整以及分區(qū)又囊括了多方面內容，例如農用地的結構調整、建設用地的利用、規(guī)劃與布局還包括生態(tài)保護區(qū)和其他用地的規(guī)劃分區(qū)。由此可得知與規(guī)劃經濟有關的行為有以下內容：農用地向建設用地的不斷轉化，自然保留地轉化為建設用地，耕地、交通水利用地和城鄉(xiāng)建設用地的增加等。

合計Total100100100

2.2.2 規(guī)劃經濟行為對環(huán)境的影響分析。土地利用總體規(guī)劃的實施會對阿克蘇市的生態(tài)環(huán)境等帶來一定影響，表現在5個方面[1]。

（1）農用地轉化為建設用地在一定程度上會增加工業(yè)廢水以及各種污水、污染性氣體的排放，例如二氧化硫和二氧化碳的排放量會隨著建設用地的增加而加大。該現象則會造成原有生態(tài)景觀的破壞，如果不加以管理，甚至會對生物多樣性造成很大的威脅。

（2）自然保留地向其他類型用地的轉化對生境也會造成一定的影響。該行為會使原生、次生植被以及人工植被覆蓋量大大減少和退化，景觀多樣性會隨之降低，造成的后果即為動植物生存的空間不斷減少，嚴重者可能會加劇土壤侵蝕和水土流失。

（3）交通用地的增加會對生態(tài)系統(tǒng)造成影響。交通用地，如公路、鐵路等，經常會成為生物之間進行交流的阻礙。交通用地增多有著多方面的影響，例如將動植物的生境分隔開，阻礙動物的遷徙和植物孢粉的傳遞;建設用地的增加還會帶來城鎮(zhèn)化效應，公路兩側會產生更多的人類活動，造成道路兩側的農田被侵占現象。

（4）水利建設用地的增加表明了人們可以更加合理地對水資源進行分配與利用，同時也可以表明各種水利工程，如水利水電、農田灌溉工程的進一步實施。但是水利建設用地增加也存在一些弊端，最大的弊端則為無法涵養(yǎng)水源，不能儲存水分來供養(yǎng)水生生物，從而對生物多樣性造成威脅。

（5）植被和森林覆蓋率的增加對生態(tài)環(huán)境來說具有莫大的益處。退耕還林不僅可以涵養(yǎng)水源，使水分得以保存，增加生物多樣性，改善流域氣候，同時使地下水位保持在一定限度不減少[14]。

2.2.3 編制環(huán)境影響識別表。根據以上分析編制規(guī)劃環(huán)境影響識別表（表4）。

2.3 土地規(guī)劃環(huán)境影響評價指標權重結果分析

2.3.1 成對比較法確定主要的環(huán)評指標。由于成對比較法具有較高的精確性、保序性、穩(wěn)定性和可依賴程度，在對該區(qū)域的生態(tài)環(huán)境問題有一定的了解之后可以選取成對比較法來進行主要指標的選取[15]。成對比較法的基本實現步驟如下：首先，根據每一個指標對環(huán)境的影響程度構造定性的排列矩陣，該重要性是通過調查訪問以及專家打分法獲得的，重要性較大的賦值“1”，重要性較小的則為“0”[16]。然后根據該比值構造一個判斷矩陣。最后，求出矩陣的主特征值和主特征向量[17]。

由表5可知，相對較重要的指標有人口數量C1、人均GDP C2、土地墾殖率C5、土地利用率C6、人均城鎮(zhèn)工礦用地C7、生物多樣性指數C8、水土流失率C9、森林覆蓋率C11、廢氣排放量C13、工業(yè)廢水排放量C15、水土流失治理率C16、基本農田保護面積C17，其他指標對阿克蘇市土地利用規(guī)劃相對重要性較小。定性排序后的評價指標體系見表6。

2.3.2 層次分析法確定指標的相對權重。在上述過程中，通過專家打分法以及成對比較法構造了判斷矩陣，接下來即需要通過層次分析法來對指標的相對權重進行確定。

層次分析法可以將復雜的問題分解為若干層次和若干因素，對各因素進行計算和比較，得到不同方案重要性程度的權重，為決策方案的選擇提供依據。其結合了定性與定量相結合的優(yōu)點[18]，計算步驟如下：

（1）明確問題，即明確問題的范圍、各因素以及各因素之間的關系等。

（2）建立層次模型結構，對與問題有關的要素進行分組，每一組作為一個層次，按最高層到最低層的順序排列起來。

（3）構造判斷矩陣。這一步驟是十分重要的，其主要任務是判定層次中各有關元素重要性程度的判斷。

（4）層次單排序。簡單來講，其是對于上層次中的某個元素而言，確定本層次與之有聯系的各元素重要性次序的權重值，這一步驟的意義在于為后續(xù)的層次總排序奠定基礎。

這一步驟可歸結為計算特征根和特征向量的過程。對于判斷矩陣B，計算滿足

式中，λmax為判斷矩陣B的最大特征根;W為對應于λmax的正規(guī)化特征向量;W的分量Wi 就是對應元素單排序的權重值[19]。

（5）層次總排序。該步驟即為利用同層次中層次單排序的結果，來計算針對上層次來說，本層次所有因素的重要性程度的權重。

（6）一致性檢驗。為了評價層次分析中的結果的一致性，則需要通過計算λmax，CI、CR來進行一致性檢驗[20]。

經檢驗，這些矩陣都具有滿意的一致性，從而可得出阿克蘇市土地利用規(guī)劃環(huán)境影響評價指標權重。各指標權重分布見表7。

綜合表7可以進行以下分析：阿克蘇市評價指標權重值最大為0.199 4，最小值為0.017 9，其平均值為0.084 2，由此可見，各項指標對于阿克蘇市生態(tài)環(huán)境的變化是具有一定的影響。在驅動力指標方面，人口數量與人均GDP權重相同，為0.199 4，表明社會資源經濟的發(fā)展對于土地利用變化具有較強的驅動作用;在壓力指標方面，土地利用率權重最大為0.153 3，其次為人均城鎮(zhèn)工礦用地，權重為0.090 3，最后為土地墾殖率，權重為0.056 9，這表明土地利用布局及資源配置對阿克蘇市的生態(tài)環(huán)境影響較大;在狀態(tài)方面，水土流失率權重最大，為0.539 6，其次生物多樣性指數權重稍遜于水土流失率，為0.297 0，最后是森林覆蓋率，其權重為0.163 4。這表明了水土保持以及植被覆蓋是十分重要的，生物多樣性對生態(tài)環(huán)境的影響也十分重要。在影響指標方面，廢氣排放量與工業(yè)廢水排放量具有相同的權重為0.054 8，三廢排放對當地生態(tài)環(huán)境的影響十分突出;在響應指標方面，水土流失治理率權重為0.035 9，基本農田保護面積權重為0.017 9，這表明水土流失的治理工作十分重要，同時基本農田的保護面積對阿克蘇市的生態(tài)環(huán)境影響較大。

4 結論

評價結果表明，阿克蘇市土地利用總體規(guī)劃（2010—2020年）符合國家要求，對阿克蘇市的環(huán)境、社會、生態(tài)、經濟可持續(xù)發(fā)展起到了良好的促進作用。根據研究結果，可以得出對阿克蘇市土地利用總體規(guī)劃環(huán)境影響較大的指標，以便于有關部門提出針對性的措施來進行完善。在規(guī)劃實施過程中，應當采取一些可以減少對環(huán)境有不利影響的行為措施，例如建立并完善土地利用的目標責任制、做好相關規(guī)劃與土地利用總體規(guī)化的銜接等，有利于加強規(guī)劃對土地利用的整體控制。合理地對土地利用進行布局，保障基本農田的面積和質量，嚴格控制建筑用地面積的增長，加強社會及公眾對環(huán)境保護的意識，增進公眾參與意識，接受大眾監(jiān)督，以上措施均對阿克蘇市土地利用總體規(guī)劃的實施有著促進作用。

參考文獻

[1] 王偉娜，宋戈，馮新偉.基于灰色關聯度的土地利用總體規(guī)劃環(huán)境影響評價：以河南省駐馬店市為例[J].國土資源情報，2012（2）：18-24.

[2] 王敏，董金瑋，鄭新奇，等.土地規(guī)劃環(huán)境影響評價指標體系的構建[J].水土保持研究，2008，15（1）：142-144，147.

[3] 呂昌河，賈克敬，冉圣宏，等.土地利用規(guī)劃環(huán)境影響評價指標與案例[J].地理研究，2007，26（2）：249-257.

[4] 劉勇，劉秀華，周佳松.土地利用規(guī)劃環(huán)境影響層次分析和熵技術評價[J].中國土地科學，2005，19（2）：9-13.

[5] 王雪梅，柴仲平，武紅旗，等.阿克蘇市耕地地力評價與改良利用研究[J].水土保持通報，2013，33（1）：162-166.

[6] 高希瑞，張永福，董煜，等.新疆阿克蘇市土地利用總體規(guī)劃實施評價[J].新疆農業(yè)科學，2009，46（1）：161-166.

[7] 周嘉，高丹，常琳娜.生態(tài)系統(tǒng)服務功能評估在土地利用總體規(guī)劃環(huán)境影響評價中的應用：以黑龍江省大慶市為例[J].經濟地理，2011，31（6）：1014-1018.

[8] 曲長祥，劉瑩，蘇志國，等.基于DPSIR模型的土地利用規(guī)劃環(huán)境影響評價研究[J].東北農業(yè)大學學報，2014，45（5）：122-128.

[9] 居玲華，石培基.基于Markov和GM（1，1）模型的土地利用結構預測[J].農業(yè)系統(tǒng)科學與綜合研究，2009，25（2）：138-141，146.

[10] 李釗，張永福，張景路.干旱區(qū)綠洲縣域土地利用規(guī)劃中土地生態(tài)安全預測：以新疆阿瓦提縣為例[J].水土保持研究，2014，21（6）：148-151，157.

[11] 吳文婕，石培基，胡巍.基于土地利用/覆被變化的綠洲城市土地生態(tài)風險綜合評價：以甘州區(qū)為例[J].干旱區(qū)研究，2012，29（1）：122-128.

[12] 張小虎，雷國平，張居峰.土地利用總體規(guī)劃的環(huán)境影響評價研究：以黑龍江省為例[J].國土資源科技管理，2006，23（6）：48-52.

[13] 史寶忠.建設項目環(huán)境影響評價[M].北京：中國環(huán)境科學出版社，1999：153-159.

[14] 劉瑩.基于DPSIR模型的鄭州市土地利用總體規(guī)劃環(huán)境影響評價[D].哈爾濱：東北農業(yè)大學，2014：1-48.

[15] 馬鵬舉，朱東波，丁玉成，等.基于模糊層次分析方法（F-AHP）的盟員優(yōu)化選擇算法[J].西安交通大學學報，1999，33（7）：108-110.

[16] 楊期勇，陶春元，湯明，等.基于排列成對比較法的城市生態(tài)適宜度評價與分析：以共青數字生態(tài)城為例[J].生態(tài)經濟，2012（12）：161-164.

[17] 盧嬌麗，鄭家恒.基于成對比較的關鍵詞權重計算與主題詞抽取[J].山西大學學報（自然科學版），2005，28（1）：29-32.

[18] 張征.環(huán)境評價學[M].北京：高等教育出版社，2004：421-422.

[19] 豐偉，楊學堂.基于熵權和改進AHP法的模糊優(yōu)選方法[J].三峽大學學報（自然科學版），2004，26（6）：481-483.

[20] 徐建華.計量地理學[M].北京：高等教育出版社，2014：234-239.