自然資源調(diào)查監(jiān)測數(shù)據(jù)分析評價體系的完善與應(yīng)用

何麗華，成亦銘*，於新國，覃學(xué)洪

（1 湖北省地理國情監(jiān)測中心，湖北 武漢 430071）

為進(jìn)一步健全自然資源監(jiān)管體制，切實履行自然資源統(tǒng)一調(diào)查監(jiān)測職責(zé)，自然資源部組織編制了《自然資源調(diào)查監(jiān)測數(shù)據(jù)評價指標(biāo)體系（2021 版）》和《自然資源調(diào)查監(jiān)測數(shù)據(jù)評價技術(shù)指南（試點文件）》（以下簡稱“技術(shù)指南”），并在全國范圍內(nèi)選取試點區(qū)域?qū)χ笜?biāo)體系和評價技術(shù)方法進(jìn)行驗證和完善。本文以湖北省某地級市為試驗區(qū)，結(jié)合區(qū)域自然資源特色與管理要求，對評價指標(biāo)體系和技術(shù)方法進(jìn)行了優(yōu)化和完善。應(yīng)用驗證結(jié)果表明，完善后的指標(biāo)體系和評價方法能更好地反映地方特色和管理特點，對其他地區(qū)開展類似工作具有借鑒意義。

近年來不少學(xué)者從多個方面對自然資源綜合分析評價的理論和方法進(jìn)行了系列研究[1-10]。這些研究分別從理論與實踐的角度對自然資源綜合分析評價的方法進(jìn)行探索，但當(dāng)前理論研究缺乏實證數(shù)據(jù)驗證，而實踐研究多圍繞某一特定方面開展評價，對人類活動與自然資源和生態(tài)環(huán)境相互作用的關(guān)聯(lián)分析相對較少。本文以前人理論研究為基礎(chǔ)，在試驗區(qū)開展評價指標(biāo)體系與評價方法的應(yīng)用與完善。

1 評價指標(biāo)體系的優(yōu)化

1.1 指標(biāo)體系優(yōu)化的原則

《自然資源調(diào)查監(jiān)測數(shù)據(jù)評價指標(biāo)體系（2021版）》和《自然資源調(diào)查監(jiān)測數(shù)據(jù)評價技術(shù)指南（試點文件）》基于PSIR模型原理，構(gòu)建了自然資源調(diào)查監(jiān)測數(shù)據(jù)評價指標(biāo)體系。該指標(biāo)體系由51個基礎(chǔ)指標(biāo)和28 個綜合指標(biāo)構(gòu)成，可全面評價土地、森林、草地、濕地、水等自然資源的數(shù)量和質(zhì)量、保護(hù)利用、生態(tài)環(huán)境影響和綜合治理情況。但在開展具體工作時，還需要結(jié)合評價區(qū)域的自然資源特色和管理需求進(jìn)行優(yōu)化，體現(xiàn)評價工作的地域特性。本文主要基于以下原則，對原有的指標(biāo)體進(jìn)行優(yōu)化。

1）科學(xué)性。指標(biāo)應(yīng)能科學(xué)、合理反映評價對象的實際狀況。根據(jù)PSIR原理，構(gòu)建多指標(biāo)體系時，評價的目標(biāo)層、準(zhǔn)則層和指標(biāo)層應(yīng)該形成科學(xué)的體系，確保評價結(jié)果科學(xué)合理可解釋。

2）系統(tǒng)性。應(yīng)注重指標(biāo)之間的內(nèi)在聯(lián)系，保證評價指標(biāo)體系兼具綜合性與層次性，降低指標(biāo)冗余。

3）可操作性。充分考慮評價指標(biāo)的數(shù)據(jù)可獲得性，同等條件下優(yōu)先選擇容易量化計算的指標(biāo)。對于數(shù)據(jù)獲取困難的指標(biāo)，應(yīng)在保證指標(biāo)體系內(nèi)容完整的前提下對指標(biāo)進(jìn)行刪減或替換處理。

4）典型性。自然資源類型不僅具有多樣性，而且在地理空間分布上具有差異性，不同區(qū)域的自然資源保護(hù)利用和管理也各有其特點，應(yīng)當(dāng)適量增加能體現(xiàn)地區(qū)自然稟賦及利用特色相關(guān)指標(biāo)，凸顯區(qū)域特點。

1.2 指標(biāo)體系調(diào)整的結(jié)果

基于上述指標(biāo)選取原則以及PSIR 模型基本原理，本文根據(jù)實驗區(qū)自然資源特色和管理需求，新構(gòu)建了指標(biāo)體系。具體指標(biāo)調(diào)整的內(nèi)容如下：

1）在原指標(biāo)體系指標(biāo)所劃分的“基礎(chǔ)指標(biāo)”和“綜合指標(biāo)”兩大指標(biāo)類型的基礎(chǔ)上，設(shè)置“解釋說明”型指標(biāo)，此類指標(biāo)不參與合成綜合指標(biāo)，僅用于反映自然資源數(shù)稟賦、開發(fā)利用與保護(hù)情況，提高評價結(jié)果的可解釋性。

2）對部分?jǐn)?shù)據(jù)獲取較困難的指標(biāo)進(jìn)行替換，包括生態(tài)功能與保護(hù)主題以及環(huán)境影響主題下的自然岸線保有率、土地沙化程度等指標(biāo)，采用生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值、土地脅迫指數(shù)等更具操作性的指標(biāo)進(jìn)行替代。

3）在壓力準(zhǔn)則層的指標(biāo)設(shè)置方面，原指標(biāo)體系采用“三區(qū)三線”與現(xiàn)狀建設(shè)用地、耕地、生態(tài)用地對比的結(jié)果作為衡量自然資源安全的依據(jù)。本文參考相關(guān)學(xué)者對資源環(huán)境承載力的研究，從發(fā)展需求與資源供給對比的角度出發(fā)，以人均建設(shè)用地、人均耕地、人均水資源量等指標(biāo)衡量資源的供需關(guān)系，評估區(qū)域發(fā)展對資源環(huán)境產(chǎn)生的壓力。

4）對原指標(biāo)體系中部分指標(biāo)的內(nèi)涵和計算方法進(jìn)行調(diào)整，使其能更好地反映自然資源開發(fā)利用與管理狀況，具體見2.1節(jié)。

5）原指標(biāo)體系將資源集約利用放于狀態(tài)準(zhǔn)則層，而本文認(rèn)為資源的集約利用是在發(fā)展需求不斷增長，而資源數(shù)量有限的前提下，為了實現(xiàn)可持續(xù)性發(fā)展而采取的一種應(yīng)對措施，因此將資源集約利用放于響應(yīng)準(zhǔn)則層，作為治理水平的評價內(nèi)容之一。

6）針對湖北省水系豐富的區(qū)域特點，增加與水資源開發(fā)利用保護(hù)相關(guān)基礎(chǔ)指標(biāo)，例如單位用水量GDP、廢污水入河量降低率等，反映水資源的利用效益以及水體保護(hù)力度。

2 指標(biāo)計算和評價方法完善

2.1 基礎(chǔ)指標(biāo)

絕大部分基礎(chǔ)指標(biāo)計算方法可根據(jù)其名稱和內(nèi)涵確定，個別計算方法不直觀或在原指標(biāo)體系基礎(chǔ)上做了調(diào)整的基礎(chǔ)指標(biāo)說明如下。

1）建設(shè)開發(fā)強(qiáng)度。該指標(biāo)用于反映實際建設(shè)開發(fā)的強(qiáng)度，主要參考了嚴(yán)金明[11]對省域狹義國土開發(fā)強(qiáng)度內(nèi)涵界定的相關(guān)研究，其與國土開發(fā)強(qiáng)度的區(qū)別在于分母由區(qū)域總面積替換為適宜開發(fā)建設(shè)土地的總面積。實際評價過程中主要考慮地形對開發(fā)建設(shè)的約束，將坡度15°以下的土地作為適宜開發(fā)建設(shè)土地，該坡度主要參考自《城鄉(xiāng)建設(shè)用地豎向規(guī)劃規(guī)范》CJJ 83-2016對各類建設(shè)用地的最大推薦坡度25%（換算為角度接近15°）。

2）生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值指數(shù)。生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值指數(shù)是指單位面積土地的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值，該價值的估算主要參考謝高地[12]以及張麗琴[13]等對生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值的研究，利用國土變更調(diào)查數(shù)據(jù)，結(jié)合不同類型用地的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)當(dāng)量因子表，從供給服務(wù)、調(diào)節(jié)服務(wù)、支持服務(wù)、文化服務(wù)4 個方面對區(qū)域單位面積土地的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值進(jìn)行估算。

3）道路網(wǎng)密度指數(shù)。道路網(wǎng)密度是評價道路設(shè)施建設(shè)情況的常用指標(biāo)[14]，考慮到道路的路面材質(zhì)、車道數(shù)等參數(shù)均會影響其通車能力，為了更準(zhǔn)確地反映區(qū)域道路基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)情況，結(jié)合數(shù)據(jù)可獲得性，本次評價以道路的車道數(shù)作為權(quán)重，計算道路的加權(quán)長度與區(qū)域總面積的比值作為道路網(wǎng)密度指數(shù)，反映道路建設(shè)情況。

4）非糧化耕地面積降低率。將原指標(biāo)“非糧化耕地比例”調(diào)整為“非糧化耕地面積降低率”，“比例”側(cè)重反映耕地種植非糧食作物的情況，屬于靜態(tài)的狀態(tài)評價，而“變化率”屬于動態(tài)的變化評價，能更好地反映耕地資源的監(jiān)管成效，與資源監(jiān)管這一評價主題更為契合。

5）新增水土流失治理面積占比。相較于原指標(biāo)以面積大小作為評價治理力度的依據(jù)，本次評價采用“占比”替代“面積”，考慮了不同地區(qū)生態(tài)環(huán)境本底狀況的差異，評價結(jié)果更具客觀性。

2.2 綜合指標(biāo)

由于對《技術(shù)指南》的基礎(chǔ)指標(biāo)進(jìn)行了調(diào)整，因此綜合指標(biāo)的合成方法也做了相應(yīng)調(diào)整，在《技術(shù)指南》提供的計算公式基礎(chǔ)上，參考蘇為華[15-16]等對綜合指標(biāo)合成方法的研究，結(jié)合評價目的，確定不同綜合指標(biāo)的合成方法，具體見表1。

表1 三級、四級指標(biāo)計算方法

表1 中，i為1、2、3、4、5、6 時分別代表耕地資源、建設(shè)用地資源、林地資源、水資源、草地資源、濕地資源；ai、bi、si、s、si0、s0分別為該類型資源的質(zhì)量折算系數(shù)、潛力修正值、資源面積、評價單元面積、全國范圍內(nèi)該類型資源的面積、全國面積。

在三級指標(biāo)的基礎(chǔ)上，繼續(xù)進(jìn)行指標(biāo)合成，得到二級指標(biāo)和一級指標(biāo)，對自然資源稟與開發(fā)利用保護(hù)狀況的關(guān)系進(jìn)行進(jìn)一步綜合評價。合成綜合指標(biāo)時，各指標(biāo)權(quán)重在《自然資源調(diào)查監(jiān)測數(shù)據(jù)評價技術(shù)指南（試點文件）》的基礎(chǔ)上，通過專家打分的方式最終確定。

3 應(yīng)用驗證結(jié)果分析

3.1 研究區(qū)概況

實驗區(qū)屬亞熱帶濕潤型大陸性季風(fēng)氣候，地勢東南高、西北低，山地、丘陵、崗地、平原兼而有之，共分為6個縣級行政區(qū)，A縣、B縣和C縣地處山區(qū)向平原過渡地區(qū)，經(jīng)濟(jì)發(fā)展?fàn)顩r相對較好，其中A縣為市政府駐地，而D 縣、E 縣和F 縣地處山區(qū)，經(jīng)濟(jì)發(fā)展?fàn)顩r相對較為薄弱。

3.2 數(shù)據(jù)及處理

3.2.1 數(shù)據(jù)來源

評價數(shù)據(jù)來源包括國土變更調(diào)查成果、地理國情監(jiān)測成果、森林資源年度監(jiān)測等自然資源調(diào)查監(jiān)測數(shù)據(jù)以及水資源公報，環(huán)境質(zhì)量狀況公報、水土保持公報、統(tǒng)計年鑒等行業(yè)部門專題資料。

3.2.2 指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)化

考慮數(shù)據(jù)分布特點以及評價需要，主要采用極差變換法和極值法進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理，部分特殊指標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)化方法如下：

1）人均城鎮(zhèn)建設(shè)用地面積、人均村莊建設(shè)用地面積、人均公共管理與公共服務(wù)用地面積、人均住宅用地面積。為了兼顧集約用地與生活舒適度的要求，此類人均用地指標(biāo)維持在某一特定范圍內(nèi)最佳，屬于狀態(tài)指標(biāo)。參考李研[17]等對湖北省縣域資源環(huán)境承載力的研究以及相關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)，在標(biāo)準(zhǔn)化時首先為不同范圍的人均用地面積設(shè)置不同分值，再利用極差變換法對打分后的結(jié)果進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理。

2）人均水資源量。參考賈紹鳳關(guān)于水資源安全的研究以及國際相關(guān)經(jīng)驗[18]，將人均水資源量超過3 000 m3的區(qū)域設(shè)定為不存在水資源短缺問題，其標(biāo)準(zhǔn)化結(jié)果直接設(shè)置為1，若地區(qū)人均水資源量小于3 000 m3，則采用極差變換法進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化，此時最大值按照3 000進(jìn)行處理。

3）生態(tài)環(huán)境狀況指數(shù)、土地脅迫指數(shù)、污染負(fù)荷指數(shù)。根據(jù)《生態(tài)環(huán)境狀況評價技術(shù)規(guī)范》HJ 192-2015的計算公式，其標(biāo)準(zhǔn)化方法均為指標(biāo)值/100。

3.3 實證結(jié)果分析

3.3.1 基礎(chǔ)指標(biāo)實證結(jié)果

與原指標(biāo)體系相比，調(diào)整后的指標(biāo)體系能更好地反映區(qū)域自然資源稟賦與利用保護(hù)情況，受限于篇幅，舉例說明如下。

1）建設(shè)開發(fā)強(qiáng)度。新增指標(biāo)建設(shè)開發(fā)強(qiáng)度能更好反映區(qū)域建設(shè)用地開發(fā)程度，實驗區(qū)各縣的國土開發(fā)強(qiáng)度與建設(shè)開發(fā)強(qiáng)度對比結(jié)果見圖1所示。

圖1 國土開發(fā)強(qiáng)度與建設(shè)開發(fā)強(qiáng)度對比

由圖2 可看出，若僅考慮國土開發(fā)強(qiáng)度，D 縣和E縣的開發(fā)強(qiáng)度較低，均不超過5%，顯示其后續(xù)仍有較大發(fā)展空間。但從建設(shè)開發(fā)強(qiáng)度上看，D 縣、E 縣和F 縣的建設(shè)開發(fā)強(qiáng)度已經(jīng)接近經(jīng)濟(jì)較好的A 縣，其實際建設(shè)開發(fā)強(qiáng)度已達(dá)到較高水平。主要是因為D縣和E 縣和F 縣的山地丘陵占比較高，大部分土地并不適宜建設(shè)開發(fā)，地形對后續(xù)發(fā)展空間有一定限制，應(yīng)做好用地集約。

圖2 單位面積建設(shè)用地GDP

2）建設(shè)用地利用效益。新增指標(biāo)單位工業(yè)用地工業(yè)增加值能反映區(qū)域工業(yè)用地效益情況，試驗區(qū)各縣的單位面積建設(shè)用地GDP和單位工業(yè)用地工業(yè)增加值如圖2和圖3所示。

圖3 單位面積工業(yè)用地 工業(yè)增加值

由圖3 可看出，各縣中建設(shè)用地利用效益較高的分別為B 縣、C 縣和A 縣，雖然A 縣為市政府駐地，但其建設(shè)用地利用效益僅排第3。而對比圖3 可看出，A 縣的工業(yè)用地利用效益明顯偏低，僅高于經(jīng)濟(jì)發(fā)展較為薄弱的D縣，反映出A縣存在較為明顯的低效工業(yè)用地問題，應(yīng)當(dāng)做好低效工業(yè)用地處置工作，提高建設(shè)用地經(jīng)濟(jì)效益。

3）糧食生產(chǎn)、經(jīng)濟(jì)效益與生態(tài)保護(hù)。新增指標(biāo)單位面積耕地糧食產(chǎn)量可綜合反映耕地糧食生產(chǎn)能力，試驗區(qū)各縣的單位面積耕地糧食產(chǎn)量見圖4 所示。由圖4 可看出，C 縣和E 縣耕地糧食產(chǎn)量較低，其中E 縣耕地以旱地為主，且平均坡度較大，耕地平均質(zhì)量不高，耕地糧食產(chǎn)量偏低較為合理，而C縣耕地以水田和水澆地為主，耕地平均質(zhì)量居試驗區(qū)首位，其耕地糧食綜合生產(chǎn)能力明顯與耕地稟賦不匹配，經(jīng)分析是因為C縣果蔬業(yè)較為發(fā)達(dá)，相當(dāng)比例的耕地被用于種植經(jīng)濟(jì)價值更高的非糧食作物，拉低了C縣耕地的糧食產(chǎn)量。查閱統(tǒng)計年鑒數(shù)據(jù)可知C縣的果蔬業(yè)產(chǎn)值明顯高于其他各縣，該數(shù)據(jù)與C縣較高比例的“非糧化”耕地形成印證。反映出耕地種植非糧食作物一方面雖然提高了經(jīng)濟(jì)效益，但另一方面也降低了糧食生產(chǎn)能力。此外，統(tǒng)計年鑒數(shù)據(jù)顯示C縣的化肥使用強(qiáng)度明顯高于其他各縣市區(qū)，而過量使用化肥會造成水體與土壤污染。圖5 是試驗區(qū)各縣的污染負(fù)荷指數(shù)，用于反映環(huán)境受納污染的程度，可看出C縣的污染負(fù)荷指數(shù)明顯高于其他縣，與之對應(yīng)的C縣是實驗區(qū)唯一水質(zhì)優(yōu)良比例未達(dá)到100%的縣。

圖4 單位面積耕地糧食產(chǎn)量

圖5 污染負(fù)荷指數(shù)

從多個相互關(guān)聯(lián)的指標(biāo)不難推斷，C 縣耕地資源稟賦優(yōu)異，為了追求經(jīng)濟(jì)效益，相當(dāng)比例的耕地被用于種植經(jīng)濟(jì)作物，并通過大量使用化肥保證作物產(chǎn)量，同時也造成了環(huán)境污染。后續(xù)C縣應(yīng)當(dāng)做好經(jīng)濟(jì)發(fā)展-糧食保障-環(huán)境保護(hù)3個層面的平衡，避免過度追求經(jīng)濟(jì)利益而影響糧食安全與生態(tài)環(huán)境。

3.3.2 綜合指標(biāo)評價結(jié)果

實驗區(qū)各縣綜合指標(biāo)計算結(jié)果見表2 所示（指標(biāo)均經(jīng)過正向化）。

表2 試驗區(qū)自然資源調(diào)查監(jiān)測數(shù)據(jù)評價綜合指標(biāo)計算結(jié)果

根據(jù)表2結(jié)果，從自然資源稟賦與利用耦合協(xié)調(diào)的角度上看，實驗區(qū)各縣自然資源稟賦與利用的耦合協(xié)調(diào)度均達(dá)到了中級協(xié)調(diào)及以上，其中A 縣、B 縣和C縣達(dá)到了良好協(xié)調(diào)的等級。而從自然資源稟賦、利用與保護(hù)綜合情況上看，A 縣綜合評分最高，其次是B縣和C縣，而D縣、E縣和F縣評分相對較低，該結(jié)果與試驗區(qū)的地形起伏度呈現(xiàn)出較強(qiáng)的負(fù)相關(guān)關(guān)系。

結(jié)合各級綜合指標(biāo)評價結(jié)果與基礎(chǔ)指標(biāo)評價結(jié)果，不同縣自然資源稟賦與利用保護(hù)情況各有其特點。其中A縣自然資源稟賦、生活品質(zhì)都處于領(lǐng)先狀態(tài)，但自然資源承載壓力較大，主要是由于人口規(guī)模較大，人均資源量偏低，且人均農(nóng)村建設(shè)用地超標(biāo)問題較為明顯，此外其工業(yè)用地效益明顯偏低，低效工業(yè)用地問題應(yīng)引起重視。B 縣的自然資源承載壓力相對較高，其余各項綜合指標(biāo)總體處于中等偏上水平，需注意加強(qiáng)對撂荒耕地的監(jiān)管與水土流失治理力度。C 縣的自然資源利用效率居試驗區(qū)首位，但耕地“非糧化”問題、水資源集約利用問題以及地表水資源污染問題有待解決。D縣、E縣和F縣的優(yōu)勢自然資源為林草資源，其生態(tài)環(huán)境保護(hù)情況與資源綜合治理水平強(qiáng)于經(jīng)濟(jì)較發(fā)達(dá)的A 縣、B 縣和C 縣，但地形起伏、生態(tài)保護(hù)等因素限制了其自然資源開發(fā)利用，耕地、水等自然資源的利用效益偏低，且各項基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)較為薄弱。

4 結(jié) 論

本文結(jié)合試驗區(qū)自然資源特點與管理需求，對《技術(shù)指南》提供的指標(biāo)體系和分析評價方法進(jìn)行修改完善，實證結(jié)果顯示調(diào)整后的指標(biāo)體系和評價方法可操作性強(qiáng)，能較好地反映試驗區(qū)自然資源稟賦及開發(fā)利用與保護(hù)狀況以及存在的不足，可為湖北省自然資源監(jiān)測數(shù)據(jù)分析評價工作提供參考。后續(xù)計劃進(jìn)一步擴(kuò)大評價范圍，引入縱向?qū)Ρ?，并通過問卷調(diào)查、實地走訪等方式對評價結(jié)果合理性與準(zhǔn)確性做進(jìn)一步驗證。