曲長祥，劉瑩,2，蘇志國

（1.東北農業(yè)大學資源與環(huán)境學院，哈爾濱 150030；2.河南省核工業(yè)地質局，鄭州 450002；3.河南農業(yè)大學林學院，鄭州 450002）

基于DPSIR模型的土地利用規(guī)劃環(huán)境影響評價研究

曲長祥1，劉瑩1,2，蘇志國3

（1.東北農業(yè)大學資源與環(huán)境學院，哈爾濱 150030；2.河南省核工業(yè)地質局，鄭州 450002；3.河南農業(yè)大學林學院，鄭州 450002）

文章以鄭州市為例，對土地利用現狀和規(guī)劃目標進行分析，運用D-P-S-I-R概念框架模型結合鄭州市具體情況構建指標體系，劃分為3個層次，即目標層A、準則層B、指標層C，指標層有23個評價因子，采用層次分析法確定各指標權重，運用加權求和法對土地利用規(guī)劃進行環(huán)境影響評價，為開展土地利用總體規(guī)劃環(huán)境評價工作提供參考。

土地利用規(guī)劃；環(huán)境影響評價；鄭州市；DPSIR

土地利用規(guī)劃環(huán)境影響評價（LUPEA），指各級政府部門及用地單位在規(guī)劃土地利用和社會經濟發(fā)展同時考慮環(huán)境因素，進行系統分析、預測和綜合評估，通過跟蹤監(jiān)測從源頭上、總體上控制環(huán)境問題產生的方法和制度[1]。該評價從總體上對規(guī)劃可能造成的環(huán)境問題進行預測，從源頭上降低規(guī)劃實施對環(huán)境造成的不利影響并提出相關解決方案，提高土地利用規(guī)劃合理性和科學性。目前，國外研究已對該評價的具體方法和工作程序作詳盡研究，并已進入法定程序，推動法制化進展[2-3]。國內學者利用地理信息系統軟件，以土地利用變化及趨勢面擬合進行延伸分析對環(huán)境質量進行綜合評價。蔡玉梅等研究土地利用規(guī)劃環(huán)境影響評價的意義和內容[4]，吳克寧等討論土地規(guī)劃存在的有關忽視環(huán)境的問題并對其進行分析[5]。在評價方法上，主要有PSR分析法、生態(tài)系統服務功能價值法、生態(tài)足跡法、物元分析法和景觀生態(tài)法等。但由于評價的工作程序、指標選取的側重點和評價方法的不同，至今尚未形成統一的土地規(guī)劃環(huán)評標準體系，系統深入開展土地利用環(huán)境影響評價研究尤為必要。本文以鄭州市土地利用總體規(guī)劃修編為例，結合環(huán)境影響評價的技術導則，旨在對土地利用環(huán)境影響評價的評價程序、環(huán)境影響識別、規(guī)劃方案指標體系的建立、評級方法的確定等提供參考。

1 鄭州市土地利用規(guī)劃分析

1.1 鄭州市概況

鄭州市位于黃河中下游，中原地區(qū)偏北，位于東經112°42′～114°14′，北緯34°16′～34°58′。處于我國地勢第二階梯和第三階梯，即黃土高原和黃淮平原的過渡地帶。地形總體由西南向東北傾斜，北臨黃河，西有嵩山、丘陵和盆地，東南兩面是廣闊的黃淮平原。全市形成由中山，低山，丘陵過渡到平原，相互分界明顯。該區(qū)屬暖溫帶大陸性氣候，四季分明，年平均氣溫14.4℃；年平均降雨量640 mm，境內大小河流35條，分屬于黃河和淮河兩大水系，其中流經鄭州段的黃河主要水源為黃河、伊洛河、雙泊河與賈魯河。

1.2 土地利用現狀

鄭州市2005～2009年土地面積變化情況見圖1～2。如圖1所示，2005～2009年耕地面積呈下降趨勢，建設用地面積逐年升高，截止2009年已達到土地總面積21%以上；未利用土地面積呈逐年減少趨勢，2009年占到14%，如圖2所示，耕地總量較少且呈下降趨勢，建設用地日益增加且增速較快，保護耕地與建設用地矛盾日益突出，耕地后備資源出現匱乏。

鄭州市土地利用主要問題：①耕地空間分布不均衡。主要表現在：鄭州市土地利用類型在11個二級地類涉及到10個，33個三級地類涉及29個，涵蓋山地、丘陵和平原。鄭州市各區(qū)域耕地空間分布差異較大，如新鄭市耕地比重達到54.82%，而登封市耕地比重達到31.40%，兩者差異相差23.42%。②耕地后備資源不足。主要表現在：到2010年鄭州市已利用土地利用率為83.05%，土地墾殖率為43.90%。未用地只占土地總面積的16.95%，而可開發(fā)為耕地的僅占未利用地的6.67%，由于高強度的土地開發(fā)利用，目前可利用耕地資源日趨減少。③建設用地數量增長速度過快，保護耕地與經濟發(fā)展矛盾日益突出。主要表現在：在經濟快速增長與城鎮(zhèn)化加快進程中，因重點追求經濟利益致使建設用地占用耕地的比例不斷提高，耕地面積持續(xù)下降，產生不合理的土地利用結構，土地資源矛盾進一步加劇。

圖1 鄭州市2005～2009年耕地面積變化情況Fig.1 Changes of cultivated land area of Zhengzhou City in 2005-2009

圖2 鄭州市2005～2009年建設用地、未利用地的面積變化Fig.2 Change of construction land and unused land areas of Zhengzhou City in 2005-2009

1.3 鄭州市土地利用規(guī)劃

鄭州市土地利用總體規(guī)劃編制中嚴格按照我國土地用途管制制度，在促進區(qū)域間可持續(xù)發(fā)展的同時確保重點項目用地和一般基礎設施用地的原則下確保經濟發(fā)展和資源協調，統籌安排各類用地、提高土地使用效益，切實保護耕地和建立高標準基本農田，嚴格控制建設用地總量和耕地保有量，保護良好的生態(tài)環(huán)境質量，實現土地利用結構和布局不斷優(yōu)化、利用綜合效益顯著提高，有效保障經濟社會和生態(tài)持續(xù)發(fā)展，最終實現資源節(jié)約型和環(huán)境友好型、城鄉(xiāng)統籌發(fā)展的土地利用戰(zhàn)略目標，此規(guī)劃以2010年為基準年，2015年為規(guī)劃的近期年，2020年為規(guī)劃的目標年。

2 土地利用類型目標值預測方法

2.1 目標值法

目標值確定主要依據土地集約利用的原則，結合城市發(fā)展規(guī)劃，根據當地實際情況確定。通常采用的目標值法依照國標、省標或地方標準、同類城市的地區(qū)平均水平、城市發(fā)展趨勢確定的合理水平，也有專家確定的理想值。根據2005～2009年鄭州市土地利用類型的面積變化情況，依照省級標準，參照同等級別城市的目標值，結合專家意見，預測各類土地類型規(guī)模。

2.2 灰色系統預測模型

2.3 平均增長率法

對鄭州市2005～2009年土地類型面積數據進行分析，求得土地利用類型規(guī)模的平均增長率，取此增長率為規(guī)劃期的年均增長率，以2010年為基期，得出規(guī)劃目標年的土地類型規(guī)模。

根據以上三種預測方法，測得鄭州市各類土地類型規(guī)劃目標年的數值可分為高、中、低三種方案，再結合鄭州市經濟發(fā)展和土地利用變化情況，確定高、中、低三種土地類型的規(guī)模方案。以耕地需求量為例進行分析（見表1）。其他土地類型規(guī)模量也按此方法預測。選取高數值耕地方案作為推薦方案，即得出2020年預測鄭州市耕地面積為329 630.22 hm2。

3 鄭州市土地利用規(guī)劃的環(huán)境影響識別

3.1 土地利用結構和布局的調整

土地利用結構的調整方案和目標：將耕地轉化為建設用地，將未利用地轉化為建設用地。建設用地范圍的規(guī)劃和布局調整為：增加城鄉(xiāng)居民建設用地和交通及水利設施用地面積等經濟行為。

規(guī)劃區(qū)內生態(tài)環(huán)境的保護目標是提高水土流失、土地污染、土地沙化的防治力度，增加森林覆蓋率和保護區(qū)的面積，從而提高土地資源的可持續(xù)利用能力。

3.2 土地利用規(guī)劃方案的實施

方案的實施可以提高土地利用的綜合效益，優(yōu)化土地利用結構，但對規(guī)劃區(qū)的生態(tài)環(huán)境也會帶來一定影響[7-8]，主要表現在：①將耕地轉變?yōu)榻ㄔO用地會導致工業(yè)和生活污水增加，引起溫室或污染氣體過度排放，威脅生物多樣性的保持，使景觀破碎化程度提高；②建設用地增加會導致自然及人工植被的減少和退化；③植被組成逐步為單一的農作物替代，加劇土壤侵蝕乃至水土流失；④增加交通用地會成為動物遷徙、植物孢粉運移屏障，野生動植物資源的生存空間日趨減小，景觀多樣性降低；⑤增加林地面積，提高森林覆蓋率能增加生物多樣性，涵養(yǎng)水源，改善氣候，同時也改變原有土地利用類型[9]。

3.3 編制環(huán)境影響識別表

根據以上分析編制出該規(guī)劃的環(huán)境影響識別[10]如表2所示。

表1 規(guī)劃目標年耕地面積預測結果Table 1 Forecast results of cultivated area in planning target year (hm2)

表2 《鄭州市土地利用總體規(guī)劃修編(2010—2020年)》環(huán)境影響識別Table 2 《Overall plan of land use in Zhengzhou City(2010-2020)》environmental impact identification table

4 基于DPSIR模型鄭州市土地利用規(guī)劃環(huán)境影響評價

4.1 指標體系的構建

本文借鑒DPSIR模型框架及相關的評價指標體系建立原則，參照該土地利用規(guī)劃的環(huán)境影響識別結果，并結合鄭州市當地生態(tài)環(huán)境和土地利用基本情況，構建具有目標層A、準則層B、指標層C三個層次鄭州市土地利用規(guī)劃環(huán)境影響評價的指標體系[11]見表3。其中目標層是土地總規(guī)環(huán)評的綜合指數（A）為環(huán)境評價提供科學的依據；準則層以環(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）指數為判斷依據對鄭州市土地環(huán)境可能出現的問題進行分析；指標層是將準則層再細分為能直接反應土地總規(guī)環(huán)評體系最基本的層面。

表3 鄭州市土地利用總體規(guī)劃環(huán)境影響指標體系Table 3 Index system of land use overall planning environmental impact in Zhengzhou City

4.2 指標數據選取來源

本文選取2005～2009年、2015及2020年（預測）的指標數據，數據來源于鄭州市統計年鑒、鄭州市城建局和統計局網站公布的數據以及鄭州市環(huán)境保護局網站所公布的環(huán)境質量公告[12]。

4.3 評價方法及權重的確立

該指標體系涉及到的各因素間關聯度較高且復雜多樣，所以選擇主觀與客觀相結合又易操作的層次分析法（AHP）[13]。該方法通過對各環(huán)境目標的分析，確定其影響的重要程度，科學準確度通常較高，為規(guī)劃方案的選擇提供科學依據，因此適用于土地利用規(guī)劃環(huán)評指標權重的確定。通過專家打分先確定出目標層和指標層的判斷矩陣，利用相關計算軟件進行運算，獲得相應各因素的權值后，再計算VMAX，CI，CR，進行一致性檢驗，通過一致性檢驗后進行層次總排序再經一致性檢驗，最終獲得各層次因素權重及位次，各因素權重結果見表3。

4.4 規(guī)劃影響綜合評價

由于對土地整理規(guī)劃環(huán)境影響評價研究較少，缺乏統一的度量標準，各個指標間難以進行比較，需將各指標值進行無量綱化即數據標準化[14]。本文采用直線無量綱方法即在指標實際值轉化成不受量綱影響的指標值時，假設二者是呈線性關系，指標實際值變化引起指標標準化值相應比例變化[15-16]。根據各評價指標與土地環(huán)境相關性，將指標可分為正指標和負指標。因此計算中應區(qū)別對待。本研究中，Zi表示指標評價分值，Si表示參照值；Ci表示實際值[17]其結果見表4。

表4 鄭州市土地利用總體規(guī)劃環(huán)境影響評價各指標值及標準化值Table 4 Index and standard value of land use overall planning environmental impact assessment in Zhengzhou City

正指標：Zi=Ci規(guī)劃近期年（規(guī)劃期末）/Si規(guī)劃基期；

負指標：Zi=Si規(guī)劃基期/Ci規(guī)劃近期年（規(guī)劃期末）；

適度指標：當規(guī)劃近期期末值大于規(guī)劃基期時，Zi=Si規(guī)劃基期/Ci規(guī)劃近期年期末；當規(guī)劃近期年期末值小于規(guī)劃基期時，Zi=Ci規(guī)劃近期年期末/Si規(guī)劃基期。根據上述指標標準化公式結合計算出的指標權重得出評價指標體系中各指標的分值，然后采用加權求和法對指標進行加和，得出鄭州市土地利用總體規(guī)劃的綜合評價值，公式如下：

其中，Si指第i方案綜合分值，分值越高，方案可行性越大；Wj指各單個指標權重；Iij即評價指標分值。具體計算結果見表5。

表5 鄭州市土地利用總體規(guī)劃環(huán)境影響評價分值Table 5 Score of land use overall planning environmental impact assessment in Zhengzhou City

5 結果與分析

由表3、4可見，鄭州市評價指標權重值最大值和最小值分別為0.0926和0.0131，平均值為0.0389，各項評價指標與土地利用的生態(tài)環(huán)境影響具有一定相關性?！膀寗恿Α敝笜朔矫妫丝跀盗繖嘀刈畲鬄?.0494，其次為人均GDP為0.0374，表明社會資源經濟的發(fā)展對土地利用變化具有較強的驅動作用；“壓力”指標方面，土地利用率和土地墾殖率的權重較大且相同為0.0892，說明鄭州城鎮(zhèn)建設用地利用情況和農村用地的開墾情況對生態(tài)環(huán)境的影響較突出；“狀態(tài)”指標方面，森林覆蓋率和水土流失率比例兩項指標的權重相對較大分別為0.0926和0.0684，說明城市的園林景觀和綠地投入及水土保持的注重對鄭州市土地資源利用、環(huán)境質量狀況有重要影響；“影響”指標方面，三廢排放對各類土地利用變化及其人口、資源和環(huán)境所產生影響相對突出，環(huán)境“響應”方面，水土流失治理的權重值最大為0.0418，在這種環(huán)境壓力狀況下主要采取轉變經濟發(fā)展方式、在農村和城鎮(zhèn)的環(huán)境治理方面投入增大，減輕對生態(tài)環(huán)境的負面影響，促使總體上向土地利用環(huán)境友好方向轉變。

由表5可見，鄭州市土地規(guī)劃環(huán)境影響評價值到規(guī)劃目標年2015年和2020年分別可達到1.09229和1.24254。規(guī)劃方案從近期和遠期環(huán)境影響綜合評價值大于基期年的環(huán)境影響綜合評價值，如1.24254＞1.09229＞1，即表示規(guī)劃近期和規(guī)劃末期綜合得分呈增長趨勢且年均增長較均勻，說明鄭州市土地利用總體規(guī)劃方案增加土地利用對當地生態(tài)環(huán)境具有正面和積極影響，整體環(huán)境有利于鄭州市土地可持續(xù)利用、生態(tài)良好、人口資源環(huán)境協調發(fā)展總體目標的實現。

在規(guī)劃實施過程中，要對規(guī)劃產生影響提出預防、減緩措施，降低規(guī)劃對環(huán)境不利影響，為避免規(guī)劃實施過程中出現新問題，應采取以下措施：合理保護一定數量和面積生態(tài)用地；嚴格控制由于土地開發(fā)整理復墾造成土壤污染，嚴控基本農田占用、閑置和破壞，嚴控建設用地的占用；確?；巨r田數量和質量；注重加強土地整理規(guī)劃的宣傳力度，增進公眾參與意識，接受社會監(jiān)督，完善規(guī)劃實施管理措施。

[1]蔡玉梅,謝俊奇,杜官印,等.規(guī)劃導向的土地利用規(guī)劃環(huán)境影響評價方法[J].中國土地科學,2005,19(2):3-7.

[2]Keinls Chmidt V,Wanger D.Strategic environment in assessment in Europe:Fourth European workshop on environmental impact assessment[M].Dordrechi Boston London:Kluwer Academic Public,2008.

[3]鞠美庭.國際戰(zhàn)略環(huán)評實踐追蹤及中國對規(guī)劃實施環(huán)境影響評價的管理程序和技術路線探討[J].重慶環(huán)境科學,2003(11): 124-127.

[4]蔡玉梅,鄭偉元,張曉玲,等.土地利用規(guī)劃環(huán)境影響評價[J].地理科學進展,2003,22(6):567-575．

[5]吳克寧,趙珂.基于生態(tài)系統服務功能價值理論的土地利用規(guī)劃環(huán)境影響評價[J].中國土地科學,2008,22(2):22-28.

[6]何國華.區(qū)域物流需求預測及灰色預測模型的應用[J].北京:交通大學學報:社會科學版,2008,7(1):33-37.

[7]任偲,趙言文.長江三角洲區(qū)域土地利用規(guī)劃環(huán)境影響評價研究[J].江西農業(yè)大學學報,2008,30(4):746-750.

[8]鐘林生,徐建文.旅游規(guī)劃的環(huán)境影響識別探討[J].長江流域資源與環(huán)境,2008,17(5):814-818.

[9]劉英英,石培基,劉玲,等.基于DPSIR隴南市土地利用規(guī)劃環(huán)境影響評價[J].土壤通報,20011,42(4):796-797.

[10]蔡玉梅,謝俊奇.2000年以來中國土地利用規(guī)劃研究綜述[J].中國土地科學,2006,20(6):58-61.

[11]王恒偉,廖和平,趙宏偉,等.基于PSR的區(qū)域生態(tài)安全評價—以重慶市渝北區(qū)為例[J].西南師范大學學報,2010,35(2):211-212. [12]河南省統計局.河南統計年鑒[M].北京:中國統計出版社,2010.

[13]常建娥,蔣太立．層次分析法確定權重的研究[J]．武漢理工大學學報:信息與管理工程版,2007,29(1):153-156．

[14]葉宗裕.關于多指標綜和評價中指標正向化與無量綱化方法的選擇[J].浙江統計,2003(4):24-25.

[15]任世華,姚飛,俞珠峰.潔凈煤技術評價指標體系指標無量綱化處理[J].煤質技術,2005(2):6-99.

[16]王根緒,程國棟.生態(tài)安全評價研究中的若干問題[J].應用生態(tài)學,2003,14(9):1550-1555.

[17]楊京平,盧劍波.生態(tài)安全的系統分析[M].北京:化學工業(yè)出版社,2007.

QU Changxiang1,LIU Ying1,2,SU Zhiguo3(1.School of Resources and Environmental Sciences,Northeast Agricultural University,Harbin 150030,China;2.Henan Province Nuclear Geology,Zhengzhou 450002,China;3.School of Forestry,Henan Agricultural University, Zhengzhou 450002,China)

Taking Zhengzhou City as an example,according to the analysis about of the present situation of land use and planning,and the result of general land use planning implementation of the environmental impact of a set of environmental impact identification,using the D-P-S-I-R conceptual framework model combined with the specific situation of Zhengzhou City to build the index system, divided into three levels,namely the target layer A,criterion layer B,indicators layer C,which has 23 indicators.Calculating the weight of each index by analytic hierarchy process(ahp),then making the comprehensive evaluation of environmental impacts of land use by weighted summation method,in order to give some suggestions for new revision of general land use planning.

land use planning;enviromental impact assessment;Zhengzhou City;DPSIR

F323

A

1005-9369（2014）05-0122-07

曲長祥,劉瑩,蘇志國.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.

Qu Changxiang,Liu Ying,Su Zhiguo.Environmental impact assessment of the general land use planning basing on DPSIR model[J].Journal of Northeast Agricultural University,2014,45(5):122-128.(in Chinese with English abstract)

2013-12-03

鄭州市科技攻關項目（121PPTGG446）

曲長祥（1962-），男，教授，碩士生導師，研究方向為環(huán)境評價與土地規(guī)劃、農村經濟區(qū)域發(fā)展。E-mail:qcx169.@aliyun.com

時間2014-5-19 11:25:48[URL]http://www.cnki.net/kcms/detail/23.1391.S.20140519.1125.008.html

Environmental impact assessment of the general land use planning basing on DPSIR model