李小梅, 沙晉明, 李家兵 , 吳春山 , 史曉燕

1 福建師范大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院, 福州 350007 2 福建師范大學(xué)地理科學(xué)學(xué)院, 福州 350007 3 廈門市華測檢測技術(shù)有限公司, 廈門 361006

環(huán)境影響評價的尺度約束性及技術(shù)框架

李小梅1, 沙晉明2,*, 李家兵1, 吳春山1, 史曉燕3

1 福建師范大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院, 福州 350007 2 福建師范大學(xué)地理科學(xué)學(xué)院, 福州 350007 3 廈門市華測檢測技術(shù)有限公司, 廈門 361006

尺度約束是地表復(fù)雜系統(tǒng)的基本規(guī)律，環(huán)評尺度約束常隱存于主觀經(jīng)驗或零存于環(huán)評導(dǎo)則中，環(huán)評尺度約束較少被明確關(guān)注。討論了環(huán)境影響尺度約束、環(huán)評尺度約束和環(huán)評技術(shù)框架尺度約束。研究發(fā)現(xiàn)，環(huán)境影響的尺度約束性內(nèi)在原因在于環(huán)境影響主體、客體和影響內(nèi)容存在等級結(jié)構(gòu)；環(huán)評受空間、時間和分析三類尺度約束，空間尺度約束體現(xiàn)于空間范圍和空間信息分辨率對環(huán)評影響，時間尺度約束體現(xiàn)于環(huán)評的時長和時頻，分析尺度約束表現(xiàn)為環(huán)評技術(shù)方法和環(huán)境影響主觀認(rèn)知水平對評價的影響，三類尺度約束同時貫穿于環(huán)評過程，任何環(huán)評都可以在三類尺度空間中定位；環(huán)評技術(shù)框架的關(guān)鍵環(huán)節(jié)都受空間、時間和分析尺度約束，且以環(huán)境影響主體的空間、時間尺度為核心，具有一定彈性，一般空間或時間范圍先放大再縮小、分辨率由粗到細(xì)。

環(huán)境影響評價; 尺度約束; 技術(shù)框架

尺度是自然界一切存在的度量，尺度問題就是尺度大小影響研究結(jié)果，如1934年發(fā)現(xiàn)的可塑性面積單位問題(Modified Area Unit Problem MAUP)即人口統(tǒng)計結(jié)果與相關(guān)聯(lián)的空間面積單位存在聯(lián)系、生態(tài)觀察尺度對統(tǒng)計結(jié)果產(chǎn)生影響[1-2]。隨著遙感和GIS的廣泛應(yīng)用，地理定量統(tǒng)計必然涉及MAUP，具體如GIS的空間范圍和分辨率對結(jié)果的影響[3]，尺度問題已成為目前地學(xué)和景觀生態(tài)學(xué)的前沿研究論題之一[4-8]。尺度問題產(chǎn)生的原因在于人類-環(huán)境系統(tǒng)的等級結(jié)構(gòu)和系統(tǒng)復(fù)雜性[9]。尺度類型的劃分有3個體系，從認(rèn)識論角度Manson提出人類-環(huán)境系統(tǒng)的尺度連續(xù)統(tǒng)即現(xiàn)實尺度-等級尺度-構(gòu)建尺度[9]；從尺度對象屬性角度李雙成提出尺度可以劃分為本征尺度和非本征尺度，本征尺度是指時間、空間、功能和組織尺度，非本征尺度指觀測和操作尺度[4]，時間、空間和觀測尺度歸類到Manson的現(xiàn)實尺度，功能和組織尺度與Manson的等級尺度相關(guān)聯(lián)，而操作尺度對應(yīng)于Manson的構(gòu)建尺度；從景觀制圖角度有幅度、粒度和主題尺度(或分類尺度)三類[10-12]，主題尺度對應(yīng)于Manson的等級尺度，粒度和幅度屬于現(xiàn)實尺度(realistic scale)范疇。

環(huán)境影響評價(EIA)涉及到環(huán)境影響主體、客體和影響評估三部分，環(huán)境影響主體即人類活動，環(huán)境影響客體即承載人類活動的自然和社會環(huán)境，環(huán)境影響內(nèi)容即人類活動對自然和社會環(huán)境的干擾和改變。環(huán)境影響主體、客體和影響評估分別受約束于Manson提出的構(gòu)建尺度、現(xiàn)實尺度和等級尺度[9]。項目環(huán)評對尺度問題的重視是隱式的，存在于環(huán)評者的經(jīng)驗中，或零散存在于環(huán)評技術(shù)導(dǎo)則中[13-19]。規(guī)劃和戰(zhàn)略環(huán)評提出后，環(huán)評尺度問題受到重視[20-25]，但在理論方面詳細(xì)討論環(huán)評尺度約束機理和技術(shù)框架的研究文獻(xiàn)較少。因此本文借鑒景觀生態(tài)學(xué)的“格局-過程-尺度”內(nèi)在關(guān)系，討論環(huán)境影響的“格局-過程-尺度”范式，將環(huán)境影響尺度約束、環(huán)評尺度約束明晰化，構(gòu)建了尺度約束下的環(huán)評技術(shù)框架，將對環(huán)評技術(shù)評估和環(huán)評實踐具有理論指導(dǎo)作用。

1 環(huán)境影響的尺度約束

環(huán)境影響的尺度約束內(nèi)在原因在于環(huán)境影響主體、客體和環(huán)境影響評估存在等級層次結(jié)構(gòu)，不同等級層次對應(yīng)于相應(yīng)的尺度約束特性，類似于景觀生態(tài)學(xué)的巢式等級結(jié)構(gòu)-尺度關(guān)系[8 ]。

1.1 環(huán)境影響主體的等級層次與尺度約束

人類活動具有很強的目標(biāo)性，在環(huán)評領(lǐng)域?qū)⑷祟惢顒觿澐譃椤皯?zhàn)略-規(guī)劃-項目”3個層次的等級結(jié)構(gòu)。各層次的作用空間、時間范圍和發(fā)生頻率都受尺度制約[26](表1)。建設(shè)項目是具體而直接的人類活動，建設(shè)內(nèi)容、所占空間面積和位置確定；規(guī)劃針對行業(yè)或者行政區(qū)域，空間范圍一般以行政單位為界限，規(guī)劃時間一般以5a為常見，相對于建設(shè)項目，規(guī)劃內(nèi)容比較寬泛和綜合，可以包括多個項目，具有一定不確定性；而戰(zhàn)略、政策其內(nèi)容為一定的原則和框架，不確定性大，其時間和空間范圍較大。

表1 環(huán)境影響主體等級結(jié)構(gòu)及尺度特性

1.2 環(huán)境影響客體等級層次與尺度約束

環(huán)境影響客體包括受人類活動影響的自然環(huán)境和社會環(huán)境。社會環(huán)境的等級結(jié)構(gòu)包括受影響的個人-家庭-集體，或受影響的不同社會組織機構(gòu)，存在明顯的等級層次結(jié)構(gòu)[26]。而受影響的自然環(huán)境客體等級層次結(jié)構(gòu)復(fù)雜，存在著環(huán)境要素的交叉作用，自然環(huán)境等級層次結(jié)構(gòu)往往是隱式的，也常常被人們忽略，這種隱式結(jié)構(gòu)往往同時受時間和空間尺度制約(表2)。景觀生態(tài)學(xué)明確提出巢式等級結(jié)構(gòu)范式與尺度關(guān)系，這種等級結(jié)構(gòu)與空間異質(zhì)性密切相關(guān)，表征為植被、地形、水系、土壤和氣候要素的等級系統(tǒng)[8,27-28]。不同等級具有特定的尺度范圍，一般而言，低等級結(jié)構(gòu)與可觀察的地物對應(yīng)，多樣性豐富，變化較快；而高等級結(jié)構(gòu)具有相似特征，范圍廣，變化慢[26-28]。

表2 環(huán)境影響客體(自然環(huán)境)的等級結(jié)構(gòu)和尺度特性

1.3 環(huán)境影響的等級層次與尺度約束

環(huán)境影響是人類活動施加于環(huán)境客體的一種影響，依據(jù)人類活動的等級層次及其對自然環(huán)境的影響按照空間范圍、強度、持續(xù)時間、可逆性和累積性[29-31]等，可以得到二者的影響等級層次(表3，圖1)。一般而言，人類活動等級層次高，對環(huán)境的影響程度較大，相反則對環(huán)境影響程度較小。環(huán)境影響的等級層次與環(huán)評技術(shù)方法中的環(huán)評等級相關(guān)聯(lián)，涉及到單個環(huán)境要素評價和或區(qū)域環(huán)境承載力的綜合評價兩方面[13-18]。另外，

表3 環(huán)境影響的等級結(jié)構(gòu)與尺度特性

不同等級人類活動產(chǎn)生的環(huán)境影響與環(huán)境質(zhì)量現(xiàn)狀即環(huán)境容量也有關(guān)系[32]，環(huán)境客體對不同等級人類活動的環(huán)境影響具有相異的反饋響應(yīng)。

圖1 環(huán)境影響主體與客體相互作用形成的環(huán)境影響等級結(jié)構(gòu) Fig.1 Hierarchy of Environmental impact caused by the interrelation of environmental subject and object

因此，不同等級的環(huán)境影響主體作用于環(huán)境客體，產(chǎn)生具有等級結(jié)構(gòu)的環(huán)境影響，環(huán)境影響識別就是對這種影響等級進(jìn)行定性或半定量判斷，快速影響評價矩陣(Rapid Impact Assessment Matrix, RIAM)是一種較為透明的判斷方法[29-31]。目前多數(shù)情況下，環(huán)境影響“等級-尺度”關(guān)系的判斷存在于主觀經(jīng)驗中，沒有被明確表達(dá)出來[19]。

綜上所述，環(huán)境影響主體、客體和影響內(nèi)容具有等級結(jié)構(gòu)，這種等級結(jié)構(gòu)受尺度約束。根據(jù)景觀生態(tài)學(xué)中“格局-過程-尺度”范式[6]，環(huán)境影響同樣存在“格局-過程-尺度”范式。環(huán)境影響主體與客體之間的作用是環(huán)境影響過程，這種過程的結(jié)果形成環(huán)境影響格局，具體表現(xiàn)為：同樣的建設(shè)項目設(shè)置在不同地點會產(chǎn)生相異的環(huán)境影響，而同一個地點承載著環(huán)境影響種類和強度相異的多個建設(shè)項目，多種環(huán)境影響交叉疊加形成環(huán)境異質(zhì)性空間，即環(huán)境影響空間格局。環(huán)境影響格局和過程均存在等級結(jié)構(gòu)，受尺度約束。因此與環(huán)境影響的“格局-過程-尺度”范式對應(yīng)，人對環(huán)境影響的識別評價即環(huán)境影響評價(環(huán)評)理當(dāng)存在尺度約束特性。

2 環(huán)評尺度約束

2.1 環(huán)評尺度

基于環(huán)評實踐，環(huán)評尺度可以分為空間、時間和分析尺度三類,空間、時間尺度易于理解，分析尺度為環(huán)評技術(shù)深度的考量，與主題尺度類似[10-12,19-22,26]。環(huán)評空間、時間和分析尺度是否選擇適當(dāng)是環(huán)評技術(shù)評估的核心要點。

環(huán)評的空間尺度包括環(huán)評范圍的大小(幅度)和環(huán)評空間基礎(chǔ)信息比例尺(粒度),環(huán)評空間尺度已被關(guān)注和認(rèn)識[19-26]，環(huán)評案例中常用到不同分辨率的空間信息進(jìn)行評價, 空間信息比例尺與環(huán)境影響識別及環(huán)評結(jié)論密切相關(guān)[20,33-36]。英國學(xué)者對南部 Hastings 公路輔路進(jìn)行環(huán)評，發(fā)現(xiàn)環(huán)評數(shù)據(jù)空間分辨率對環(huán)評結(jié)論的準(zhǔn)確性有重要影響[20]。環(huán)保部2011年修訂發(fā)布生態(tài)影響評價技術(shù)導(dǎo)則(HJ/T19—2011)[15]，提出不同等級生態(tài)環(huán)境影響評價需要使用不同比例尺(空間分辨率)的地理信息數(shù)據(jù)的要求，對環(huán)評空間范圍大小仍是模糊不清[33]。西班牙Madrid 社區(qū)機動車道路R-3的環(huán)評案例，使用了基于地理信息系統(tǒng)的環(huán)境影響專家系統(tǒng)，該系統(tǒng)的基礎(chǔ)信息包括了比例尺分別為1∶5000 和 1∶25000的地圖數(shù)字信息，使環(huán)評的空間尺度明朗化[34]。利用ArcGIS平臺進(jìn)行大氣污染物等濃度圖繪制時，同樣遇到了底圖比例尺以及大氣污染物的監(jiān)測尺度問題[35]。應(yīng)用遙感影像評價巴西亞馬遜地區(qū)Carajas Mineral省的N1鐵礦開采的環(huán)境影響案例，由于采礦區(qū)位于國家森林公園內(nèi)，該評價應(yīng)用了多分辨率遙感數(shù)據(jù)(TM、SAR、航片數(shù)據(jù))和不同比例尺DEM數(shù)據(jù)對鐵礦中心區(qū)及其周邊區(qū)域(面積分別為：61km2和758km2)進(jìn)行了環(huán)境影響分析，該案例同時兼顧了環(huán)評的空間范圍與空間信息比例尺[36]。

環(huán)評時間尺度是指評價項目、規(guī)劃和戰(zhàn)略的環(huán)境影響持續(xù)時間和發(fā)生頻率[19-21]，該時間范圍和頻率與項目、規(guī)劃和戰(zhàn)略本身的時長和作用頻率密切相關(guān)。生命周期評價方法體現(xiàn)了環(huán)評的時長[37]，環(huán)境累積影響評價[24]、環(huán)境影響回顧性評價和跟蹤評價均與環(huán)評時長相關(guān)。環(huán)評時間頻率主要體現(xiàn)于對環(huán)境監(jiān)測和減緩措施的制定和實施方面。環(huán)評案例中規(guī)劃環(huán)評時間尺度較明確，如土地利用規(guī)劃環(huán)評時間尺度較長，包括土地利用歷史演變、現(xiàn)狀和規(guī)劃3個時段[38]。土耳其Baku-Tbilisi-Ceyhan原油管線建設(shè)工程(歷時20個月)環(huán)評案例中，分別明細(xì)項目建設(shè)前、建設(shè)中、建設(shè)后3個時段的景觀監(jiān)測內(nèi)容[39]。

環(huán)評的分析尺度是環(huán)評技術(shù)評估的核心，包括評價者對環(huán)境影響的識別理解水平、評價技術(shù)方法。環(huán)評導(dǎo)則制定實施屬于環(huán)評分析尺度的范疇[13-18]，例如土地利用規(guī)劃環(huán)評中社會影響評價涉及到社會矛盾的協(xié)調(diào)、利益相關(guān)者的調(diào)查范圍和參與水平、知識和決策的聯(lián)系機制等[40]。RIAM技術(shù)使評價者的評估思路與評估結(jié)果規(guī)范化、半定量化、明晰化，評價者自身的環(huán)評經(jīng)驗和對環(huán)境影響的認(rèn)識程度用矩陣表格半定量表達(dá)出來，可以確定項目環(huán)評結(jié)果分析尺度[29-31]。中國青藏鐵路青海段環(huán)評案例中，政府主導(dǎo)的環(huán)境聽證會與專業(yè)環(huán)評互相協(xié)調(diào)[41]。對英國自2000年以來112個環(huán)評項目的生態(tài)減緩措施按照分析尺度歸類，發(fā)現(xiàn)僅有7個EIA案例提供了精細(xì)尺度如草地和邊緣生境的建設(shè)和管理作為減緩措施內(nèi)容[42]。Briggs and Hudson采用訪問利益相關(guān)者、綜述文獻(xiàn)和專家調(diào)查方法研究生態(tài)影響“重要性”識別的主觀判斷過程，使生態(tài)“重要性”影響判別方法標(biāo)準(zhǔn)化，并采用透明框架約束了人為主觀性[43]。Jo?o E提出的戰(zhàn)略環(huán)評的多尺度分析亦是對環(huán)評的空間和時間多尺度特性的綜合提煉，屬于環(huán)評分析尺度的范疇[20]。

環(huán)評的空間、時間和分析尺度往往交織在一起，互相制約，使人難以直接明確判別暗藏的尺度約束特性。如武漢城市規(guī)劃環(huán)評案例使用不同空間分辨率的遙感影像、地形圖、土地利用現(xiàn)狀圖和規(guī)劃圖，評價的空間、時間和分析尺度交織[38]。明晰環(huán)評的空間、時間和分析尺度約束界限以合理選擇環(huán)評基礎(chǔ)數(shù)據(jù)資料對提高環(huán)評有效性十分必要[20-24]。

2.2 環(huán)評尺度約束

2.2.1 空間尺度約束

環(huán)評的空間尺度約束指環(huán)評空間范圍和空間信息比例尺的選擇約定。由于戰(zhàn)略或政策的空間范圍具有宏觀和不確定性，因此本文依據(jù)環(huán)評導(dǎo)則僅對項目環(huán)評和規(guī)劃(戰(zhàn)略)環(huán)評兩類詳細(xì)討論。一般而言，環(huán)評空間范圍以項目或規(guī)劃面積為基本界限，按照環(huán)評導(dǎo)則要求來確定環(huán)境影響要素的評價范圍(表4)。

表4 環(huán)評的空間范圍約束

除了空間范圍外，空間分辨率也是環(huán)評空間尺度內(nèi)容，在生態(tài)環(huán)境影響評價導(dǎo)則中，對其有明確規(guī)定[15]。研究發(fā)現(xiàn)不同空間分辨率數(shù)據(jù)對于環(huán)評結(jié)果準(zhǔn)確性有至關(guān)重要的影響[19,34]。在實際環(huán)評中，由于經(jīng)費和時間限制，常常對此問題含糊不提[19]。環(huán)評空間信息分辨率高低對環(huán)評質(zhì)量產(chǎn)生影響，一般而言，環(huán)境影響主導(dǎo)因子的空間數(shù)據(jù)分辨率越高越好，而非環(huán)境影響主導(dǎo)因子的數(shù)據(jù)空間分辨率較低卻對評價結(jié)果影響不大。

在項目環(huán)評中，若項目評價范圍較小，非重大建設(shè)項目如鐵路、高速公路、大型水電站或水利設(shè)施外，以設(shè)計圖的空間分辨率為評價空間分辨率即可。而重大項目由于面積范圍廣，跨越不同氣候帶和行政區(qū)，其評價采用的遙感數(shù)據(jù)和地形數(shù)據(jù)空間分辨率是環(huán)評質(zhì)量和工作詳細(xì)程度的重要衡量指標(biāo)。對規(guī)劃環(huán)評而言，由于規(guī)劃面積較大，遙感和地理空間信息數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)資料，空間分辨率的大小直接關(guān)系到環(huán)境影響識別和環(huán)評質(zhì)量(表5)。

表 5 環(huán)評空間數(shù)據(jù)分辨率的尺度約束

2.2.2 時間尺度約束

環(huán)評的時間尺度約束指環(huán)評時間范圍(時長)和時間分辨率(頻率)的選擇約定。環(huán)評的時間尺度約束主要受項目或規(guī)劃時間尺度約束，環(huán)評時長與項目或規(guī)劃的生命周期等長[13,37]，一般包括建設(shè)或規(guī)劃前期計劃勘查論證、建設(shè)施工、運營、退役4個時期。環(huán)評時間分辨率約束關(guān)鍵在于環(huán)境監(jiān)測和減緩措施環(huán)節(jié)，環(huán)境監(jiān)測時間頻率在環(huán)評導(dǎo)則中有明確要求[14-18]，項目減緩措施的實施時間頻率是環(huán)境影響是否得到控制的關(guān)鍵因素[42]，同時環(huán)境監(jiān)測和減緩措施的時間頻率是環(huán)評技術(shù)質(zhì)量評估指標(biāo)之一，也是環(huán)評結(jié)果不確定性原因之一[20]。

2.2.3 分析尺度約束

環(huán)評的分析尺度約束指環(huán)評技術(shù)方法、評價者主觀判斷認(rèn)知水平對環(huán)評結(jié)果的約束。環(huán)評導(dǎo)則作為模式化的環(huán)評技術(shù)規(guī)范盡量減少環(huán)評結(jié)果的主觀誤差，因而與個體經(jīng)驗相連的主觀認(rèn)知水平是環(huán)評分析尺度約束的核心。目前的環(huán)評技術(shù)不斷提高，環(huán)境科學(xué)研究的最新成果和技術(shù)不斷注入環(huán)評領(lǐng)域，環(huán)評分析尺度日漸改進(jìn)，以使評價結(jié)果愈加精準(zhǔn)可靠。

環(huán)評領(lǐng)域的學(xué)科交叉與綜合：社會、人文科學(xué)與自然科學(xué)成果滲透交叉，提高環(huán)評的社會認(rèn)可和環(huán)境管理的可操作性，如環(huán)境聽證會的引入[41]，環(huán)評公眾參與的規(guī)范化，環(huán)評中社會影響評價內(nèi)容的深化[40]；環(huán)評過程研究:例如環(huán)評與決策過程，環(huán)境影響識別過程[31,43]，環(huán)境累積影響評價[24]，環(huán)評有效性的檢驗[45]，環(huán)評減緩措施細(xì)化等[42]；環(huán)評多尺度分析：在戰(zhàn)略和規(guī)劃環(huán)評中將目前普遍使用的遙感、GIS技術(shù)與傳統(tǒng)的環(huán)評預(yù)測評價模式有效結(jié)合，進(jìn)行環(huán)評多尺度情景分析[20-21]。

2.3 環(huán)評尺度約束特征

環(huán)評具有空間、時間和分析尺度三類，環(huán)評受三類尺度約束，三者交織貫穿于環(huán)評過程，體現(xiàn)于環(huán)評結(jié)論，各種類型的項目或規(guī)劃環(huán)評都可以放在環(huán)評三維尺度空間進(jìn)行定位和分析。環(huán)評在三類尺度空間中分布具有一定規(guī)律：若環(huán)評空間范圍大，其時間范圍較長，空間信息分辨率、監(jiān)測時間頻度較低，分析尺度需要綜合與深入；而空間范圍小，時間范圍相對較短，所采用的空間數(shù)據(jù)分辨率和監(jiān)測時間頻度要求精細(xì)，分析尺度較具體和淺顯；環(huán)評尺度需要慎重選擇，因影響到評價結(jié)果的可靠性和有效性。

3 環(huán)評技術(shù)框架的尺度約束

基于以上的環(huán)評尺度約束機制，以項目環(huán)評和規(guī)劃環(huán)評技術(shù)導(dǎo)則為依據(jù)[13,46]，構(gòu)建尺度約束下的環(huán)評技術(shù)框架(表6，表7)，使環(huán)評尺度約束規(guī)范化和顯示化，從而提高環(huán)評過程的透明度和結(jié)論的可信度。

表6 尺度約束下的項目環(huán)評技術(shù)框架

表7 尺度約束下的規(guī)劃環(huán)評技術(shù)框架

根據(jù)表6、表7，環(huán)評關(guān)鍵技術(shù)環(huán)節(jié)中，存在以環(huán)評主體尺度為基準(zhǔn)的核心尺度,它控制著整個環(huán)評過程的空間和時間尺度范圍。環(huán)評基礎(chǔ)部分如環(huán)境現(xiàn)狀分析需要核心尺度的擴展，即空間和時間范圍上的延展，空間和時間分辨率可以低于核心尺度；環(huán)境影響預(yù)測評價部分，定位于核心尺度；環(huán)評綜合、環(huán)境影響減緩措施和跟蹤評價部分，空間和時間范圍明顯縮小，空間和時間分辨率明顯增大，需要針對項目或規(guī)劃的環(huán)境影響重點位置和發(fā)生時段進(jìn)行具體減緩措施和優(yōu)化調(diào)整方案的實施。由此可見，環(huán)境影響主體尺度為環(huán)評的核心尺度，環(huán)評過程中空間和時間尺度存在一定伸縮彈性，一般先放大再縮小、分辨率由粗到細(xì)(圖2)。學(xué)者研究也提出，戰(zhàn)略環(huán)評應(yīng)采用多尺度分析方法，戰(zhàn)略環(huán)評前期的戰(zhàn)略分析和環(huán)境現(xiàn)狀分析可以采用宏觀大尺度低分辨率的方法，而后期優(yōu)化方案和結(jié)論采用項目分析思路，縮小到小尺度范圍和高分辨率的結(jié)果上，使方案和措施具體而具有操作性[21,23]。

圖2 環(huán)評過程中空間、時間尺度變化Fig.2 Scale variation during EIA

4 結(jié)論與展望

尺度的存在根源于地球表層自然界的等級組織和復(fù)雜性，尺度問題的定量化研究與空間信息技術(shù)的普及化使用密切相關(guān)，空間信息技術(shù)在環(huán)境決策和環(huán)境影響評價領(lǐng)域的應(yīng)用日益深入和廣泛，因此尺度研究已經(jīng)滲透到環(huán)境科學(xué)的相關(guān)領(lǐng)域。環(huán)評實踐過程中尺度約束常存在于評價者的經(jīng)驗中，并沒有被明顯表達(dá)出來。

本文重點分析環(huán)境影響尺度約束、環(huán)評尺度約束和環(huán)評技術(shù)框架的尺度約束三部分內(nèi)容。環(huán)境影響的尺度約束是環(huán)評尺度約束內(nèi)在機理，即環(huán)境影響主體、客體和影響內(nèi)容的等級結(jié)構(gòu)和環(huán)境影響“格局-過程-尺度”范式是環(huán)評尺度約束的前提條件。環(huán)評尺度包括空間、時間和分析尺度三類，三類尺度約束內(nèi)容獨立，融合貫穿于環(huán)評過程，任何環(huán)評都可以在這三類尺度維度內(nèi)定位。實踐中，環(huán)評尺度約束性體現(xiàn)于環(huán)評技術(shù)框架中的各個關(guān)鍵環(huán)節(jié)。研究發(fā)現(xiàn)項目或規(guī)劃(環(huán)境影響主體)空間范圍和分辨率是環(huán)評的核心尺度，在不同技術(shù)環(huán)節(jié)空間和時間尺度具有一定的伸縮彈性。

借鑒景觀生態(tài)學(xué)尺度理論，本文僅對環(huán)評尺度約束進(jìn)行了初步討論，環(huán)評尺度約束性機理和實踐應(yīng)用尚有許多可以深入研究的內(nèi)容，目前最為迫切的研究主題為：①環(huán)評尺度對評價結(jié)果的影響：不同尺度信息對環(huán)評結(jié)論影響研究較缺乏，目前需要對更多的環(huán)評案例進(jìn)行不同尺度情景下的模擬研究，并利用現(xiàn)實結(jié)果對尺度約束結(jié)果進(jìn)行定量化驗證。②環(huán)評尺度科學(xué)選擇規(guī)范：目前環(huán)評尺度選擇尚不規(guī)范，是由于環(huán)評尺度對評價結(jié)論的影響研究成果較少，依據(jù)導(dǎo)則對各個環(huán)境要素進(jìn)行現(xiàn)狀和預(yù)測評價時各個環(huán)境要素的尺度邊界存在交叉和矛盾，亟需制定環(huán)評尺度、環(huán)境要素預(yù)測評價尺度的規(guī)范化標(biāo)準(zhǔn)； ③環(huán)評尺度彈性(或多尺度)研究與應(yīng)用：由于經(jīng)費和時間限制，環(huán)評收集的基礎(chǔ)信息資料尺度粗細(xì)不一，那么需要依據(jù)尺度選擇規(guī)范構(gòu)建環(huán)評尺度彈性范圍，以對這些基礎(chǔ)信息進(jìn)行篩選，同時對環(huán)評關(guān)鍵技術(shù)環(huán)節(jié)采用彈性尺度或多尺度分析，以保障環(huán)評結(jié)論的不確定性控制在某個尺度范圍內(nèi)，利于環(huán)境管理部門進(jìn)行快速決策選擇。

致謝：California University Minghua Zhang教授幫助修改，特此致謝。

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Scale constraint and technique frame for environmental impact assessment

LI Xiaomei1, SHA Jinming2,*, LI Jiabing1, WU Chunshan1, SHI Xiaoyan3

1CollegeofEnvironmentalScienceandEngineering,FujianNormalUniversity,Fuzhou350007,China2CollegeofGeography,FujianNormalUniversity,Fuzhou350007,China3CentreTestingInternational,Xiamen361006,China

Scale constraint is a basic rule of the surface complex system on earth. For environmental impact assessment (EIA), scale constraint is hid in the experience of EIA professionals, or scattered among EIA technical guidelines; it is not a large concern for EIA professionals. This paper discusses the scale constraints of environmental impact, EIA, and the EIA technical frame. Results show that scale constraint of environmental impact responds to the hierarchical structures of human activities, environmental elements, and the influence of human activities on the physical environment. EIA is apparently restricted by spatial extent and resolution, temporal duration and frequency, and analysis scale, which includes the EIA technical models and the perception or the level of understanding about the environmental impact. The spatial, temporal, and analysis scales are independent, while being integrated in the process of EIA and restricting the EIA conclusion. Any EIA can be positioned in the three scales. Generally, the spatial data with low resolution may be available for EIA with large spatial extent, while spatial data with high resolution is required for EIA with small extent, so is the relationship between temporal frequency and duration. Furthermore, spatial, temporal and analysis scale restrict the key technical contents of EIA based on the officially published EIA technical guidelines both for project and for planning EIA. It proposes that the spatial and temporal scales of EIA subject should be the core scale, during the process of EIA, spatial and temporal extents may vary flexibly from large to small, while their resolutions may change from coarse to fine.

environmental impact assessment (EIA); scale constraint; technique frame

歐盟第七框架項目(IGIT247608); 科技部國際合作專項(247608); 福建省2012年高等學(xué)校優(yōu)秀學(xué)科帶頭人赴海外訪學(xué)研修項目

2014-05-22; < class="emphasis_bold">網(wǎng)絡(luò)出版日期:

日期:2014-12-18

10.5846/stxb201405221058

*通訊作者Corresponding author.E-mail: jmsha@fjnu.edu.cn

李小梅, 沙晉明, 李家兵, 吳春山, 史曉燕.環(huán)境影響評價的尺度約束性及技術(shù)框架.生態(tài)學(xué)報,2015,35(20):6788-6797.

Li X M, Sha J M, Li J B, Wu C S, Shi X Y.Scale constraint and technique frame for environmental impact assessment.Acta Ecologica Sinica,2015,35(20):6788-6797.