鄭湘明，譚偉平

（湖南工業(yè)大學(xué) 建筑與城鄉(xiāng)規(guī)劃學(xué)院，湖南 株洲412007）

株洲所轄縣人居環(huán)境適宜性分析

鄭湘明，譚偉平

（湖南工業(yè)大學(xué) 建筑與城鄉(xiāng)規(guī)劃學(xué)院，湖南 株洲412007）

在傳統(tǒng)對人居環(huán)境評價方法的基礎(chǔ)上，以數(shù)學(xué)模型為基礎(chǔ)，結(jié)合Arcgis技術(shù)、AHP層次分析法，對株洲所轄縣人居環(huán)境適宜性進行了分析。結(jié)果表明：由于區(qū)域因素，炎陵縣、茶陵縣、株洲縣受中心城鎮(zhèn)輻射、帶動影響較小，經(jīng)濟相對落后，基礎(chǔ)設(shè)施、公共設(shè)施不完善，但生態(tài)環(huán)境、綜合人居環(huán)境良好；醴陵市、攸縣受區(qū)位、政策以及受中心城鎮(zhèn)帶動的良性作用，經(jīng)濟發(fā)展較好，但生態(tài)環(huán)境、綜合人居環(huán)境相對較差。

株洲所轄縣；人居環(huán)境；適宜性等級

一 引言

隨著我國經(jīng)濟的發(fā)展，城鎮(zhèn)化迅速推進，人們的物質(zhì)生活、精神生活更加豐富，同時經(jīng)濟發(fā)展造成環(huán)境污染、生態(tài)破壞、交通擁擠等一系列問題，人們的居住環(huán)境日益惡化。［1］建設(shè)一個整潔、舒適的居住環(huán)境是人們所迫切追求的目標。人居環(huán)境適宜性分析的研究，為完善人們居住環(huán)境提供客觀、科學(xué)、合理的依據(jù)，［2］因此人居環(huán)境適宜性評價研究意義重大。

國內(nèi)外人居環(huán)境研究現(xiàn)狀，國外以國家級研究與實踐、人居環(huán)境影響評價以及基于3S技術(shù)人居環(huán)境數(shù)據(jù)庫的建立為主。［3］2004年，英國經(jīng)濟學(xué)家智囊團（Economy Intelligence Unit EIU）的全球城市“宜居性”排名工作室在其先前“居住困難度”的調(diào)查方法上展開，選取40余因子、五大類，為城市宜居性提供評價指標。［4］國內(nèi)人居環(huán)境研究自20世紀80年代起步發(fā)展迅速。劉頌、李雪銘等對城市人居環(huán)境可持續(xù)發(fā)展評價指標體系的建立進行了嘗試。［5］寧越敏、李王鳴、陳浮等以上海、杭州、南京和北京為例，對人居環(huán)境的內(nèi)涵、評價方法進行了探討。［6］張文忠等對人居環(huán)境演變進行研究；王坤鵬、喻超等從城市宜居角度對直轄市進行了對比與分析。［7］任平等在建立評價模型中，采用特爾斐法，通過對評價目標層、準則層和因子層權(quán)重進行多倫專家打分，并岸具體公式計算權(quán)重值。［8］

以往的人居環(huán)境研究只在于單項方法，未用到可視直觀化的軟件進行研究，雖然有充足的數(shù)據(jù)、運用了3S，但沒有將傳統(tǒng)數(shù)學(xué)模型與ArcGIS、AHP軟件相結(jié)合進行數(shù)據(jù)的處理和研究，缺乏可比性和直觀性。

本論文希望在其他學(xué)者的研究的基礎(chǔ)上，以株洲所轄縣做為實證研究對象，采用傳統(tǒng)的層次分析法、數(shù)學(xué)模型結(jié)合先進的地理信息系統(tǒng)技術(shù)，更加客觀、科學(xué)研究人居環(huán)境。

二 研究區(qū)域概況

株洲市所轄4個縣和一個縣級市：醴陵市、株洲縣、炎陵縣、茶陵縣、攸縣。株洲市北面是長沙；南面是郴州市；西面與湘潭、衡陽、郴州交接（如圖1）；東面與江西交接。株洲市所轄縣整體是南北走向，位于湖南省東部。京廣、浙贛、湘黔三大鐵路干線，106和320兩大國道，京珠、上瑞兩大高速公路交匯于此。主要河流有湘江、洣水、淥江等（如圖2）。境內(nèi)礦產(chǎn)資源開發(fā)歷史悠久，資源較為豐富，以煤、鐵為主。旅游資源豐富，有炎帝陵、神農(nóng)谷國家森林公園和酒埠江國家地質(zhì)公園等人文景觀和自然景觀。

圖1 湖南省株洲市級行政區(qū)劃圖

圖2 株洲所轄縣基礎(chǔ)數(shù)據(jù)狀況

三 數(shù)據(jù)來源、方法及數(shù)據(jù)處理

（一）數(shù)據(jù)來源

數(shù)據(jù)主要是來源于2010年－2015年株洲統(tǒng)計年鑒，同時查看了這期間的縣域總體規(guī)劃、控制性詳細規(guī)劃文檔及圖紙資料，參考了株洲所轄縣的人口、經(jīng)濟、生態(tài)環(huán)境、人文方面的資料。

（二）數(shù)據(jù)處理方法

1.非空間數(shù)據(jù)處理方法

收集評價指標體系中所需要的數(shù)據(jù)，運用數(shù)據(jù)模型借助Excel對這些數(shù)據(jù)進行分析、統(tǒng)計和處理，結(jié)合層次分析法對株洲市管轄縣人居環(huán)境進行綜合評價。為了讓數(shù)據(jù)具有可比性首先對數(shù)據(jù)進行標準化處理，即原始數(shù)據(jù)極差化處理。通過AHP層次分析法［9］確定各個指標的權(quán)重，用各指標數(shù)值乘以權(quán)重得到一個新的指標值再進行求和運算，結(jié)果是各縣的綜合指標值，依照這個值進行分等級。

2.非空間數(shù)據(jù)處理步驟

（1）“原始數(shù)據(jù)標準化”（標準化方法：極差法正指標數(shù)學(xué)模型：

Dij＝（Eij－minEj）／（maxEj－minEj）（i＝1，2，3．．．．．．m；j＝1，2，3．．．．．．n），逆指標數(shù)學(xué)模型Dij＝（maxEj－Eij）／（maxEj－minEj）（i＝1，2，3．．．．．．m；j＝1，2，3．．．．．．n）

Dij為標準化后的指標值，m為縣的個數(shù)，n為指標個數(shù)，Eij為第i各縣的第j各指標值，min Ej為第j各指標值的最小值，max Ej為第j各指標值得最大值）。［10］

（2）“對各指標賦權(quán)重”采用AHP層次分析法。

（3）“各指標標準化值乘以權(quán)重得出新的各指標值”。

（4）“新的各指標值進行求和得出綜合評價值”。

Hi為準則層指標，Kij是上面極差化后的標準值，Rij為指標層權(quán)重值，M為綜合指標數(shù)，Ri為準則層權(quán)重，4就是代表二四個二級單因子，為求和公式。每一列指標層的數(shù)據(jù)乘以相應(yīng)權(quán)重所得到的值求和，其次每一列鄰域?qū)拥臄?shù)據(jù)乘以相應(yīng)的權(quán)重所得到的值求和，再次準則層每一列的數(shù)據(jù)乘以相應(yīng)的權(quán)重所得到值求和，最終得到目標層的數(shù)據(jù)。

（5）“根據(jù)綜合評價值進行劃分等級”。

3.空間數(shù)據(jù)處理方法

利用Arcgis來分析、柵格疊加、處理數(shù)據(jù)，更加清晰準確、客觀反映城市人居環(huán)境實際綜合情況。［11］在實證研究過程中，為了全面、準確、系統(tǒng)的分析問題，選取適當?shù)囊蛩?，將這些因素分層次等級歸屬到不同的子系統(tǒng)中，更加簡明且具有邏輯性、系統(tǒng)性，應(yīng)用Arcgis展示數(shù)據(jù)在地圖空間上直觀狀況。數(shù)據(jù)處理過程：空間數(shù)據(jù)——＞“緩沖”——＞重分類“分等級”——＞“柵格加權(quán)總和”。

（三）數(shù)據(jù)處理

1.株洲市城市人居環(huán)境指標體系的建立

（1）指標體系因子權(quán)重的分析與確定

指標體系因子采用AHP層次分析法以及矩陣理論，使用YAAHP軟件進行分析。論文側(cè)重于人居環(huán)境的研究，所以生態(tài)環(huán)境、［12］人文環(huán)境、社會環(huán)境權(quán)重偏重，而經(jīng)濟環(huán)境偏輕（如表1）。其目的是在重視生態(tài)環(huán)境的前提，發(fā)展經(jīng)濟和社會。

表1 指標體系權(quán)重的確定

（2）數(shù)據(jù)標準化運算

查閱相關(guān)統(tǒng)計、規(guī)劃資料，選取各項具體的指標數(shù)據(jù)錄入Excel。

先用Excel的max和min函數(shù)求出每個縣（i＝1，2，3，4，5）的最大值和最小值，再根據(jù)極差化公式極差法正指標數(shù)學(xué)模型：Dij＝（Eij－minEj）／（maxEj－minEj）（i＝1，2，3．．．．．．m；j＝1，2，3．．．．．．n），逆指標 數(shù) 學(xué)模 型Dij＝ （maxEj－Eij）／（maxEjminEj）（i＝1，2，3．．．．．．m；j＝1，2，3．．．．．．n）

對原始數(shù)據(jù)進行標準化運算。［13－14］株洲所轄縣指標選定的原始數(shù)據(jù)如表2。

對非空間數(shù)據(jù)采用極差化運算，由于原始數(shù)據(jù)不具備可比性，采用極差運算標準化原始數(shù)據(jù)，以便后面的線性加權(quán)運算。

（三）標準數(shù)據(jù)加權(quán)求和運算

表1是領(lǐng)域?qū)咏?jīng)過標準化后的數(shù)據(jù)，表3是人文環(huán)境、經(jīng)濟環(huán)境、社會環(huán)境、生態(tài)環(huán)境的數(shù)據(jù)，運用公式進行計算，得到表4的數(shù)據(jù)，即準則層數(shù)據(jù)。表4的數(shù)據(jù)再運用加權(quán)求和的數(shù)據(jù)模型得到目標層數(shù)據(jù)。

表3 指標層標準數(shù)據(jù)線性加權(quán)求和運算

四 非空數(shù)據(jù)處理結(jié)果分析

（一）利用2010－2015年株洲所轄縣的統(tǒng)計、規(guī)劃數(shù)據(jù)，借助Excel分析工具、極差化和線性加權(quán)求和數(shù)學(xué)模型，對株洲所轄縣人居環(huán)境進行了綜合分析。表5和圖3可以看出人居環(huán)境等級，直觀的反映經(jīng)濟比較落后的炎陵和茶陵縣生態(tài)環(huán)境良好，經(jīng)濟卻較落后；醴陵和攸縣經(jīng)濟狀況良好，生態(tài)環(huán)境稍微差。

（二）經(jīng)濟發(fā)展勢必會影響到生態(tài)環(huán)境，但是相關(guān)部門可以利用限定性政策進行適度開發(fā)，引進綠色產(chǎn)業(yè)發(fā)展經(jīng)濟。［13］區(qū)域發(fā)展存在著差異是必然的，依照本地的實際情況，在經(jīng)濟發(fā)展的較好的區(qū)域可以轉(zhuǎn)移業(yè)到邊緣地區(qū)，［14］廢雜、廢氣、廢水的排放要控制在生態(tài)系統(tǒng)調(diào)節(jié)的范圍內(nèi)。［15］

表5 準則層綜合評價得出目標層數(shù)據(jù)

圖3 人文、經(jīng)濟、社會、生態(tài)關(guān)系柱狀圖

五 空間數(shù)據(jù)處理

獲取2010年－2015年的時相遙感柵格數(shù)據(jù)人均城市道路面積、機耕面積（千公頃）、有效灌溉面積（千公頃）、人均綠地面積（平方米）、建成區(qū)綠地覆蓋面積（平方米），進行多級緩沖分等級之后轉(zhuǎn)化為柵格數(shù)據(jù)，空間數(shù)據(jù)的最后綜合評價結(jié)果效果圖第一等級為人居環(huán)境最好的，第五等級為人居環(huán)境綜合評價最差的。

空間數(shù)據(jù)處理結(jié)果表明：人均城市道路面積、機耕面積（千公頃）、有效灌溉面積（千公頃）、人均綠地面積（平方米）、建成區(qū)綠地覆蓋面積綜合疊加結(jié)果（如圖4、圖5）。

圖4 機耕面積影響因子緩沖圖（ArcGIS制作）

圖5 株洲市所轄5個縣人居環(huán)境等級圖

六 結(jié)果與討論

本文參考了2010年－2015年株洲市統(tǒng)計年鑒，利用了數(shù)學(xué)模型、AHP層次分析法、ArcGis空間處理方法，選取適當?shù)挠绊懸蜃淤x予權(quán)重，套用數(shù)學(xué)模型以及ArcGis處理得出株洲所轄縣人居環(huán)境的等級值。研究結(jié)果表明株洲所轄縣人居環(huán)境差異很大。

（一）結(jié)果

1.株洲所轄縣整體水平不高，縣之間人居環(huán)境質(zhì)量差距較大。

2.靠近南邊的縣，經(jīng)濟薄弱，城市人居環(huán)境建設(shè)缺乏物質(zhì)基礎(chǔ)。

3.有些城市生活垃圾處理不當，工業(yè)園有些“三廢”污染控制不嚴，生態(tài)環(huán)境惡化。

4.從全國來看中國的城鎮(zhèn)化水平已經(jīng)超過了50%，但是從局部來看城鎮(zhèn)化還正在進行，農(nóng)村戶籍人口還是相當多，大部分人口外出打工。茶陵、攸縣城鎮(zhèn)化正在發(fā)展，農(nóng)村大批良田荒蕪，或者一些個體戶承包了一些良田發(fā)展種植業(yè)，但并沒有形成產(chǎn)業(yè)化、機械化、現(xiàn)代化管理體系。

（二）討論

1.株洲所轄縣可以從珠江三角洲和長江三角洲引進轉(zhuǎn)移產(chǎn)業(yè)，帶動本地的經(jīng)濟發(fā)展。

2.加強江河風(fēng)光帶建設(shè)，建設(shè)帶形沿河公園，擴大風(fēng)光帶服務(wù)居民的范圍。

3.加強道路綠化帶建設(shè)。

4.加強教育及文化基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，豐富市民文化生活。

5.完善各項社會保障制度。

6.積極接受珠江三角洲和長江三角洲的產(chǎn)業(yè)和周邊中心城市經(jīng)濟職能轉(zhuǎn)移（如圖6）。

7.攸縣升級為市級行政區(qū)，作為株洲市的第二經(jīng)濟核心［16］帶動南邊茶陵、炎陵的經(jīng)濟發(fā)展。

8.要保證生態(tài)環(huán)境良好的前提下，發(fā)展經(jīng)濟，需要政府相關(guān)政策和技術(shù)、培訓(xùn)等方面的支持，幫助農(nóng)村實現(xiàn)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化，平衡農(nóng)民、政府、企業(yè)三方利益，增加農(nóng)民、企業(yè)收入和政府的財政收入。農(nóng)民在本縣園區(qū)上班所得收入加上土地紅利的收入與在沿海城市務(wù)工的收入相當，農(nóng)民就可以真正安居樂業(yè)，離土不離鄉(xiāng)。

圖6 株洲所轄行政單位接受珠三角、長三角產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移

本文創(chuàng)新點是傳統(tǒng)數(shù)學(xué)模型與AHP軟件、Arc-Gis軟件相結(jié)合進行研究，研究數(shù)據(jù)是在動態(tài)變化的，數(shù)據(jù)的準確性有待完善。

參考文獻：

［1］吳良鏞.人居環(huán)境科學(xué)導(dǎo)論.建筑工業(yè)出版社［M］. 2001：38.

［2］湯國安，楊 昕.ArcGis地理信息系統(tǒng)空間分析實驗教程［M］.北京：科學(xué)出版社2008：1.

［3］寧越敏，項 鼎.小城鎮(zhèn)人居環(huán)境的研究：以上海市郊區(qū)三個小鎮(zhèn)為例［J］.城市規(guī)劃2002，26（10）：31－35.

［4］鄧茂林，張 斌，余波.城市人居環(huán)境評價的綜述與展望［J］.財經(jīng)論壇，2008，23（14）：148.

［5］李雪銘，夏春光.近10年來我國地理學(xué)視角的人居環(huán)境研究［J］.城市發(fā)展研究，2014（2）：6－13.

［6］封志明，唐 焰，楊艷昭.基于GIS的中國人居環(huán)境指數(shù)模型的建立與應(yīng)用［J］.地理學(xué)報，2008，63（12）：1327－1328.

［7］李 捷.基于GIS技術(shù)的湖北省人居環(huán)境自然適宜性評價［J］.湖北農(nóng)業(yè)科學(xué)，2015，54（21）：5236.

［8］薛景麗，鄭新奇，劉敬玉.基于SEM和GIS的人居環(huán)境自然適宜性評價的一種方法［J］.安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2012，40（10）：6053－6054.

［9］李豐玉，董子銘.基于層次分析法AHP的休閑農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)集群競爭力評價指標體系［J］.江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué)，2014，42（12）：484－485.

［10］王 康.中國省域循環(huán)經(jīng)濟評價研究［D］.太原：山西財經(jīng)大學(xué)：2013：21－22.

［11］牛 強.城市規(guī)劃Gis技術(shù)應(yīng)用指南［M］.北京：中國建筑工業(yè)出版社，2012：74－89.

［12］張靜靜.基于數(shù)據(jù)庫技術(shù)的鄉(xiāng)鎮(zhèn)生態(tài)規(guī)劃方法研究［D］.2012：17－18.

［13］曾賢剛，畢瑞享.綠色經(jīng)濟發(fā)展總體評價與區(qū)域差異分析［J］.環(huán)境科學(xué)研究.2014，27（12）：1564－1566.

［14］覃成林，熊雪如.區(qū)域產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移的政府動機與行為：一個文獻綜述［J］.區(qū)域經(jīng)濟，2012，（7）：73－75.

［15］郭中偉，李典謨，于丹.生態(tài)系統(tǒng)調(diào)節(jié)水量的價值評估：興山實例［J］.武漢大學(xué)自然科學(xué)學(xué)報.1998，13 （3）：242－243.

［16］王婷玉，米文寶，基于景觀分類的寧夏限制開發(fā)生態(tài)區(qū)主體功能細分研究：以鹽池縣為例［J］.2014，21 （1）：163－170.

責(zé)任編輯：李珂

Analysis of Residential Environment Suitability in Zhuzhou County

ZHEN Xiangming，TAN Weiping

（School of Building and Planning for Town and Country Hunan University of Technology，Zhuzhou，Hunan 412007，China）

The suitability of human settlements in Zhuzhou county was analyzed based on the traditional evaluation methods of human settlements and the mathematical model，as well as combined with Arcgis technology，AHP analytic hierarchy process.The results showed as follows due to the regional factors，Yanling County，Chaling County，Zhuzhou County town center by radiation，Which was driven by the impact of small，relatively backward economy，infrastructure，public facilities was not perfect，but the ecological environment and living environment were good.Liling City，Youxian location，policy and action center town driven by benign，economic development was good，but the ecological environment and comprehensive living environment were relatively poor.

Zhuzhou under the jurisdiction of the county；living environment；suitability level

F205

A

1674－117X（2016）06－0039－08

10.3969/j.issn.1674－117X.2016.06.008

2016－05－05

鄭湘明（1967－），男，湖南耒陽人，湖南工業(yè)大學(xué)教授，博士，研究方向是企業(yè)兼并與收購；譚偉平（1981－），男，湖南株洲茶陵人，湖南工業(yè)大學(xué)碩士生，研究方向為城鄉(xiāng)發(fā)展與區(qū)域規(guī)劃。