孫井東，楊興柱

(安徽師范大學(xué) 國土資源與旅游學(xué)院，安徽 蕪湖　241003)

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安徽城市人居環(huán)境質(zhì)量時空演變特征

孫井東，楊興柱

(安徽師范大學(xué) 國土資源與旅游學(xué)院，安徽 蕪湖241003)

摘要：以安徽省17個地市為例，截取2001、2004、2007和2010年四個年份，構(gòu)建人居環(huán)境質(zhì)量評價指標(biāo)體系，利用熵值法計算出得分，并對各地市人居環(huán)境質(zhì)量進行排序和評價，研究安徽人居環(huán)境質(zhì)量時間演變和空間演變.通過分析17個地市空間插值效果圖，揭示安徽省人居環(huán)境質(zhì)量的空間分異和空間擴展的演變規(guī)律.研究發(fā)現(xiàn)：省會合肥的人居環(huán)境質(zhì)量優(yōu)于省內(nèi)其他城市，沿江城市人居環(huán)境質(zhì)量較高；經(jīng)濟社會因素是決定人居環(huán)境質(zhì)量高低的關(guān)鍵因素，但居住環(huán)境、基礎(chǔ)設(shè)施和公共服務(wù)、生態(tài)環(huán)境的作用日益增強；人居環(huán)境質(zhì)量空間分布上總體呈現(xiàn)“皖南強于皖北，皖東強于皖西”，空間擴展呈現(xiàn)不穩(wěn)定的發(fā)展態(tài)勢.

關(guān)鍵詞：人居環(huán)境質(zhì)量;時空演變；安徽省；城市

引言

城市人居環(huán)境是人類賴以居住、生活的基本條件和場所，是一個國家和地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展水平、人們物質(zhì)文化生活水平的重要標(biāo)志之一[1].城市人居環(huán)境的建設(shè)不僅是城市化的重要內(nèi)容，也是城市化進一步發(fā)展的基礎(chǔ).加強對城市人居環(huán)境的理論探索和實證研究，有助于發(fā)現(xiàn)影響城市人居環(huán)境質(zhì)量提升的各要素發(fā)展變化的規(guī)律，從而為實踐提供正確的理論指導(dǎo).

國外對人居環(huán)境的的研究起源于希臘學(xué)者道薩迪亞斯在1958年創(chuàng)立的“人類聚居學(xué)”理論[2].在發(fā)展的過程中，不同學(xué)科的學(xué)者不斷豐富和發(fā)展人居環(huán)境科學(xué)理論[3-5].到目前為止，國外人居環(huán)境的研究主要集中在城市規(guī)劃、人類聚居、地理學(xué)、環(huán)境經(jīng)濟學(xué)、可持續(xù)發(fā)展等領(lǐng)域[6].

國內(nèi)人居環(huán)境的研究始于20世紀(jì)90年代吳良鏞在道薩迪亞斯理論的基礎(chǔ)上創(chuàng)立的“人居環(huán)境科學(xué)”理論[7].此后，很多學(xué)者對人居環(huán)境質(zhì)量的評價作了大量的研究與分析.就目前我國人居環(huán)境研究已有的成果來看，可將其大致分為兩類，一類傾向于以某一城市或某一地區(qū)為研究對象，通過建立人居環(huán)境指標(biāo)評價體系，運用主成分法、熵值法或?qū)哟畏治龇ǖ确椒ㄓ嬎愕梅?，然后對該城市或區(qū)域的人居環(huán)境發(fā)展?fàn)顩r進行評價，如楊興柱，王群通過計算得分評價了皖南旅游區(qū)的鄉(xiāng)村人居環(huán)境的發(fā)展?fàn)顩r和影響因素[8]，王坤鵬對比分析了我國四個直轄市的人居環(huán)境[8]，李雪銘研究了整個中國的城市人居環(huán)境的特征差異[10].另一類傾向分析人居環(huán)境與某一發(fā)展要素之間的耦合協(xié)調(diào)關(guān)系，通過建立兩個指標(biāo)系統(tǒng)，然后分別算出各自系統(tǒng)的得分，最后選用一種耦合協(xié)調(diào)模型計算出兩個系統(tǒng)的耦合協(xié)調(diào)度，例如熊鷹等以長沙市為例分析了城市人居環(huán)境與經(jīng)濟的協(xié)調(diào)發(fā)展[11]，翟建青定量研究了大連市人居環(huán)境與產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系[12]，杜婷以長三角為例研究了旅游業(yè)與人居環(huán)境的協(xié)調(diào)關(guān)系[13].

綜觀已有的文獻(xiàn)資料[1、7-22]，就人居環(huán)境發(fā)展?fàn)顩r來看，基于靜態(tài)單個時間節(jié)點研究的多，基于動態(tài)多年份演變視角研究的少，基于單個地理空間單元研究的多，從空間視角對比分析多個地理單元間的差異少.現(xiàn)有的研究對于回答一個區(qū)域人居環(huán)境質(zhì)量狀況是如何發(fā)展變化和內(nèi)在差異演變這樣的問題還顯得不足.

因此，本文以安徽省17個地市為例，選取對安徽省發(fā)展影響較大的兩個國家戰(zhàn)略，即2004年國家實施中部崛起戰(zhàn)略和2010年國務(wù)院通過的皖江城市帶產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移戰(zhàn)略為時間節(jié)點，收集提取2001年、2004年、2007年和2010年四個年份的統(tǒng)計數(shù)據(jù)，通過建立城市人居環(huán)境指標(biāo)評價體系，運用熵值法和空間插值方法，研究安徽省2000年以來人居環(huán)境質(zhì)量的時空演變的特點,揭示安徽城市人居環(huán)境質(zhì)量發(fā)展的空間差異與演變規(guī)律，期待為安徽人居環(huán)境質(zhì)量的可持續(xù)發(fā)展提供參考.

1研究區(qū)概況

安徽地處中國中東部，橫跨淮河和長江兩大水系，毗鄰經(jīng)濟最發(fā)達(dá)的長三角地區(qū).至2010年，安徽省轄合肥、蕪湖、馬鞍山、銅陵、安慶、池州、宣城、黃山、滁州、六安、淮南、淮北、蚌埠、宿州、亳州、阜陽、巢湖等17個地級市，省域面積13.96萬平方公里，常住人口5986萬，全省GDP超1萬億元，人均GDP達(dá)2586美元，經(jīng)濟發(fā)展水平處在全國中游.近年來，在東部沿海地區(qū)和整個中國發(fā)展速度減緩的大背景下，安徽省卻保持著較快的發(fā)展速度，社會經(jīng)濟發(fā)展有序推進，人居環(huán)境質(zhì)量也不斷提高.

2評價指標(biāo)體系構(gòu)建與研究方法選擇

2.1評價指標(biāo)體系構(gòu)建

城市人居環(huán)境質(zhì)量評價指標(biāo)體系的構(gòu)建既要能客觀有效地反映城市人居環(huán)境質(zhì)量的優(yōu)劣，又要能顯示城市人居環(huán)境質(zhì)量的本質(zhì)內(nèi)涵、基本特征和主要內(nèi)容[10].在參照已有的研究成果的基礎(chǔ)上[7、10-18、22]，并遵循數(shù)據(jù)采集的全面性、科學(xué)性、可比性、可采集性的原則，從社會經(jīng)濟、居住環(huán)境、基礎(chǔ)設(shè)施和公共服務(wù)、生態(tài)環(huán)境四個角度選擇了34個相關(guān)指標(biāo)來進行評價，其中人均居住使用面積、人均可支配收入、排水管密度、城鎮(zhèn)社區(qū)服務(wù)設(shè)施數(shù)量、工業(yè)固體廢棄物處理利用率來自2002年、2005年、2008年和2011年《安徽省統(tǒng)計年鑒》，其余指標(biāo)采集于2000-2011年《中國城市統(tǒng)計年鑒》.選取安徽省17個地級市作為研究單元，圖形數(shù)據(jù)來源于國家1:400萬基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)庫.

表1　城市人居環(huán)境質(zhì)量評價指標(biāo)體系

2.2研究方法選擇

2.2.1熵值法在分析城市人居環(huán)境質(zhì)量時空演變之前，需要先計算出各個城市人居環(huán)境質(zhì)量的得分.熵值法計算得分可以克服多指標(biāo)信息重疊， 以及人為賦值的隨意性，從而反映指標(biāo)信息熵值的效用價值，利用熵值法計算得分較其他方法更加合理科學(xué)[23]，其計算過程如下：

設(shè)有m個待評價的城市，n個評價指標(biāo)，則Xij表示為第i個城市的第j個指標(biāo)的數(shù)值(i=1,2,…,m；j=1,2,…,n).

2.2.2空間插值方法為了更好地揭示人居環(huán)境質(zhì)量空間變化特征，采用空間插值方法，將各個城市人居環(huán)境質(zhì)量擴展成一個連續(xù)的表面.本文利用Arcgis10.0中反距離加權(quán)插值法(IDW)插件對安徽省17個地級市2001年、2004年、2007年和2010年人居環(huán)境得分生成在地圖上，形成人居環(huán)境質(zhì)量空間擴展圖.

3結(jié)果與分析

3.1城市人居環(huán)境質(zhì)量時間演變

計算2001、2004、2007和2010年4個時間斷面的安徽省17個地級市的城市人居環(huán)境質(zhì)量4個二級指標(biāo)和綜合得分，結(jié)果與排名見表2-5.

3.1.1城市人居環(huán)境質(zhì)量綜合演變通過對比4個年份的綜合得分和排名，可以看出近10年安徽省17個地級市人居環(huán)境質(zhì)量發(fā)生的一系列變化，具體為：(1)合肥市作為絕對的強核心，人居環(huán)境質(zhì)量一直排名第一，凸顯了合肥市作為省會城市的中心地位.(2)排名最穩(wěn)定的城市為蕪湖和銅陵，蕪湖除了2001年排名第五，其他年份均排名第四，銅陵除了在2004年排名第三，剩余年份都排名第二.(3)排名最不穩(wěn)定的城市為黃山，黃山從2001年第八名躍升到2010年的第三名.(4)變化較為穩(wěn)定的城市為馬鞍山、淮北、滁州、六安、巢湖和宿州，其中馬鞍山始終排名前列，滁州和淮北位居中游，六安、巢湖和宿州則基本在末位徘徊.(5)排名一直處于上升趨勢的城市為黃山、六安、池州和宣城，而一直處于下降趨勢的城市為淮南、淮北和滁州.

表2　2001年城市人居環(huán)境質(zhì)量得分與排名

表3　2004年城市人居環(huán)境得分與排名

表4　2007年城市人居環(huán)境得分與排名

3.1.2城市人居環(huán)境質(zhì)量各子系統(tǒng)演變從表2-5各二級指標(biāo)的得分和排名，可以看出安徽省城市人居環(huán)境質(zhì)量的變化主要體現(xiàn)在：(1)在社會經(jīng)濟方面，2001-2010年合肥、蕪湖、馬鞍山和銅陵四市在社會經(jīng)濟方面的得分始終位居前列，除了合肥，其他三座城市相互之間排名時升時降.宿州、巢湖、六安和亳州則一直處于末位.這是因為合肥、蕪湖作為安徽省中心城市，馬鞍山、銅陵作為全國重要的鋼鐵、銅的生產(chǎn)加工基地，經(jīng)濟發(fā)展水平較高，大型工業(yè)企業(yè)、外資企業(yè)、商貿(mào)物流中心集聚.而宿州和亳州位于皖北經(jīng)濟欠發(fā)達(dá)地區(qū)，第二產(chǎn)業(yè)和第三產(chǎn)業(yè)發(fā)展滯后，經(jīng)濟基礎(chǔ)薄弱，因而社會經(jīng)濟指標(biāo)的得分偏低，巢湖和六安則處在合肥經(jīng)濟圈的影響下，對巢湖和六安兩地的人才、資本、資源、技術(shù)產(chǎn)生“虹吸”，很難集聚本地區(qū)的生產(chǎn)要素，因此在社會經(jīng)濟指標(biāo)方面得分也比較低.其他城市的排名處在不斷的變化之中，其中上升趨勢最明顯城市是池州，池州在2001年只排在第十一位，到2010年則躍升到第七位，下降趨勢最明顯的是淮北市，從2001年的第七名下滑到2010年的第九名.(2)在居住環(huán)境指標(biāo)得分與排名方面，合肥、蕪湖、馬鞍山和銅陵的排名一直居于前列.淮南、蚌埠、淮北和安慶下滑趨勢明顯，如蚌埠在2004年人居環(huán)境得分排名第八，到2010則下降到第十七.相反一些經(jīng)濟實力較弱的小城市如黃山、亳州和池州上升趨勢明顯，如黃山從2001的第十二名上升到2010年的第二名.因此城市的經(jīng)濟實力和規(guī)模與城市的居住環(huán)境不成一一對應(yīng)關(guān)系.(3)基礎(chǔ)設(shè)施和公共服務(wù)的指標(biāo)得分與社會經(jīng)濟指標(biāo)的得分呈現(xiàn)出較大的相關(guān)性，即社會經(jīng)濟指標(biāo)得分與排名較高的城市，其在基礎(chǔ)設(shè)施和公共服務(wù)指標(biāo)的得分與排名也較高，值得注意的是在四個年份里，所有城市的基礎(chǔ)設(shè)施和公共服務(wù)得分之和在經(jīng)歷了前期和中期的不斷上升后，在后期得分開始下降(F2001=16.612，F(xiàn)2004=16.682，F(xiàn)2007=18.71，F(xiàn)2010=15.165)，說明在安徽省快速城鎮(zhèn)化過程中，2001-2007年基礎(chǔ)設(shè)施和公共服務(wù)城鎮(zhèn)化快于人口城鎮(zhèn)化，而在2007年以后人口城鎮(zhèn)化快于城市基礎(chǔ)設(shè)施和公共服務(wù)城鎮(zhèn)化.(4)生態(tài)環(huán)境得分與排名方面，一些資源型城市的排名下降顯著，如淮南、淮北等城市.排名上升最顯著的是黃山，在2001年黃山的生態(tài)環(huán)境排名僅為第九名，到2007年則升至第一名，并在2010保持第一名.合肥作為中心城市在生態(tài)環(huán)境指標(biāo)上表現(xiàn)較差，近年來排名不斷下滑.

表5　2010年城市人居環(huán)境得分與排名

通過對安徽城市人居環(huán)境質(zhì)量時間演變的分析，總體來看，人居環(huán)境與各地市的經(jīng)濟發(fā)展水平呈現(xiàn)較大的相關(guān)性，運用SPSS相關(guān)性分析社會經(jīng)濟得分與最后的總得分的各年份相關(guān)性分別達(dá)C2001=0.960，C2004=0.936，C2007=0.984，C2010=0.950，一定程度上說明經(jīng)濟發(fā)展水平越高，人居環(huán)境質(zhì)量的得分與排名越高，經(jīng)濟因素是改善人居環(huán)境質(zhì)量的關(guān)鍵因素.同時在經(jīng)濟社會發(fā)展過程中，還要注意協(xié)調(diào)好居住環(huán)境，基礎(chǔ)設(shè)施和公共服務(wù)，生態(tài)環(huán)境的發(fā)展建設(shè)，避免因某一個方面的滯后發(fā)展而影響整體人居環(huán)境質(zhì)量的提升.

3.2城市人居環(huán)境質(zhì)量的空間演變

3.2.1城市人居環(huán)境質(zhì)量空間格局演變通過計算得出安徽城市人居環(huán)境質(zhì)量4個年份的得分，采用系統(tǒng)聚類的方法[20]，將人居環(huán)境質(zhì)量從高到低劃分為5個等級.圖1分別顯示了安徽17地市在2001年、2004年、2007年和2010年四個時間斷面上的人居環(huán)境質(zhì)量的地理空間分異圖.從圖1可以看出，合肥及皖江城市帶的蕪湖、銅陵、馬鞍山一帶人居環(huán)境質(zhì)量一直保持著較高水平.皖南的黃山、池州、人居環(huán)境質(zhì)量整體水平都在逐步提高，除了宣城在2004、2007年表現(xiàn)較差，其余年份的人居環(huán)境質(zhì)量得分都在上升.皖中地區(qū)人居環(huán)境質(zhì)量的演變呈現(xiàn)出“集聚——擴散”的態(tài)勢，在2007年之前合肥周邊的地市人居環(huán)境質(zhì)量水平不斷下滑，但2007以后，到2010年，合肥周邊地市的人居環(huán)境質(zhì)量都有明顯的提升.符合地理學(xué)中“核心——邊緣”理論的經(jīng)典論述.皖北地區(qū)整體人居環(huán)境質(zhì)量水平偏低，近年來提升緩慢，其中宿州、亳州和阜陽連續(xù)多年排名末位.另外，從各地市的得分方差(S2001=2.683，S2004=3.203，S2007=2.338，S2010=1.630)可以看出，安徽省人居環(huán)境質(zhì)量總體上趨于均衡，各地市之間的差距在逐漸縮小.總之，安徽人居環(huán)境質(zhì)量整體上呈現(xiàn)出“東部強于西部，南部強于北部”的不平衡發(fā)展態(tài)勢.

圖1　安徽省人居環(huán)境質(zhì)量等級分布圖　　　　　　　　　　　圖2　安徽省人居環(huán)境質(zhì)量空間插值效果圖Fig.1　The grade distribution of the urban human　　　　　　　　　Fig.2　The spatial interpolation effect of the urban　　　　settlement environment quality　　　　　　　　　　　　　　　human settlement environment quality

3.2.2城市人居環(huán)境質(zhì)量空間擴展演變通過安徽城市人居環(huán)境質(zhì)量等級分布圖只能看出高水平與低水平人居環(huán)境質(zhì)量的空間分布及變化，并不能反映出人居環(huán)境質(zhì)量空間擴展動態(tài)演變的狀況.本文借用空間插值的方法在Arcgis10.0中生成人居環(huán)境質(zhì)量空間插值效果圖(圖2)，可以看出安徽人居環(huán)境質(zhì)量空間擴展的變化規(guī)律.合肥及蕪湖、馬鞍山、銅陵作為安徽人居環(huán)境最好的城市，人居環(huán)境質(zhì)量空間擴展最強，但是近年來空間擴展范圍卻在不斷減小，對周邊城市的壓制作用在逐漸減弱.淮北、六安和池州三座城市的人居環(huán)境質(zhì)量的空間擴展能力逐年衰退.阜陽、巢湖、宣城和蚌埠的空間擴展能力比較穩(wěn)定，亳州和宿州的空間擴展能力在2004年收縮后趨于穩(wěn)定，而滁州則在2004年擴展范圍后趨于穩(wěn)定.黃山在2007年之前空間擴展能力一直很弱，但在2007后空間擴展能力大幅提升.安慶的空間擴展經(jīng)歷了2007年之前的擴展，而后在2010年減弱的不穩(wěn)定變化趨勢.總體來看，安徽人居環(huán)境質(zhì)量空間擴展呈現(xiàn)出變化不穩(wěn)定和空間分布不均衡的發(fā)展態(tài)勢.

4結(jié)論與討論

4.1省會城市和沿江城市人居環(huán)境質(zhì)量得分較高，皖北城市人居環(huán)境質(zhì)量得分較低.合肥、銅陵、馬鞍山和蕪湖人居環(huán)境質(zhì)量一直位居安徽省前列，其中合肥始終位居第1，其他三座城市位次各年相互之間時升時降.宿州、亳州和六安則一直在末位徘徊.

4.2經(jīng)濟社會因素是影響人居環(huán)境質(zhì)量的關(guān)鍵因素.但是基礎(chǔ)設(shè)施與公共服務(wù)、居住環(huán)境及生態(tài)環(huán)境因素對人居環(huán)境質(zhì)量的影響作用日益增強.要注意協(xié)調(diào)好影響人居環(huán)境質(zhì)量改善的“內(nèi)因”和“外因”的關(guān)系，避免因某一要素的滯后發(fā)展而影響人居環(huán)境質(zhì)量的整體水平.

4.3安徽省人居環(huán)境質(zhì)量空間分布上整體呈現(xiàn)出“皖南強于皖北，皖東強于皖西”的不平衡發(fā)展格局，但是安徽各城市間人居環(huán)境質(zhì)量的差距在逐漸縮小的.此外，安徽省人居環(huán)境質(zhì)量在空間擴展上呈現(xiàn)出變化不穩(wěn)定以及空間分布不均衡的發(fā)展態(tài)勢.

4.4受限安徽行政區(qū)劃的調(diào)整和部分地市統(tǒng)計數(shù)據(jù)的獲取，本文只選擇了安徽省2001-2010年近10年各地市的統(tǒng)計數(shù)據(jù)，本文的研究成果只能反映安徽省人居環(huán)境質(zhì)量時空演變的一部分，同時由于每一地級市內(nèi)的縣域人居環(huán)境也存在差異和不平衡，下一步將盡量建立在更長的時間尺度內(nèi)縣域人居環(huán)境質(zhì)量的時空演變，以便深入理解安徽省人居環(huán)境質(zhì)量的整體發(fā)展?fàn)顩r.

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Characteristics of Urban Human Settlement Environment Quality of Anhui Province

SUN Jing-dong,YANG Xing-zhu

(College of Territorial and Tourism,Anhui Normal University, Wuhu 241000, China)

Abstract:Based on the data of Anhui province in years of 2001, 2004, 2007 and 2010, the paper selects 17 cities to construct the index system of urban human settlement environment quality. Then, with the help of entropy method, the auther futher ranks and evaluates the quality of each city, as well as reveals spatial differentiation and expansion trend of urban human settlement environment quality. Through the analysis of space interpolation effect in 17 cities, the paper aims to reveal the spatial-temporal evolution trend of urban human settlement environment quality in Anhui. The results show that Hefei, the provincial capital, has a better urban human settlement environment quality than other cities in Anhui, with citis along the Yangzi river showing a high performance. Besides, while social-economic factor is the key element deciding urban human settlement environment quality, living environment, infrastructure and public services have an increasing influence. The spatial distribution of urban human settlement environment quality presents a pattern that “the south Anhui is stronger than the north Anhui, and the east Anhui is better than the west Anhui”. And the spatial expansion show an unstable development momentum.

Key words:human settlement environment quality; temporal and spatial variation; Anhui Province; city

中圖分類號：F293

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

文章編號：1001-2443(2016)02-0168-07

作者簡介：孫井東(1990-)，男，安徽合肥人，碩士研究生.主要從事旅游地理與旅游規(guī)劃研究；通訊作者：楊興柱(1976-)，男，安徽六安人，教授，博士.主要研究方向為旅游地理與旅游規(guī)劃.

基金項目：國家自然科學(xué)基金(41471130).

收稿日期：2015-01-21

DOI：10.14182/J.cnki.1001-2443.2016.02.014

引用格式：孫井東，楊興柱.安徽城市人居環(huán)境質(zhì)量時空演變特征研究[J].安徽師范大學(xué)學(xué)報：自然科學(xué)版，2016，39(2)：168-174.