摘要：在全面推進(jìn)長江三角洲一體化發(fā)展的關(guān)鍵時(shí)期，進(jìn)行長江三角洲地區(qū)資源環(huán)境承載力評(píng)價(jià)，可為地區(qū)資源環(huán)境和經(jīng)濟(jì)社會(huì)協(xié)調(diào)發(fā)展提供資源配置和空間優(yōu)化的基本依據(jù)。在系統(tǒng)了解長江三角洲地區(qū)資源儲(chǔ)備、生態(tài)環(huán)境和社會(huì)發(fā)展?fàn)顩r的前提下，分別從社會(huì)經(jīng)濟(jì)、生態(tài)環(huán)境和水土資源3個(gè)層面選擇17個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)，完成資源環(huán)境承載力評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的構(gòu)建?；贕IS技術(shù)，采用層次分析法和專家打分法得到各個(gè)指標(biāo)的權(quán)重，通過線性加權(quán)求和法確立空間尺度的承載力評(píng)價(jià)模型，對(duì)長江三角洲地區(qū)資源環(huán)境承載力進(jìn)行估算、等級(jí)劃分及空間特征分析。結(jié)果表明，2015年長江三角洲地區(qū)資源環(huán)境承載力在中東部的長三角城市群區(qū)域以較低、低等級(jí)為主，北部區(qū)域承載力以高等級(jí)為主，南部區(qū)域以較高、中等等級(jí)為主;受地形條件影響，平原農(nóng)業(yè)區(qū)承載力高，山地、丘陵地區(qū)承載力以較高、中等為主。長江三角洲地區(qū)資源環(huán)境承載能力狀況不容樂觀，區(qū)域內(nèi)資源、環(huán)境差異較大，部分地區(qū)資源環(huán)境承載力仍面臨較大壓力。加大生態(tài)環(huán)境保護(hù)和建設(shè)力度十分重要，以提高資源環(huán)境承載力水平。

關(guān)鍵詞：長江三角洲;評(píng)價(jià)指標(biāo);資源環(huán)境承載力;遙感與GIS

中圖分類號(hào)：F299.27;X24 " " " " 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：0439-8114（2022）03-0047-06

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2022.03.010 開放科學(xué)（資源服務(wù)）標(biāo)識(shí)碼（OSID）：

Assessment and analysis of the carrying capacity of resources and environment

in Yangtze River Delta

ZHANG Xiang-wu1，2， ZHAO Xiao-li1， YI Ling1，ZHANG Zeng-xiang1，WANG Xiao1

（1.Aerospace Information Research Institute，Chinese Academy of Sciences，Beijing "100101，China; 2. University of Chinese Academy of Sciences，Beijing "100049，China）

Abstract：In the critical period of comprehensively promoting the integrated development of Yangtze River Delta，the evaluation of the carrying capacity of resources and environment in the Yangtze River Delta can provide the basic basis for resource allocation and spatial optimization for the coordinated development of regional resources， environment and economy. Based on a comprehensive understanding of the resource reserve， ecological environment and social development in the Yangtze River Delta region， 17 evaluation indexes were selected from the three levels of social economy， ecological environment and water and soil resources respectively to complete the construction of the evaluation index system of resource and environment carrying capacity. Based on GIS technology， AHP and expert scoring method were used to get the weight of each index and the linear weighting method was adopted with the method of sum， the evaluation model of resources and environment carrying capacity based on spatial scale was established， and the resource and environment carrying capacity of Yangtze River Delta was estimated， classified and analyzed. The results showed that the resources and environment carrying capacity of the Yangtze River Delta region in the middle and east of the Yangtze River Delta urban agglomeration was mainly low and low grade in 2015， the northern region was mainly high-grade， and the southern region was mainly high and medium grade; Affected by the terrain conditions， the value of plain agricultural area was high， and that of mountainous and hilly areas was mainly high and medium. The carrying capacity of resources and environment in the Yangtze River Delta was not optimistic. There were great differences in resources and environment in the region， and some areas were still facing greater pressure. It was very important to strengthen the protection and construction of ecological environment to improve the carrying capacity of resources and environment.

Key words： Yangtze River Delta; evaluation index; resource and environment carrying capacity; remote sensing and GIS

自然資源和生態(tài)環(huán)境是人類生存的基礎(chǔ)，是社會(huì)經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵前提[1]。資源環(huán)境承載力是指在自然生態(tài)環(huán)境不受危害并維系良好生態(tài)系統(tǒng)前提下，一定國土空間內(nèi)資源、環(huán)境、生態(tài)、災(zāi)害等資源環(huán)境要素對(duì)人類活動(dòng)的綜合支撐水平[2]，具有綜合性、系統(tǒng)性[3]。

資源環(huán)境承載力作為社會(huì)和自然環(huán)境平衡發(fā)展的重要依據(jù)之一，將社會(huì)環(huán)境和經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)相互銜接[4]。隨著人類對(duì)自然環(huán)境、資源儲(chǔ)備等情況認(rèn)知的不斷加深，對(duì)資源環(huán)境承載力估算和分析逐漸成為綜合管理資源環(huán)境系統(tǒng)和推進(jìn)社會(huì)不斷發(fā)展的重要方法之一[5]。

資源環(huán)境承載力研究發(fā)展經(jīng)歷了資源環(huán)境單要素承載力研究到資源環(huán)境綜合承載力研究，以及利用統(tǒng)計(jì)方法的以行政單元為最小單元的研究到基于GIS的格網(wǎng)化研究。已有許多學(xué)者在資源環(huán)境承載力評(píng)價(jià)領(lǐng)域做了研究，主要圍繞資源環(huán)境承載力評(píng)價(jià)指標(biāo)體系構(gòu)建、資源環(huán)境承載力評(píng)價(jià)模型展開相關(guān)研究。王學(xué)軍[6]從自然、社會(huì)、經(jīng)濟(jì)3個(gè)層面就中國省、市（區(qū)）的地理環(huán)境承載潛力進(jìn)行了評(píng)判;洪陽等[7]探討了環(huán)境承載力的概念和模型，將環(huán)境承載力指標(biāo)體系分解為自然資源支持力、環(huán)境生產(chǎn)支持力和社會(huì)經(jīng)濟(jì)技術(shù)水平3類指標(biāo);劉寅等[8]以四川省瀘州市為例，采用空間模糊綜合評(píng)價(jià)方法研究瀘州市資源環(huán)境承載力的分布特點(diǎn);歐弢等[9]以云南省永德縣為例，基于GIS空間分析技術(shù)支持，采用均方差決策分析法分別計(jì)算和預(yù)估了研究區(qū)2013年和2020年的綜合承載力。但目前針對(duì)資源環(huán)境承載力的研究大多集中在省市縣域范圍內(nèi)，針對(duì)多個(gè)省市的自然地理區(qū)域開展研究較少;以行政單元為最小單元的研究居多;且針對(duì)資源環(huán)境承載力時(shí)空變化特征分析較少。

長江三角洲位于中國大陸東部沿海的長江下游地區(qū)。包括上海市、江蘇省、浙江省、安徽省，區(qū)域面積為35.8×104 km2。長江三角洲地區(qū)礦產(chǎn)資源豐富，生態(tài)系統(tǒng)類型復(fù)雜，地表覆蓋多樣。同時(shí)，作為中國經(jīng)濟(jì)實(shí)力最強(qiáng)的經(jīng)濟(jì)區(qū)域，長江三角洲人口密度較大，人地矛盾突出，據(jù)統(tǒng)計(jì)2015年區(qū)域內(nèi)人均土地面積僅1 591.11 m2，不足全國水平的1/4。近年來隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，區(qū)域城鎮(zhèn)化加速，人口逐漸向經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)的大城市集中;隨著人們生活水平的提高，加劇了資源的消耗，一些生產(chǎn)建設(shè)活動(dòng)的不科學(xué)性導(dǎo)致了局部自然環(huán)境惡化，區(qū)域內(nèi)生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)的壓力日益增強(qiáng)。已有研究證明，對(duì)區(qū)域資源環(huán)境承載力評(píng)價(jià)研究有助于為地區(qū)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略及發(fā)展規(guī)劃的制定提供理論依據(jù)[10-12]。

因此，本研究根據(jù)長江三角洲地區(qū)自然地理稟賦條件、社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展?fàn)顩r等條件以及資源儲(chǔ)備狀況，選擇合適的評(píng)價(jià)指標(biāo)，采用層次分析法結(jié)合區(qū)域條件得到各個(gè)指標(biāo)指數(shù)和權(quán)重，通過線性加權(quán)求和法確立空間尺度的承載力評(píng)價(jià)模型，完成資源環(huán)境承載力評(píng)價(jià)和分析。研究區(qū)域方面，打破資源環(huán)境承載力評(píng)價(jià)研究較為集中的單一省市域范圍，就長江三角洲地區(qū)開展研究。評(píng)價(jià)指標(biāo)方面，引入農(nóng)田生產(chǎn)潛力指標(biāo)增強(qiáng)農(nóng)業(yè)資源方面的刻畫，引入地質(zhì)災(zāi)害高易發(fā)率指標(biāo)增強(qiáng)地質(zhì)條件方面的刻畫，引入三產(chǎn)占比、地均GDP等指標(biāo)增強(qiáng)經(jīng)濟(jì)條件的刻畫。采用1∶10萬土地利用數(shù)據(jù)進(jìn)行評(píng)價(jià)指標(biāo)的網(wǎng)格化，能夠更為精準(zhǔn)地展現(xiàn)資源環(huán)境承載力在空間上的分布狀態(tài)與差異，借助GIS便捷的空間分析能力處理數(shù)據(jù)獲取新數(shù)據(jù)，利于后續(xù)對(duì)空間數(shù)據(jù)的分析和研究，能夠更為精準(zhǔn)地展現(xiàn)資源環(huán)境承載力在空間上的分布狀態(tài)與差異[13]。故采用網(wǎng)格化方法，應(yīng)用GIS技術(shù)結(jié)合統(tǒng)計(jì)分析，對(duì)長江三角洲地區(qū)資源環(huán)境承載力空間分布特征進(jìn)行定量研究，為長江三角洲地區(qū)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略提供科學(xué)的理論依據(jù)和決策支撐。

1 數(shù)據(jù)與方法

1.1 研究區(qū)概況與數(shù)據(jù)源

1.1.1 研究區(qū)概況 長江三角洲地區(qū)包括上海市、江蘇省、浙江省、安徽?。ǜ鶕?jù)國務(wù)院2019年批準(zhǔn)的《長江三角洲區(qū)域一體化發(fā)展規(guī)劃綱要》），區(qū)域面積為35.8×104 km2，其地理位置處于北緯27°12′—35°20′，東經(jīng)114°54′—122°12′。長江三角洲主要為亞熱帶季風(fēng)氣候，夏季高溫多雨，雨熱同期，年均氣溫為16 ℃左右，年均降雨量為1 166 mm;區(qū)域內(nèi)河湖眾多，水網(wǎng)密布，水資源豐富，多年平均水資源量為537.79×108 m3。地貌上北部、中部以平原為主，南部地區(qū)多為丘陵、山地。

1.1.2 數(shù)據(jù)源與預(yù)處理 研究時(shí)段為2015年，所用數(shù)據(jù)為土地利用專題數(shù)據(jù)、MOD13A3數(shù)據(jù)和社會(huì)經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)。

土地利用專題數(shù)據(jù)來自中國科學(xué)院空天信息創(chuàng)新研究院等單位利用遙感監(jiān)測方法構(gòu)建的1∶10萬比例尺長時(shí)序中國土地利用柵格數(shù)據(jù)[14]（1 km× " " 1 km柵格數(shù)據(jù)，2015年）。通過中國科學(xué)院資源環(huán)境科學(xué)數(shù)據(jù)中心收集得到社會(huì)經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)中的中國GDP空間分布公里格網(wǎng)數(shù)據(jù)集（1 km格網(wǎng)，2015年）、中國人口空間分布公里格網(wǎng)數(shù)據(jù)集（1 km格網(wǎng)，2015年）、中國地質(zhì)災(zāi)害點(diǎn)空間分布數(shù)據(jù)（1 km格網(wǎng)，2015年）、中國地震災(zāi)害點(diǎn)空間分布等數(shù)據(jù) （1 km格網(wǎng)，2015年）。社會(huì)經(jīng)濟(jì)類數(shù)據(jù)中關(guān)于人口、經(jīng)濟(jì)類指標(biāo)數(shù)據(jù)均源于2015年中國及長江三角洲地區(qū)各省及地級(jí)市統(tǒng)計(jì)年鑒[15]。研究區(qū)歸一化植被指數(shù)數(shù)據(jù)通過MOD13A3數(shù)據(jù)（1 km格網(wǎng)，2015年每月一幅）計(jì)算得到。

投影：采用雙標(biāo)準(zhǔn)緯線等面積割圓錐投影。采用全國統(tǒng)一的中央經(jīng)線和雙標(biāo)準(zhǔn)緯線，中央經(jīng)線為東經(jīng)105°，雙標(biāo)準(zhǔn)緯線為北緯25°和北緯47°。所采用的橢球體是KRASOVSKY橢球體。

對(duì)于社會(huì)經(jīng)濟(jì)類的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)先統(tǒng)一錄入數(shù)據(jù)庫，然后在GIS軟件支持下，完成按地級(jí)市單位與行政區(qū)劃矢量數(shù)據(jù)屬性庫的關(guān)聯(lián)，實(shí)現(xiàn)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的空間數(shù)據(jù)化，為后續(xù)定量評(píng)價(jià)做好數(shù)據(jù)準(zhǔn)備工作。

1.2 研究方法

1.2.1 評(píng)價(jià)指標(biāo)體系構(gòu)建 在資源環(huán)境承載力評(píng)價(jià)中，評(píng)價(jià)指標(biāo)的選取對(duì)評(píng)價(jià)結(jié)果影響很大[16]。目前全球還未構(gòu)建國際通用的評(píng)價(jià)系統(tǒng)刻畫評(píng)價(jià)指標(biāo)以估算研究區(qū)資源環(huán)境承載力[17]。評(píng)價(jià)指標(biāo)體系構(gòu)建在承載力評(píng)價(jià)中十分關(guān)鍵，合適的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系可以有效提高承載力估算的精度?？臻g上，合理的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系更利于承載力區(qū)域分布分析[18]。評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的建立依據(jù)功能性、綜合性、代表性、層次性、可操作性等原則[19]。根據(jù)長江三角洲地區(qū)自然地理稟賦條件、社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展?fàn)顩r等人文條件以及資源儲(chǔ)備狀況，深入探究與資源環(huán)境承載力相關(guān)的密切因素，分別從水土資源、生態(tài)環(huán)境和社會(huì)經(jīng)濟(jì)3個(gè)子系統(tǒng)選取17個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)因子，綜合評(píng)價(jià)長江三角洲地區(qū)資源環(huán)境承載力情況。

1）水土資源子系統(tǒng)。水土資源子系統(tǒng)選取人均水資源量、耕地有效灌溉率、農(nóng)田生產(chǎn)潛力、國土開發(fā)強(qiáng)度、年降水量、人均耕地面積等指標(biāo)。人均水資源量為某地方某時(shí)段每個(gè)人的平均水資源量，代表了人口和水資源之間的壓力，數(shù)值越大，對(duì)承載力限制越低。耕地有效灌溉率代表在耕地中水資源的貢獻(xiàn)，數(shù)值越大，體現(xiàn)了地區(qū)內(nèi)農(nóng)作物生長狀況越好，承載能力越強(qiáng)。農(nóng)田生產(chǎn)潛力是表征耕地在現(xiàn)有農(nóng)業(yè)技術(shù)環(huán)境下最大的生產(chǎn)能力，采用耕地分布、土壤、高程等數(shù)據(jù)得到，數(shù)值越大，資源和環(huán)境承載能力就越大。國土開發(fā)強(qiáng)度為區(qū)域內(nèi)土地總面積中建設(shè)用地的比例，數(shù)值越大，資源環(huán)境承載能力越低。年降水量是地區(qū)氣候重要指標(biāo)之一，區(qū)域年降水量越大，更利于人類的生產(chǎn)活動(dòng)，承載能力越大。人均耕地面積指區(qū)域每個(gè)人占據(jù)的耕地面積，表示人和土地之間的壓力，數(shù)值越大，承載能力越強(qiáng)。

2）生態(tài)環(huán)境子系統(tǒng)。生態(tài)環(huán)境子系統(tǒng)選取生態(tài)用地面積比率、歸一化植被指數(shù)、單位面積廢水排放量、水資源化學(xué)需氧量、地質(zhì)災(zāi)害高易發(fā)率等指標(biāo)。生態(tài)用地面積比率指的是生態(tài)用地占研究區(qū)域的比例大小，其值越高，說明地區(qū)的生態(tài)環(huán)境越好，資源環(huán)境承載力越高。歸一化植被指數(shù)（NDVI）可以體現(xiàn)出植物生長狀態(tài)，地區(qū)植物覆被程度展現(xiàn)了資源環(huán)境承載力水平，NDVI越大，資源環(huán)境承載力越大。單位面積廢水排放量反映污染水的數(shù)量，是土地綜合承載力評(píng)價(jià)的負(fù)向影響因子，即單位面積廢水排放量=廢水排放總量/區(qū)域土地面積，單位面積廢水排放量越高，環(huán)境污染更惡化，資源環(huán)境承載力越低。水資源化學(xué)需氧量是指需要通過化學(xué)方法氧化的還原性物質(zhì)的量，數(shù)值越大，表征區(qū)域內(nèi)水環(huán)境質(zhì)量越低，資源環(huán)境承載能力就越低。地質(zhì)災(zāi)害高易發(fā)率表征地區(qū)內(nèi)地質(zhì)、地震災(zāi)害的易發(fā)程度，通過對(duì)區(qū)域內(nèi)地質(zhì)災(zāi)害點(diǎn)空間分布數(shù)據(jù)、地震災(zāi)害點(diǎn)空間分布數(shù)據(jù)空間核密度值賦予不同權(quán)重疊加得到，地質(zhì)災(zāi)害高易發(fā)率越高，對(duì)于資源環(huán)境承載力的限制越大。

3）社會(huì)經(jīng)濟(jì)子系統(tǒng)。社會(huì)經(jīng)濟(jì)子系統(tǒng)選取人口密度、人口自然增長率、城鎮(zhèn)化水平、糧食單產(chǎn)、地均GDP、第三產(chǎn)業(yè)占GDP比重等指標(biāo)。人口密度代表區(qū)域內(nèi)人的稀疏程度，指單位面積的人數(shù)，值越大，資源環(huán)境承載力越大。人口自然增長率為一定時(shí)段人口增量在總?cè)藬?shù)中所占比例大小，代表人口增加的趨勢。城鎮(zhèn)化水平是判斷城市發(fā)展水平的指標(biāo)，體現(xiàn)了區(qū)域經(jīng)濟(jì)、社會(huì)水平，用區(qū)域內(nèi)城市人口在區(qū)域總?cè)丝谥姓急缺硎荆擎?zhèn)化水平越高，資源環(huán)境承載力越大。糧食單產(chǎn)指耕地中單位面積收獲的作物的均量，數(shù)值越大，資源環(huán)境承載力越高。地均GDP表征區(qū)域內(nèi)單位面積產(chǎn)出的GDP均值，地均GDP代表區(qū)域經(jīng)濟(jì)水平，體現(xiàn)區(qū)域內(nèi)經(jīng)濟(jì)聚集程度，數(shù)值越大，資源環(huán)境承載力越大。第三產(chǎn)業(yè)占GDP比重表征區(qū)域內(nèi)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)出中其貢獻(xiàn)程度，數(shù)值越高，代表產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)越好，資源環(huán)境承載力越高。

1.2.2 評(píng)價(jià)指標(biāo)權(quán)重確定 資源環(huán)境承載力中評(píng)價(jià)指標(biāo)的作用不同，故明確不同的評(píng)價(jià)指標(biāo)占比十分關(guān)鍵。主觀賦值法為定性分析方法，就研究區(qū)域?qū)嶋H情況，相關(guān)專家根據(jù)專業(yè)知識(shí)儲(chǔ)備及經(jīng)驗(yàn)判斷指標(biāo)權(quán)重，然后通過數(shù)學(xué)方法得到權(quán)重，如生態(tài)足跡法[20]、層次分析法[21]、模糊綜合評(píng)價(jià)法等[22]。本研究采用層次分析法將與決策有關(guān)的元素分解成目標(biāo)、準(zhǔn)則、方案等層次，在此基礎(chǔ)之上進(jìn)行定性和定量分析，根據(jù)長江三角洲地區(qū)實(shí)際情況，將評(píng)價(jià)指標(biāo)分為3個(gè)子系統(tǒng)，更有利于承載力評(píng)價(jià);同時(shí)相關(guān)專家根據(jù)專業(yè)知識(shí)儲(chǔ)備及相關(guān)經(jīng)驗(yàn)判斷評(píng)價(jià)指標(biāo)權(quán)重，具有很強(qiáng)的實(shí)效性。

通過層次分析法將各評(píng)價(jià)指標(biāo)分級(jí)歸類;各評(píng)價(jià)指標(biāo)根據(jù)當(dāng)?shù)貙?shí)際情況，采用專家打分確定，且各指標(biāo)權(quán)重之和為1。按照下式計(jì)算權(quán)重值。

[Wi=j=1nEijn] （1）

式中，[Wi]為第i項(xiàng)評(píng)價(jià)指標(biāo)的權(quán)重;[Eij]為專家j對(duì)于第i項(xiàng)評(píng)價(jià)指標(biāo)的打分;n為專家總數(shù)。參與打分的專家為資源環(huán)境遙感領(lǐng)域的專家，共計(jì)10人。通過打分情況，得出各評(píng)價(jià)指標(biāo)權(quán)重值（表1）。

1.2.3 評(píng)價(jià)指標(biāo)空間化 由于各指標(biāo)在空間分布上具有連續(xù)性和漸變性的特點(diǎn)，考慮到原始數(shù)據(jù)的空間分辨率和研究區(qū)域的面積[23]，本研究采用網(wǎng)格化的方法進(jìn)行資源環(huán)境承載力研究，網(wǎng)格大小為1 km×1 km，有助于更小尺度地進(jìn)行承載力評(píng)價(jià)。單因子評(píng)價(jià)指標(biāo)劃分情況如下。

國土開發(fā)強(qiáng)度、生態(tài)用地面積比率指標(biāo)是通過將對(duì)應(yīng)要素矢量圖層與評(píng)價(jià)單元疊加，統(tǒng)計(jì)每一評(píng)價(jià)單元內(nèi)各要素的面積比例實(shí)現(xiàn)網(wǎng)格化;糧食單產(chǎn)、第三產(chǎn)業(yè)占GDP比重、水資源化學(xué)需氧量、耕地有效灌溉率都有與之關(guān)系最密切的土地利用類型，除該關(guān)系密切土地利用類型外，該類指標(biāo)在其他非密切土地利用類型上的值都設(shè)為0;對(duì)該類指標(biāo)網(wǎng)格化前，首先將土地利用數(shù)據(jù)與評(píng)價(jià)單元進(jìn)行疊加實(shí)現(xiàn)土地利用數(shù)據(jù)的網(wǎng)格化，再在屬性表中將每一指標(biāo)的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)與評(píng)價(jià)單元中與其關(guān)系最密切的土地利用類型面積相乘實(shí)現(xiàn)這4個(gè)指標(biāo)的網(wǎng)格化，即糧食單產(chǎn)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)與耕地，第三產(chǎn)業(yè)占GDP比重與城鎮(zhèn)用地，水資源化學(xué)需氧量與水域，耕地有效灌溉率與耕地;城鎮(zhèn)化水平、人口自然增長率、單位面積廢水排放量、人均耕地面積、人均水資源量評(píng)價(jià)指標(biāo)按照地級(jí)市行政區(qū)劃分，再采用矢量數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)柵格方法將數(shù)據(jù)網(wǎng)格化;人口密度、地均GDP、耕地潛力指數(shù)、年降雨量指標(biāo)可通過中國科學(xué)院資源環(huán)境科學(xué)數(shù)據(jù)中心得到1 km×1 km格網(wǎng)化數(shù)據(jù);歸一化植被指數(shù)數(shù)據(jù)（1 km格網(wǎng)，2015年）利用研究區(qū)MOD13A3數(shù)據(jù)（1 km格網(wǎng)，2015年每月一幅）計(jì)算各月的歸一化植被指數(shù)，再取全年12個(gè)月平均值得到。地質(zhì)災(zāi)害高易發(fā)率采用空間核密度方法得到。計(jì)算要素點(diǎn)在一定鄰域內(nèi)單位密度，表征離散點(diǎn)在區(qū)域內(nèi)連續(xù)分布狀況。

1.2.4 評(píng)價(jià)指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)化 資源環(huán)境承載力評(píng)價(jià)指標(biāo)能夠較全面地刻畫承載力情況，由于各指標(biāo)存在含義不同、單位不同，直接分析比較困難。為了便于評(píng)價(jià)體系建立及承載力估算，需要對(duì)評(píng)價(jià)指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)化[24]。運(yùn)用標(biāo)準(zhǔn)化處理方法將不同指標(biāo)因子進(jìn)行歸一化變換，并進(jìn)行整理和統(tǒng)計(jì)分析，用于多要素的長江三角洲資源環(huán)境承載力評(píng)價(jià)。無量綱化處理后的標(biāo)準(zhǔn)化矩陣為[Y1，Y2，Y3，…，YK]，其中，對(duì)于正向指標(biāo)因子，有式（2）。

[Yj=Xj-min（Xj）max（Xj）-min（Xj）] （2）

對(duì)于負(fù)向指標(biāo)因子，有式（3）。

[Yj=max（Xi）-Xjmax（Xi）-min（Xi）] （3）

式中，[Xj]為第j個(gè)指標(biāo)的原始值;[Yj]為第j個(gè)指標(biāo)無量綱化后的值;max（[Xj]）為第j個(gè)指標(biāo)的最大值;min（[Xj]）第j個(gè)指標(biāo)的最小值。

1.2.5 承載力評(píng)價(jià)模型 資源環(huán)境承載力評(píng)價(jià)模型的選擇中，線性加權(quán)求和法是較常用的。在應(yīng)用中該方法得到了不斷改進(jìn)[25]。線性加權(quán)求和法是將各指標(biāo)數(shù)乘以各自權(quán)重，再進(jìn)行加和，得到評(píng)價(jià)指標(biāo)指數(shù)值。該方法在承載力評(píng)價(jià)中具有較強(qiáng)的實(shí)用性，故長三角資源環(huán)境承載力評(píng)價(jià)模型采用該方法計(jì)算。計(jì)算公式如下。

[Mj=i=1n（Wi×Vij）] （4）

式中，[Mj]為第j個(gè)像元承載力指數(shù)，[Vij]為第j個(gè)像元第i個(gè)指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)化后的值，[Wi]為各指標(biāo)權(quán)重，通過該評(píng)價(jià)模型利用GIS軟件估算長江三角洲地區(qū)資源環(huán)境承載力值。

2 結(jié)果與分析

2.1 長江三角洲地區(qū)資源環(huán)境承載力評(píng)價(jià)結(jié)果

通過GIS軟件，對(duì)收集的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)進(jìn)行空間化、標(biāo)準(zhǔn)化處理，得到長江三角洲地區(qū)各評(píng)價(jià)指標(biāo)結(jié)果標(biāo)準(zhǔn)化值，在GIS系統(tǒng)支持下，根據(jù)各個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)權(quán)重采用線性加權(quán)求和法評(píng)價(jià)模型，得到長江三角洲地區(qū)資源環(huán)境承載力情況。采用自然間斷法將評(píng)價(jià)結(jié)果分為低、較低、中、較高、高5個(gè)等級(jí)（表2），使得不同類之間具有差異最大化的特點(diǎn)，得到2015年長江三角洲地區(qū)資源環(huán)境承載力分級(jí)結(jié)果（圖1）。結(jié)果表明，2015年長江三角洲地區(qū)資源環(huán)境承載力低區(qū)域面積為2.33×104 km2，占區(qū)域總面積的6.52%，主要分布在上海、蘇州、無錫、南京、合肥、杭州、寧波等城鎮(zhèn)區(qū)域及蘇北灘涂區(qū)域。資源環(huán)境承載力較低區(qū)域面積為1.80×104 km2，占區(qū)域總面積的5.04%，主要分布在江蘇宿遷東南部及北部、蘇州無錫交界部分地區(qū)、部分城市城郊地帶，如上海、南京、杭州等，在蘇北、徽中北部散點(diǎn)式分布。資源環(huán)境承載力中等區(qū)域面積為5.60×104 km2，占區(qū)域總面積的15.65%，主要分布在浙江麗水、臺(tái)州、溫州中部、衢州大部、杭州西北部、紹興東南部及宣城東南部、江蘇中部等地區(qū)。資源環(huán)境承載力較高區(qū)域面積為11.72×104 km2，占區(qū)域總面積的32.70%，主要分布在浙江大部分地區(qū)、安徽南部，于江蘇省呈散點(diǎn)式分布。資源環(huán)境承載力高區(qū)域面積為14.35×104 km2，占區(qū)域總面積的40.09%，主要分布在安徽省中北部及江蘇少部地區(qū)。

2.2 長江三角洲地區(qū)資源環(huán)境承載力空間特征分析

長江三角洲地區(qū)資源環(huán)境承載力在中東部的長三角城市群區(qū)域以較低、低等級(jí)為主，北部區(qū)域承載力以高等級(jí)為主，南部區(qū)域以較高、中等等級(jí)為主。隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)迅速發(fā)展，大量人口聚集于長三角城市群區(qū)域，區(qū)域內(nèi)人口密度、地均GDP、城鎮(zhèn)化水平、第三產(chǎn)占GDP比重等指標(biāo)值均較高，社會(huì)經(jīng)濟(jì)承載力相對(duì)較高;但資源消耗、環(huán)境污染等問題日漸顯著，生態(tài)面積比率、人均耕地面積等指標(biāo)值極低且占比相對(duì)較大，區(qū)域資源環(huán)境承載力加重，人地矛盾突出，需要加強(qiáng)生態(tài)環(huán)境保護(hù)力度，制定相關(guān)資源節(jié)約政策。長三角平原農(nóng)業(yè)區(qū)、丘陵地區(qū)人口較為分散，經(jīng)濟(jì)社會(huì)活動(dòng)相對(duì)較少，社會(huì)經(jīng)濟(jì)承載力較低;但在生態(tài)環(huán)境、水土資源方面，人均耕地面積、耕地有效灌溉率、生態(tài)面積比率等評(píng)價(jià)指標(biāo)值較高且占比較大，該區(qū)域資源環(huán)境承載力相對(duì)較高。

由于地形條件的影響，浙江省中南部、安徽省南部資源環(huán)境承載力值較低區(qū)域呈現(xiàn)山谷處的城市建成區(qū)零星分布特點(diǎn)，山區(qū)資源環(huán)境承載力較平原地區(qū)存在更為顯著的空間分異特點(diǎn)[26]，山地、丘陵區(qū)由于人口密度相對(duì)較低且農(nóng)業(yè)、工商業(yè)活動(dòng)較少，生態(tài)環(huán)境較為良好，資源相對(duì)充足，資源環(huán)境承載力普遍較高。安徽省中北部、江蘇省大部分、上海市，由于地形平坦，且有長江橫貫，東臨黃海和東海，西臨長江中下游平原，地理?xiàng)l件十分優(yōu)越，經(jīng)濟(jì)建設(shè)呈現(xiàn)聚集性分布，人口眾多，隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，區(qū)域自然資源、生態(tài)環(huán)境面臨巨大壓力，資源環(huán)境承載力低值呈現(xiàn)連綿分布。

長江三角洲地區(qū)資源環(huán)境承載力形勢仍不容樂觀。2015年資源環(huán)境承載力以較高、高等級(jí)為主，多分布在平原、丘陵地區(qū);區(qū)域資源環(huán)境承載力在城市建成區(qū)最為嚴(yán)峻，承載力值比較低;空間分布上，上海、蘇州、無錫、南京、杭州等為代表的長江三角洲城市群區(qū)域資源環(huán)境承載力低值尤為顯著，該區(qū)域是長江三角洲經(jīng)濟(jì)發(fā)展的引擎，城市發(fā)展迅速，城市擴(kuò)展明顯，區(qū)域內(nèi)聚集了大量的二三產(chǎn)業(yè)，吸引眾多人口，雖然由于經(jīng)濟(jì)社會(huì)的高速發(fā)展帶來的社會(huì)經(jīng)濟(jì)承載力較高，但資源環(huán)境、水土資源方面承載力均較低，區(qū)域社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展更容易給資源環(huán)境帶來極大負(fù)擔(dān)，需要引起高度重視。

3 小結(jié)與討論

基于GIS技術(shù)和資源環(huán)境承載力評(píng)價(jià)方法，對(duì)長江三角洲地區(qū)社會(huì)經(jīng)濟(jì)、生態(tài)環(huán)境、水土資源等相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，構(gòu)建了資源環(huán)境評(píng)價(jià)指標(biāo)體系。

在GIS技術(shù)的支持下，實(shí)現(xiàn)了城鎮(zhèn)化水平、第三產(chǎn)占GDP比重、歸一化植被指數(shù)、耕地生產(chǎn)力等評(píng)價(jià)指標(biāo)統(tǒng)計(jì)分析和地圖代數(shù)運(yùn)算。評(píng)價(jià)結(jié)果顯示，長江三角洲地區(qū)資源環(huán)境承載力狀況不容樂觀，區(qū)域內(nèi)資源、環(huán)境差異較大，部分地區(qū)資源環(huán)境承載力仍面臨較大壓力。因此，加大生態(tài)環(huán)境保護(hù)和建設(shè)，以提高資源環(huán)境承載力水平。

評(píng)價(jià)結(jié)果準(zhǔn)確地描述了長江三角洲地區(qū)各省市的資源環(huán)境承載力情況，全面反映了各省市人口、資源、環(huán)境與經(jīng)濟(jì)發(fā)展的協(xié)調(diào)程度，為長江三角洲地區(qū)各省市的發(fā)展提供了科學(xué)的理論依據(jù)和生態(tài)環(huán)境發(fā)展的保護(hù)對(duì)策。本研究為今后不同區(qū)域、不同規(guī)模的資源環(huán)境承載力評(píng)價(jià)提供了參考方法。

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