譚印月，范秀娟，彭 倩，楊 鑫

(1.江蘇常環(huán)環(huán)境科技有限公司，江蘇 常州 213022;2.常州環(huán)?？萍加邢薰?，江蘇 常州 213001)

1 引言

“人居環(huán)境”概念早在16世紀(jì)的著作中以理想的人居環(huán)境藍(lán)圖的形式得到顯現(xiàn)，到20世紀(jì)50年代希臘學(xué)者道薩迪亞斯(Doxiadis C.A.)創(chuàng)立人類(lèi)聚居學(xué)(Ekistics)后[1]，有了比較系統(tǒng)性的研究。到目前為止，國(guó)外人居環(huán)境研究主要有城市規(guī)劃學(xué)派、人類(lèi)聚居學(xué)派、地理學(xué)派和生態(tài)學(xué)派。我國(guó)人居環(huán)境研究始于20世紀(jì)80年代，由吳良鏞開(kāi)創(chuàng)的中國(guó)人居環(huán)境科學(xué)，主要是指由自然系統(tǒng)、人類(lèi)系統(tǒng)、社會(huì)系統(tǒng)、居住系統(tǒng)和支撐系統(tǒng)等5個(gè)子系統(tǒng)組成的人類(lèi)聚集生活的地方[2]。隨后，眾多學(xué)者從不同視角對(duì)人居環(huán)境進(jìn)行探討研究，內(nèi)容涉及人居環(huán)境的科學(xué)基礎(chǔ)、指標(biāo)體系構(gòu)建、對(duì)居民影響、質(zhì)量評(píng)估及影響因素等[3～7]。其中，“人居環(huán)境評(píng)價(jià)研究”最為廣泛。不少學(xué)者重點(diǎn)關(guān)注地區(qū)或全國(guó)人居環(huán)境的綜合評(píng)價(jià)[8～11]。人居環(huán)境經(jīng)過(guò)30多年的不斷完善和發(fā)展，其研究成果已成為指導(dǎo)政府制定改善人居環(huán)境政策方針的重要依據(jù)。

從生態(tài)學(xué)的觀點(diǎn)來(lái)看，“城市”是一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)，是人為改變了結(jié)構(gòu)和物質(zhì)循環(huán)、部分改變了能量轉(zhuǎn)化的、受人類(lèi)生產(chǎn)活動(dòng)影響的生態(tài)系統(tǒng)，同時(shí)還是社會(huì)、經(jīng)濟(jì)和自然3個(gè)子系統(tǒng)構(gòu)成的復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)。譚萌佳等[12]認(rèn)為人居環(huán)境離不開(kāi)生態(tài)環(huán)境，從生態(tài)角度去研究，構(gòu)建生態(tài)位適宜度模型，利用相關(guān)生態(tài)學(xué)理論定量分析人居環(huán)境質(zhì)量的生態(tài)位適宜度；胡細(xì)英等[13]指出城市人居環(huán)境建設(shè)要抓生態(tài)休閑；韓曦等[14]指出生態(tài)人居具有清潔、舒適、環(huán)境壓力小的特征；程淑杰等[15]運(yùn)用GIS和RS技術(shù)獲取數(shù)據(jù)，用生態(tài)適宜性模型對(duì)生態(tài)適宜性的不同空間特征進(jìn)行評(píng)價(jià)，在生態(tài)環(huán)境的保護(hù)和移民選址上有重要作用；Xu Linyu等[16]認(rèn)為人居環(huán)境的重要影響因素之一是空氣質(zhì)量，將南京作為研究案例，得出南京的空氣質(zhì)量是在可接受的范圍內(nèi)。因此，城市人居環(huán)境的生態(tài)適宜性評(píng)價(jià)對(duì)于衡量城市可持續(xù)性和生態(tài)性具有重要意義，健康的人居環(huán)境對(duì)于長(zhǎng)期的社會(huì)穩(wěn)定和發(fā)展至關(guān)重要。梳理以上研究可以發(fā)現(xiàn)，已有的人居環(huán)境生態(tài)適宜性評(píng)價(jià)研究主要局限于現(xiàn)狀評(píng)價(jià)，而對(duì)城市規(guī)劃后的評(píng)價(jià)研究涉及較少。在以人為本的城市人居環(huán)境建設(shè)理念為導(dǎo)向，如何進(jìn)行城市規(guī)劃前后人居環(huán)境生態(tài)適宜性進(jìn)行評(píng)估是值得探究的課題之一。基于此，以常州市主城區(qū)為例，綜合運(yùn)用城市綠地規(guī)劃、統(tǒng)計(jì)年鑒數(shù)據(jù)和專(zhuān)家打分?jǐn)?shù)據(jù)，對(duì)該區(qū)域人居生態(tài)環(huán)境進(jìn)行適宜性評(píng)價(jià)，為主城區(qū)人居環(huán)境規(guī)劃和提高居民對(duì)人居生態(tài)環(huán)境的滿意度提供支撐。

2 研究區(qū)概況與數(shù)據(jù)來(lái)源

2.1 研究區(qū)概況

常州地處江蘇省南部、長(zhǎng)三角腹地，位于長(zhǎng)江下游平原，兼有高沙平原和山丘湖圩，屬于北亞熱帶季風(fēng)氣候。以常州市主城區(qū)“滬蓉高速公路-江宜高速S39-常合高速公路”圍成的“三角區(qū)域”為研究區(qū)域，地理位置處于119°52′～120°7′E，31°39′～31°53′N(xiāo)之間，總面積391 km2，主要涉及新北區(qū)、鐘樓區(qū)、天寧區(qū)、武進(jìn)區(qū)共12個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)和18個(gè)街道，該區(qū)域是常州市城鎮(zhèn)人口的主要集聚區(qū)，也是城市發(fā)展的核心區(qū)。

2.2 數(shù)據(jù)來(lái)源與處理

適宜性評(píng)價(jià)中所使用的用地類(lèi)型數(shù)據(jù)通過(guò)利用研究區(qū)Landsat TM遙感影像與常州市統(tǒng)計(jì)年鑒資料，基于ENVI5.3進(jìn)行目視解譯處理獲取。NDVI數(shù)據(jù)通過(guò)ArcGIS平臺(tái)分析遙感影像獲取。細(xì)顆粒物濃度、水環(huán)境質(zhì)量現(xiàn)狀數(shù)據(jù)來(lái)自常州市生態(tài)環(huán)境局公布的《常州市環(huán)境質(zhì)量報(bào)告書(shū)(2015-2020年)》，規(guī)劃數(shù)據(jù)來(lái)自常州市自然資源和規(guī)劃局。

3 研究方法

3.1 人居生態(tài)環(huán)境指標(biāo)體系構(gòu)建

運(yùn)用“借鑒和專(zhuān)家咨詢(xún)”的方法初步建立指標(biāo)體系[5]；通過(guò)城市基礎(chǔ)數(shù)據(jù)進(jìn)行相關(guān)性分析，遴選指標(biāo)，建立具有的生態(tài)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系；運(yùn)用統(tǒng)計(jì)評(píng)價(jià)法對(duì)各項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行賦值；依據(jù)綜合評(píng)價(jià)方法和GIS分析法進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。人居生態(tài)環(huán)境評(píng)價(jià)指標(biāo)體系主要構(gòu)建流程如圖1所示。

圖1 人居生態(tài)環(huán)境評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的構(gòu)建流程

3.1.1 評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的確立

根據(jù)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)中定性的內(nèi)容，選擇重要的、有針對(duì)性、能反映該區(qū)域人居生態(tài)環(huán)境內(nèi)涵的部分，確定評(píng)價(jià)要素。依據(jù)評(píng)價(jià)要素，一是借鑒中國(guó)人居環(huán)境獎(jiǎng)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系中的生態(tài)環(huán)境指標(biāo)體系部分確定指標(biāo)因子；二是采用頻度分析法，對(duì)目前有關(guān)人居環(huán)境評(píng)價(jià)方面的研究報(bào)告、論文、書(shū)籍等中所提及的評(píng)價(jià)指標(biāo)進(jìn)行頻度統(tǒng)計(jì)，選擇使用頻度較高的指標(biāo)；三是通過(guò)咨詢(xún)、網(wǎng)絡(luò)互動(dòng)等方式，征求專(zhuān)家學(xué)者的意見(jiàn)，進(jìn)一步選取評(píng)價(jià)指標(biāo)和評(píng)價(jià)分級(jí)。

3.1.2 評(píng)價(jià)指標(biāo)分值和權(quán)重的確定

一方面通過(guò)借鑒國(guó)內(nèi)外相關(guān)城市發(fā)展標(biāo)準(zhǔn)、先進(jìn)地區(qū)經(jīng)驗(yàn)或者理論研究等，另一方面通過(guò)專(zhuān)家打分法確實(shí)指標(biāo)評(píng)價(jià)分值和權(quán)重。

基于上述構(gòu)建流程，得出“三角區(qū)域”的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系如表1所示。

表1 常州主城區(qū)人居生態(tài)環(huán)境評(píng)價(jià)指標(biāo)體系

3.2 評(píng)價(jià)方法

城市人居生態(tài)環(huán)境的評(píng)價(jià)公式為：

(1)

式(1)中：HI為常州市主城區(qū)人居生態(tài)環(huán)境指數(shù)；j為評(píng)價(jià)指標(biāo)i個(gè)數(shù)；Wi為第i項(xiàng)指標(biāo)的權(quán)重值；Ni為第i項(xiàng)指標(biāo)的歸一化之后的數(shù)值[7]。

根據(jù)常州市測(cè)繪地圖，將主城區(qū)劃分為1 km×1 km小方格，共劃出440個(gè)小方格?；诂F(xiàn)有的各指標(biāo)數(shù)據(jù)，通過(guò)ArcGIS10.1將矢量數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)成格柵數(shù)據(jù)，分指標(biāo)進(jìn)行評(píng)價(jià)，得出各指標(biāo)的評(píng)價(jià)分值分布圖；根據(jù)各指標(biāo)所占權(quán)重，得出常州市主城區(qū)人居生態(tài)環(huán)境適宜性現(xiàn)狀(2020年)及規(guī)劃(2035年)評(píng)價(jià)結(jié)果圖。

基于GIS的指標(biāo)評(píng)價(jià)方法主要包括緩沖區(qū)分析法、鄰近距離法、面積分析法。緩沖區(qū)分析法以公園綠地為中心，通過(guò)服務(wù)半徑建立緩沖區(qū)，該方法對(duì)數(shù)據(jù)要求低，操作簡(jiǎn)單，常常作為城市公園規(guī)劃選址的重要參考，借助ArcGIS的緩沖區(qū)(Buffer)分析法即可實(shí)現(xiàn)。鄰近距離法是通過(guò)計(jì)算某一居住用地到最鄰近公園綠地的直線距離，然后再通過(guò)對(duì)最小鄰近距離的分析來(lái)考量公園綠地的可達(dá)性，鄰近距離法還用于細(xì)顆粒物(PM2.5)濃度、水質(zhì)類(lèi)別分析。面積分析法，以1 km×1 km網(wǎng)格內(nèi)水網(wǎng)所占面積進(jìn)行賦值分析。

根據(jù)評(píng)價(jià)公式計(jì)算得出常州市主城區(qū)的人居生態(tài)環(huán)境指數(shù)，在ArcGIS10.1中進(jìn)行可視化，利用自然斷點(diǎn)法進(jìn)行分級(jí)，將結(jié)果分為4個(gè)等級(jí)，人居環(huán)境分值越高，越適宜居住。人居環(huán)境生態(tài)適宜性分為較高適宜、適宜、一般適宜和低適宜4個(gè)等級(jí)(表2)。

表2 人居生態(tài)環(huán)境適宜性評(píng)價(jià)

4 研究結(jié)果與分析

4.1 人居適宜性分維度評(píng)價(jià)

4.1.1 公園綠地步行可達(dá)距離

服務(wù)半徑作為衡量城市公園可達(dá)性的重要指標(biāo)，廣泛應(yīng)用于城市公園評(píng)價(jià)和城市規(guī)劃。通用的方法是根據(jù)公園的服務(wù)功能和規(guī)模大小制定相應(yīng)的服務(wù)半徑。本次僅考慮城市公園綠地的休閑游憩功能，選取面積大于0.5 km2的城市公園綠地，以30 min即2400 m[17,18]為最大服務(wù)半徑模擬城市公園綠地的服務(wù)區(qū)。

常州市主城區(qū)在原有綠地的基礎(chǔ)上增加了30個(gè)公園綠地，總面積增加5.26 km2，占主城區(qū)總面積的3.3%。京杭運(yùn)河沿線兩側(cè)現(xiàn)狀公園綠地以及武進(jìn)片區(qū)的淹城森林公園800 m內(nèi)可達(dá)性較好，其余居住區(qū)域離公園綠地大多在800 m范圍外。規(guī)劃后各片區(qū)的公園綠地可達(dá)指標(biāo)顯著提升，400 m內(nèi)所能覆蓋的服務(wù)面積占比為24.99%，比現(xiàn)狀的增加了7.60%，800 m內(nèi)所能覆蓋的服務(wù)面積占比為50.7%，比現(xiàn)狀的增加了12.87%，但部分區(qū)域還需進(jìn)一步優(yōu)化綠地布局，增加公園綠地，如沿高架環(huán)附近區(qū)域(表3)。

表3 規(guī)劃前后步行不同距離段服務(wù)面積比

4.1.2 水網(wǎng)面積覆蓋率

根據(jù)常州市水系分布圖，通過(guò)遙感解譯得出，常州市主城區(qū)6級(jí)及以上骨干河道有京杭運(yùn)河(含老運(yùn)河)、北塘河、橫塘河、南運(yùn)河、丁塘港、澡港河等，水面總面積達(dá)23.9 km2，占主城區(qū)總面積的6.1%?？紤]到常州市主城區(qū)河網(wǎng)水系現(xiàn)狀和規(guī)劃基本沒(méi)改變，在此只做一次評(píng)價(jià)(表4)。

表4 水網(wǎng)面積覆蓋面積比

基于GIS統(tǒng)計(jì)分析，得出1×1 km2網(wǎng)格內(nèi)水網(wǎng)面積覆蓋率，水網(wǎng)分布相對(duì)較均勻，在丁塘港和宋劍湖附近水面面積較大，單位水網(wǎng)面積覆蓋率達(dá)48%。根據(jù)相關(guān)研究表明，適宜居住的周邊水域面積在10%～30%，其覆蓋面積占了21.5%。

4.1.3 細(xì)顆粒物(PM2.5)濃度

細(xì)顆粒物(PM2.5)濃度是衡量環(huán)境空氣質(zhì)量的一個(gè)重要指標(biāo)，也是居民重點(diǎn)關(guān)注的環(huán)境指標(biāo)之一。《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB 3095-2012)對(duì)環(huán)境空氣功能區(qū)中顆粒物(粒徑小于等于2.5μm)的一級(jí)、二級(jí)年均濃度限值分別為15 μg/m3、35 μg/m3，根據(jù)主城區(qū)內(nèi)大氣考核國(guó)控站點(diǎn)的分布情況，選取行政中心、鐘樓、市監(jiān)測(cè)站、經(jīng)開(kāi)區(qū)、武進(jìn)區(qū)監(jiān)測(cè)站等5個(gè)國(guó)控站點(diǎn)的細(xì)顆粒物(PM2.5)濃度作為評(píng)價(jià)對(duì)象。

2020年行政中心、鐘樓、市監(jiān)測(cè)站、經(jīng)開(kāi)區(qū)、武進(jìn)區(qū)監(jiān)測(cè)站等5個(gè)國(guó)控站點(diǎn)的細(xì)顆粒物(PM2.5)濃度依次為41、38、37、43、41 μg/m3，均超過(guò)了二級(jí)年均濃度限值(35 μg/m3)，常州市主城區(qū)細(xì)顆粒(PM2.5)平均濃度為40 μg/m3。常州市主導(dǎo)風(fēng)向?yàn)闁|南風(fēng)，常州經(jīng)開(kāi)區(qū)空氣質(zhì)量對(duì)主城區(qū)的影響較大，未來(lái)應(yīng)重點(diǎn)降低此區(qū)域的空氣污染。規(guī)劃至2035年，常州市細(xì)顆粒物濃度均達(dá)到二級(jí)年均限值(35 μg/m3)(表5)。

表5 常州市主城區(qū)細(xì)顆粒(PM2.5)濃度覆蓋面積比

4.1.4 水環(huán)境質(zhì)量

常州市主城區(qū)內(nèi)河網(wǎng)密集，分布有大大小小數(shù)百條支流支浜。水環(huán)境質(zhì)量與居民的生活息息相連，以主城區(qū)內(nèi)均勻分布的70條河道、支流支浜水環(huán)境質(zhì)量以及兩側(cè)100 m范圍內(nèi)居住區(qū)作為人居生態(tài)環(huán)境的一個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)，得出常州市主城區(qū)內(nèi)支流支浜水環(huán)境質(zhì)量空間分布圖。

以2020年常州市主城區(qū)內(nèi)90條河道、支流支浜水環(huán)境質(zhì)量及兩側(cè)100 m范圍內(nèi)區(qū)域?yàn)樵u(píng)價(jià)對(duì)象，100 m以外的區(qū)域受水環(huán)境質(zhì)量影響較小，本次賦平均值。得出常州市主城區(qū)現(xiàn)狀支流支浜水質(zhì)類(lèi)別空間分布。常州市主城區(qū)支流支浜水質(zhì)中劣Ⅴ類(lèi)占總數(shù)量的21.7%，可看出主城區(qū)的支流支浜是今后需要重點(diǎn)整治的對(duì)象之一。規(guī)劃至2035年常州市主城區(qū)消除劣V類(lèi)和黑臭水體，河道基本到相應(yīng)指標(biāo)要求。

4.2 人居適宜性綜合評(píng)價(jià)

根據(jù)常州市主城區(qū)人居生態(tài)環(huán)境評(píng)價(jià)指標(biāo)規(guī)劃前后結(jié)果，得出主城區(qū)人居生態(tài)環(huán)境評(píng)價(jià)綜合結(jié)果，利用ArcGIS10.1自然斷點(diǎn)法將人居適宜性指數(shù)分為以下5類(lèi)：“低適宜”“一般適宜”“適宜”和“較高適宜”。主城區(qū)現(xiàn)狀低適宜居住區(qū)域?yàn)樾卤逼瑓^(qū)的羅溪鎮(zhèn)東南部、薛家鎮(zhèn)西部、鐘樓片區(qū)的北港街道西部、武進(jìn)片區(qū)的牛塘鎮(zhèn)、湖塘鎮(zhèn)東北部、遙觀鎮(zhèn)、武進(jìn)高新區(qū)中部、戚墅堰片區(qū)的潞城街道東北部、橫山橋鎮(zhèn)西部、天寧片區(qū)的鄭陸鎮(zhèn)西南部；土地總面積為83.82 km2，占研究區(qū)域總面積的21.44%，該區(qū)靠近高架環(huán)，主要為工業(yè)集聚區(qū)，人口密度小。主城區(qū)現(xiàn)狀較高適宜區(qū)域?yàn)樾卤逼瑓^(qū)和天寧片區(qū)交界北塘河沿岸、天寧街道的紅梅公園、戚墅堰片區(qū)的潞城街道的丁塘河濕地公園、武進(jìn)片區(qū)的淹城森林公園、三勤農(nóng)業(yè)生態(tài)園、武進(jìn)片區(qū)的宋劍湖濕地公園；土地總面積為10.21 km2，占研究區(qū)域總面積的2.61%，該區(qū)主要為大型濕地公園、森林公園及生態(tài)園所在地，周邊的人口密度相對(duì)大。

規(guī)劃后較高適宜性區(qū)域占比提高了58.26%，一般適宜性區(qū)域明顯降低，無(wú)低適宜性區(qū)域(表6)。

表6 常州市主城區(qū)生態(tài)環(huán)境適宜性分布

5 結(jié)論與建議

5.1 結(jié)論

常州市主城區(qū)的人居生態(tài)環(huán)境適宜性表現(xiàn)在：①常州市主城區(qū)的低適宜和一般適宜居住區(qū)以帶狀分布為主，主要分布在工業(yè)集聚區(qū)、農(nóng)業(yè)用地以及村莊分布區(qū)，現(xiàn)狀占主城區(qū)總面積的68.91%；經(jīng)規(guī)劃后，低適宜和一般適宜居住區(qū)的面積明顯減少了83.32%;②常州市主城區(qū)的適宜和較高適宜居住區(qū)以片狀分布為主，主要分布在高架環(huán)中部，以居住小區(qū)為主，現(xiàn)狀占研究區(qū)總面積的30.31%；經(jīng)規(guī)劃后，適宜和較高適宜居住區(qū)面積明顯提高了57.90%;③從整體上看，沿南北中軸線分別向東、西2個(gè)方向，適宜性逐漸降低，規(guī)劃后，整體適宜性明顯提高，實(shí)現(xiàn)人與環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展。

5.2 建議

針對(duì)常州市主城區(qū)人居生態(tài)環(huán)境建設(shè)現(xiàn)狀和自身發(fā)展特性，對(duì)以后的人居生態(tài)環(huán)境建設(shè)及發(fā)展布局提出如下建議：

(1)提高環(huán)境質(zhì)量，推進(jìn)人居生態(tài)環(huán)境的不斷提升。聯(lián)合國(guó)可持續(xù)發(fā)展人居環(huán)境論定條件為住區(qū)居民適當(dāng)住房的保證、健康與安全的保障、人與城市住區(qū)環(huán)境的和諧發(fā)展、生態(tài)環(huán)境建設(shè)、住區(qū)資源的可持續(xù)開(kāi)發(fā)與利用等五大方面[19]。改善環(huán)境質(zhì)量，特別是主城區(qū)支流支浜水質(zhì)，消除水體黑臭現(xiàn)象，提升大氣環(huán)境質(zhì)量，提高環(huán)境資源承載力，擴(kuò)大人居環(huán)境的容量，從“經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)優(yōu)先”到“生態(tài)環(huán)境優(yōu)先”，努力建設(shè)綠色健康和諧的人居環(huán)境。

(2)積極采取措施提高軟環(huán)境建設(shè)水平。人居軟環(huán)境屬于無(wú)形的非物質(zhì)環(huán)境，通常難以利用有效的客觀指標(biāo)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)監(jiān)測(cè)，主要包括社會(huì)文化、城市安全性等。人居軟環(huán)境的可居性是人居硬環(huán)境的價(jià)值導(dǎo)向，提高軟環(huán)境的建設(shè)水平，將有助于人居硬環(huán)境價(jià)值的體現(xiàn)。人居軟環(huán)境的建設(shè)需要政府部門(mén)的引導(dǎo)，加強(qiáng)文化體育等基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，為居民生活情趣、生活舒適度提供必要條件。開(kāi)展各種積極健康的群眾活動(dòng)，促進(jìn)信息交流與溝通，創(chuàng)造民主法制環(huán)境，使居民對(duì)自己的居住環(huán)境有較好的歸屬感，進(jìn)而提升人居環(huán)境的整體水平。