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摘要:为给冬奥会提供良好的生态环境,本文以崇礼区为研究对象,运用综合评价模型对该区进行生态环境评价。构建了以自然环境、经济水平、社会发展3个层次17个指标的评价体系,熵值确权法确定各指标权重,采用加权法计算生态环境综合指数。结果显示:2015-2018年崇礼区生态环境综合指数分别0.7099、0.8150、0.9512、0.9736,环境质量有明显提升,2017-2018年均在优的状态。
关键词:崇礼区,区域生态环境评价,综合指数法,熵值确权法
Abstract: In order to provide a good ecological environment for the winter Olympics and test the results of supply-side reform, this paper takes chongli district as the research object and uses comprehensive evaluation model to evaluate the ecological environment of this area.A three levels of 17 indexes evaluation system that includs the natural environment, economic level and social development was established.The weight of each index was determined by entropy value method .The comprehensive index of ecological environment was calculated by weighted method.The results showed:from 2015 to 2018, the ecological environment comprehensive index of chongli district was 0.7099、0.8150、0.9512and0.9736.The environmental quality was significantly improved, and the average annual average was in an excellent state from 2017 to 2018.
Keywords: Chongli district;Regional environment evaluation;Composite index method;Entropy value method
生态环境评价工作的有序开展对环境管理影响意义深远,可以为改善环境提供参考依据[1]。所谓生态环境评价是指在特定的区域内,依照一定的目标,筛选区域生态环境中具有代表性的评价指标,采用适当的评价方法,对生态环境质量进行评价[2]。国内外相关学者在生态环境评价工作方面做了大量的研究,内容从农业生态系统评价到城市生态环境评价,进而涉及到区域环境评价、山区生态环境和省级生态综合评价等[3]。刘鲁君等人从人类对生态環境的影响程度、生态环境的适宜度需求和生态环境质量背景等三方面提出了县域生态环境质量考评的指标体系和评价方法[4]。近年来,3S技术逐渐应用到区域数据的采集和分析过程中,如刘新卫利用TM影像提取了新疆塔里木河中下游的数据,采用层次分析法对该区的生态环境质量进行了评价,发现水资源匮乏是遏制该区生态环境向良性发展的主要因素[5]。生态环境质量评价的研究方法也越来越多,有层次分析法、综合指数法、生态足迹法等[6]。袁骞骞运用主成分分析法和层次分析法对青海湖流域的环境变化进行研究[7]。彭修强运用模糊数学方法对青岛市的旅游环境进行评价[8]。赵颖等人应用改进的人工神经网络模型对河南省的河流进行了评价[9]。
崇礼区是2022年北京-张家口世界冬奥会的举办地,为给冬奥会提供良好的生态环境,本研究根据崇礼区2015-2018年的国民经济和社会发展统计公报及其相关数据,构建评价指标体系,采用综合指数法和熵值确权法对崇礼区生态环境综合状况进行评价,旨在为崇礼区的生态环境建设与管理提供理论依据。
1研究区概况
崇礼区位于河北西北部,处坝上坝下过渡地带。崇礼区国土总面积2334km2,辖2个镇8个乡,总人口12.6万人。海拔814-2174m,是滑雪场地建设的最佳区域。区内阳坡植被较差,以灌木和荒草地为主,阴坡以白桦、山杨、华北落叶松森林为主。属东亚大陆性气候中温带亚干旱区,夏季平均气温19℃,冬季平均气温-12℃,年均降水量460~530 mm。
2研究方法
评价指标的选择遵循科学性、主导性以及可操作性原则,即在大量阅读文献的基础上,对其中相关评价体系进行统计,选取使用频度高的指标,结合研究区的具体环境条件,建立了适合崇礼区的3个层次17个指标构成的评价指标体系。
数据来源于崇礼区2015-2018年国民经济和社会发展统计公报、气象局、统计局等,结合实地考察、调研和数据的认证。为提高研究的准确性和客观性,应消除指标间不同数值的数量级以及量纲对评价造成的影响,需要对数据做标准化处理[10]。
为了区分其对系统影响的差异性,本实验采用熵值确权法确定各指标的权重[11-12]。利用熵值确权法计算出各指标的权重(见表1)。
区域生态环境综合评价是建立指标计分以及指标权重确定完成的基础上的,本研究采用加权求和公式计算生态环境综合指数。借鉴马木合·曼散等人对生态环境评价等级划分办法[3],将评价等级分为4级:差(0-0.22)、中(0.23-0.52)、良(0.53-0.82)、优(0.83-1.00)。 式中:wi为权重值,yi为指标分量。
3结果与分析
3.1自然环境状况变化分析
自然环境代表了研究区域的环境本底值。通过收集崇礼区的自然环境资料,选取年平均气温、年平均降水、年平均日照时数、空气质量良好天数、年大风日数及森林覆盖率等6项构成了研究区自然环境评价指标。由表2可知:年平均气温在2016年最低为3.4℃,2018年最高为4.8℃,大致增加的趋势。年平均降水在2015年最低为410.3mm,在2018年最高为551.2mm,呈先增后减再增的趋势,4年内波动较大。年平均日照时数2016年最低(2679.1h),2017年最高(2756.0h),呈现先减再增后减的趋势。空气质量良好天数2015年为最低,全年共169 d,2016年为最低,全年共计279 d,呈现良好的增加趋势,增幅为65%。大风日数由2015年的174天减少到了2018年的100天,减少的幅度最大为74%。森林覆盖率有2015年的46.28%增加到2018年的56.18%。
自然环境6个指标评分值由表3可以看出:2015年评价等级处于良,2016-2018年为优,其中2017年至2018年的变化率最大。
3.2 社会发展状况变化分析
社会发展主要体现在社会保障体系的建立上,社会保障体系对生态环境评价的影响越来越大。由表4可知:教育财政支出在2017年最低(13093万元),2018年最高(17224万元),呈先减后增的趋势,2017年为转折点,2017-2018年增长率最高。就业支出逐年增加投入,2018年就业支出达到28047万元。医疗支出在最低2015年最低(6855万元),2018年最高(11571万元),呈增加的趋势。人口增长率2017年最低(0.82%),2018年最高(4.1%),呈先增后减再增的趋势。
社会发展4个指标评分值由表5可以看出:2015年评价等级处于中等水平,2016年为良,2017年为优,2018年为良。在指数的变化过程中,2016年至2017年增长率最大。
3.3 经济水平状况变化分析
经济水平体现人类对自然的利用效率,经济水平的高低对环境评价的影响举足轻重。由表6可知:第一产业在2015年最低(23.6%),2018年最高(25.9%),2015-2018年呈上升趋势,2016-2017年的增长率最大。第二产业在2015年最高(55.3%),2018年最低(43.2%),呈逐年降低的趋势,2016-2017年、2017-2018年的减幅分别为10.57%、11.67%。第三产业在2015年最低(21.1%),2018年最高(30.9%),呈不断增长的趋势,2017-2018年增幅最大(21.65%)。旅游人数2015年最低(157.6万人),2018年最高(351.6万人),呈增加的趋势,2017-2018年增长最快。城镇人均收入和农村人均收入2015-2018年间均呈上升的趋势,增幅分别为42.96%、44.79%。对外经济2018年最低(2267万美元),2016年最低(3369万美元),呈先增后减的趋势,2016年为转折点。
经济水平各指标评分值由表7可以看出:2015-2016年为良,2017-2018年为优,其中2015年至2016年的变化率是最大的。
3.4 生态环境综合评价
综合指数值的大小代表了研究区环境的优劣,综合指数越高代表区域内的生态环境越好。2015~2018年崇礼区的综合指数分别为0.7099、0.8150、0.9512、0.9736,其中2015-2016年为良,2017-2018年为优,生态环境质量不断提升的状态,2016-2017年的变化率最大。
对四个指数相关性分析结果见表9,自然环境指数与生态环境综合指数的相关性为0.9096,社会发展指数与生态环境综合指数的相关性为0.9331,经济水平指数与生态环境综合指数的相关性为0.9077。根据统计学规律,结果真实可靠。
5结论
本研究通过构建崇礼区生态环境质量综合评价指标体系,通过综合指数模型,利用熵值确权法得到崇礼区2015~2018年的自然环境指数、经济水平指数、社会发展指数,进而得到崇礼区的生态环境综合指数。崇礼区生态环境综合指数总体呈上升趋势,自然环境指数、经济水平指数以及社会发展指数均处于逐年上升的趋势,2015-2016年为良,2017-2018年为优,生态环境质量处于不断提升的状态。
参考文献
[1]王春根,郭赟,邵永康.综合评价方法在环境评价中的应用分析[J].资源节约与环保,2017(11):95+100.
[2]辛肖杰. 基于GIS的青海省海西州生态环境质量评价研究[D].西宁:青海师范大学,2013.
[3]马木合·曼散,孜比布拉·司马义.昌吉州生态环境质量评價研究[J].安徽农业科学,2015,(10):239-242.
[4]刘鲁君,叶亚平.县域生态环境质量考评方法研究[J].环境监测管理与技术,2000,12(4):13-17.
[5]刘新卫,周华荣.基于景观的区域生态环境质量评价指标体系与方法研究——以塔河中下游典型区为例[J].水土保持研究,2005,12(2):7-10.
[6] Xiaobing Li,Meirong, Tian,Hong Wang,Han. Development of an ecological security evaluation method based on the ecological footprint and application to a typical steppe region in China[J]. Ecological Indicators,2014(39):153-159.
[7]袁骞骞. 基于多源遥感数据的青海湖流域生态环境变化研究[D].成都: 电子科技大学2017.
[8]彭修强.基于AHP和模糊数学的滨海城市旅游生态环境评价——以青岛市为例[J].环境保护科学,2012,38(2):76-80.
[9]赵颖,王建英,孙燕,等.改进人工神经网络在河南部分河流的水质评价中的应用[J].环境与发展,2018,30(3):216-217.
[10]张卫民.基于熵值法的城市可持续发展评价模型[J].厦门大学学报(哲学社会科学版),2004(2):109-115.
[11]孙利娟,邢小军,周德群.熵值赋权法的改进[J].统计与决策,2010(21):153-154.
[12]彭璐,谭波,齐瑶娣, 等.海峡西岸城市群人居环境质量评价研究[J].台湾农业探索,2017(4):58-65.
关键词:崇礼区,区域生态环境评价,综合指数法,熵值确权法
Abstract: In order to provide a good ecological environment for the winter Olympics and test the results of supply-side reform, this paper takes chongli district as the research object and uses comprehensive evaluation model to evaluate the ecological environment of this area.A three levels of 17 indexes evaluation system that includs the natural environment, economic level and social development was established.The weight of each index was determined by entropy value method .The comprehensive index of ecological environment was calculated by weighted method.The results showed:from 2015 to 2018, the ecological environment comprehensive index of chongli district was 0.7099、0.8150、0.9512and0.9736.The environmental quality was significantly improved, and the average annual average was in an excellent state from 2017 to 2018.
Keywords: Chongli district;Regional environment evaluation;Composite index method;Entropy value method
生态环境评价工作的有序开展对环境管理影响意义深远,可以为改善环境提供参考依据[1]。所谓生态环境评价是指在特定的区域内,依照一定的目标,筛选区域生态环境中具有代表性的评价指标,采用适当的评价方法,对生态环境质量进行评价[2]。国内外相关学者在生态环境评价工作方面做了大量的研究,内容从农业生态系统评价到城市生态环境评价,进而涉及到区域环境评价、山区生态环境和省级生态综合评价等[3]。刘鲁君等人从人类对生态環境的影响程度、生态环境的适宜度需求和生态环境质量背景等三方面提出了县域生态环境质量考评的指标体系和评价方法[4]。近年来,3S技术逐渐应用到区域数据的采集和分析过程中,如刘新卫利用TM影像提取了新疆塔里木河中下游的数据,采用层次分析法对该区的生态环境质量进行了评价,发现水资源匮乏是遏制该区生态环境向良性发展的主要因素[5]。生态环境质量评价的研究方法也越来越多,有层次分析法、综合指数法、生态足迹法等[6]。袁骞骞运用主成分分析法和层次分析法对青海湖流域的环境变化进行研究[7]。彭修强运用模糊数学方法对青岛市的旅游环境进行评价[8]。赵颖等人应用改进的人工神经网络模型对河南省的河流进行了评价[9]。
崇礼区是2022年北京-张家口世界冬奥会的举办地,为给冬奥会提供良好的生态环境,本研究根据崇礼区2015-2018年的国民经济和社会发展统计公报及其相关数据,构建评价指标体系,采用综合指数法和熵值确权法对崇礼区生态环境综合状况进行评价,旨在为崇礼区的生态环境建设与管理提供理论依据。
1研究区概况
崇礼区位于河北西北部,处坝上坝下过渡地带。崇礼区国土总面积2334km2,辖2个镇8个乡,总人口12.6万人。海拔814-2174m,是滑雪场地建设的最佳区域。区内阳坡植被较差,以灌木和荒草地为主,阴坡以白桦、山杨、华北落叶松森林为主。属东亚大陆性气候中温带亚干旱区,夏季平均气温19℃,冬季平均气温-12℃,年均降水量460~530 mm。
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区域生态环境综合评价是建立指标计分以及指标权重确定完成的基础上的,本研究采用加权求和公式计算生态环境综合指数。借鉴马木合·曼散等人对生态环境评价等级划分办法[3],将评价等级分为4级:差(0-0.22)、中(0.23-0.52)、良(0.53-0.82)、优(0.83-1.00)。 式中:wi为权重值,yi为指标分量。
3结果与分析
3.1自然环境状况变化分析
自然环境代表了研究区域的环境本底值。通过收集崇礼区的自然环境资料,选取年平均气温、年平均降水、年平均日照时数、空气质量良好天数、年大风日数及森林覆盖率等6项构成了研究区自然环境评价指标。由表2可知:年平均气温在2016年最低为3.4℃,2018年最高为4.8℃,大致增加的趋势。年平均降水在2015年最低为410.3mm,在2018年最高为551.2mm,呈先增后减再增的趋势,4年内波动较大。年平均日照时数2016年最低(2679.1h),2017年最高(2756.0h),呈现先减再增后减的趋势。空气质量良好天数2015年为最低,全年共169 d,2016年为最低,全年共计279 d,呈现良好的增加趋势,增幅为65%。大风日数由2015年的174天减少到了2018年的100天,减少的幅度最大为74%。森林覆盖率有2015年的46.28%增加到2018年的56.18%。
自然环境6个指标评分值由表3可以看出:2015年评价等级处于良,2016-2018年为优,其中2017年至2018年的变化率最大。
3.2 社会发展状况变化分析
社会发展主要体现在社会保障体系的建立上,社会保障体系对生态环境评价的影响越来越大。由表4可知:教育财政支出在2017年最低(13093万元),2018年最高(17224万元),呈先减后增的趋势,2017年为转折点,2017-2018年增长率最高。就业支出逐年增加投入,2018年就业支出达到28047万元。医疗支出在最低2015年最低(6855万元),2018年最高(11571万元),呈增加的趋势。人口增长率2017年最低(0.82%),2018年最高(4.1%),呈先增后减再增的趋势。
社会发展4个指标评分值由表5可以看出:2015年评价等级处于中等水平,2016年为良,2017年为优,2018年为良。在指数的变化过程中,2016年至2017年增长率最大。
3.3 经济水平状况变化分析
经济水平体现人类对自然的利用效率,经济水平的高低对环境评价的影响举足轻重。由表6可知:第一产业在2015年最低(23.6%),2018年最高(25.9%),2015-2018年呈上升趋势,2016-2017年的增长率最大。第二产业在2015年最高(55.3%),2018年最低(43.2%),呈逐年降低的趋势,2016-2017年、2017-2018年的减幅分别为10.57%、11.67%。第三产业在2015年最低(21.1%),2018年最高(30.9%),呈不断增长的趋势,2017-2018年增幅最大(21.65%)。旅游人数2015年最低(157.6万人),2018年最高(351.6万人),呈增加的趋势,2017-2018年增长最快。城镇人均收入和农村人均收入2015-2018年间均呈上升的趋势,增幅分别为42.96%、44.79%。对外经济2018年最低(2267万美元),2016年最低(3369万美元),呈先增后减的趋势,2016年为转折点。
经济水平各指标评分值由表7可以看出:2015-2016年为良,2017-2018年为优,其中2015年至2016年的变化率是最大的。
3.4 生态环境综合评价
综合指数值的大小代表了研究区环境的优劣,综合指数越高代表区域内的生态环境越好。2015~2018年崇礼区的综合指数分别为0.7099、0.8150、0.9512、0.9736,其中2015-2016年为良,2017-2018年为优,生态环境质量不断提升的状态,2016-2017年的变化率最大。
对四个指数相关性分析结果见表9,自然环境指数与生态环境综合指数的相关性为0.9096,社会发展指数与生态环境综合指数的相关性为0.9331,经济水平指数与生态环境综合指数的相关性为0.9077。根据统计学规律,结果真实可靠。
5结论
本研究通过构建崇礼区生态环境质量综合评价指标体系,通过综合指数模型,利用熵值确权法得到崇礼区2015~2018年的自然环境指数、经济水平指数、社会发展指数,进而得到崇礼区的生态环境综合指数。崇礼区生态环境综合指数总体呈上升趋势,自然环境指数、经济水平指数以及社会发展指数均处于逐年上升的趋势,2015-2016年为良,2017-2018年为优,生态环境质量处于不断提升的状态。
参考文献
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[10]张卫民.基于熵值法的城市可持续发展评价模型[J].厦门大学学报(哲学社会科学版),2004(2):109-115.
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