河南省煤炭資源型城市土地生態承載力的評價研究

摘要應用基于熵權的模糊綜合評價模型對河南省煤炭資源型城市1999～2011年的土地生態承載力進行定量評價和分析，初步分析河南省煤炭資源型城土地生態承載力現狀。結果表明：1999～2011年平頂山市土地綜合承載力在波動中趨于下降；安陽市土地承載力處于中等水平，基本保持不變；鶴壁市土地承載力一直處于低等水平，情況較嚴峻；焦作市土地承載力水處于中等水平以上，在四個城市中土地資源狀況較好。

關鍵詞煤炭資源型城市；土地承載力；熵權；模糊綜合評價

中圖分類號S28；O212.1文獻標識碼A文章編號0517-6611（2014）24-08383-03

Land Ecological Carrying Capacity Evaluation Research of Coal Resource Cities in Henan Province

HUI Zhihao， YANG Jinwei et al （College of Mathematics and Information Science， Pingdingshan University， Pingdingshan， Henan 476000； College of Science， Wuhan University of Technology， Wuhan， Hubei 430000）

Abstract The quantitative evaluation and analysis was conducted on land ecological carrying capacity in coal resources cities in Henan Province during 1999-2011 by using entropy weight fuzzy comprehensive evaluation model. The status of land ecological carrying capacity in Henan Province was preliminarily discussed. The results showed that during 1999-2011， land comprehensive carrying capacity of Pingdingshan tends to fall down in volatility； It is in the medium level and remains unchanged in Anyang； It is in a low level in Hebi， and the situation is serious； The land carrying capacity of water in Jiaozuo is a secondary level or above， the land resources condition is quite better with the other four cities.

Key words Coal resourcebased city； Land carrying capacity； Entropy weight； Fuzzy comprehensive evaluation

美國人Park和Burgess在有關的人類生態學雜志中提出了承載力的概念。如今，承載力概念已廣泛應用于環境、經濟和社會的各個領域。20世紀80年代后期，國內學者從不同角度對不同地區的土地資源承載力進行預測與評估研究[1-2]。研究方法主要有多目標決策分析法、農業生態區域法、系統動力學方法、評價指標體系法、狀態空間法、生態足跡法、借助遙感和地理信息系統手段建立土地承載力數學模型法等。

煤炭資源型城市是指因采掘地下煤炭資源而形成或發展起來的，并且煤炭采選業在今后相當長的時間內仍在城市經濟結構中占據顯著重要地位的城市。目前國內對煤炭資源型城市發展研究的較多，主要集中在產業結構轉型、城市可持續發展研究等方面[3]。土地綜合承載力是以土地資源為研究對象，涉及資源、環境、人口、社會、經濟等各方面的一項綜合動態平衡研究[4]。這表明土地承載力與城市生態環境、城市社會文化和城市經濟技術這3個要素密切相關。河南省是糧食大省，也是人口大省，所以該研究以“土地—糧食—人口”為研究主線，采用基于熵權的模糊綜合評價模型對河南省煤炭資源型城市土地生態承載力進行分析評價。而對煤炭資源型城市土地生態承載力從各個方面進行定性、定量分析評價，以求最優發揮土地的綜合功能，可以為提高城市生態環境質量及實現城市可持續發展提供科學依據。筆者根據1999～2011年《河南統計年鑒》，選取河南省4個典型的煤炭資源型城市——平頂山、鶴壁、焦作及安陽，通過建立基于熵權的模糊綜合評價模型對河南省煤炭資源型城市的土地承載力進行定量的評價分析。

1基于熵權的模糊綜合評價模型

1.1評價指標體系的構建評價指標體系的構建應遵循科學性、可行性、針對性、可比性、可量化性等原則。對煤炭資源型城市，既充分考慮經濟與社會發展水平，又統一兼顧土地資源與環境等指標，選取易得的數據、可全面反映煤炭資源型城市縱向和橫向發展水平的盡可能多的指標。

采用理論分析、頻率統計法和專家咨詢法來篩選，確定了影響河南省煤炭資源型城市土地綜合承載力的總系統，分為城市經濟技術、城市生態環境和城市社會文化3個子系統，每個子系統包含有表征該子系統的多個指標[5]。該研究依據層次分析法原理構建出4層疊加、逐層遞歸的河南省煤炭資源城市土地承載力的綜合評價指標體系。所構建的評價指標體系見表1。

1.2評價指標的權重權重是反映某評價指標對評價指標體系的影響程度。目前根據計算權重時原始數據的不同，確定評價指標體系權重的方法一般可以分為主觀賦值法和客觀賦值法[6]。

利用層次分析法選取評價指標中的重要因素構建綜合評標指標體系，使評價問題系統化、簡單化。通過層次分析將難以量化的評價指標兩兩比較加以量化，從而更有效地確定評價指標的相對重要程度。

為排除主觀因素對指標選取的影響，該研究準則層對目標層權重的確定采層次分析法[7-10]，措施層對子準則層權重的確定采用熵值法[6]。

運用信息熵所反映的數據本身的效用值來計算評價指標的權重系數，有效地解決了權重分配困難的問題，并使得權重的確定有了一定的理論依據。

由表4可知，河南省煤炭資源型城市土地承載力狀況向良性趨勢發展。但是，由煤炭資源城市土地承載力評價表可看出，1999和2000年河南省平頂山、安陽、鶴壁、焦作這4個煤炭資源城市土地承載力多處于中低水平；2000年以后隨著經濟的快速發展和科學技術水平的提高，糧食作物的生產量大幅增加，各市土地承載力水平在波動中有增高趨勢，處于中類以上水平。

3結語

綜合分析河南省煤炭資源型城市土地資源的特點和土地利用現狀中存在的問題可知，要提高區域土地總體承載力，土地資源優化配置方案必須堅持統籌兼顧、綜合平衡土地利用慣性；必須加大農業生產技術改進的投入，提高糧食產量；嚴禁破壞環境、浪費資源、損害物種多樣性，促進生態環境的整體穩定性，盡量減少因資源開發利用不當造成生態環境問題，使資源得到永續利用，實現經濟、社會、環境3大效益統一，以形成有利于中原經濟區持續發展的土地利用系統。

參考文獻

[1] 毛漢英，余丹林.區域承載力定量研究方法探討[J].地球科學進展，2001，16（4）：549-555.

[2] 陳百明，石玉林.中國土地資源生產能力及人口承載量研究[M].北京：中國人民大學出版社，1991.

[3] 萬會.我國資源枯竭型礦業城市可持續發展評價及經濟轉型研究[D].北京：中國地質大學，2006.

[4] 王倩.中原城市群土地綜合承載力研究[D].開封：河南大學，2009.

[5] 謝伯軍.湖南省城市土地承載力評價及提升對策[D].長沙：湖南大學，2009.

[6] 程啟月.測評指標權重確定的結構熵權法[J].系統理論工程理論與實踐，2010，30（7）：1225-1228.

[7] 楊開云，馮衛，王亮，等.模糊層次分析法在建設工程評標中的應用[J].招標投標建筑經濟，2006（12）：143-146.

[8] 張英，馮艷芳.基于模糊層次分析法的大學生綜合素質評價[J].武漢理工大學學報：社會科學版，2007，20（5）：707-709.

[9] 程海燕.基于AHP和模糊綜合評價的學生評優模型的研究[J].中國科技信息，2010（9）：120-121.

[10] 姜啟源，謝金星，葉俊.數學建模[M].4版.北京：高等教育出版社，2011.

[11] 喬盛，白宏濤，張稚妍，等.生態導向的城市發展土地資源承載力評價研究[J].生態經濟，2011（7）：33-37.

[12] 中國煤網.河南省煤炭資源概況[EB/OL]. [2013-03-07].http：//news.xinhuanet.com/energy/2012-08/08/c_123550151.htm.