株洲所轄縣人居環境適宜性分析

鄭湘明，譚偉平

（湖南工業大學 建筑與城鄉規劃學院，湖南 株洲412007）

株洲所轄縣人居環境適宜性分析

鄭湘明，譚偉平

（湖南工業大學 建筑與城鄉規劃學院，湖南 株洲412007）

在傳統對人居環境評價方法的基礎上，以數學模型為基礎，結合Arcgis技術、AHP層次分析法，對株洲所轄縣人居環境適宜性進行了分析。結果表明：由于區域因素，炎陵縣、茶陵縣、株洲縣受中心城鎮輻射、帶動影響較小，經濟相對落后，基礎設施、公共設施不完善，但生態環境、綜合人居環境良好；醴陵市、攸縣受區位、政策以及受中心城鎮帶動的良性作用，經濟發展較好，但生態環境、綜合人居環境相對較差。

株洲所轄縣；人居環境；適宜性等級

一 引言

隨著我國經濟的發展，城鎮化迅速推進，人們的物質生活、精神生活更加豐富，同時經濟發展造成環境污染、生態破壞、交通擁擠等一系列問題，人們的居住環境日益惡化。［1］建設一個整潔、舒適的居住環境是人們所迫切追求的目標。人居環境適宜性分析的研究，為完善人們居住環境提供客觀、科學、合理的依據，［2］因此人居環境適宜性評價研究意義重大。

國內外人居環境研究現狀，國外以國家級研究與實踐、人居環境影響評價以及基于3S技術人居環境數據庫的建立為主。［3］2004年，英國經濟學家智囊團（Economy Intelligence Unit EIU）的全球城市“宜居性”排名工作室在其先前“居住困難度”的調查方法上展開，選取40余因子、五大類，為城市宜居性提供評價指標。［4］國內人居環境研究自20世紀80年代起步發展迅速。劉頌、李雪銘等對城市人居環境可持續發展評價指標體系的建立進行了嘗試。［5］寧越敏、李王鳴、陳浮等以上海、杭州、南京和北京為例，對人居環境的內涵、評價方法進行了探討。［6］張文忠等對人居環境演變進行研究；王坤鵬、喻超等從城市宜居角度對直轄市進行了對比與分析。［7］任平等在建立評價模型中，采用特爾斐法，通過對評價目標層、準則層和因子層權重進行多倫專家打分，并岸具體公式計算權重值。［8］

以往的人居環境研究只在于單項方法，未用到可視直觀化的軟件進行研究，雖然有充足的數據、運用了3S，但沒有將傳統數學模型與ArcGIS、AHP軟件相結合進行數據的處理和研究，缺乏可比性和直觀性。

本論文希望在其他學者的研究的基礎上，以株洲所轄縣做為實證研究對象，采用傳統的層次分析法、數學模型結合先進的地理信息系統技術，更加客觀、科學研究人居環境。

二 研究區域概況

株洲市所轄4個縣和一個縣級市：醴陵市、株洲縣、炎陵縣、茶陵縣、攸縣。株洲市北面是長沙；南面是郴州市；西面與湘潭、衡陽、郴州交接（如圖1）；東面與江西交接。株洲市所轄縣整體是南北走向，位于湖南省東部。京廣、浙贛、湘黔三大鐵路干線，106和320兩大國道，京珠、上瑞兩大高速公路交匯于此。主要河流有湘江、洣水、淥江等（如圖2）。境內礦產資源開發歷史悠久，資源較為豐富，以煤、鐵為主。旅游資源豐富，有炎帝陵、神農谷國家森林公園和酒埠江國家地質公園等人文景觀和自然景觀。

圖1 湖南省株洲市級行政區劃圖

圖2 株洲所轄縣基礎數據狀況

三 數據來源、方法及數據處理

（一）數據來源

數據主要是來源于2010年－2015年株洲統計年鑒，同時查看了這期間的縣域總體規劃、控制性詳細規劃文檔及圖紙資料，參考了株洲所轄縣的人口、經濟、生態環境、人文方面的資料。

（二）數據處理方法

1.非空間數據處理方法

收集評價指標體系中所需要的數據，運用數據模型借助Excel對這些數據進行分析、統計和處理，結合層次分析法對株洲市管轄縣人居環境進行綜合評價。為了讓數據具有可比性首先對數據進行標準化處理，即原始數據極差化處理。通過AHP層次分析法［9］確定各個指標的權重，用各指標數值乘以權重得到一個新的指標值再進行求和運算，結果是各縣的綜合指標值，依照這個值進行分等級。

2.非空間數據處理步驟

（1）“原始數據標準化”（標準化方法：極差法正指標數學模型：

Dij＝（Eij－minEj）／（maxEj－minEj）（i＝1，2，3．．．．．．m；j＝1，2，3．．．．．．n），逆指標數學模型Dij＝（maxEj－Eij）／（maxEj－minEj）（i＝1，2，3．．．．．．m；j＝1，2，3．．．．．．n）

Dij為標準化后的指標值，m為縣的個數，n為指標個數，Eij為第i各縣的第j各指標值，min Ej為第j各指標值的最小值，max Ej為第j各指標值得最大值）。［10］

（2）“對各指標賦權重”采用AHP層次分析法。

（3）“各指標標準化值乘以權重得出新的各指標值”。

（4）“新的各指標值進行求和得出綜合評價值”。

Hi為準則層指標，Kij是上面極差化后的標準值，Rij為指標層權重值，M為綜合指標數，Ri為準則層權重，4就是代表二四個二級單因子，為求和公式。每一列指標層的數據乘以相應權重所得到的值求和，其次每一列鄰域層的數據乘以相應的權重所得到的值求和，再次準則層每一列的數據乘以相應的權重所得到值求和，最終得到目標層的數據。

（5）“根據綜合評價值進行劃分等級”。

3.空間數據處理方法

利用Arcgis來分析、柵格疊加、處理數據，更加清晰準確、客觀反映城市人居環境實際綜合情況。［11］在實證研究過程中，為了全面、準確、系統的分析問題，選取適當的因素，將這些因素分層次等級歸屬到不同的子系統中，更加簡明且具有邏輯性、系統性，應用Arcgis展示數據在地圖空間上直觀狀況。數據處理過程：空間數據——＞“緩沖”——＞重分類“分等級”——＞“柵格加權總和”。

（三）數據處理

1.株洲市城市人居環境指標體系的建立

（1）指標體系因子權重的分析與確定

指標體系因子采用AHP層次分析法以及矩陣理論，使用YAAHP軟件進行分析。論文側重于人居環境的研究，所以生態環境、［12］人文環境、社會環境權重偏重，而經濟環境偏輕（如表1）。其目的是在重視生態環境的前提，發展經濟和社會。

表1 指標體系權重的確定

（2）數據標準化運算

查閱相關統計、規劃資料，選取各項具體的指標數據錄入Excel。

先用Excel的max和min函數求出每個縣（i＝1，2，3，4，5）的最大值和最小值，再根據極差化公式極差法正指標數學模型：Dij＝（Eij－minEj）／（maxEj－minEj）（i＝1，2，3．．．．．．m；j＝1，2，3．．．．．．n），逆指標 數 學模 型Dij＝ （maxEj－Eij）／（maxEjminEj）（i＝1，2，3．．．．．．m；j＝1，2，3．．．．．．n）

對原始數據進行標準化運算。［13－14］株洲所轄縣指標選定的原始數據如表2。

對非空間數據采用極差化運算，由于原始數據不具備可比性，采用極差運算標準化原始數據，以便后面的線性加權運算。

（三）標準數據加權求和運算

表1是領域層經過標準化后的數據，表3是人文環境、經濟環境、社會環境、生態環境的數據，運用公式進行計算，得到表4的數據，即準則層數據。表4的數據再運用加權求和的數據模型得到目標層數據。

表3 指標層標準數據線性加權求和運算

四 非空數據處理結果分析

（一）利用2010－2015年株洲所轄縣的統計、規劃數據，借助Excel分析工具、極差化和線性加權求和數學模型，對株洲所轄縣人居環境進行了綜合分析。表5和圖3可以看出人居環境等級，直觀的反映經濟比較落后的炎陵和茶陵縣生態環境良好，經濟卻較落后；醴陵和攸縣經濟狀況良好，生態環境稍微差。

（二）經濟發展勢必會影響到生態環境，但是相關部門可以利用限定性政策進行適度開發，引進綠色產業發展經濟。［13］區域發展存在著差異是必然的，依照本地的實際情況，在經濟發展的較好的區域可以轉移業到邊緣地區，［14］廢雜、廢氣、廢水的排放要控制在生態系統調節的范圍內。［15］

表5 準則層綜合評價得出目標層數據

圖3 人文、經濟、社會、生態關系柱狀圖

五 空間數據處理

獲取2010年－2015年的時相遙感柵格數據人均城市道路面積、機耕面積（千公頃）、有效灌溉面積（千公頃）、人均綠地面積（平方米）、建成區綠地覆蓋面積（平方米），進行多級緩沖分等級之后轉化為柵格數據，空間數據的最后綜合評價結果效果圖第一等級為人居環境最好的，第五等級為人居環境綜合評價最差的。

空間數據處理結果表明：人均城市道路面積、機耕面積（千公頃）、有效灌溉面積（千公頃）、人均綠地面積（平方米）、建成區綠地覆蓋面積綜合疊加結果（如圖4、圖5）。

圖4 機耕面積影響因子緩沖圖（ArcGIS制作）

圖5 株洲市所轄5個縣人居環境等級圖

六 結果與討論

本文參考了2010年－2015年株洲市統計年鑒，利用了數學模型、AHP層次分析法、ArcGis空間處理方法，選取適當的影響因子賦予權重，套用數學模型以及ArcGis處理得出株洲所轄縣人居環境的等級值。研究結果表明株洲所轄縣人居環境差異很大。

（一）結果

1.株洲所轄縣整體水平不高，縣之間人居環境質量差距較大。

2.靠近南邊的縣，經濟薄弱，城市人居環境建設缺乏物質基礎。

3.有些城市生活垃圾處理不當，工業園有些“三廢”污染控制不嚴，生態環境惡化。

4.從全國來看中國的城鎮化水平已經超過了50%，但是從局部來看城鎮化還正在進行，農村戶籍人口還是相當多，大部分人口外出打工。茶陵、攸縣城鎮化正在發展，農村大批良田荒蕪，或者一些個體戶承包了一些良田發展種植業，但并沒有形成產業化、機械化、現代化管理體系。

（二）討論

1.株洲所轄縣可以從珠江三角洲和長江三角洲引進轉移產業，帶動本地的經濟發展。

2.加強江河風光帶建設，建設帶形沿河公園，擴大風光帶服務居民的范圍。

3.加強道路綠化帶建設。

4.加強教育及文化基礎設施建設，豐富市民文化生活。

5.完善各項社會保障制度。

6.積極接受珠江三角洲和長江三角洲的產業和周邊中心城市經濟職能轉移（如圖6）。

7.攸縣升級為市級行政區，作為株洲市的第二經濟核心［16］帶動南邊茶陵、炎陵的經濟發展。

8.要保證生態環境良好的前提下，發展經濟，需要政府相關政策和技術、培訓等方面的支持，幫助農村實現農業現代化，平衡農民、政府、企業三方利益，增加農民、企業收入和政府的財政收入。農民在本縣園區上班所得收入加上土地紅利的收入與在沿海城市務工的收入相當，農民就可以真正安居樂業，離土不離鄉。

圖6 株洲所轄行政單位接受珠三角、長三角產業轉移

本文創新點是傳統數學模型與AHP軟件、Arc-Gis軟件相結合進行研究，研究數據是在動態變化的，數據的準確性有待完善。

參考文獻：

［1］吳良鏞.人居環境科學導論.建筑工業出版社［M］. 2001：38.

［2］湯國安，楊 昕.ArcGis地理信息系統空間分析實驗教程［M］.北京：科學出版社2008：1.

［3］寧越敏，項 鼎.小城鎮人居環境的研究：以上海市郊區三個小鎮為例［J］.城市規劃2002，26（10）：31－35.

［4］鄧茂林，張 斌，余波.城市人居環境評價的綜述與展望［J］.財經論壇，2008，23（14）：148.

［5］李雪銘，夏春光.近10年來我國地理學視角的人居環境研究［J］.城市發展研究，2014（2）：6－13.

［6］封志明，唐 焰，楊艷昭.基于GIS的中國人居環境指數模型的建立與應用［J］.地理學報，2008，63（12）：1327－1328.

［7］李 捷.基于GIS技術的湖北省人居環境自然適宜性評價［J］.湖北農業科學，2015，54（21）：5236.

［8］薛景麗，鄭新奇，劉敬玉.基于SEM和GIS的人居環境自然適宜性評價的一種方法［J］.安徽農業科學，2012，40（10）：6053－6054.

［9］李豐玉，董子銘.基于層次分析法AHP的休閑農業產業集群競爭力評價指標體系［J］.江蘇農業科學，2014，42（12）：484－485.

［10］王 康.中國省域循環經濟評價研究［D］.太原：山西財經大學：2013：21－22.

［11］牛 強.城市規劃Gis技術應用指南［M］.北京：中國建筑工業出版社，2012：74－89.

［12］張靜靜.基于數據庫技術的鄉鎮生態規劃方法研究［D］.2012：17－18.

［13］曾賢剛，畢瑞享.綠色經濟發展總體評價與區域差異分析［J］.環境科學研究.2014，27（12）：1564－1566.

［14］覃成林，熊雪如.區域產業轉移的政府動機與行為：一個文獻綜述［J］.區域經濟，2012，（7）：73－75.

［15］郭中偉，李典謨，于丹.生態系統調節水量的價值評估：興山實例［J］.武漢大學自然科學學報.1998，13 （3）：242－243.

［16］王婷玉，米文寶，基于景觀分類的寧夏限制開發生態區主體功能細分研究：以鹽池縣為例［J］.2014，21 （1）：163－170.

責任編輯：李珂

Analysis of Residential Environment Suitability in Zhuzhou County

ZHEN Xiangming，TAN Weiping

（School of Building and Planning for Town and Country Hunan University of Technology，Zhuzhou，Hunan 412007，China）

The suitability of human settlements in Zhuzhou county was analyzed based on the traditional evaluation methods of human settlements and the mathematical model，as well as combined with Arcgis technology，AHP analytic hierarchy process.The results showed as follows due to the regional factors，Yanling County，Chaling County，Zhuzhou County town center by radiation，Which was driven by the impact of small，relatively backward economy，infrastructure，public facilities was not perfect，but the ecological environment and living environment were good.Liling City，Youxian location，policy and action center town driven by benign，economic development was good，but the ecological environment and comprehensive living environment were relatively poor.

Zhuzhou under the jurisdiction of the county；living environment；suitability level

F205

A

1674－117X（2016）06－0039－08

10.3969/j.issn.1674－117X.2016.06.008

2016－05－05

鄭湘明（1967－），男，湖南耒陽人，湖南工業大學教授，博士，研究方向是企業兼并與收購；譚偉平（1981－），男，湖南株洲茶陵人，湖南工業大學碩士生，研究方向為城鄉發展與區域規劃。