安徽省人居硬環境質量評價與優化研究

摘要：為研究安徽省人居硬環境質量，以安徽省整個區域為研究對象，利用GIS技術手段，并以人居自然環境數據和物質積累基礎等客觀數據為樣本，建立了安徽省人居硬環境質量評價模型。利用模型完成了安徽省人居硬環境適宜性空間分布特征的研究，提出了優化安徽省人居硬環境質量的建議。

關鍵詞：安徽省；人居硬環境；質量評價；優化

中圖分類號：X820.2

文獻標識碼：A文章編號：

16721101（2017）01003305

Abstract： In order to evaluate the quality of the hard environment of human settlements in Anhui Province， the whole region of Anhui Province was studied. Using GIS technology and based on such objective data as natural environment data and material accumulation， the quality evaluation model of human settlements in Anhui province was established. A study on the characteristics of spatial distribution of the suitability of human settlements in Anhui province was conducted， based on which some suggestions are put forward on improving the quality of the hard environment of human settlements in Anhui.

Key words：Anhui Province； hard environment of human settlements； quality evaluation； optimization

一、問題的提出

隨著社會經濟的快速發展，城市化進程也在不斷推進。在這一背景下，人居環境開始遭遇嚴重的環境污染、基礎設施落后和人口資源分布不協調等問題，從而導致人類的生活質量不斷下降。而人居環境主要由自然實體環境、人類建造實體環境等宜居的空間構成，可以劃分為人居硬環境和人居軟環境，硬環境為研究目標建立質量評價模型，并利用地形、交通、氣候、通訊和水文等客觀數據對人居自然環境和物質積累基礎水平展開分析，則能夠完成人居硬環境的定量研究，從而為實現人居環境質量優化提供科學依據。

二、研究方法

就現階段而言，國內多應用GIS技術進行人居環境質量評價。利用該技術，能夠為人居環境的科學研究提供第一手數據資料，并且能夠為分析人居環境周邊環境空間特征提供技術手段，也能夠為實現人居環境規劃設計提供多種分析工具。而隨著信息技術的發展，利用GIS技術獲得的空間數據分析精度和存儲量也在不斷提高，能夠為研究人居硬環境提供可靠且詳實的數據[1]。所以，可以使用GIS技術完成安徽省人居硬環境質量的定性分析和定量評價。通過對安徽省在城鎮化進程中的發展現象展開綜合分析，并對安徽省人居硬環境建設的趨勢進行預測，便于利用獲得的各種科研成果指導安徽省人居環境的合理規劃建設。為此，還要利用GIS技術實現數據收集，并且參照相關研究完成評價指標的選取，從而完成人居硬環境評價指標體系的建立[2]。通過對各指標和人口數據展開相關性分析，并完成指標權重的確定，則能夠完成人居硬環境質量評價模型的建立。

三、實證分析

（一）研究對象及現有研究狀況

國內人居環境評價方法及體系研究方面：張文忠以健康性、居住的舒適性等六大指標，結合居民的不同屬性，定量評價了城市的宜居性[3]；祁新華對廣州市邊緣區人居環境進行研究，構建了綜合評價系統模型[4]；還有吳斌初、葉耀先等學者，研究了人居環境的構成體系和評價方法[5-6]。國外人居環境評價方法及體系研究方面：以國家層面的研究為主導，包含了遙感和Gis、家庭生命周期、城市的演變發展等方面，Ge Jian和HokaoKazunori從人居環境主客觀方面入手，建立了指標體系和評價模型[7]。

在眾多省市中，安徽省各區域在人居硬環境質量上存在著明顯的差異，不僅包含有安慶、銅陵等人居硬環境處在優等級的區域，也包含有良、中、差等級的區域。從總體上來看，安徽省人居硬環境級別為良的區域占安徽省總面積的60%以上，人居硬環境級別較差的區域占20%左右[8]。在淮河以北地區，整體人居硬環境質量較差，但是卻擁有較大的人口密度，從而形成了人口分布與人居硬環境水平不協調的局面。從現有研究狀況來看，有關人居硬環境的研究主要集中在理論階段，并且局限在社區或城市范圍內，尚未形成定量化研究指標體系，并以主觀評價為主，無法實現對一個區域人居硬環境質量的有效評價。因此，還應加強安徽省人居硬環境質量的評價研究，以便尋求有效的人居硬環境的質量優化途徑。

（二）數據收集

在實際研究人居硬環境問題時，還要將其劃分為人居自然環境和物質積累基礎兩個部分。所以，評價指標體系的一級指標有兩個，分別為自然環境和人工設施環境。遵循可操作、代表性和人本主義原則，則可以完成二級指標的選取。具體來講，就是利用水文、氣候、地物和地形完成自然環境的綜合評價，然后利用經濟發展水平、交通通達水平和基礎設施水平完成人工設施環境的綜合評價[9]。在數據收集上，將利用安徽省市縣級氣象站在近45年的數據平均值進行氣溫、降水量和空氣相對濕度數據的獲取，其余數據則將利用下表1的方式獲取。由這些數據可知，安徽省共有78個縣市，總面積14.01萬km2，人口約6 593萬人，人均GDP為3.6萬元，地區生產總值22 005.6億元[10]。在氣候方面，安徽省年均氣溫14-17℃，年均空氣濕度為68.5%-81.1%，年均降雨量為800-1 750mm，水域面積約13.94萬km2，醫療機構約9 347家，公路密度高出全國平均水平一倍，全省被京滬、京九兩條鐵路干線貫穿，并擁有以黃山和合肥為中心的開往各地的航班，水路航運也十分發達。

（三）模型建立

1.人居自然環境質量評價。

對安徽省的人居自然環境質量展開評價，需要利用GIS技術完成自然因子數據的收集，然后以1km*1km柵格網為單元對各因子展開評價，并對各因子與人口分布的相關性展開研究，以便完成綜合評價模型的建立[11]。在對氣候因子和降水量等因子展開分析時，需要使用IDW插值方法假設各采樣點存在局部影響，具體指數提取及權重見表2。而采樣點到要素的距離越大，其局部影響越小，所以其權重也就越小，反之則越大。考慮到各指標的數量級不同，還要對數據進行無量綱化處理。

通過分析可以發現，安徽省各地空氣相對濕度和氣溫相差不大，均處在適宜狀態。在實際評價時，可以使用溫濕指數作為氣候適宜性評價指標，利用如下式（1）計算。式中，THI為溫濕指數，K為風效指數，能夠進行體表和周圍環境間熱交換的反映，t為攝氏溫度，T為華氏溫度，f為年均空氣相對濕度，V為風速，s為日照時數。使用GIS進行反距離權重插值功能，能夠完成安徽省1km*1km分辨率的空氣相對濕度、平均氣溫、日照時數和相對濕度的獲取，從而完成安徽省溫濕度知識和風效指數的計算。通過計算可以發現，全省年均THI在45.13-62.19之間，96.50%地區溫濕度指數在55-62.19之間，適合人居住。按照由北向南的方向，空氣相對濕度將逐漸增加，淮河以北和皖西皖南山區等部分地區相對不舒適。而安徽省年均風效指數在-557.87-307.12之間，非常適宜人居住。此外，安徽省南部長江流域水系分布密集，空氣濕度最大，各地差值約為12.56%。安慶市年均氣溫最高，平均16.83℃，各地氣溫均差為2.58℃，呈現出由北向南增加的趨勢[12]。

THI=T-0.55（1-f）（T-58）

T=1.8t+32

K=-（10V1/2+10.45-V）（33-t）+8.55s （1）

從地形地貌上來看，地形起伏程度越大，越適宜人居住。所以，可以通過計算地形起伏度研究安徽省地形適宜性空間分布特征。在具體分析過程中，需要使用RDLS進行地形起伏度表示，需要獲取柵格區域平均海拔、平地面積及區域總面積這三種數據。經過計算分析可以發現，安徽省各地區地形適應性差異較大，主要可以劃分為三個區域，既大別山和黃山區、江淮丘陵區以及安徽省北部、中部和沿江平原區，適宜性依次由低到高排列。

安徽省水資源較為豐富，可以利用水文指數對各區域水資源豐缺程度進行表征。在具體分析中，需要利用WRI表示水資源豐缺度，并獲得降水量、水域面積等數據，而這些數據均為得到歸一化后的數值。經過計算發現，新安江流域和沿江平原水資源豐缺度較大，最適宜人居住，其次則為皖西山區和皖南山區，適宜性最差的為安徽省中部和北部地區，整體呈現由北向南逐漸增加的趨勢。

安徽省植物資源豐富，全省維管束植物3 200多種，分屬205科，1 006屬，約占全國維管束植物科的60.3%、屬的31.7%、種的11.7%。在對地表植被覆蓋情況展開評價時，將使用地被指數。在具體分析的過程中，需要利用LCI表示地被指數，并利用NDVI表示各類地物的均值植被指數。使用ERDAS軟件完成衛星影像處理分析，并利用林地、水域等22種土地類型特征區為訓練模板進行分類分析，則能夠完成各土地利用類型指數提取[13]。通過分析則能夠發現，安徽省植被覆蓋由高到低分布的區域依次為安徽省中部、安徽省北部、大別山和黃山等部分地區、水域地區，適宜性依次由高到低。

2.人居物質積累基礎評價。

在對人居物質積累基礎水平展開評價時，還要將各二級指標進行標準化處理，然后疊加得到物質積累指數HMI。

在經濟水平分析上，使用地均DGP進行經濟密度計算，既利用區域GDP與區域國土面積比值進行地均GDP計算。此外，還要利用標準化的建設用地水平和城市人口比例的算術平均值進行城市化水平的表示。通過分析發現，沿江地區和合肥市有著較高的經濟水平指數，北部地區經濟水平高于江淮和江南地區，整體由北向南呈現逐漸降低的發展趨勢。

在交通通達水平分析上，可以利用平均時間距離指標表征可達性，利用公路密度和鐵路密度反映交通密度，利用交通用地面積與區域國土面積的比值反映交通用地水平。在測量交通可達性時，可以使用AreGIS軟件完成多點對多點的最短交通距離和最短行車時間統計，然后利用加權平均時間距離指標完成通達水平的空間分布計算分析[14]。通過分析可以發現，安徽省以合肥市、銅陵市和蕪湖市為中心，交通可達性由內向外逐漸變差，具有交通主干道指向性。總體上來看，北部地區的交通通達水平高于南部。

在基礎設施水平分析上，可以利用建設用地面積與區域國土面積的比值進行區域建設用地水平的表征，并利用電話數量與區域家庭戶數比值反映區域通訊設施水平，然后利用醫療機構床位數與區域人口數比值反映區域衛生設施水平。

3.人居硬環境質量評價。

在對人居硬環境質量展開評價時，還要利用AreGIS完成安徽省人口數據的計算分析，從而了解安徽省人口密度分布情況。目前，安徽省人口密度最大的地區為阜陽市，可達1 100人/km2，南部人口則相對稀疏。結合人口密度，然后使用如下圖1所示的人居硬環境計算方法，則能夠完成對安徽省的人居自然環境評價結果和物質積累基礎評價結果的疊加計算，繼而完成安徽省人居硬環境質量評價。

（四）實證研究結果

1.人居自然環境質量評價結果。

使用SPSS軟件對各項因子與人口密度的相關性展開計算分析，則可以得到各指標的相關系數和權重。通過綜合評價可以發現，安徽省人居自然環境高度適宜區主要分布在安徽省南部沿江平原地區，區域面積約為2.78萬km2，占全省19.83%，分布人口數約為1 240萬人，占全省18.80%。比較適宜地區主要分布在安徽省中部、皖南山區，區域面積約為7.91萬km2，占全省56.49%，分布人口數約為3 573萬人，占全省54.19%[15]。不太適合居住地區主要分布在淮河以北地區，區域面積約為3.32萬km2，占全省23.68%，分布人口數約為1 780萬人，占全省27.01%。

2.人居物質積累基礎評價結果。

以縣域為單元對各項指標取算術平均值，則能夠得到各行政區物質積累指數。如表3所示，為安徽省人居物質環境類型，各行政區之間存在顯著差異，多數行政區物質積累基礎水平一般，在空間分布上擁有明顯的格局，從而反映了安徽省基礎設施水平即經濟水平較低，不利于安徽省的社會發展，建設規劃和標準急需跟上[16]。

3.人居硬環境質量評價結果。

通過分析可以發現，安徽省人居硬件水平較好，但是有部分區域的人口分布與人居硬環境空間分布存在矛盾。其中，人居硬環境質量為優的行政區個數共有5個，土地面積占安徽省總面積的1.23%，人口數量占7.15%。人居硬環境質量為良、中、差的個數分別為48、11、14，土地面積分別占安徽省總面積的64.43%、13.50%和20.84%，人口數量分別占總人口數量的62.20%、9.08%、21.57%。

從總體評價結果來看，安徽人居硬環境存在明顯的城鄉差異、南北差異。之所以會出現這一差異，主要是由于自然環境地域存在明顯差異，在水資源和熱能資源方面，皖南地區明顯優于皖北地區，表現在經濟發展方面，亦如此。與此同時，城鄉之間的物質積累也存在明顯差距，尤其在淮河北部的行政區之間，差距明顯存在。從整體人居硬環境來看，城市比縣級行政區明顯要高出一個等級。

四、安徽省人居硬環境的優化建議

針對安徽省人居硬環境空間布局分布情況，安徽省政府還應該加強各地基礎設施建設，從而使各區域物質激勵水平得到均衡發展，繼而實現區域人居硬環境的優化。

首先，安徽省政府還應該加強農村基礎設施建設，并且在黃山市等交通可達性較差的區域加大投資力度，以便促進這些區域的均衡發展。

其次，安徽省政府還應該采取經濟政策手段實現人口轉移，從而使人居硬環境質量高的區域的人口數量得到發展，繼而實現人口的科學分布。為此，安徽省政府還應該以馬蕪銅沿江經濟帶為重心實現產業發展，以便通過發展產業實現人口集中。同時，安徽省政府還應該制定合理的計劃生育政策和環保政策，以確保自然資源能夠得到適度利用。

再者，安徽省政府應該不斷提升人居硬環境質量，以便促進安徽省環境的可持續發展。為此，在發展區域經濟的同時，政府還要做好身體環境保護規劃，以便實現人居環境結構和功能的優化。想要達成這一目標，還要加強居民的思想教育，并且加大循環經濟的扶持力度，繼而使安徽省的人居環境得到可持續發展。此外，安徽省在制定規劃政策時，還要確保區域空間能夠得到綜合協調，并使社會效益、生態效益和經濟效益保持相互協調，繼而通過綜合發展提高安徽省的人居硬環境質量。參考文獻：

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[責任編輯：范君李麗]