EEH理論在土地利用總體規劃評估中的應用
——以成都市為例

王俊華, 涂少華

(成都市建筑設計研究院規劃設計所，四川成都 610015)

EEH理論在土地利用總體規劃評估中的應用
——以成都市為例

王俊華, 涂少華

(成都市建筑設計研究院規劃設計所，四川成都 610015)

科學有效地開展規劃評估是保障土地利用總體規劃有效實施的重要方法，維持生態環境與經濟建設的協調發展也是土地資源可持續利用的關鍵內容。文章基于成都市土地利用總體規劃相關內容，運用生態系統服務價值估算方法，對成都市生態經濟協調度進行分析評價，為規劃科學編制和合理高效的利用土地提供了思路和方法。

土地利用； 生態服務價值； 生態經濟； 系統協調度

快速城鎮化和工業化帶來經濟社會發展的同時，也伴隨著資源能源過度消耗、生態退化、環境惡化等問題，追求經濟發展與保障生態安全容易產生矛盾，二者是否協調是衡量區域健康和可持續發展的重要標準[1]。生態經濟協調度(Ecological Economic Harmony,EEH)評價可以定量反映區域生態狀況與經濟發展的協調程度，有利于根據協調度的變化及時采取措施進行調控，為區域自然生態系統與社會經濟系統穩定發展提供科學依據[2]。本文依據成都市特定時期的土地利用變化，測算生態系統服務價值，揭示區域生態環境與經濟發展的關系。

1 研究區域及研究方法

1.1 研究區域概況及數據來源

成都市位于四川省中部，四川盆地西部，介于東經102°54′～104°53′和北緯30°05′～31°26′之間，全市總面積12 121 km2。成都市地處亞熱帶濕潤地區，地形地貌復雜，自然生態環境多樣，生物資源十分豐富。2014年末全市常住人口1 365.3萬人，年末全市戶籍人口1 130.2萬人。2014年，全市實現地區生產總值(GDP)10 056.6億元，居副省級城市第三位(僅次于廣州、深圳)，一、二、三產業比例關系為3.9∶45.9∶50.2。

本文所用數據主要來自于成都市統計年鑒、《成都市城市總體規劃(2011～2020)》和《成都市土地利用總體規劃(2006～2020年)》等相關資料。2005年、2010年、2020年成都市GDP分別為2 371億元、5 551億元和15 000億元(預測)。參照土地利用分類方法，將成都市全市域土地按生態系統類型分為林地、草地、耕地、水域、建設用地和未利用地六類，具體土地利用類型面積見表1。

1.2 研究方法

目前運用最多的生態系統服務價值測算方法為Costanza等[3]提出的計算模型：

式中：R為區域生態系統服務總價值；Vij為單位面積的

第i類生態系統第j項生態服務價值；Ai為第i種類型的生態系統面積。

該模型需要通過確定各類型生態系統服務的內容和價值當量，從而匯總得到區域生態系統服務總價值。由于Costanza等提出的模價值當量主要反映歐美國家的水平，為減少模型應用產生的誤差，本文采用謝高地等學者提出的生態服務價值當量表進行計算，建設用地的覆蓋物以不透水材料為主，兼有部分公園綠地，在生態服務價值計算時將其等同于荒漠生態系統。由此推算出成都市生態系統單位面積生態服務價值評價見表2。

1.3 EEH理論

根據生態與經濟系統協調發展的內涵，本文采用生態經濟系統協調度(Ecological Economic Harmony,EEH)來評價生態系統與社會經濟之間的協調關系，即分析研究區域單位面積生態系統服務價值變化率(ESpr)與單位面積GDP變化率(GDPpr)之比，通過評價標準判別生態與經濟系統協調發展程度[1]，判別標準見表3。

2 結果與分析

2.1 成都市生態服務價值演變

從時間上看，2005～2020年成都市生態服務價值呈下降趨勢，表明生態系統趨于惡化。林地、水域和建設用地生態服務價值存在不同程度的下降，其中林地和建設用地下降幅度較大，對區域生態系統服務總價值降低的貢獻率達到37 %和49 %。未利用地提供的生態服務價值有所增加，但增幅非常有限(表4)。

表2 成都市生態系統單位面積生態服務價值評價 元/(ha·a)

表3 EEH理論判別標準

表4 2005～2020年成都市各土地利用類型生態服務價值 億元

從表5可以看出，在成都市生態服務功能價值構成中，調節和支持服務始終占據較大比重，供給服務和文化服務的重要性相對較低，這體現了成都市豐富的自然資源稟賦和良好的生態基礎，但也說明了在當前的社會經濟發展中，生態系統服務的生產價值和景觀美學價值仍處于較低利用水平。

表5 2005～2020年成都市各生態服務功能價值分析 億元

2.2 成都市生態經濟系統協調度演變

從2005～2020年成都市生經濟系統協調度演變中可以看出，成都市生態經濟關系將一直處于沖突狀態，并經歷“低度沖突向中度沖突”的惡化過程(表6)。成都市年快速城鎮化發展帶來的林地減少和建設用地不斷拓張，將加劇生態與經濟系統協調發展的矛盾。

表6 2005～2020年成都市生態經濟系統協調度 億元

3 基于生態服務優化的土地利用策略

生態系統的功能與效益是維持社會與環境可持續發展的基本要素，從區域生態安全的角度出發，必須保障最基本的生態系統調節和支持服務功能。生態本底中的山體、河網、濕地等生態系統非常脆弱，共同構成了區域的生態安全格局，必須嚴防城市開發建設的侵蝕。

由于不同的土地利用方式具有不同的經濟價值和生態服務價值，在編制土地利用規劃和土地類型轉化時應加以考慮，嚴格實行土地用途管制制度，優化土地利用結構和布局，合理利用有限的土地資源。將國土空間開發從占用土地的外延擴張為主，轉向調整優化空間結構為主；把提高空間利用效率作為國土空間開發的重要任務，引導人口相對集中分布、產業集中布局，使絕大部分國土空間成為保障生態安全和農產品供給安全的空間。同時，應以資源環境承載能力綜合評價為基礎，劃定生態紅線并制定相應的環境標準和環境政策，加強林地、草地、濕地、水系等生態空間的保護。統籌城鄉發展，統籌區域發展，促進生態環境和經濟發展相協調。

4 結束語

生態經濟系統是由生態系統和經濟系統相互交織、相互作用、相互耦合而成的復合系統，其內在關系錯綜復雜，生態與經濟系統的協調程度受到自然環境、社會經濟等多種因素的影響，且各影響因素之間存在復雜的作用關系。本文通過生態服務價值研究對其整體協調性進行初步探索，可為城鄉土地利用規劃與管理、城市可持續發展等提供科學的理論與方法指導，并可在土地資源管理、城鄉規劃管理、生態功能區劃、生態文明建設等方面加以應用。

[1] Wang Z-B (王振波), Fang C-L (方創琳), Wang J(王 婧). Evaluation on the coordination of ecological and economic systems and associated spatial evolution patterns in the rapid urbanized Yangtze Delta Regionsince 1991. Acta Geographica Sinica ( 地理學報),2011, 66(12): 1657-1668 (in Chinese)

[2] Zhang KM, Wen ZG. Review and challenges of policies of environmental protection and sustainable development in China. Journal of Environmental Management, 2008,88: 1249-1261.

[3] Costanza R, d’Arge R, de Groot R, et al. The value of the world’s ecosystem services and natural capital. Nature，1997, 387: 253-260.

TU98

A

[定稿日期]2017-08-03

王俊華(1986～)，男，碩士,工程師，從事規劃設計工作。

建設領域專利技術的創新——靜壓樁施工自動記錄儀研發應用紀實

樁基，是建筑的根，是建筑質量的保證。

現行的地層勘察規范，不能對每根樁的樁位地層進行鉆探或觸探勘察。由于地層結構的復雜性和不可預知性，不能保證每根樁都達到地層勘察報告中提供的地層狀況。依據現行的工后樁基檢測規范，也只能對約1%的樁基進行靜載荷試驗檢測。現行人工記錄方式落后且有較多的人為性，致使施工信息不能真實反映樁基工程和地下隱蔽工程的施工過程和質量。

建設領域專利技術的應用創新

針對樁基工程施工的現狀，天津市隆安達建筑儀器科技發展公司瞄準了高科技項目的研發和生產。在天津市政府鼓勵科技型企業發展政策支持下，天津科學技術委員會、天津市城鄉建設委員會、市技術監督局以及多家建設科研機構、院校、應用企業給予技術支持，公司組織專家與相關科研機構和院校聯合開展科研項目研發工作，開發出多個具有國內先進水平的技術成果。

公司研發的靜壓樁施工自動記錄儀是具有自主知識產權的國家發明專利產品。該系統技術經過了艱苦的研發、儀器制造(市技術監督局備案的儀器標準)、工程試用、工程應用及推廣。企業標準《靜壓樁施工自動記錄儀工程應用技術規程》在市城鄉建設委，并得到了國家行業標準《靜壓樁工程施工技術規程》編審及專家組的認可以及住房城鄉建設部專家庫專家的支持和指導。

天津市建設科技委員會原總工程師佟貴森介紹說，靜壓樁施工自動記錄儀首次將電子信息技術引入靜壓樁施工過程監測，實現了對靜壓樁機施工的全程、同步、逐樁監測，確保施工數據真實、詳盡、可靠，為及時發現和解決沉樁問題以及施工分析決策提供定量化的依據。改變了目前靜壓樁機施工過程僅限人工記錄且數據存在人為因素干擾的現狀。

靜壓樁施工自動記錄儀準確跟蹤和精確記錄了每根樁壓入地層每厘米所需壓入力值，實現了沉樁深度和壓入力值的顯示、記錄和預警與施工同步完成。在施工過程中，特別在施工試樁過程中，一旦發現沉樁問題，可以在現場將壓樁過程中的深度與壓力值曲線重新完整顯示，為解決沉樁問題或下一步施工分析提供定量化依據。后處理軟件中采取多重加密保護措施，無法人為更改原始數據，確保數據真實可信。施工信息化水平提高，便于存儲和傳輸。

靜壓樁施工自動記錄儀有壓樁力實時監控記錄功能且記錄數據的特點。壓樁力的測量精度提高到0.01米～0.1米；以曲線圖的形式完整顯示壓樁力的變化；無法人為更改數據，確保記錄的真實性。該系統已經成為靜力壓樁法信息化施工的主要組成部分。

樁基的“黑匣子”

據天津科學技術委原處長權恒兆樞介紹，靜壓樁施工自動記錄儀相當于給靜壓預制樁裝上了一個“黑匣子”。這個“黑匣子”能準確采集記錄“每根樁”壓入地層的每厘米深度值和壓入樁所需力值，及時反映“單樁持力層”的選擇和設計是否安全、合理。相當于給每根樁建立了一個能真實、全面、客觀反映樁基質量的“身份證”。“黑匣子”對數據的跟蹤和記錄，便于消除工程各方的管理盲區以及減少工程質量安全隱患。

靜壓樁施工自動記錄儀發明人、天津市隆安達建筑儀器科技發展公司總經理王利全介紹說，自動監測系統由3個部分組成，儀器主機部分用于數據采集、顯示、存儲。儀器對數據進行高頻率的采集傳輸，經過計算分析，用數字和曲線圖兩種形式即時顯示，將數據存儲轉換成加密文件，用USB接口輸出。深度傳感器部分用于對深度數據計量傳輸。該深度傳感器包括自主研發的拉繩式傳動機制、脈沖信號編碼器和自主研發的脈沖信號控制電路板。后處理軟件部分對施工數據進行管理，自動生成先行施工規范的靜壓樁施工數據報表，并且自主創新了一種曲線圖的施工數據表現方式，可更直觀地顯示施工情況。后處理軟件支持該曲線圖的自動生成和打印輸出。

建設科技就是生產力

天津市隆安達建筑儀器科技發展公司成立于2003年，公司領導班子瞄準了高科技項目的研發和生產，研發的我國靜壓樁施工領域的首個自動監測系統已經在數十家的樁基施工中進行使用，各項技術性能指標均達到設計要求和客戶需求。

儀器已在多個工地試用。天津市博川巖土工程有限公司在其承建的兩項工程中試用了該儀器，報告結果顯示：該儀器各項技術性能均能達到靜壓樁施工過程中的相關技術要求；數據真實準確，后處理軟件功能齊全操作方便，實現了施工信息電子化，從而徹底避免了人為因素的干擾。天津市宏翔地基基礎工程有限公司承建的河東區一號橋金地紫樂府別墅小區工地使用后，施工人員紛紛反映，儀器性能穩定、裝卸簡便、操作便捷、顯示直觀、后處理軟件功能完善。天津市經濟開發區西區長城汽車股份有限公司物流中心項目一期工程的樁基施工中使用該儀器，使用報告顯示：靜壓樁施工自動記錄儀的應用，可高精度地實時了解樁身的受力情況，對靜壓樁機壓樁力進行實時自動全程記錄，具有高可靠性、全自動化、免受干擾、曲線顯示、自動生成和打印圖表的功能。天津市建筑構件工程公司在東麗區華城春苑小區樁基工程中使用該儀器，使用報告顯示：安裝方便，操作簡單，產品性能穩定，數據準確，曲線顯示直觀，減輕施工人員的勞動強度，數據提取方便快捷。

先進的高科技成果項目必將取得較好的社會效益和經濟效益。

對工程監理方而言，該產品可以實現對工程質量進行實時檢測管理和準確的量化分析，使工程監理更趨科學嚴謹，解決了關鍵部位監理旁站手段的局限性問題。對施工企業而言，如果擁有了配備該記錄儀的靜壓樁機，在樁基工程施工中，可以全面、實時監測樁基安全，為確保工程整體施工質量和建筑物安全打下堅實的基礎，將增加其工程競標的競爭實力。對政府管理部門而言，可提高工程管理水平，減少工程施工事故，促進建筑行業的整體發展。對業主而言，建筑安全更有保障，降低了其對房屋安全的質疑。

最新的調查報告顯示，靜壓樁施工自動記錄儀技術產品尚在國內處于領先水平，目前尚無與該產品相同的文獻報道，說明該產品目前尚無同業競爭。技術性能和應用效果明顯優于人工記錄方法。

靜壓樁施工自動記錄儀具有技術先期介入優勢，剛剛被納入住房城鄉建設部的施工規程中。靜壓樁施工自動記錄儀有著廣闊的發展前景，也將為靜載荷方面以及承載力檢測方面的突破性研究提供有力的數據支持。靜壓樁施工自動記錄儀技術成果實現了施工記錄電子信息化，為將來實現施工過程網絡化監督管理奠定基礎。

摘自《中國建設報》作者：陳軍