大同城市規劃區生態環境評價研究

武曉毅 楊永剛

摘 要：依據國家環境保護部發布的《生態環境狀況評價技術規范（發布稿）》，利用遙感圖像的分析解譯，并結合相關統計資料，進行土地利用分析，并通過計算生物豐度指數、植被覆蓋指數、水網密度指數、土地脅迫指數、污染負荷指數，考慮環境限制指數，最后計算得到大同市城市規劃區2015年生態環境狀況評價，為“一般”。

關鍵詞：生態環境 土地利用 生態環境評價 城市規劃區。

中圖分類號：X82 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2015）12（c）-0163-02

生態環境是一切生物和人類生存的基礎，為人類社會提供了物質保障和生活生態環境服務。我國的環境質量評價工作是于20世紀70年代逐步發展起來的，生態環境評價研究開始于80年代，眾多學者從不同領域對生態環境評價進行了研究[2-7]。毛文永選取了景觀優勢度指數、多樣性指數、生態環境綜合指數對生態環境進行了評價[2]。王鵬等借助遙感與GIS技術，以汾河流域為研究對象，從3個尺度對流域生態環境質量進行了評價，并對流域生態環境質量的變化進行時序分析[3]。

1 研究區概況

大同市是山西省第二大城市，位于山西省北部，是晉、冀、蒙三?。▍^）交匯地區的中心城市，國家重要的能源城市，國家級歷史文化名城，是連接我國東部與西部地區經濟交流和商品集散的門戶性樞紐城市。根據《大同市城市總體規劃（2006—2020）》（2014年修訂），城市規劃區范圍包括：城區、礦區、南郊區、新榮區四個行政轄區及大同縣的周士莊鎮、倍家皂鎮和黨留莊鄉，總面積約為2357 km2。

2 遙感圖像處理與解譯

2.1 數據源

遙感數據采用大同市2015年1月Landsat8OLI_TRIS全色遙感影像數據，DEM高程數據采用30 m分辨率的遙感影像。借助ENVI5.0以及ArcGIS對獲得的遙感影像數據進行配準、幾何糾正等預處理，然后進行遙感數據裁剪、波段融合等，得到大同市的遙感影像圖，進而通過遙感影像解譯以及空間疊置、柵格計算等空間分析，得到相應的生態評價數據。

2.2 圖像解譯結果

根據解譯，大同城市規劃區總面積2357 km2，其中農用地1909.86km2，占總面積的80.25%；建設用地365.07km2，占總面積的17.33%；未利用地51.15km2，占總面積的2.42%。

農用地中：（1）耕地1363.18 km2，占57.84%；（2）林地175.69 km2，占7.45%；（3）草地370.99 km2，占15.74%。建設用地中：（1）城鎮用地171.92 km2，占7.29%；（2）農村居民點用地69.29 km2，占2.94%；（3）工礦用地96.83 km2，占4.11%；（4）交通用地55.99 km2，占2.38%。

3 研究區生態環境綜合評價

3.1 生態環境質量狀況評價指標體系

依據《生態環境狀況評價技術規范（發布稿）》（HJ192-2015），生態環境狀況評價利用一個綜合指數（生態環境狀況指數，EI）反映區域生態環境的整體狀態，指標體系包括生物豐度指數、植被覆蓋指數、水網密度指數、土地脅迫指數、污染負荷指數五個分指數和一個環境限制指數，五個分指數分別反映被評價區域內生物的豐貧，植被覆蓋的高低，水的豐富程度，遭受的脅迫程度，承載的污染物壓力，環境限制指數是約束性指標，指根據區域內出現的嚴重影響人居生產生活安全的生態破壞和環境污染事項對生態環境狀況進行限制和調節。

3.2 生態環境狀況評價方法

（1）權重。

各項評價指標的權重見表1。

（2）生態環境狀況計算方法。

生態環境狀況指數評價區域生態環境質量狀況，即EI，數值范圍0～100。

生態環境狀況指數（EI）=0.35×生物豐度指數+0.25×植被覆蓋指數+0.15×水網密度指數+0.15×（100-土地脅迫指數）+0.10×（100-污染負荷指數）+環境限制指數。

3.3 各指標計算方法

（1）生物豐度指數。

評價區域內生物的豐貧程度，利用生物棲息地質量和生物多樣性綜合表示。

生物豐度指數=（BI+HQ）/2。

式中：BI為生物多樣性指數，評價方法執行HJ623；HQ為生境質量指數；當生物多樣性指數沒有動態更新數據時，生物豐度指數變化等于生境質量指數的變化。

生境質量指數=Abio×（0.35×林地+0.21×草地+0.28×水域濕地+0.11×耕地+0.04×建設用地+0.01×未利用地）/區域面積。

式中：Abio為生境質量指數的歸一化系數，參考值為511.2642131067。

（2）植被覆蓋指數。

評價區域植被覆蓋的程度，利用評價區域單位面積歸一化植被指數（NDVI）表示。

植被覆蓋指數=NDVI區域均值=Aveg×（）

式中：Pi為5～9月象元NDVI月最大值的均值，建議采用MOD13的NDVI數據，空間分辨率250 m，或者分辨率和光譜特征類似的遙感影像產品；

n為區域象元數；Aveg為植被覆蓋指數的歸一化系數，參考值為0.0121165124。

（3）水網密度指數。

評價區域內水的豐富程度，利用評價區域內單位面積河流總長度、水域面積和水資源量表示。當水網密度指數大于100時，則取100。

水網密度指數=（Ariv×河流長度/區域面積+Alak×水域面積（湖泊、水庫、河渠和近海）/區域面積+Ares×水資源量*/區域面積）/3。

式中：Ariv為河流長度的歸一化系數，參考值為84.3704083981；Alak為水域面積的歸一化系數，參考值為591.7908642005；Ares為水資源量的歸一化系數，參考值為86.3869548281。

（4）土地脅迫指數。

評價區域內土地質量遭受脅迫的程度，利用評價區域內單位面積上水土流失、土地沙化、土地開發等脅迫類型面積表示。當土地脅迫指數大于100時，則取100。

土地脅迫指數=Aero×（0.4×重度侵蝕面積+0.2×中度侵蝕面積+0.2×建設用地面積+0.2×其它土地面積）/區域面積

式中：Aero為土地脅迫指數的歸一化系數，參考值為236.0435677948。

4 結論與建議

各評價指數中，大同城市規劃區生物豐度指數、植被覆蓋指數、土地脅迫指數均處于中等偏上水平。但由于規劃區內污染物排放較多，受污染負荷指數影響，拉低了生態環境狀況指數的總值。近年來，按照《突發環境事件應急預案》，大同市城市規劃范圍內未發生人為因素引起的突發環境事件；未發生環境保護主管部門通報的或國家媒體報道的環境污染或生態破壞事件環境限制指數不受約束。最終，可見大同城市規劃區內植被覆蓋度中等，生物多樣性一般，較適合人類生活，但有不適合人類生活的制約性因子，生態環境狀況一般。

參考文獻

[1] 中華人民共和國環境保護部，HJ192-2015.生態環境狀況評價技術規范（發布稿）[M].北京：中國環境科學出版社，2015.

[2] 毛文勇.生態環境影響評價概論[M].北京：中國環境科學出版社，2003.

[3] 王鵬，魏信，喬玉良.多尺度下汾河流域生態環境質量評價與時序分析[J].遙感技術與應用，2011，26（6）：798-806.