基于GIS的宜居城市評價研究
——以濟南市萊蕪區為例

文/蘇州科技大學建筑與城市規劃學院 黃霖濤

0 引言

宜居城市指適宜于人類居住和生活的城市。宜居性評價是對城市整體適宜居住的程度進行的綜合評價，其指標包含環境、經濟、社會等方面，是各方面協調共生、以居民感受和居住質量為核心的系統，在此系統中，生態、文化、社會等子系統互不沖突、協調發展，居民可充分滿足自身的物質和文化需求。宜居城市本質是基于可持續發展理論，貫徹以人為本的思想，結合創新高效的生態技術，在城市建設中兼顧各個利益群體和合理的資源調配，達到環境宜人、社會和諧、生態宜居的最終目標。

1 研究區域概況

萊蕪位于山東省中部地帶，原為山東省轄地級市，北臨濟南市章丘區，東臨淄博市沂源縣，西臨泰安新泰市，自2019年1月起并入濟南市，成立萊城區和鋼城區，下轄15個街道鄉鎮。2017年，萊蕪獲得“國家森林城市”稱號，城市環境治理工作上升到新階段。社會人文方面，萊蕪區教育普及率達98%，文化事業建設逐步推進，社會人居指數處于較高水平，故選取其作為宜居城市建設案例。

2 構建評價體系

2.1 評價指標選取

宜居城市作為目標導向的城市建設理念，需有可量化的衡量標準。建立評價指標體系的意義為：首先，依靠各種可被量化的因子，客觀公正地對城市發展可持續性作出判斷，通過對不同指標因子進行分層次、分對象整理分析，在橫向與縱向對比中找出當前城市建設中尚存的不足，為未來發展指明方向；其次，以宜居可持續作為未來城市發展目標，對其進行評測，可為進一步決策提供參考。作為衡量人居環境可持續發展的指標體系，不僅應遵循客觀性、科學性、完整性、有效性等普遍原則，還應滿足以人為本、層次性、區域性、可操作性、穩定性與動態性等原則。

宜居城市的指標體系應涉及自生態環境至經濟社會等城市系統對居民影響的各個方面，對居住環境的評價指標應選取對居住環境影響程度最大的分項，如居住安全性、環境健康性、生活方便性、出行便捷度、居住舒適度這五大指標體系。

根據評價體系的內涵和構建原則，進一步細化各個準則層因子下的指標層因子：①環境適宜度 包括地勢平坦程度、噪聲達標區覆蓋程度、綠地率、綠視率；②生活便利度 包括中小學分布、公共體育設施分布、醫療保健設施分布；③交通通暢度 包括道路路況、自行車站點分布、公交站點分布；④社會人文適宜度 包括城市商務住房分布、住房價格、名勝古跡；⑤居民滿意度 包括環境滿意度、設施滿意度、交通滿意度。依據上述層級得出如表1所示的指標體系層次結構。

表1 指標體系層次結構

2.2 評價指標權重確定

在宜居城市評價指標體系中，不同的城市發展階段、文化背景下，各項指標對城市整體宜居性具有不同影響，同樣反映在城市宜居性評價中，即其權重分配。各指標權重反映出其對評價結果影響的重要程度，權重本身確定的合理程度也將直接影響整個評價指標體系的可信性和評價結果的有效性。層次分析法（AHP法）由于具備系統性、科學性和可操作性，是確定各指標權重最有效的方法。

運用層次分析法通過兩兩比較各指標要素，通常采取1～9標度法，以1，3，5，7，9各標度值表示因子兩兩之間的相對重要程度，得到指標體系中指標層的判斷矩陣。對整個指標體系指標進行層次排序和一致性檢驗，計算出判斷矩陣最大特征根λmax的特征向量，通過向量中各個元素之和等于1的方法將其進行歸一化處理，記為W。

根據公式，求得在目標層下各個指標層的權重分別為0.1549，0.2251，0.1389，0.0957及0.3853，在獲得具體權重數值后，為檢驗判斷矩陣的一致性，需要計算一致性指標CI和比例CR，RI為平均一致性指標，具體公式為CI=(λmax-N)/(N-1)，CR=CI/RI，當CR〈0.1時，矩陣便具有一致性，可得到一致性比例CR=0.0857，因此判斷矩陣具有適當的一致性。

同理，在準則層之下，可求出各指標層因子的權重，通過對權重結果進行排序，得到城市宜居性評價指標權重（見表2）

表2 城市宜居性評價指標權重

3 生成評價結果

通過上述分析手段，對原始數據處理后，得到針對不同指標的柵格數據圖像，由于各個指標的量綱和評判標準不同，其結果數值難以統一度量，需運用重分類工具對數據進行統一處理。將每個圖像分為5個等級，分別對應宜居度低（1）、宜居度較低（2）、宜居度一般（3）、宜居度較高（4）、宜居度高（5）。

在進行重分類操作后，將各個指標的柵格圖像統一于相同的評價標準下，然后通過像元統計工具統計各個圖像的平均值，以此作為各指標的得分，最后對每個柵格數據進行加權求和，得到萊蕪區綜合宜居評價最終得分。

4 萊蕪區宜居性評價分析

萊蕪區宜居性空間分布整體呈中心向外圍逐漸降低的現狀，各評價值在指標層面的分異性逐漸增大。

萊蕪區宜居性評價總體得分為3.58，已達到一般宜居的得分標準，且城區內部分地區有較高宜居度：①自然環境指標得分最高，達3.80，說明萊蕪區響應生態文明建設的植樹增綠行動卓有成效，無論是綠化覆蓋率還是體驗度都保持較高水平；②生活設施覆蓋率指標得分較高，達3.74，說明居民日常生活生產需求可得到較好滿足，并能獲得更深層次的提高；③人文社會評價指標得分為3.55，說明住房供應能滿足居民需求，房價維持在可讓人接受的范圍內，但由于市區周邊人文景觀缺乏，導致名勝古跡得分較低；④交通設施指標得分最低，僅為3.43，由于機動車數量較少，市區內路況較好，公交站點分布能覆蓋大多數居民的出行需求，但由于自行車站點不足，居民短距離出行的舒適度受到影響。

萊蕪區包含的3個街道中，鳳城街道總體得分最高。鳳城街道是萊蕪城市化最早形成規模的街區，相較其他2個街區，更早經歷棚戶區改造，擁有更多現代化居住小區，同時是萊蕪區的政治文化中心，萊蕪汽車總站位于街道東南，帶來大量人流。由于鳳城街道西部萊城大道南部的牟汶河周邊以往是工業用地，且棚戶區改造尚在進行，宜居度較低，故應作為以后重點提升整治的對象。

總體得分緊隨鳳城街道之后的是張家洼街道，張家洼街道位于萊蕪區北部，各項得分與鳳城街道相當，該區西部為行政村，土地未集約利用，而東部沿長勺北路周邊開發較成熟，服務功能和生活設施完善，故宜居指數較高。總體來說，張家洼街道宜居度的提升應著眼于西部地區，對土地進行集約化利用，注重公園與環保工程的建設，充分發揮其自然環境優勢。

總體得分最低的是鵬泉街道，街區內仍存大量的工業用地及未利用土地，商業設施較少，多是滿足基本生活需要的小型商業。未來建設應注重公共服務設施的覆蓋和工業污染的防治，同時通過合理規劃倉儲用地，協調貨運車輛和客運車輛的矛盾，緩解街道內的交通壓力。

5 結語

目前，對宜居城市的研究建立于可持續發展理論基礎上，通過生態學、社會學、經濟學等多學科交叉，構建系統化的評價結構。由于此種研究方式建立于現有的理論基礎之上，數據來源于相關部門的統計文件與選點調查，故往往依賴于研究者的已有經驗和自身專業知識，具有一定的主觀性和隨意性。隨著智能設備普及、信息獲取渠道拓展，宜居城市可結合3S技術、智慧城市等研究理論，利用信息化背景下的大數據作為研究工具，通過聚類分析、空間建模等研究方法，對研究目標進行清晰定位和解釋。