基于熵權(quán)可拓模型的土地利用規(guī)劃環(huán)境影響評(píng)價(jià)
——以黃河三角洲高效生態(tài)經(jīng)濟(jì)區(qū)為例

(山東理工大學(xué) 管理學(xué)院,山東 淄博 255012)

基于熵權(quán)可拓模型的土地利用規(guī)劃環(huán)境影響評(píng)價(jià)
——以黃河三角洲高效生態(tài)經(jīng)濟(jì)區(qū)為例

盛中華,董會(huì)忠,殷秀清,吳 朋,張 帥
(山東理工大學(xué) 管理學(xué)院,山東 淄博 255012)

土地利用規(guī)劃環(huán)境影響評(píng)價(jià)對(duì)配置土地資源起到顯著的優(yōu)化作用,可為新一輪的土地利用規(guī)劃修編提供科學(xué)基礎(chǔ)。針對(duì)黃河三角洲高效生態(tài)經(jīng)濟(jì)區(qū)土地開(kāi)發(fā)與利用狀況,運(yùn)用DPSIR(Driving-Pressure-State-Impact-Response)模型構(gòu)建土地利用規(guī)劃環(huán)境影響評(píng)價(jià)指標(biāo)體系,結(jié)合熵權(quán)法和可拓學(xué)理論構(gòu)建土地利用規(guī)劃環(huán)境影響評(píng)價(jià)模型,分析自規(guī)劃實(shí)施以來(lái)(2006—2015年)該區(qū)域土地利用與環(huán)境質(zhì)量的變化過(guò)程?；诜治鼋Y(jié)果，對(duì)該地區(qū)規(guī)劃目標(biāo)年(2020年)的土地利用程度和環(huán)境質(zhì)量水平進(jìn)行了預(yù)測(cè)。結(jié)果表明:自新一輪土地利用規(guī)劃實(shí)施以來(lái),黃河三角洲高效生態(tài)經(jīng)濟(jì)區(qū)的自然環(huán)境質(zhì)量整體上呈正向發(fā)展趨勢(shì),但人均水資源量、人均耕地面積、人均工業(yè)廢氣排放量等指標(biāo)是影響該地區(qū)環(huán)境質(zhì)量進(jìn)一步改善的主要短板因素。

土地利用規(guī)劃;熵權(quán)可拓模型;環(huán)境影響評(píng)價(jià);黃河三角洲

1 引言

在整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)中,土地起著舉足輕重的作用。作為一種合理配置和利用土地資源的重要方式,土地利用規(guī)劃與生態(tài)環(huán)境的保護(hù)和建設(shè)之間關(guān)系十分緊密[1]。不合理的土地利用規(guī)劃所造成的生態(tài)與環(huán)境的影響日益凸顯,植被破壞、土壤污染、水土流失、濕地破壞、土地荒漠化等問(wèn)題已嚴(yán)重威脅到自然生態(tài)環(huán)境的平衡發(fā)展和社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展。土地利用規(guī)劃環(huán)境影響評(píng)價(jià)是以宏觀結(jié)構(gòu)調(diào)整為視角,對(duì)可能使生態(tài)與環(huán)境造成影響的各種因素進(jìn)行預(yù)測(cè)性評(píng)估,這對(duì)避免因土地不合理利用而對(duì)生態(tài)環(huán)境與社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展造成不利影響具有十分重要的意義[2]。

隨著當(dāng)今社會(huì)經(jīng)濟(jì)日益發(fā)展,我國(guó)出臺(tái)的政策、戰(zhàn)略規(guī)劃、計(jì)劃實(shí)施等所造成的環(huán)境影響越來(lái)越不容小覷,諸多方面的戰(zhàn)略環(huán)境評(píng)價(jià)(SEA)已成為可持續(xù)發(fā)展的重大問(wèn)題[3]?！董h(huán)境影響評(píng)價(jià)法》的頒布與實(shí)施將我國(guó)的環(huán)境影響評(píng)價(jià)制度從單一的建設(shè)項(xiàng)目范疇提升到了規(guī)劃指導(dǎo)范疇,并將土地利用規(guī)劃視為“一地三域”的首要任務(wù)[4]。因此,我國(guó)對(duì)土地利用規(guī)劃環(huán)境影響評(píng)價(jià)領(lǐng)域進(jìn)行探索研究,對(duì)優(yōu)化配置土地資源、實(shí)現(xiàn)土地系統(tǒng)可持續(xù)發(fā)展具有非常重要的科學(xué)價(jià)值與戰(zhàn)略意義。

許多國(guó)內(nèi)外學(xué)者針對(duì)土地利用規(guī)劃環(huán)境影響評(píng)價(jià)問(wèn)題進(jìn)行了一系列相關(guān)研究。Germán Glaría提出具有生態(tài)基礎(chǔ)的土地規(guī)劃可解決土地利用所產(chǎn)生的矛盾,對(duì)土地適宜性和替代方案的系統(tǒng)分析是選擇最佳實(shí)施方案的基礎(chǔ),且最佳方案應(yīng)具有滿(mǎn)足當(dāng)今社會(huì)需求和未來(lái)可持續(xù)發(fā)展的特點(diǎn)[5]。Zhenghong Tang通過(guò)對(duì)40份美國(guó)加利福尼亞州地區(qū)的土地利用規(guī)劃環(huán)境影響報(bào)告(EIR)進(jìn)行了質(zhì)量評(píng)估和回歸分析,認(rèn)為影響當(dāng)?shù)赝恋乩靡?guī)劃環(huán)境影響的三大因素是規(guī)劃人員數(shù)量、計(jì)劃更新能力和發(fā)展壓力[6]。針對(duì)土地利用規(guī)劃環(huán)境影響評(píng)價(jià)常用的方法主要有生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值模型,該方法對(duì)土地利用的方式和結(jié)構(gòu)具有引導(dǎo)和控制作用[7,8],但是存在不同研究區(qū)域之間的可比性較弱的問(wèn)題;綜合指數(shù)法[9]是通過(guò)建立價(jià)值函數(shù)的數(shù)學(xué)模型并確定現(xiàn)象的優(yōu)劣類(lèi)型和排序過(guò)程,但該方法賦權(quán)時(shí)的主觀性太強(qiáng),難以準(zhǔn)確地進(jìn)行定量分析;模糊綜合評(píng)價(jià)法[10]能有效地反映評(píng)價(jià)對(duì)象的模糊級(jí)別界限,相對(duì)客觀地反映出評(píng)價(jià)對(duì)象的真實(shí)情況,但是過(guò)度側(cè)重極值的作用,造成評(píng)價(jià)信息損失較多;生態(tài)承載力模型與生態(tài)足跡模型相結(jié)合的方法[11]，由于過(guò)度側(cè)重生態(tài)可持續(xù)發(fā)展,忽視了社會(huì)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展,因此對(duì)生態(tài)足跡與社會(huì)經(jīng)濟(jì)之間的關(guān)系不能進(jìn)行準(zhǔn)確深入的分析,對(duì)市場(chǎng)供需關(guān)系與生態(tài)環(huán)境之間的影響不能有效地進(jìn)行及時(shí)掌控;幕景分析法[12]雖然能較好地用于不確定性分析,但涉及的主觀因素較多,影響評(píng)價(jià)的準(zhǔn)確性;環(huán)境承載力分析法[13]反映了時(shí)間概念下的土地利用狀況,提供機(jī)制用于檢測(cè)剩余承載力的容許使用量,但要求數(shù)據(jù)較多,可能會(huì)出現(xiàn)多閾值的情況,評(píng)價(jià)結(jié)果會(huì)出現(xiàn)一定偏差;人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型[14]特別適合求解內(nèi)部機(jī)制的復(fù)雜問(wèn)題,在求解無(wú)標(biāo)度方面具有明顯優(yōu)勢(shì),但一般由操作者的經(jīng)驗(yàn)選擇網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),影響模型的逼近能力,容易造成預(yù)測(cè)結(jié)果與實(shí)際不符;系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)方法[15]注重系統(tǒng)的開(kāi)放性、層次性和動(dòng)態(tài)性,但由于對(duì)評(píng)價(jià)精度要求不高以及自身的粗糙性和不嚴(yán)謹(jǐn)性,只能大概判斷研究結(jié)果,可靠性不高;疊圖法與GIS相結(jié)合的方法[16]能從空間角度清晰明了地表示累積效應(yīng)的范圍與樣式,但自身具有局限性,無(wú)法進(jìn)行量化分析。因此,目前通行的這些研究方法對(duì)土地利用環(huán)境的多層次、多因素和多維度方面的描述存在一定的弊端，因此有必要采用其他方法進(jìn)行評(píng)價(jià)。

本文采用熵權(quán)可拓模型分析土地利用規(guī)劃環(huán)境影響評(píng)價(jià)，可較好地克服上述模型和方法存在的局限性。目前,該方法在隧道塌方風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)、航道水域通航環(huán)境安全評(píng)價(jià)、高速公路安全評(píng)價(jià)、供應(yīng)鏈戰(zhàn)略伙伴關(guān)系評(píng)價(jià)[17-20]等方面已有廣泛應(yīng)用。本文以黃河三角洲高效生態(tài)經(jīng)濟(jì)區(qū)為例,針對(duì)該區(qū)域的特點(diǎn),結(jié)合熵權(quán)法與可拓理論,定量化分析了土地規(guī)劃政策實(shí)施執(zhí)行后(2006—2015年)對(duì)區(qū)域自然環(huán)境產(chǎn)生的影響,并對(duì)2020年的土地利用狀況進(jìn)行合理預(yù)測(cè),提出可行的解決方案,為進(jìn)一步準(zhǔn)確評(píng)估、修編土地利用規(guī)劃提供有價(jià)值的理論依據(jù)。

2 研究區(qū)域與數(shù)據(jù)來(lái)源

2.1 研究區(qū)域

黃河三角洲高效生態(tài)經(jīng)濟(jì)區(qū)(簡(jiǎn)稱(chēng)“黃三角經(jīng)濟(jì)區(qū)”)位于山東省東北部,渤海灣南岸和萊州灣西岸,以利津?yàn)轫旤c(diǎn),北到徒駭河口,南到小清河口,呈扇狀三角形;黃河三角洲地域范圍包括東營(yíng)和濱州兩市以及濰坊北部的寒亭區(qū)、壽光市、昌邑市,德州的樂(lè)陵市、慶云縣,淄博的高青縣和煙臺(tái)萊州市,共涉及6個(gè)設(shè)區(qū)市的19個(gè)縣(市、區(qū)),總面積2.65萬(wàn)km2,占全省幅員面積的1/6。

該區(qū)域是世界造陸面積最快的河口三角洲之一,微地貌形態(tài)復(fù)雜,處在各種生態(tài)系統(tǒng)交錯(cuò)帶,是典型的生態(tài)敏感區(qū),被譽(yù)為我國(guó)“最具有開(kāi)發(fā)潛力的三角洲”。2009年,由于黃三角經(jīng)濟(jì)區(qū)的快速發(fā)展,該地區(qū)逐步成為國(guó)家區(qū)域生態(tài)經(jīng)濟(jì)規(guī)劃中的焦點(diǎn)之一,對(duì)指導(dǎo)國(guó)家區(qū)域協(xié)調(diào)發(fā)展戰(zhàn)略具有重要意義。但隨著城鎮(zhèn)化和工業(yè)化進(jìn)程加快和人口的增長(zhǎng),黃三角經(jīng)濟(jì)區(qū)的土地被大量無(wú)序開(kāi)發(fā),導(dǎo)致該區(qū)域地力下降,土地鹽漬化嚴(yán)重,造成“開(kāi)發(fā)—撂荒—再開(kāi)發(fā)”的惡性循環(huán),土地的可持續(xù)利用成為亟待解決的現(xiàn)實(shí)問(wèn)題。

2.2 數(shù)據(jù)來(lái)源

由于東營(yíng)市、濱州市是黃三角經(jīng)濟(jì)區(qū)開(kāi)發(fā)建設(shè)的核心區(qū)域,因此本文主要收集整理東營(yíng)和濱州二市的相關(guān)數(shù)據(jù)作為研究的基本數(shù)據(jù)。以東營(yíng)市和濱州市新一輪土地規(guī)劃(2006—2020年)為例,以2010年作為規(guī)劃近期目標(biāo)年、2020年為規(guī)劃目標(biāo)年,規(guī)劃范圍包括東營(yíng)市和濱州市的全部行政轄區(qū),總面積達(dá)174萬(wàn)hm2左右。

本研究指標(biāo)的原始數(shù)據(jù)資料主要參考了相關(guān)年份的《山東省統(tǒng)計(jì)年鑒》、《東營(yíng)市統(tǒng)計(jì)年鑒》、《濱州市統(tǒng)計(jì)年鑒》等;大氣環(huán)境狀況、水資源與森林資源、區(qū)域污染物排放情況、土地利用狀況等相關(guān)數(shù)據(jù)主要參考了相關(guān)年份的《東營(yíng)市統(tǒng)計(jì)年鑒》、《濱州市統(tǒng)計(jì)年鑒》。此外,土地利用的相關(guān)資料主要來(lái)源于相關(guān)年份的《中國(guó)國(guó)土資源年鑒》、《東營(yíng)市國(guó)土資源公報(bào)》和東營(yíng)市、濱州市國(guó)土資源局相關(guān)土地利用變更數(shù)據(jù)與調(diào)查結(jié)果等。

3 研究方法

3.1 熵權(quán)法

目前多采用德?tīng)柗欠?、兩兩比較法、層次分析法、熵權(quán)法等來(lái)確定土地利用規(guī)劃環(huán)境影響評(píng)價(jià)指標(biāo)權(quán)重。其中,德?tīng)柗欠ê蛯哟畏治龇ù_定權(quán)重時(shí)的主觀影響因素過(guò)多。因此,為了提高指標(biāo)權(quán)重的精度和評(píng)價(jià)結(jié)果的準(zhǔn)確性,本文選用客觀賦權(quán)法中的熵權(quán)法來(lái)確定各評(píng)價(jià)指標(biāo)的權(quán)重;設(shè)立土地利用系統(tǒng)為總系統(tǒng),其子系統(tǒng)建立各項(xiàng)評(píng)價(jià)指標(biāo),并作為信息源;各項(xiàng)評(píng)價(jià)指標(biāo)數(shù)值對(duì)應(yīng)于相應(yīng)子系統(tǒng)可能出現(xiàn)的取值,根據(jù)取值的波動(dòng)范圍可確定對(duì)應(yīng)概率的大小,則可計(jì)算出各項(xiàng)指標(biāo)的熵權(quán),即根據(jù)各項(xiàng)評(píng)價(jià)指標(biāo)構(gòu)成的判斷矩陣得出指標(biāo)熵權(quán)。設(shè)有n個(gè)子系統(tǒng),m個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo),計(jì)算步驟為:

對(duì)各項(xiàng)評(píng)價(jià)指標(biāo)數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)換算，定義各項(xiàng)評(píng)價(jià)指標(biāo)的信息熵:

(1)

(2)

(3)

式中,Pij為第i個(gè)子系統(tǒng)在第j個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)下的特征比重;xij(i=1,2,…,n;j=1,2,…,m)為第i個(gè)子系統(tǒng)中第j項(xiàng)評(píng)價(jià)指標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)化值。為了使lnPij有意義,一般定義:當(dāng)Pij=0時(shí),PijlnPij=0。

計(jì)算各項(xiàng)評(píng)價(jià)指標(biāo)間的差異系數(shù)Sj:

Sj=1-ej(0≤ej≤1)

(4)

(5)

3.2 可拓學(xué)理論

物元可拓包括物元模型、可拓集合和關(guān)聯(lián)函數(shù)[21]。以事物N、特征C、事物的特征值V為基本三要素,三者構(gòu)成有序三元組R=(N,C,V)來(lái)描述事物的物元。物元模型是用來(lái)解決復(fù)雜矛盾和不相容的問(wèn)題,也是解決矛盾的基本模型,并適用于多因子評(píng)價(jià)。物元模型改變了解決問(wèn)題的切入角度,將研究數(shù)量關(guān)系和空間形式的數(shù)學(xué)模型這一單一解決問(wèn)題的方式向特征和量值相結(jié)合的物元構(gòu)成模型轉(zhuǎn)化[22]。因此,將物元模型應(yīng)用于該評(píng)價(jià)中,再通過(guò)對(duì)單項(xiàng)評(píng)價(jià)指標(biāo)關(guān)聯(lián)度的計(jì)算來(lái)確定單項(xiàng)指標(biāo)質(zhì)量的關(guān)聯(lián)水平。經(jīng)過(guò)模型集成,可掌握多項(xiàng)指標(biāo)綜合質(zhì)量的關(guān)聯(lián)水平,這樣就能將區(qū)域土地利用規(guī)劃環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)等級(jí)的變化過(guò)程定量地表示出來(lái),以此處理單項(xiàng)指標(biāo)評(píng)價(jià)結(jié)果不兼容的問(wèn)題。

確定區(qū)域環(huán)境影響評(píng)價(jià)物元:評(píng)價(jià)目標(biāo)Z、目標(biāo)特征c和Z關(guān)于c的特征量值v,三者共同構(gòu)成區(qū)域環(huán)境影響評(píng)價(jià)物元。設(shè)Z具有多個(gè)特征值,以t個(gè)特征c1,c2,…,ct和相應(yīng)的特征量值v1,v2,…,vt來(lái)描述,可表示為:

R=(Z，c，v)=Zc1v1c2v2??ctvté?êêêêêêù?úúúúúú=R1R2?Rné?êêêêêù?úúúúú

(6)

式中,R為n維區(qū)域土地利用規(guī)劃環(huán)境影響評(píng)價(jià)物元,可簡(jiǎn)記為R=(Z,c,v)。

“我只是想找到清朝的邏輯?！闭矊び魫灥貒@了口氣，“但這真的很難啊，你怎么可能讓一個(gè)用亞當(dāng)·斯密、卡爾·馬克思、阿爾弗雷佳·塞耶·馬漢的邏輯進(jìn)行思考的現(xiàn)代人回歸清朝的邏輯？”

確定區(qū)域環(huán)境影響評(píng)價(jià)節(jié)域與經(jīng)典域:區(qū)域土地利用環(huán)境影響評(píng)價(jià)經(jīng)典域物元Roj和節(jié)域物元Rp的矩陣表示為:

Zojco1(aoj1，boj1)co2(aoj2，boj2)??cos(aojs，bojs)

(7)

Zpc1(ap1，bp1)c2(ap2，bp2)??cs(aps，bps)

(8)

式中,Roj為區(qū)域土地利用環(huán)境影響評(píng)價(jià)的經(jīng)典域;Zoj為所劃分的第j個(gè)評(píng)價(jià)等級(jí),j=(1,2,…,t);coi為第i個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)i=(1,2,…,s);voij=(aoij,boij)為對(duì)應(yīng)評(píng)價(jià)等級(jí)j的量值范圍,j=(1,2,…,t);Zp為區(qū)域土地利用環(huán)境影響評(píng)價(jià)的主體;Vip=(aps,bps)是指Zp關(guān)于評(píng)價(jià)指標(biāo)Ci所取的量值范圍,即為區(qū)域土地利用環(huán)境影響評(píng)價(jià)的節(jié)域。

確定待評(píng)物元模型:將Po表示為待評(píng)對(duì)象Wo的待評(píng)物元:

P0c1v1c2v2??csvs

(9)

確定關(guān)聯(lián)函數(shù)及關(guān)聯(lián)度:關(guān)聯(lián)函數(shù)和關(guān)聯(lián)度的具體表達(dá)式為:

(10)

確定綜合關(guān)聯(lián)度和評(píng)定評(píng)價(jià)等級(jí):評(píng)價(jià)對(duì)象Wo關(guān)于評(píng)價(jià)等級(jí)j的綜合關(guān)聯(lián)度:

(11)

式中,Kj(vi)表示評(píng)價(jià)對(duì)象Wo中第i個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)關(guān)于評(píng)價(jià)等級(jí)j的單指標(biāo)關(guān)聯(lián)度;ωj表示各項(xiàng)評(píng)價(jià)指標(biāo)的熵權(quán)值。關(guān)聯(lián)度Kj(W0)表示評(píng)價(jià)對(duì)象的各評(píng)價(jià)指標(biāo)關(guān)于評(píng)價(jià)等級(jí)j(j=1,2,…,t)的關(guān)聯(lián)程度,若Kj(W0)=maxKj(W0),則評(píng)價(jià)對(duì)象Wo隸屬于評(píng)價(jià)等級(jí)j。當(dāng)Kj(W0)lt;-1時(shí),說(shuō)明評(píng)價(jià)對(duì)象不屬于此評(píng)價(jià)等級(jí)并不具化有為此等級(jí)的趨勢(shì),且值越小,表明評(píng)價(jià)對(duì)象與此等級(jí)的標(biāo)準(zhǔn)差距越大;當(dāng)-1lt;Kj(W0)lt;0時(shí),說(shuō)明評(píng)價(jià)對(duì)象沒(méi)有完全達(dá)到此評(píng)價(jià)等級(jí)的標(biāo)準(zhǔn),但具有轉(zhuǎn)化為此等級(jí)的趨勢(shì),且值越大,轉(zhuǎn)化趨勢(shì)越明顯;當(dāng)Kj(W0)gt;0時(shí),說(shuō)明評(píng)價(jià)對(duì)象隸屬于此評(píng)價(jià)等級(jí)且值越大,在此等級(jí)的穩(wěn)定性越強(qiáng)。

4 指標(biāo)體系構(gòu)建與評(píng)價(jià)過(guò)程

4.1 土地利用環(huán)境影響評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的構(gòu)建

DPSIR模型是在PSR框架和DSR框架的基礎(chǔ)上發(fā)展而來(lái)的,用來(lái)描述分析環(huán)境與社會(huì)經(jīng)濟(jì)以及人類(lèi)活動(dòng)之間密切的因果關(guān)系和相關(guān)指數(shù)的框架[23]。其中,驅(qū)動(dòng)力指標(biāo)是指在社會(huì)進(jìn)步、經(jīng)濟(jì)發(fā)展、人口增長(zhǎng)和產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新下或基于上述改變而引起人類(lèi)生活、生產(chǎn)方式與消費(fèi)模式的連鎖改變,作為導(dǎo)致環(huán)境變化的潛在因素;壓力指標(biāo)是指自然環(huán)境在人類(lèi)活動(dòng)下所受到的影響,主要體現(xiàn)在資源和能源的消耗能力上與廢物排放能力上;狀態(tài)指標(biāo)是指在社會(huì)環(huán)境和人文環(huán)境日益變化的狀況下,該區(qū)域空氣、水質(zhì)和土壤環(huán)境是否污染及其污染情況;影響指標(biāo)是指社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、環(huán)境三者與土地利用規(guī)劃之間的相互作用和影響;響應(yīng)指標(biāo)是指為應(yīng)對(duì)環(huán)境的各種變化和影響,人類(lèi)所采取的對(duì)策和制定的積極方案。

本文按照指標(biāo)體系建立的科學(xué)性、系統(tǒng)性、綜合性、層次性、區(qū)域性、動(dòng)態(tài)性等原則,綜合了黃三角經(jīng)濟(jì)區(qū)的環(huán)境影響因子識(shí)別與土地利用規(guī)劃的環(huán)境影響識(shí)別,構(gòu)建了以目標(biāo)層A、準(zhǔn)則層B、因素層C、指標(biāo)層D及21個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)為評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)的體系。同時(shí),利用熵權(quán)法根據(jù)式(1)和式(5)確定指標(biāo)權(quán)重,具體結(jié)果及指標(biāo)權(quán)重見(jiàn)表1。

表1 黃三角經(jīng)濟(jì)區(qū)土地利用規(guī)劃環(huán)境影響評(píng)價(jià)指標(biāo)體系和權(quán)重

4.2 確定評(píng)價(jià)等級(jí)

本文將黃三角經(jīng)濟(jì)區(qū)土地利用規(guī)劃環(huán)境的質(zhì)量等級(jí)劃分為以下5個(gè)等級(jí):Ⅰ級(jí)(優(yōu))、Ⅱ級(jí)(良)、Ⅲ級(jí)(中)、Ⅳ級(jí)(差)、Ⅴ級(jí)(極差),等級(jí)劃分主要參考了國(guó)家、地區(qū)、相關(guān)行業(yè)的環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)對(duì)評(píng)價(jià)指標(biāo)的經(jīng)典域和節(jié)域范圍進(jìn)行確定,并結(jié)合研究區(qū)域的實(shí)際情況和參考相關(guān)文獻(xiàn)成果[24-26]確定了相應(yīng)的數(shù)值的范圍,其經(jīng)典域RⅠ、RⅡ、RⅢ、RⅣ、RⅤ和節(jié)域RP的取值范圍見(jiàn)表2。

表2 土地利用規(guī)劃環(huán)境影響評(píng)價(jià)指標(biāo)經(jīng)典域和節(jié)域取值范圍

(續(xù)表2)

評(píng)價(jià)指標(biāo)取值范圍RⅠRⅡRⅢRⅣRⅤRP恩格爾系數(shù)D6[0．33，0．34)[0．325，0．33)[0．32，0．325)[0．315，0．32)[0．31，0．315)[0．31，0．34)人均水資源量D7(m3/人)[600，800)[450，600)[300，450)[150，300)[0，150)[0，800)人均用水量D8(m3/人)[390，400)[400，410)[410，420)[420，430)[430，440)[390，440)人均污水排放量D9(m3/人)[52，62)[62，72)[72，82)[82，92)[92，102)[52，102)人均建設(shè)用地D10(m2/人)[580，600)[540，580)[500，540)[450，500)[0，450)[0，600)土地墾殖率D11(%)[30，50)[20，30)[15，20)[10，15)[0，10)[0，50)土地利用率D12(%)[95，100)[85，95)[75，85)[65，75)[30，65)[30，100)人均耕地面積D13(hm2/人)[0．1，0．2)[0．085，0．1)[0．075，0．085)[0．053，0．075)[0，0．053)[0，0．2)人均林地面積D14(m2/人)[6．4，8．0)[4．0，6．4)[2．5，4．0)[1．1，2．5)[0．5，1．1)(0．5，8．0]森林覆蓋率D15(%)[40，60)[30，40)[20，30)[10，20)[0，10)[0，60)城市化率D16(%)[70，100)[40，70)[20，40)[10，20)[0，10)[0，100)質(zhì)量達(dá)標(biāo)(API;100)天數(shù)D17(天)[366，356)[356，346)[346，336)[336，326)[326，316)(316，366]人均工業(yè)廢氣排放量D18(104m3/人)[2．5，3)[3，3．5)[3．5，4)[4，4．5)[4．5，5)[2．5，5)工業(yè)廢水排放達(dá)標(biāo)率D19(%)[98，100)[95，98)[90，95)[80，90)[50，80)[50，100)工業(yè)固體廢物綜合利用率D20(%)[96，100)[90，96)[80，90)[70，80)[50，70)[50，100)環(huán)保投入強(qiáng)度D21[0．008，0．01)[0．006，0．008)[0．004，0．006)[0．002，0．004)[0，0．002)[0，0．01)

5 結(jié)果分析

5.1 2006—2015年土地利用規(guī)劃環(huán)境影響評(píng)價(jià)

表3 黃三角經(jīng)濟(jì)區(qū)土地利用規(guī)劃環(huán)境影響評(píng)價(jià)結(jié)果

由計(jì)算結(jié)果可知,黃三角經(jīng)濟(jì)區(qū)在2006—2015年期間土地利用規(guī)劃環(huán)境影響情況整體呈正向發(fā)展趨勢(shì)；在2006—2010年期間,土地利用規(guī)劃環(huán)境影響的質(zhì)量水平為“差”等級(jí),處于不理想的狀態(tài),但在2010年呈現(xiàn)向“中”等級(jí)轉(zhuǎn)換的趨勢(shì)。2010—2013年期間,處于“中”等級(jí)水平,實(shí)現(xiàn)了由“差”等級(jí)到“中”等級(jí)的關(guān)鍵性轉(zhuǎn)換；2013—2015年期間,完成了從“中”等級(jí)向“良”轉(zhuǎn)換過(guò)程,但Km(V2016)=-0.25073gt;K1(V2016)=-0.26954,2015年的土地利用規(guī)劃環(huán)境影響的質(zhì)量等級(jí)出現(xiàn)向“中”等級(jí)衰退趨勢(shì)。

2006—2015年期間黃三角經(jīng)濟(jì)區(qū)的土地利用規(guī)劃環(huán)境影響情況不斷得到改善,土地資源規(guī)劃和布局較為合理,但是該區(qū)域環(huán)境影響評(píng)價(jià)水平并未達(dá)到“優(yōu)”等級(jí),土地資源未得到最優(yōu)化配置。研究結(jié)果與黃三角經(jīng)濟(jì)區(qū)土地利用規(guī)劃的實(shí)際情況基本一致,表明基于熵權(quán)可拓模型構(gòu)建的土地利用規(guī)劃環(huán)境影響評(píng)價(jià)模型是科學(xué)有效的,能夠用來(lái)預(yù)測(cè)未來(lái)年份的土地利用規(guī)劃環(huán)境影響評(píng)價(jià)。

5.2 土地利用規(guī)劃環(huán)境預(yù)測(cè)

本文通過(guò)灰色預(yù)測(cè)模型對(duì)黃三角經(jīng)濟(jì)區(qū)的評(píng)價(jià)指標(biāo)值進(jìn)行了關(guān)聯(lián)預(yù)測(cè),將所得數(shù)據(jù)帶入評(píng)價(jià)模型,得出2020年黃三角經(jīng)濟(jì)區(qū)環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)等級(jí),計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表4。

表4 2020年黃三角經(jīng)濟(jì)區(qū)土地利用規(guī)劃環(huán)境影響評(píng)價(jià)指標(biāo)關(guān)聯(lián)度

6 結(jié)論

通過(guò)建立DPSIR模型,本文將人口、經(jīng)濟(jì)、環(huán)境與資源結(jié)合起來(lái),通過(guò)分析各因素之間的關(guān)系,準(zhǔn)確反映出黃河三角洲高效生態(tài)經(jīng)濟(jì)區(qū)的土地利用規(guī)劃環(huán)境影響情況；利用可拓模型將影響土地利用規(guī)劃環(huán)境的指標(biāo)定義為物元,利用熵權(quán)法與可拓模型相結(jié)合的方法更加客觀、合理地確定了指標(biāo)權(quán)重、隸屬度、綜合關(guān)聯(lián)度等數(shù)據(jù)。結(jié)合研究區(qū)域?qū)嶋H情況可得出:自本輪土地規(guī)劃實(shí)施以來(lái),區(qū)域整體環(huán)境情況逐漸向優(yōu)良方面轉(zhuǎn)換。同時(shí),本輪土地利用規(guī)劃對(duì)打造“生態(tài)和諧、互惠共存”的環(huán)境起到了一定的推進(jìn)作用,并預(yù)測(cè)了規(guī)劃目標(biāo)年的環(huán)境變化趨勢(shì),指出影響研究區(qū)域環(huán)境質(zhì)量情況的限制因素,給出了相應(yīng)的解決對(duì)策。因此,本研究不但從理論方面對(duì)土地利用規(guī)劃環(huán)境影響評(píng)價(jià)提供了科學(xué)可靠的分析解決依據(jù),而且從實(shí)際工作方面提供了一定的實(shí)踐可能性。但是由于自身系統(tǒng)的復(fù)雜性和不確定性,以及獲取評(píng)價(jià)體系中所需數(shù)據(jù)的局域性和有限性,所得出的評(píng)價(jià)指標(biāo)尚不完善,后續(xù)研究體系有待進(jìn)一步改善。

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EnvironmentalImpactAssessmentofLandUsePlanningBasedonEntropyWeightandExtensionModel——ACaseStudyinYellowRiverDeltaEfficientEco-economicZone

SHENG Zhong-hua,DONG Hui-zhong,YIN Xiu-qing,WU Peng,ZHANG Shuai
(Business School,Shandong University of Technology,Zibo 255022,China)

EIA of land use planning that was conducive to optimize the allocation of land resources,which could provide the scientific research base for integrated a new round of land use planning.According to the land development and utilization extent of Yellow River Delta Efficient Eco-economic Zone based on DPSIR (Driving-Pressure-State-Impact-Response) model,this paper established EIA index system of land use planning and EIA of land use planning model with entropy-weighted extension and matter-element theory to analyze the process of land use and environmental quality change since the implementation of this round land use planning (2006-2015).Finally,EIA of land use planning of this area carried on,and the predictions of data in target planning year(2020).The results indicated that since the implementation of new round land use planning,there was an overall improvement in the natural environmental quality in Yellow River Delta Efficient Eco-economic Zone. However,the main short board factors like amount of water resources per capita,arable land per capita,industrial waste gas emissions per capita,affected the quality of the environment to further improve.

land use planning;entropy weight and extension model;environmental impact assessment;Yellow River Delta

10.3969/j.issn.1005-8141.2017.12.005

F301.2

A

1005-8141(2017)12-1433-06

2017-10-24；

2017-11-17

國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目“區(qū)域復(fù)合生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)耦合效應(yīng)與政策調(diào)控研究——以黃河三角洲高效生態(tài)經(jīng)濟(jì)區(qū)為例”(編號(hào):71371112);山東省自然科學(xué)基金項(xiàng)目“山東半島藍(lán)色經(jīng)濟(jì)區(qū)環(huán)境經(jīng)濟(jì)復(fù)合系統(tǒng)仿真與預(yù)警機(jī)制研究”(編號(hào):ZR2012GM020)。

盛中華(1992-),女,內(nèi)蒙古自治區(qū)呼倫貝爾人,碩士研究生,主要研究方向?yàn)檫\(yùn)營(yíng)管理。

董會(huì)忠(1968-),男,山東省煙臺(tái)人,博士,副教授,碩士生導(dǎo)師,主要研究方向?yàn)槟茉聪到y(tǒng)分析與工業(yè)生態(tài)化。