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长沙市生态宜居度评价研究
长沙市生态宜居度评价研究
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长沙市生态宜居度评价研究
摘要
改革开放以来,我们国家的经济实现了飞速发展,人们的物质生活水平得到了很大的提高,但是日益恶化的环境问题也开始慢慢凸显出来。
在当下,随着城镇化水平的加快,许多人也不仅仅满足于居住在城市,更多的人开始对城市的宜居度提出了具体的要求。
本文从生态宜居层面出发,通过研究生态宜居度的评价标准以及长沙市与其他城市生态宜居度的比较分析,对长沙市的生态宜居度作一个基本的评价研究,研究成果主要如下:
1.重新构建了有关生态宜居城市的评价指标体系,优化了生态宜居城市的评价指标;2.通过重新构建的评价指标体系,对长沙市以及珠海、重庆、武汉、郑州的生态宜居度进行了综合比较并排名,长沙市的生态宜居度在以上城市中排名为第二名;3.通过对几个城市的相关数据分析,研究了长沙市的生态宜居度特点,总的来说,长沙市的生态宜居度具有以下几个特点:
(1)气候适宜,环境优良,但用水条件一般;
(2)城市人均GDP较高,但人均可支配收入并不是很高;(3)具有良好的出行和居住条件;(4)适宜人们休闲娱乐。
本文的研究对于评价长沙市目前的生态宜居现状以及长沙更好地向生态宜居城市建设发展提供了一定的帮助和指导作用。
关键词:
长沙;生态宜居度;评价指标体系;城市建设;
前言
人类在远古石器时代,便知道在山洞居住以躲避风雨,采集野兽的皮毛来抵御寒冷,在野外采摘果实以抵御饥饿。
后来,随着城邦的出现,极大地方便了人们的生活,商业贸易、文化交流都可以在城邦里完成,人们也开始逐渐向聚居的方式靠拢。
尤其是到了近现代,工业革命更是极大地方便了城镇人们的生活,人们对生活的基本要求也不再是简单的抵御寒冷和采集果实了,而是对生活质量有了更高的要求,如对所居住城镇的环境质量有一定的要求等等。
在我们国家,自改革开放以来,随着生活水平的不断提高,环境的逐步恶化,城镇里的人们也越来越多的关注有关城市宜居度的问题,因此有必要对一个城市的宜居度问题进行探索与研究。
对于城市宜居度问题的研究不单单是从近几年才开始的。
事实上,联合国从1989年便开始创立“联合国人居奖”;我国著名学者吴良镛先生于20世纪90年代初也开始在国内进行人类居住环境的探索研究;2005年,在国务院常务会议原则通过的《北京城市总体规划(2004~2020)》中,首次提出了“宜居城市”这一说法,引发了人们广泛的关注;2007年5月30日,我国首份关于宜居城市的评价指标的文件——《宜居城市科学评价标准》也正式发布。
本文即是在上述有关宜居度研究的基础之上,通过重新建立城市的生态宜居度评价指标体系,来探讨长沙市的生态宜居度的有关问题,为长沙市生态宜居建设提供一定的指导作用。
1.生态宜居城市的概念与内涵
1.1相关概念
1.1.1宜居城市
宜居城市目前在学术界并没有一个完整而统一的定论,因此我们可以从宜居城市的几个特征来分析。
首先,宜居城市最基本的要求是适宜人类居住、生活以及工作。
我国在《北京城市总体规划》中提出宜居城市的概念以后,《宜居城市科学评价标准》也于2005年12月由中国城市科学研究会正式向建设部申报立项。
此后,通过课题组走访调研、学术会议、公开征求意见等方式评价标准不断得到完善,并于2007年4月19日通过建设部科技司组织评审验收。
其主要内容包括以下六个方面:
社会文明、经济富裕、环境优美、资源承载、生活便宜、公共安全。
其次,宜居城市须具有良好的居住和空间环境、人文环境、生态与自然环境和清洁高效的生产环境。
1996年联合国第二次人居大会提出了城市应当是适宜居住的人类居住地的概念,此概念一经提出就在国际社会形成了广泛共识,成为二十一世纪新的城市观。
起来以后人们对于居住环境和与自然和谐相处的要求越来越高,研究生态宜居城市的相关理论也显得更加迫切。
2013年,长沙市全年实现地区生产总值为7153.13亿元,比上年增长12.0%,按常住人口计算,人均GDP达99570元,比上年增长10.8%。
GDP总量在全省的占比为29.2%,人均GDP为全省的2.7倍,经济总量在长株潭三市中的占比达67.9%(资料来源——长沙市统计公报(2013))【2】。
据《长沙市统计年鉴(2014)》数据表明,2013年,长沙市工业废水排放量为4049万吨,工业废气排放量为6233559m³,工业固体废物产生量为100.5万吨(综合利用86.9万吨),从这些数据来看,尽管长沙市的经济发展速度很快,而且在湖南省占据了相当大的比重,也是长株潭城市群的核心,但其工业发展带来的环境问题也是不容忽视的。
那么怎样才能打造生态宜居城市呢?
下面通过有关探讨给出生态宜居城市最基本的内涵。
生态宜居城市是人之身心和谐及人与人、人与社区、人与社会、人与自然、自然与自然间和谐统一的高级形态。
它应用生态、社会、系统等工程技术,高效利用物质、能量和信息,努力实现自然、社会与经济相协调地可持续发展。
其特点是改变传统的城市发展模式、生产和消费方式以及城市管理模式,以环境保护和适宜居住为前提,充分发掘城市可利用的生态环境资源潜力,建设经济发达、生态高效的城市产业,自然与社会相和谐、物质文明与精神文明协调发展的城市文化以及生态健康、景观适宜的居住环境,实现市场经济条件下的经济发展与环境保护、物质文明与精神文明、自然生态与人类需求和谐统一和可持续发展的目标。
这种“生态宜居”不是纯自然的生态,而是自然—社会—城市经济复合共生、融合的生态宜居系统。
它一般都将依据合理科学的地理、生态、气候、经济、社会、人文观进行规划、建设与改造,属于“商品生产—消费—能源资源创造再生性”的宜居城市。
2.生态宜居城市的判别标准与指标体系
由于生态宜居城市与宜居城市存在着或多或少的差别,因此本文参考《宜居城市科学评价标准》,运用层次分析法和A.古林法,从生态宜居层面探讨关于一个城市生态宜居度的评价指标及相应的权重。
2.1确定生态宜居城市主要一级评价指标及相应权重
根据《宜居城市科学评价标准》【3】,主要的一级指标有社会文明度、经济富裕度、环境优美度、资源承载度、生活便利度、公共安全度。
下面我们参考《宜居城市科学评价标准》,通过层次分析法【4】的基本步骤来确定生态宜居城市的前四位的一级评价指标:
1.建立相关的递阶结构如图2-1
图2-1筛选的总的主要评价指标递接结构图
层次分析法中,有关判断矩阵标度的定义如下:
表2-1矩阵标度的定义
标度含义
1两个要素相比,具有同样重要性
3两个要素相比,前者比后者稍重要
5两个要素相比,前者比后者明显重要
7两个要素相比,前者比后者强烈重要
9两个要素相比,前者比后者极端重要
2,4,6,8上述相邻判断的中间值
倒数两个要素相比,后者比前者的重要性标度
2.按照上述矩阵标度的定义,将经济富裕度、生活便利度、环境优美度、资源承载度、社会文明度、公共安全度分别用经济、生活、环境、资源、社会、公共来简洁表示,结合长沙的实际情况,构成判断矩阵如下:
表2-2一级指标的判断矩阵
评价标准经济生活环境资源社会公共
经济121/3635
生活1/211/4524
环境341857
资源1/61/51/811/41/2
社会1/31/21/5413
公共1/51/41/721/31
3.将每行数据进行归一化处理,常用的方法为方根法,即
以第一行为例,归一化计算过程如下
=1×2×1/3×6×3×5=60,W1=
=1.9786,
同理,可以计算出其他行的数据
W2=1.3077,W3=3.8701,W4=0.2837,W5=0.8584,W6=0.4102;
=0.2272,
=0.1501,
=0.4444,
=0.0326,
=0.0986,
=0.0471;
(注:
脚标1、2、3、4、5、6分别代表经济富裕度、生活便利度、环境优美度、资源承载度、社会文明度、公共安全度)
从
各数据来看,显然有
>
>
>
>
>
,因此我们可以得到如下结论:
评价指标中环境优美度最重要,经济富裕度其次,生活便利度第三,社会文明度第四,公共安全度第五,资源承载度第六。
4.一致性检验
1)计算一致性指标C.I.
式中,
表示向量AW的第i个分量。
2)查找相应的平均随机一致性指标R.I.。
下表是1~9阶正互反矩阵计算1000次得到的平均随机一致性指标。
表2-3平均随机一致性指标
n123456789
R.I.000.520.891.121.261.361.411.46
3)计算一致性比例C.R.
根据前面的数据,我们可以计算出
≈6.2150,C.I.=0.043,C.R.=0.0341<0.1,符合一致性检验。
因此本文选取比较重要的前四点作为城市生态宜居度的评价标准。
即选取一级指标如表2-4:
表2-4生态宜居度主要一级评价指标
主要评价指标环境优美度经济富裕度生活便利度社会文明度
由层次分析法可知,它们各自的权重系数(保留两位小数)为:
环境优美度为0.44,经济富裕度为0.23,生活便利度为0.15,社会文明度为0.10。
将四个指标的权重总和规定为1,重新对各个指标进行权重分配得到表2-5:
表2-5主要一级指标的权重
指标权重
环境优美度0.48
经济富裕度0.25
生活便利度0.16
社会文明度0.11
2.2确定评价指标体系中的二级和三级指标
对于宜居城市的二级判别标准,国际上也没有统一,因此本文从生态宜居角度出发,来确定生态宜居度评价指标体系中的二级和三级指标【5】【6】。
首先,在最重要的环境优美度方面,应该符合以下三个方面的要求:
生态环境达标,气候环境达标、人文环境达标。
对于生态环境达标的问题,应当首先要满足空气质量达标,这个我们可以用PM2.5年平均值(μg/m³)来衡量,接下来需要满足用水方面的问题,由于不可能限制居民用水,因此应当严格控制长沙市工业区的工业废水排放达标率,用工业废水排放达标率(%)来衡量,从绿化的角度来讲,生态宜居城市在环境优美度方面至少要保证建成区绿化面积要足够,因此建成区绿化覆盖率(%)也是生态环境下面的一个指标;人文环境主要是指城市的人文现象和人文景观,而一个魅力较大的城市通常都具有其独特的人文现象与人文景观,且具有较大的游客量,因此这项指标我们可以用入境旅游人数(万人)来衡量;对于气候环境,与温度和降水有很大的关系,因此它下面最主要的三级指标是多年平均温度(°C)和多年平均降水量(mm)。
在经济富裕度方面,主要由城市经济这一个二级指标构成。
而城市经济看中的是城市的GDP,结合本文研究内容的实际情况,采用人均GDP(元)和城镇居民可支配收入(元)这两个三级指标更能体现一个城市的宜居性,因此城市经济下面为人均GDP和城镇居民可支配收入两个三级指标。
在生活便利度方面,本文从住、行、以及休闲娱乐三个方面来体现,与之相对应的二级指标为城市住房、城市交通、公服设施。
对于一个城市的住房,已经存在前面的人均GDP等经济指标,因此这里重点不再关注房地产的价格,而在于人均住房建筑面积,即从宜居角度出发,房子越大,人居住的感觉越良好;对于城市交通而言,人均轿车拥有量和人均道路拥有长度可以一目了然地测度城市的拥挤情况,即轿车拥有量越多,人均道路拥有长度越少,则城市相对来说更拥挤,反之则相对来说不拥挤;对于公服设施,很重要且很方便的一个测度便是该城市对于公园的建设量以及拥有量,为简化数据统计,本文应用现有公园个数为公服设施下面的三级指标。
最后是公共文明度,本文从社会和谐角度出发,来衡量一个地区的公共文明度。
我们知道,基尼系数是衡量一个地区贫富差距的重要指标,在贫富差距较大的地区,更容易产生各种各样的冲突和纠纷,只有实现了共同富裕,才能真正消除各种各样的矛盾,这也十分符合我们国家的国情,因此本文选取基尼系数为社会和谐下面的三级指标。
总结2.1和2.2所分析的指标并分类,归纳为表2-6如下:
表2-6生态宜居城市评价指标体系
一级指标二级指标三级指标
环境优美度生态环境PM2.5年平均值(μg/m³)
工业废水排放达标率(%)
建成区绿化覆盖率(%)
气候环境多年平均温度(°C)
多年平均降水量(mm)
人文环境入境旅游人数(万人)
经济富裕度城市经济人均GDP(元)
城镇居民可支配收入(元)
生活便利度城市住房人均住房建筑面积(m2)
城市交通人均轿车拥有量(辆)
人均道路拥有长度(km)
公服设施公园个数(个)
社会文明度社会和谐基尼系数
2.3运用A.古林法[4]确定宜居城市评价指标体系二、三级指标的权重
(1)确定评价指标的重要程度
,按评价项目自上而下地两两比较其重要性,并用数值表示其重要程度,然后填入表2-3-1的
一列中;
(2)
的基准化处理。
设基准化处理的结果为
,以最后一个评价标准指标作为基准,令其K值为1,自上而下计算其他评价项目的K值;
(3)
的归一化处理。
将
列的数值想家,分别除以各行的K值,所得结果即分别为个评价项目的权重
。
根据A.古林法,以一级评价指标环境优美度之下的三个二级指标为例,我们可以得到表2-7(注:
表中数据均保留两位小数)。
表2-7二级评价指标权重的计算
序号二级指标
1生态环境1.82.70.52
2气候环境1.51.50.29
3人文环境-10.19
合计-5.21
按照同样的方法确定各一级评价指标下的二、三级指标的权重如表2-8:
表2-8二级、三级指标的权重
二级指标权重三级指标权重
生态环境0.52PM2.5年平均值(μg/m³)0.39
工业废水排放达标率(%)0.34
建成区绿化覆盖率(%)0.27
气候环境0.29多年平均温度(°C)0.5
多年平均降水量(mm)0.5
人文环境0.19入境旅游人数(万人)1
城市经济1人均GDP(元)0.35
城镇居民可支配收入(元)0.65
城市住房0.44人均住房建筑面积(m2)1
城市交通0.34人均轿车拥有量(辆)0.5
人均道路拥有长度(km)0.5
公服设施0.21公园个数(个)1
社会和谐1基尼系数1
(说明:
表中的权重是指在本级指标内运用A.古林法计算得出的权重,在参与实际权重计算的时候,不能直接采用本表中的权重进行计算,还需要将上一级的指标(最多到达一级指标)权重考虑进来)
3.长沙市生态宜居度评价研究
3.1长沙市概况
3.1.1自然条件【7】
长沙市位于东经111度53分至114度15分,北纬27度51分至28度40分之间,东西长约233公里,南北宽约90公里,从东至西依次是浏阳市、长沙县、长沙市、望城县和宁乡县,基本处于湘中丘陵与洞庭湖冲积平原过渡地带和湘浏盆地。
盆地中心为沿江的冲击台地,是长沙城市建的主要地带。
其地层主要是第四纪更新世的冲积性网纹红土和砂砾。
湘、浏阳河二水交汇的新河三角洲为第一级台地,海拔约30米,高出湘江常水位约10米。
五一广场一带为第二级台地,高出湘江常年水位约30米。
今天的长沙城已扩展到了第六、第七级台。
由于其地表为粘土砂砾层,且岩基结构坚硬,每平方米可承压2.5-3万公斤,高者达5万公斤,适宜于建设高层建筑。
由于盆地内台地是由崩塌的砂岩与粘土构成,地层中孔隙多,有较好的含水层,地下水源丰富。
长沙属亚热带季风湿润气候区,温和湿润,季节变化明显,距海较远,又位于冲积盆地,边缘地势高峻,向北倾斜,北方冷空气可深入聚集,冬季比同纬度地区稍冷,而夏季比同纬度地区更热,是江南"四大火炉"之一。
长沙市的平均气温为17.2℃,全年无霜期平均275天,积雪日为6天。
西山势高耸,雨量充沛,年平均降水量1360毫米,东部山区高达1600-2200毫米,西部为1400-1600毫米,年平均雨日152天。
长沙夏季降水不均,旱涝无定;秋冬雨水明显减少,春季雨水较多。
日照时数达1677小时,作物生长期长冬春多偏北风,夏季多偏南风,全年保持着温和湿润的气候特点。
3.1.2经济条件【8】
2014年,长沙市全年实现地区生产总值(GDP)7824.81亿元,比上年增长10.5%。
分产业看,第一产业实现增加值318.04亿元,增长4.5%;第二产业实现增加值4245.68亿元,增长11.4%,其中工业实现增加值3574.93亿元,增长11.4%;第三产业实现增加值3261.09亿元,增长9.7%。
第一、二、三次产业分别拉动GDP增长0.2、6.4、3.9个百分点,三次产业对GDP增长的贡献率分别为1.5%、61.1%、37.4%。
按常住人口计算,人均GDP达107683元,比上年增长9.2%。
三次产业结构调整为4.0:
54.3:
41.7。
全部工业增加值占GDP的比重达45.7%。
全市非公有制经济实现增加值4979.21亿元,占GDP的比重达63.6%。
长沙2014年全年财政总收入1003.08亿元,比上年增长13.5%,其中公共财政预算收入632.80亿元,增长17.9%。
公共财政预算支出802.40亿元,增长14.3%。
2014年,长沙的GDP总量在全省的占比为28.9%,人均GDP为全省的2.7倍,经济总量在长株潭三市中的占比达67.7%。
工业增加值、固定资产投资、社会消费品零售总额占全省的比重分别为33.3%、24.8%和31.4%。
城镇居民人均可支配收入高于全省平均水平10256元,农民人均可支配收入高于全省平均水平11663元。
3.2长沙市城市的生态宜居度评价研究
3.2.1长沙市与主要城市的生态宜居度现状比较
(1)城市选取原则:
由于长沙市位于湖南省,属于中部地区,且为二线城市,因此选取的其他城市主要和长沙区位相近或发展状况相似的城市,选取的四个城市如下:
成都、武汉、珠海、郑州。
(2)根据表2-6中的生态宜居城市评价指标体系,查询相关数据(以2013年为主),得到表3-1:
表3-1五大城市生态宜居评价指标体系数据表
二级指标三级指标长沙成都武汉珠海郑州
生态环境PM2.5年平均值(μg/m³)79.186.388.737.9102.4
工业废水排放达标率(%)88.268292.590.71缺失
建成区绿化覆盖率(%)42.4138.8138.8564.6440.2
气候环境多年平均温度(°C)17.216.916.623.014.0
多年平均降水量(mm)1371134312052884.9640.9
人文环境入境旅游人数(万人)9602.315500171831572.17019.4
城市经济人均GDP(元)99570766748856410478673056
城镇居民可支配收入(元)27235.9929968298213637526615
城市住房人均住房建筑面积(m2)41.435.5634.7529.2629
城市交通人均轿车拥有量(辆)0.1790.06380.0930.1960.265
人均道路拥有长度(m)2.39缺失1.371.33缺失
公服设施公园个数(个)24227312374
社会和谐基尼系数0.35~0.40.430.29缺失缺失
(注:
资料来源——长沙市统计年鉴(2013),长沙市统计公报(2013),成都市统计年鉴(2013),成都市统计公报(2013),武汉市统计年鉴(2013),珠海市统计年鉴(2013),郑州市统计公报(2013))【9】
3.2.2数据处理及相关分析
对表3-1中的数据进行排序,得到表3-2:
表3-2五大城市生态宜居度排名
二级指标三级指标长沙成都武汉珠海郑州
生态环境PM2.5年平均值(μg/m³)23415
工业废水排放达标率(%)34120
建成区绿化覆盖率(%)25413
气候环境多年平均温度(°C)13425
多年平均降水量(mm)12435
人文环境入境旅游人数(万人)32154
城市经济人均GDP(元)24315
城镇居民可支配收入(元)42315
城市住房人均住房建筑面积(m2)12345
城市交通人均轿车拥有量(辆)31245
人均道路拥有长度(m)10230
公服设施公园个数(个)45312
社会和谐基尼系数23100
(注:
1)图中排名除多年平均温度、多年平均降水量、基尼系数和人均轿车拥有量之外,其余排名均以数据从大到小为依据排序;
2)全年平均温度以实际数据与20°C的绝对值从大到小排序,全年平均降水量以实际数据与2000mm的绝对值从大到小排序,基尼系数和人均轿车拥有量以从小到大为依据排序;
3)对于表中缺失的数据,计算排名的时候标明为0,并且在最终的排名打分的时候不参与计算。
)
参照表(5)中三级指标的权重,用P代表各个城市的分值,分别计算各城市的评分值(保留四位小数)如下:
P(长沙)=1.8536,P(成都)=2.1703,P(武汉)=2.4232,P(珠海)=1.6427,P(郑州)=3.5547
由于上述得分是按照排名并考虑权重得到的,因此得分越低的,说明其生态宜居度越佳。
经过初步分析和简单比较,我们不难得出以下结论:
表3-3五大城市生态宜居度排名表
城市生态宜居度排名
珠海
长沙
成都
武汉
郑州
1
2
3
4
5
通过对上述数据的分析,以长沙市为研究对象,我们可以初步得出以下分析结论:
(1)长沙市的年平均气温在以上的几个城市中,较为良好,PM2.5年平均值相对较低,建成区绿化率较高,可见长沙市的空气环境质量相对于其他几个城市来说较为优良,但长沙市的污水排放达标率一般,处于中等水平,可能与长沙市人口多,需水量大,工业产业较多的原因有关,因此长沙市的用水环境一般;
(2)在经济条件方面,长沙市的人均GDP较高,基尼系数也不高,但是城镇居民可支配收入较少,因此长沙市的总体经济还是比较发达的,社会贫富差距也不大,薄弱点是人均收入一般,与其他四个城市相比处于劣势地位;
(3)长沙市的人均道路拥有长度排名靠前,人均住房面积也较为良好,人均轿车拥有量不大,因此在住房和出行方面,长沙市的状况良好;
(4)从入境旅游人数和公园个数等情况来看,长沙市是一个休闲娱乐型的城市,入境旅游人数众多,但公园个数处于较低的水平,从某种角度来说,长沙还是比较适宜收入较高且有时间进行休闲娱乐活动居民居住的城市。
3.2.3长沙市进行生态宜居城市建设的相关建议
针对3.2.2提出的长沙市的生态宜居度特点来看,提出相应的改进与发展建议如下:
(1)继续保持优良的空气环境。
长沙市的PM2.5年平均值仍然处于中等偏下的水平,因此环境检测部门依然要做好检测工作,有关政府部门可以采取收取环境污染费等消除环境外部性的措施,工业用水等达标率仍然有待提高,政府可以适当加强管理,严格控制废水废气废渣等的排放,并保证各大水库以及湘江水质的天然性与无害性,方便市内生产生活用水;
(2)长沙的人均
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