株洲所辖县人居环境适宜性分析

郑湘明，谭伟平

（湖南工业大学 建筑与城乡规划学院，湖南 株洲412007）

株洲所辖县人居环境适宜性分析

郑湘明，谭伟平

（湖南工业大学 建筑与城乡规划学院，湖南 株洲412007）

在传统对人居环境评价方法的基础上，以数学模型为基础，结合Arcgis技术、AHP层次分析法，对株洲所辖县人居环境适宜性进行了分析。结果表明：由于区域因素，炎陵县、茶陵县、株洲县受中心城镇辐射、带动影响较小，经济相对落后，基础设施、公共设施不完善，但生态环境、综合人居环境良好；醴陵市、攸县受区位、政策以及受中心城镇带动的良性作用，经济发展较好，但生态环境、综合人居环境相对较差。

株洲所辖县；人居环境；适宜性等级

一 引言

随着我国经济的发展，城镇化迅速推进，人们的物质生活、精神生活更加丰富，同时经济发展造成环境污染、生态破坏、交通拥挤等一系列问题，人们的居住环境日益恶化。［1］建设一个整洁、舒适的居住环境是人们所迫切追求的目标。人居环境适宜性分析的研究，为完善人们居住环境提供客观、科学、合理的依据，［2］因此人居环境适宜性评价研究意义重大。

国内外人居环境研究现状，国外以国家级研究与实践、人居环境影响评价以及基于3S技术人居环境数据库的建立为主。［3］2004年，英国经济学家智囊团（Economy Intelligence Unit EIU）的全球城市“宜居性”排名工作室在其先前“居住困难度”的调查方法上展开，选取40余因子、五大类，为城市宜居性提供评价指标。［4］国内人居环境研究自20世纪80年代起步发展迅速。刘颂、李雪铭等对城市人居环境可持续发展评价指标体系的建立进行了尝试。［5］宁越敏、李王鸣、陈浮等以上海、杭州、南京和北京为例，对人居环境的内涵、评价方法进行了探讨。［6］张文忠等对人居环境演变进行研究；王坤鹏、喻超等从城市宜居角度对直辖市进行了对比与分析。［7］任平等在建立评价模型中，采用特尔斐法，通过对评价目标层、准则层和因子层权重进行多伦专家打分，并岸具体公式计算权重值。［8］

以往的人居环境研究只在于单项方法，未用到可视直观化的软件进行研究，虽然有充足的数据、运用了3S，但没有将传统数学模型与ArcGIS、AHP软件相结合进行数据的处理和研究，缺乏可比性和直观性。

本论文希望在其他学者的研究的基础上，以株洲所辖县做为实证研究对象，采用传统的层次分析法、数学模型结合先进的地理信息系统技术，更加客观、科学研究人居环境。

二 研究区域概况

株洲市所辖4个县和一个县级市：醴陵市、株洲县、炎陵县、茶陵县、攸县。株洲市北面是长沙；南面是郴州市；西面与湘潭、衡阳、郴州交接（如图1）；东面与江西交接。株洲市所辖县整体是南北走向，位于湖南省东部。京广、浙赣、湘黔三大铁路干线，106和320两大国道，京珠、上瑞两大高速公路交汇于此。主要河流有湘江、洣水、渌江等（如图2）。境内矿产资源开发历史悠久，资源较为丰富，以煤、铁为主。旅游资源丰富，有炎帝陵、神农谷国家森林公园和酒埠江国家地质公园等人文景观和自然景观。

图1 湖南省株洲市级行政区划图

图2 株洲所辖县基础数据状况

三 数据来源、方法及数据处理

（一）数据来源

数据主要是来源于2010年－2015年株洲统计年鉴，同时查看了这期间的县域总体规划、控制性详细规划文档及图纸资料，参考了株洲所辖县的人口、经济、生态环境、人文方面的资料。

（二）数据处理方法

1.非空间数据处理方法

收集评价指标体系中所需要的数据，运用数据模型借助Excel对这些数据进行分析、统计和处理，结合层次分析法对株洲市管辖县人居环境进行综合评价。为了让数据具有可比性首先对数据进行标准化处理，即原始数据极差化处理。通过AHP层次分析法［9］确定各个指标的权重，用各指标数值乘以权重得到一个新的指标值再进行求和运算，结果是各县的综合指标值，依照这个值进行分等级。

2.非空间数据处理步骤

（1）“原始数据标准化”（标准化方法：极差法正指标数学模型：

Dij＝（Eij－minEj）／（maxEj－minEj）（i＝1，2，3．．．．．．m；j＝1，2，3．．．．．．n），逆指标数学模型Dij＝（maxEj－Eij）／（maxEj－minEj）（i＝1，2，3．．．．．．m；j＝1，2，3．．．．．．n）

Dij为标准化后的指标值，m为县的个数，n为指标个数，Eij为第i各县的第j各指标值，min Ej为第j各指标值的最小值，max Ej为第j各指标值得最大值）。［10］

（2）“对各指标赋权重”采用AHP层次分析法。

（3）“各指标标准化值乘以权重得出新的各指标值”。

（4）“新的各指标值进行求和得出综合评价值”。

Hi为准则层指标，Kij是上面极差化后的标准值，Rij为指标层权重值，M为综合指标数，Ri为准则层权重，4就是代表二四个二级单因子，为求和公式。每一列指标层的数据乘以相应权重所得到的值求和，其次每一列邻域层的数据乘以相应的权重所得到的值求和，再次准则层每一列的数据乘以相应的权重所得到值求和，最终得到目标层的数据。

（5）“根据综合评价值进行划分等级”。

3.空间数据处理方法

利用Arcgis来分析、栅格叠加、处理数据，更加清晰准确、客观反映城市人居环境实际综合情况。［11］在实证研究过程中，为了全面、准确、系统的分析问题，选取适当的因素，将这些因素分层次等级归属到不同的子系统中，更加简明且具有逻辑性、系统性，应用Arcgis展示数据在地图空间上直观状况。数据处理过程：空间数据——＞“缓冲”——＞重分类“分等级”——＞“栅格加权总和”。

（三）数据处理

1.株洲市城市人居环境指标体系的建立

（1）指标体系因子权重的分析与确定

指标体系因子采用AHP层次分析法以及矩阵理论，使用YAAHP软件进行分析。论文侧重于人居环境的研究，所以生态环境、［12］人文环境、社会环境权重偏重，而经济环境偏轻（如表1）。其目的是在重视生态环境的前提，发展经济和社会。

表1 指标体系权重的确定

（2）数据标准化运算

查阅相关统计、规划资料，选取各项具体的指标数据录入Excel。

先用Excel的max和min函数求出每个县（i＝1，2，3，4，5）的最大值和最小值，再根据极差化公式极差法正指标数学模型：Dij＝（Eij－minEj）／（maxEj－minEj）（i＝1，2，3．．．．．．m；j＝1，2，3．．．．．．n），逆指标 数 学模 型Dij＝ （maxEj－Eij）／（maxEjminEj）（i＝1，2，3．．．．．．m；j＝1，2，3．．．．．．n）

对原始数据进行标准化运算。［13－14］株洲所辖县指标选定的原始数据如表2。

对非空间数据采用极差化运算，由于原始数据不具备可比性，采用极差运算标准化原始数据，以便后面的线性加权运算。

（三）标准数据加权求和运算

表1是领域层经过标准化后的数据，表3是人文环境、经济环境、社会环境、生态环境的数据，运用公式进行计算，得到表4的数据，即准则层数据。表4的数据再运用加权求和的数据模型得到目标层数据。

表3 指标层标准数据线性加权求和运算

四 非空数据处理结果分析

（一）利用2010－2015年株洲所辖县的统计、规划数据，借助Excel分析工具、极差化和线性加权求和数学模型，对株洲所辖县人居环境进行了综合分析。表5和图3可以看出人居环境等级，直观的反映经济比较落后的炎陵和茶陵县生态环境良好，经济却较落后；醴陵和攸县经济状况良好，生态环境稍微差。

（二）经济发展势必会影响到生态环境，但是相关部门可以利用限定性政策进行适度开发，引进绿色产业发展经济。［13］区域发展存在着差异是必然的，依照本地的实际情况，在经济发展的较好的区域可以转移业到边缘地区，［14］废杂、废气、废水的排放要控制在生态系统调节的范围内。［15］

表5 准则层综合评价得出目标层数据

图3 人文、经济、社会、生态关系柱状图

五 空间数据处理

获取2010年－2015年的时相遥感栅格数据人均城市道路面积、机耕面积（千公顷）、有效灌溉面积（千公顷）、人均绿地面积（平方米）、建成区绿地覆盖面积（平方米），进行多级缓冲分等级之后转化为栅格数据，空间数据的最后综合评价结果效果图第一等级为人居环境最好的，第五等级为人居环境综合评价最差的。

空间数据处理结果表明：人均城市道路面积、机耕面积（千公顷）、有效灌溉面积（千公顷）、人均绿地面积（平方米）、建成区绿地覆盖面积综合叠加结果（如图4、图5）。

图4 机耕面积影响因子缓冲图（ArcGIS制作）

图5 株洲市所辖5个县人居环境等级图

六 结果与讨论

本文参考了2010年－2015年株洲市统计年鉴，利用了数学模型、AHP层次分析法、ArcGis空间处理方法，选取适当的影响因子赋予权重，套用数学模型以及ArcGis处理得出株洲所辖县人居环境的等级值。研究结果表明株洲所辖县人居环境差异很大。

（一）结果

1.株洲所辖县整体水平不高，县之间人居环境质量差距较大。

2.靠近南边的县，经济薄弱，城市人居环境建设缺乏物质基础。

3.有些城市生活垃圾处理不当，工业园有些“三废”污染控制不严，生态环境恶化。

4.从全国来看中国的城镇化水平已经超过了50%，但是从局部来看城镇化还正在进行，农村户籍人口还是相当多，大部分人口外出打工。茶陵、攸县城镇化正在发展，农村大批良田荒芜，或者一些个体户承包了一些良田发展种植业，但并没有形成产业化、机械化、现代化管理体系。

（二）讨论

1.株洲所辖县可以从珠江三角洲和长江三角洲引进转移产业，带动本地的经济发展。

2.加强江河风光带建设，建设带形沿河公园，扩大风光带服务居民的范围。

3.加强道路绿化带建设。

4.加强教育及文化基础设施建设，丰富市民文化生活。

5.完善各项社会保障制度。

6.积极接受珠江三角洲和长江三角洲的产业和周边中心城市经济职能转移（如图6）。

7.攸县升级为市级行政区，作为株洲市的第二经济核心［16］带动南边茶陵、炎陵的经济发展。

8.要保证生态环境良好的前提下，发展经济，需要政府相关政策和技术、培训等方面的支持，帮助农村实现农业现代化，平衡农民、政府、企业三方利益，增加农民、企业收入和政府的财政收入。农民在本县园区上班所得收入加上土地红利的收入与在沿海城市务工的收入相当，农民就可以真正安居乐业，离土不离乡。

图6 株洲所辖行政单位接受珠三角、长三角产业转移

本文创新点是传统数学模型与AHP软件、Arc-Gis软件相结合进行研究，研究数据是在动态变化的，数据的准确性有待完善。

参考文献：

［1］吴良镛.人居环境科学导论.建筑工业出版社［M］. 2001：38.

［2］汤国安，杨 昕.ArcGis地理信息系统空间分析实验教程［M］.北京：科学出版社2008：1.

［3］宁越敏，项 鼎.小城镇人居环境的研究：以上海市郊区三个小镇为例［J］.城市规划2002，26（10）：31－35.

［4］邓茂林，张 斌，余波.城市人居环境评价的综述与展望［J］.财经论坛，2008，23（14）：148.

［5］李雪铭，夏春光.近10年来我国地理学视角的人居环境研究［J］.城市发展研究，2014（2）：6－13.

［6］封志明，唐 焰，杨艳昭.基于GIS的中国人居环境指数模型的建立与应用［J］.地理学报，2008，63（12）：1327－1328.

［7］李 捷.基于GIS技术的湖北省人居环境自然适宜性评价［J］.湖北农业科学，2015，54（21）：5236.

［8］薛景丽，郑新奇，刘敬玉.基于SEM和GIS的人居环境自然适宜性评价的一种方法［J］.安徽农业科学，2012，40（10）：6053－6054.

［9］李丰玉，董子铭.基于层次分析法AHP的休闲农业产业集群竞争力评价指标体系［J］.江苏农业科学，2014，42（12）：484－485.

［10］王 康.中国省域循环经济评价研究［D］.太原：山西财经大学：2013：21－22.

［11］牛 强.城市规划Gis技术应用指南［M］.北京：中国建筑工业出版社，2012：74－89.

［12］张静静.基于数据库技术的乡镇生态规划方法研究［D］.2012：17－18.

［13］曾贤刚，毕瑞享.绿色经济发展总体评价与区域差异分析［J］.环境科学研究.2014，27（12）：1564－1566.

［14］覃成林，熊雪如.区域产业转移的政府动机与行为：一个文献综述［J］.区域经济，2012，（7）：73－75.

［15］郭中伟，李典谟，于丹.生态系统调节水量的价值评估：兴山实例［J］.武汉大学自然科学学报.1998，13 （3）：242－243.

［16］王婷玉，米文宝，基于景观分类的宁夏限制开发生态区主体功能细分研究：以盐池县为例［J］.2014，21 （1）：163－170.

责任编辑：李珂

Analysis of Residential Environment Suitability in Zhuzhou County

ZHEN Xiangming，TAN Weiping

（School of Building and Planning for Town and Country Hunan University of Technology，Zhuzhou，Hunan 412007，China）

The suitability of human settlements in Zhuzhou county was analyzed based on the traditional evaluation methods of human settlements and the mathematical model，as well as combined with Arcgis technology，AHP analytic hierarchy process.The results showed as follows due to the regional factors，Yanling County，Chaling County，Zhuzhou County town center by radiation，Which was driven by the impact of small，relatively backward economy，infrastructure，public facilities was not perfect，but the ecological environment and living environment were good.Liling City，Youxian location，policy and action center town driven by benign，economic development was good，but the ecological environment and comprehensive living environment were relatively poor.

Zhuzhou under the jurisdiction of the county；living environment；suitability level

F205

A

1674－117X（2016）06－0039－08

10.3969/j.issn.1674－117X.2016.06.008

2016－05－05

郑湘明（1967－），男，湖南耒阳人，湖南工业大学教授，博士，研究方向是企业兼并与收购；谭伟平（1981－），男，湖南株洲茶陵人，湖南工业大学硕士生，研究方向为城乡发展与区域规划。