安徽省人居硬环境质量评价与优化研究

摘要：为研究安徽省人居硬环境质量，以安徽省整个区域为研究对象，利用GIS技术手段，并以人居自然环境数据和物质积累基础等客观数据为样本，建立了安徽省人居硬环境质量评价模型。利用模型完成了安徽省人居硬环境适宜性空间分布特征的研究，提出了优化安徽省人居硬环境质量的建议。

关键词：安徽省；人居硬环境；质量评价；优化

中图分类号：X820.2

文献标识码：A文章编号：

16721101（2017）01003305

Abstract： In order to evaluate the quality of the hard environment of human settlements in Anhui Province， the whole region of Anhui Province was studied. Using GIS technology and based on such objective data as natural environment data and material accumulation， the quality evaluation model of human settlements in Anhui province was established. A study on the characteristics of spatial distribution of the suitability of human settlements in Anhui province was conducted， based on which some suggestions are put forward on improving the quality of the hard environment of human settlements in Anhui.

Key words：Anhui Province； hard environment of human settlements； quality evaluation； optimization

一、问题的提出

随着社会经济的快速发展，城市化进程也在不断推进。在这一背景下，人居环境开始遭遇严重的环境污染、基础设施落后和人口资源分布不协调等问题，从而导致人类的生活质量不断下降。而人居环境主要由自然实体环境、人类建造实体环境等宜居的空间构成，可以划分为人居硬环境和人居软环境，硬环境为研究目标建立质量评价模型，并利用地形、交通、气候、通讯和水文等客观数据对人居自然环境和物质积累基础水平展开分析，则能够完成人居硬环境的定量研究，从而为实现人居环境质量优化提供科学依据。

二、研究方法

就现阶段而言，国内多应用GIS技术进行人居环境质量评价。利用该技术，能够为人居环境的科学研究提供第一手数据资料，并且能够为分析人居环境周边环境空间特征提供技术手段，也能够为实现人居环境规划设计提供多种分析工具。而随着信息技术的发展，利用GIS技术获得的空间数据分析精度和存储量也在不断提高，能够为研究人居硬环境提供可靠且详实的数据[1]。所以，可以使用GIS技术完成安徽省人居硬环境质量的定性分析和定量评价。通过对安徽省在城镇化进程中的发展现象展开综合分析，并对安徽省人居硬环境建设的趋势进行预测，便于利用获得的各种科研成果指导安徽省人居环境的合理规划建设。为此，还要利用GIS技术实现数据收集，并且参照相关研究完成评价指标的选取，从而完成人居硬环境评价指标体系的建立[2]。通过对各指标和人口数据展开相关性分析，并完成指标权重的确定，则能够完成人居硬环境质量评价模型的建立。

三、实证分析

（一）研究对象及现有研究状况

国内人居环境评价方法及体系研究方面：张文忠以健康性、居住的舒适性等六大指标，结合居民的不同属性，定量评价了城市的宜居性[3]；祁新华对广州市边缘区人居环境进行研究，构建了综合评价系统模型[4]；还有吴斌初、叶耀先等学者，研究了人居环境的构成体系和评价方法[5-6]。国外人居环境评价方法及体系研究方面：以国家层面的研究为主导，包含了遥感和Gis、家庭生命周期、城市的演变发展等方面，Ge Jian和HokaoKazunori从人居环境主客观方面入手，建立了指标体系和评价模型[7]。

在众多省市中，安徽省各区域在人居硬环境质量上存在着明显的差异，不仅包含有安庆、铜陵等人居硬环境处在优等级的区域，也包含有良、中、差等级的区域。从总体上来看，安徽省人居硬环境级别为良的区域占安徽省总面积的60%以上，人居硬环境级别较差的区域占20%左右[8]。在淮河以北地区，整体人居硬环境质量较差，但是却拥有较大的人口密度，从而形成了人口分布与人居硬环境水平不协调的局面。从现有研究状况来看，有关人居硬环境的研究主要集中在理论阶段，并且局限在社区或城市范围内，尚未形成定量化研究指标体系，并以主观评价为主，无法实现对一个区域人居硬环境质量的有效评价。因此，还應加强安徽省人居硬环境质量的评价研究，以便寻求有效的人居硬环境的质量优化途径。

（二）数据收集

在实际研究人居硬环境问题时，还要将其划分为人居自然环境和物质积累基础两个部分。所以，评价指标体系的一级指标有两个，分别为自然环境和人工设施环境。遵循可操作、代表性和人本主义原则，则可以完成二级指标的选取。具体来讲，就是利用水文、气候、地物和地形完成自然环境的综合评价，然后利用经济发展水平、交通通达水平和基础设施水平完成人工设施环境的综合评价[9]。在数据收集上，将利用安徽省市县级气象站在近45年的数据平均值进行气温、降水量和空气相对湿度数据的获取，其余数据则将利用下表1的方式获取。由这些数据可知，安徽省共有78个县市，总面积14.01万km2，人口约6 593万人，人均GDP为3.6万元，地区生产总值22 005.6亿元[10]。在气候方面，安徽省年均气温14-17℃，年均空气湿度为68.5%-81.1%，年均降雨量为800-1 750mm，水域面积约13.94万km2，医疗机构约9 347家，公路密度高出全国平均水平一倍，全省被京沪、京九两条铁路干线贯穿，并拥有以黄山和合肥为中心的开往各地的航班，水路航运也十分发达。

（三）模型建立

1.人居自然环境质量评价。

对安徽省的人居自然环境质量展开评价，需要利用GIS技术完成自然因子数据的收集，然后以1km*1km栅格网为单元对各因子展开评价，并对各因子与人口分布的相关性展开研究，以便完成综合评价模型的建立[11]。在对气候因子和降水量等因子展开分析时，需要使用IDW插值方法假设各采样点存在局部影响，具体指数提取及权重见表2。而采样点到要素的距离越大，其局部影响越小，所以其权重也就越小，反之则越大。考虑到各指标的数量级不同，还要对数据进行无量纲化处理。

通过分析可以发现，安徽省各地空气相对湿度和气温相差不大，均处在适宜状态。在实际评价时，可以使用温湿指数作为气候适宜性评价指标，利用如下式（1）计算。式中，THI为温湿指数，K为风效指数，能够进行体表和周围环境间热交换的反映，t为摄氏温度，T为华氏温度，f为年均空气相对湿度，V为风速，s为日照时数。使用GIS进行反距离权重插值功能，能够完成安徽省1km*1km分辨率的空气相对湿度、平均气温、日照时数和相对湿度的获取，从而完成安徽省温湿度知识和风效指数的计算。通过计算可以发现，全省年均THI在45.13-62.19之间，96.50%地区温湿度指数在55-62.19之间，适合人居住。按照由北向南的方向，空气相对湿度将逐渐增加，淮河以北和皖西皖南山区等部分地区相对不舒适。而安徽省年均风效指数在-557.87-307.12之间，非常适宜人居住。此外，安徽省南部长江流域水系分布密集，空气湿度最大，各地差值约为12.56%。安庆市年均气温最高，平均16.83℃，各地气温均差为2.58℃，呈现出由北向南增加的趋势[12]。

THI=T-0.55（1-f）（T-58）

T=1.8t+32

K=-（10V1/2+10.45-V）（33-t）+8.55s （1）

从地形地貌上来看，地形起伏程度越大，越适宜人居住。所以，可以通过计算地形起伏度研究安徽省地形适宜性空间分布特征。在具体分析过程中，需要使用RDLS进行地形起伏度表示，需要获取栅格区域平均海拔、平地面积及区域总面积这三种数据。经过计算分析可以发现，安徽省各地区地形适应性差异较大，主要可以划分为三个区域，既大别山和黄山区、江淮丘陵区以及安徽省北部、中部和沿江平原区，适宜性依次由低到高排列。

安徽省水资源较为丰富，可以利用水文指数对各区域水资源丰缺程度进行表征。在具体分析中，需要利用WRI表示水资源丰缺度，并获得降水量、水域面积等数据，而这些数据均为得到归一化后的数值。经过计算发现，新安江流域和沿江平原水资源丰缺度较大，最适宜人居住，其次则为皖西山区和皖南山区，适宜性最差的為安徽省中部和北部地区，整体呈现由北向南逐渐增加的趋势。

安徽省植物资源丰富，全省维管束植物3 200多种，分属205科，1 006属，约占全国维管束植物科的60.3%、属的31.7%、种的11.7%。在对地表植被覆盖情况展开评价时，将使用地被指数。在具体分析的过程中，需要利用LCI表示地被指数，并利用NDVI表示各类地物的均值植被指数。使用ERDAS软件完成卫星影像处理分析，并利用林地、水域等22种土地类型特征区为训练模板进行分类分析，则能够完成各土地利用类型指数提取[13]。通过分析则能够发现，安徽省植被覆盖由高到低分布的区域依次为安徽省中部、安徽省北部、大别山和黄山等部分地区、水域地区，适宜性依次由高到低。

2.人居物质积累基础评价。

在对人居物质积累基础水平展开评价时，还要将各二级指标进行标准化处理，然后叠加得到物质积累指数HMI。

在经济水平分析上，使用地均DGP进行经济密度计算，既利用区域GDP与区域国土面积比值进行地均GDP计算。此外，还要利用标准化的建设用地水平和城市人口比例的算术平均值进行城市化水平的表示。通过分析发现，沿江地区和合肥市有着较高的经济水平指数，北部地区经济水平高于江淮和江南地区，整体由北向南呈现逐渐降低的发展趋势。

在交通通达水平分析上，可以利用平均时间距离指标表征可达性，利用公路密度和铁路密度反映交通密度，利用交通用地面积与区域国土面积的比值反映交通用地水平。在测量交通可达性时，可以使用AreGIS软件完成多点对多点的最短交通距离和最短行车时间统计，然后利用加权平均时间距离指标完成通达水平的空间分布计算分析[14]。通过分析可以发现，安徽省以合肥市、铜陵市和芜湖市为中心，交通可达性由内向外逐渐变差，具有交通主干道指向性。总体上来看，北部地区的交通通达水平高于南部。

在基础设施水平分析上，可以利用建设用地面积与区域国土面积的比值进行区域建设用地水平的表征，并利用电话数量与区域家庭户数比值反映区域通讯设施水平，然后利用医疗机构床位数与区域人口数比值反映区域卫生设施水平。

3.人居硬环境质量评价。

在对人居硬环境质量展开评价时，还要利用AreGIS完成安徽省人口数据的计算分析，从而了解安徽省人口密度分布情况。目前，安徽省人口密度最大的地区为阜阳市，可达1 100人/km2，南部人口则相对稀疏。结合人口密度，然后使用如下图1所示的人居硬环境计算方法，则能够完成对安徽省的人居自然环境评价结果和物质积累基础评价结果的叠加计算，继而完成安徽省人居硬环境质量评价。

（四）实证研究结果

1.人居自然环境质量评价结果。

使用SPSS软件对各项因子与人口密度的相关性展开计算分析，则可以得到各指标的相关系数和权重。通过综合评价可以发现，安徽省人居自然环境高度适宜区主要分布在安徽省南部沿江平原地区，区域面积约为2.78万km2，占全省19.83%，分布人口数约为1 240万人，占全省18.80%。比较适宜地区主要分布在安徽省中部、皖南山区，区域面积约为7.91万km2，占全省56.49%，分布人口数约为3 573万人，占全省54.19%[15]。不太适合居住地区主要分布在淮河以北地区，区域面积约为3.32万km2，占全省23.68%，分布人口数约为1 780万人，占全省27.01%。

2.人居物质积累基础评价结果。

以县域为单元对各项指标取算术平均值，则能够得到各行政区物质积累指数。如表3所示，为安徽省人居物质环境类型，各行政区之间存在显著差异，多数行政区物质积累基础水平一般，在空间分布上拥有明显的格局，从而反映了安徽省基础设施水平即经济水平较低，不利于安徽省的社会发展，建设规划和标准急需跟上[16]。

3.人居硬环境质量评价结果。

通过分析可以发现，安徽省人居硬件水平较好，但是有部分区域的人口分布与人居硬环境空间分布存在矛盾。其中，人居硬环境质量为优的行政区个数共有5个，土地面积占安徽省总面积的1.23%，人口数量占7.15%。人居硬环境质量为良、中、差的个数分别为48、11、14，土地面积分别占安徽省总面积的64.43%、13.50%和20.84%，人口数量分别占总人口数量的62.20%、9.08%、21.57%。

从总体评价结果来看，安徽人居硬环境存在明显的城乡差异、南北差异。之所以会出现这一差异，主要是由于自然环境地域存在明显差异，在水资源和热能资源方面，皖南地区明显优于皖北地区，表现在经济发展方面，亦如此。与此同时，城乡之间的物质积累也存在明显差距，尤其在淮河北部的行政区之间，差距明显存在。从整体人居硬环境来看，城市比县级行政区明显要高出一个等级。

四、安徽省人居硬环境的优化建议

针对安徽省人居硬环境空间布局分布情况，安徽省政府还应该加强各地基础设施建设，从而使各区域物质激励水平得到均衡发展，继而实现区域人居硬环境的优化。

首先，安徽省政府还应该加强农村基础设施建设，并且在黄山市等交通可达性较差的区域加大投资力度，以便促进这些区域的均衡发展。

其次，安徽省政府还应该采取经济政策手段实现人口转移，从而使人居硬环境质量高的区域的人口数量得到发展，继而实现人口的科学分布。为此，安徽省政府还应该以马芜铜沿江经济带为重心实现产业发展，以便通过发展产业实现人口集中。同时，安徽省政府还应该制定合理的计划生育政策和环保政策，以确保自然资源能够得到适度利用。

再者，安徽省政府应该不断提升人居硬环境质量，以便促进安徽省环境的可持续发展。为此，在发展区域经济的同时，政府还要做好身体环境保护规划，以便实现人居环境结构和功能的优化。想要达成这一目标，还要加强居民的思想教育，并且加大循环经济的扶持力度，继而使安徽省的人居环境得到可持續发展。此外，安徽省在制定规划政策时，还要确保区域空间能够得到综合协调，并使社会效益、生态效益和经济效益保持相互协调，继而通过综合发展提高安徽省的人居硬环境质量。参考文献：

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[责任编辑：范君李丽]