EEH理论在土地利用总体规划评估中的应用——以成都市为例

王俊华, 涂少华

(成都市建筑设计研究院规划设计所，四川成都 610015)

EEH理论在土地利用总体规划评估中的应用
——以成都市为例

王俊华, 涂少华

(成都市建筑设计研究院规划设计所，四川成都 610015)

科学有效地开展规划评估是保障土地利用总体规划有效实施的重要方法，维持生态环境与经济建设的协调发展也是土地资源可持续利用的关键内容。文章基于成都市土地利用总体规划相关内容，运用生态系统服务价值估算方法，对成都市生态经济协调度进行分析评价，为规划科学编制和合理高效的利用土地提供了思路和方法。

土地利用； 生态服务价值； 生态经济； 系统协调度

快速城镇化和工业化带来经济社会发展的同时，也伴随着资源能源过度消耗、生态退化、环境恶化等问题，追求经济发展与保障生态安全容易产生矛盾，二者是否协调是衡量区域健康和可持续发展的重要标准[1]。生态经济协调度(Ecological Economic Harmony,EEH)评价可以定量反映区域生态状况与经济发展的协调程度，有利于根据协调度的变化及时采取措施进行调控，为区域自然生态系统与社会经济系统稳定发展提供科学依据[2]。本文依据成都市特定时期的土地利用变化，测算生态系统服务价值，揭示区域生态环境与经济发展的关系。

1 研究区域及研究方法

1.1 研究区域概况及数据来源

成都市位于四川省中部，四川盆地西部，介于东经102°54′～104°53′和北纬30°05′～31°26′之间，全市总面积12 121 km2。成都市地处亚热带湿润地区，地形地貌复杂，自然生态环境多样，生物资源十分丰富。2014年末全市常住人口1 365.3万人，年末全市户籍人口1 130.2万人。2014年，全市实现地区生产总值(GDP)10 056.6亿元，居副省级城市第三位(仅次于广州、深圳)，一、二、三产业比例关系为3.9∶45.9∶50.2。

本文所用数据主要来自于成都市统计年鉴、《成都市城市总体规划(2011～2020)》和《成都市土地利用总体规划(2006～2020年)》等相关资料。2005年、2010年、2020年成都市GDP分别为2 371亿元、5 551亿元和15 000亿元(预测)。参照土地利用分类方法，将成都市全市域土地按生态系统类型分为林地、草地、耕地、水域、建设用地和未利用地六类，具体土地利用类型面积见表1。

1.2 研究方法

目前运用最多的生态系统服务价值测算方法为Costanza等[3]提出的计算模型：

式中：R为区域生态系统服务总价值；Vij为单位面积的

第i类生态系统第j项生态服务价值；Ai为第i种类型的生态系统面积。

该模型需要通过确定各类型生态系统服务的内容和价值当量，从而汇总得到区域生态系统服务总价值。由于Costanza等提出的模价值当量主要反映欧美国家的水平，为减少模型应用产生的误差，本文采用谢高地等学者提出的生态服务价值当量表进行计算，建设用地的覆盖物以不透水材料为主，兼有部分公园绿地，在生态服务价值计算时将其等同于荒漠生态系统。由此推算出成都市生态系统单位面积生态服务价值评价见表2。

1.3 EEH理论

根据生态与经济系统协调发展的内涵，本文采用生态经济系统协调度(Ecological Economic Harmony,EEH)来评价生态系统与社会经济之间的协调关系，即分析研究区域单位面积生态系统服务价值变化率(ESpr)与单位面积GDP变化率(GDPpr)之比，通过评价标准判别生态与经济系统协调发展程度[1]，判别标准见表3。

2 结果与分析

2.1 成都市生态服务价值演变

从时间上看，2005～2020年成都市生态服务价值呈下降趋势，表明生态系统趋于恶化。林地、水域和建设用地生态服务价值存在不同程度的下降，其中林地和建设用地下降幅度较大，对区域生态系统服务总价值降低的贡献率达到37 %和49 %。未利用地提供的生态服务价值有所增加，但增幅非常有限(表4)。

表2 成都市生态系统单位面积生态服务价值评价 元/(ha·a)

表3 EEH理论判别标准

表4 2005～2020年成都市各土地利用类型生态服务价值 亿元

从表5可以看出，在成都市生态服务功能价值构成中，调节和支持服务始终占据较大比重，供给服务和文化服务的重要性相对较低，这体现了成都市丰富的自然资源禀赋和良好的生态基础，但也说明了在当前的社会经济发展中，生态系统服务的生产价值和景观美学价值仍处于较低利用水平。

表5 2005～2020年成都市各生态服务功能价值分析 亿元

2.2 成都市生态经济系统协调度演变

从2005～2020年成都市生经济系统协调度演变中可以看出，成都市生态经济关系将一直处于冲突状态，并经历“低度冲突向中度冲突”的恶化过程(表6)。成都市年快速城镇化发展带来的林地减少和建设用地不断拓张，将加剧生态与经济系统协调发展的矛盾。

表6 2005～2020年成都市生态经济系统协调度 亿元

3 基于生态服务优化的土地利用策略

生态系统的功能与效益是维持社会与环境可持续发展的基本要素，从区域生态安全的角度出发，必须保障最基本的生态系统调节和支持服务功能。生态本底中的山体、河网、湿地等生态系统非常脆弱，共同构成了区域的生态安全格局，必须严防城市开发建设的侵蚀。

由于不同的土地利用方式具有不同的经济价值和生态服务价值，在编制土地利用规划和土地类型转化时应加以考虑，严格实行土地用途管制制度，优化土地利用结构和布局，合理利用有限的土地资源。将国土空间开发从占用土地的外延扩张为主，转向调整优化空间结构为主；把提高空间利用效率作为国土空间开发的重要任务，引导人口相对集中分布、产业集中布局，使绝大部分国土空间成为保障生态安全和农产品供给安全的空间。同时，应以资源环境承载能力综合评价为基础，划定生态红线并制定相应的环境标准和环境政策，加强林地、草地、湿地、水系等生态空间的保护。统筹城乡发展，统筹区域发展，促进生态环境和经济发展相协调。

4 结束语

生态经济系统是由生态系统和经济系统相互交织、相互作用、相互耦合而成的复合系统，其内在关系错综复杂，生态与经济系统的协调程度受到自然环境、社会经济等多种因素的影响，且各影响因素之间存在复杂的作用关系。本文通过生态服务价值研究对其整体协调性进行初步探索，可为城乡土地利用规划与管理、城市可持续发展等提供科学的理论与方法指导，并可在土地资源管理、城乡规划管理、生态功能区划、生态文明建设等方面加以应用。

[1] Wang Z-B (王振波), Fang C-L (方创琳), Wang J(王 婧). Evaluation on the coordination of ecological and economic systems and associated spatial evolution patterns in the rapid urbanized Yangtze Delta Regionsince 1991. Acta Geographica Sinica ( 地理学报),2011, 66(12): 1657-1668 (in Chinese)

[2] Zhang KM, Wen ZG. Review and challenges of policies of environmental protection and sustainable development in China. Journal of Environmental Management, 2008,88: 1249-1261.

[3] Costanza R, d’Arge R, de Groot R, et al. The value of the world’s ecosystem services and natural capital. Nature，1997, 387: 253-260.

TU98

A

[定稿日期]2017-08-03

王俊华(1986～)，男，硕士,工程师，从事规划设计工作。

建设领域专利技术的创新——静压桩施工自动记录仪研发应用纪实

桩基，是建筑的根，是建筑质量的保证。

现行的地层勘察规范，不能对每根桩的桩位地层进行钻探或触探勘察。由于地层结构的复杂性和不可预知性，不能保证每根桩都达到地层勘察报告中提供的地层状况。依据现行的工后桩基检测规范，也只能对约1%的桩基进行静载荷试验检测。现行人工记录方式落后且有较多的人为性，致使施工信息不能真实反映桩基工程和地下隐蔽工程的施工过程和质量。

建设领域专利技术的应用创新

针对桩基工程施工的现状，天津市隆安达建筑仪器科技发展公司瞄准了高科技项目的研发和生产。在天津市政府鼓励科技型企业发展政策支持下，天津科学技术委员会、天津市城乡建设委员会、市技术监督局以及多家建设科研机构、院校、应用企业给予技术支持，公司组织专家与相关科研机构和院校联合开展科研项目研发工作，开发出多个具有国内先进水平的技术成果。

公司研发的静压桩施工自动记录仪是具有自主知识产权的国家发明专利产品。该系统技术经过了艰苦的研发、仪器制造(市技术监督局备案的仪器标准)、工程试用、工程应用及推广。企业标准《静压桩施工自动记录仪工程应用技术规程》在市城乡建设委，并得到了国家行业标准《静压桩工程施工技术规程》编审及专家组的认可以及住房城乡建设部专家库专家的支持和指导。

天津市建设科技委员会原总工程师佟贵森介绍说，静压桩施工自动记录仪首次将电子信息技术引入静压桩施工过程监测，实现了对静压桩机施工的全程、同步、逐桩监测，确保施工数据真实、详尽、可靠，为及时发现和解决沉桩问题以及施工分析决策提供定量化的依据。改变了目前静压桩机施工过程仅限人工记录且数据存在人为因素干扰的现状。

静压桩施工自动记录仪准确跟踪和精确记录了每根桩压入地层每厘米所需压入力值，实现了沉桩深度和压入力值的显示、记录和预警与施工同步完成。在施工过程中，特别在施工试桩过程中，一旦发现沉桩问题，可以在现场将压桩过程中的深度与压力值曲线重新完整显示，为解决沉桩问题或下一步施工分析提供定量化依据。后处理软件中采取多重加密保护措施，无法人为更改原始数据，确保数据真实可信。施工信息化水平提高，便于存储和传输。

静压桩施工自动记录仪有压桩力实时监控记录功能且记录数据的特点。压桩力的测量精度提高到0.01米～0.1米；以曲线图的形式完整显示压桩力的变化；无法人为更改数据，确保记录的真实性。该系统已经成为静力压桩法信息化施工的主要组成部分。

桩基的“黑匣子”

据天津科学技术委原处长权恒兆枢介绍，静压桩施工自动记录仪相当于给静压预制桩装上了一个“黑匣子”。这个“黑匣子”能准确采集记录“每根桩”压入地层的每厘米深度值和压入桩所需力值，及时反映“单桩持力层”的选择和设计是否安全、合理。相当于给每根桩建立了一个能真实、全面、客观反映桩基质量的“身份证”。“黑匣子”对数据的跟踪和记录，便于消除工程各方的管理盲区以及减少工程质量安全隐患。

静压桩施工自动记录仪发明人、天津市隆安达建筑仪器科技发展公司总经理王利全介绍说，自动监测系统由3个部分组成，仪器主机部分用于数据采集、显示、存储。仪器对数据进行高频率的采集传输，经过计算分析，用数字和曲线图两种形式即时显示，将数据存储转换成加密文件，用USB接口输出。深度传感器部分用于对深度数据计量传输。该深度传感器包括自主研发的拉绳式传动机制、脉冲信号编码器和自主研发的脉冲信号控制电路板。后处理软件部分对施工数据进行管理，自动生成先行施工规范的静压桩施工数据报表，并且自主创新了一种曲线图的施工数据表现方式，可更直观地显示施工情况。后处理软件支持该曲线图的自动生成和打印输出。

建设科技就是生产力

天津市隆安达建筑仪器科技发展公司成立于2003年，公司领导班子瞄准了高科技项目的研发和生产，研发的我国静压桩施工领域的首个自动监测系统已经在数十家的桩基施工中进行使用，各项技术性能指标均达到设计要求和客户需求。

仪器已在多个工地试用。天津市博川岩土工程有限公司在其承建的两项工程中试用了该仪器，报告结果显示：该仪器各项技术性能均能达到静压桩施工过程中的相关技术要求；数据真实准确，后处理软件功能齐全操作方便，实现了施工信息电子化，从而彻底避免了人为因素的干扰。天津市宏翔地基基础工程有限公司承建的河东区一号桥金地紫乐府别墅小区工地使用后，施工人员纷纷反映，仪器性能稳定、装卸简便、操作便捷、显示直观、后处理软件功能完善。天津市经济开发区西区长城汽车股份有限公司物流中心项目一期工程的桩基施工中使用该仪器，使用报告显示：静压桩施工自动记录仪的应用，可高精度地实时了解桩身的受力情况，对静压桩机压桩力进行实时自动全程记录，具有高可靠性、全自动化、免受干扰、曲线显示、自动生成和打印图表的功能。天津市建筑构件工程公司在东丽区华城春苑小区桩基工程中使用该仪器，使用报告显示：安装方便，操作简单，产品性能稳定，数据准确，曲线显示直观，减轻施工人员的劳动强度，数据提取方便快捷。

先进的高科技成果项目必将取得较好的社会效益和经济效益。

对工程监理方而言，该产品可以实现对工程质量进行实时检测管理和准确的量化分析，使工程监理更趋科学严谨，解决了关键部位监理旁站手段的局限性问题。对施工企业而言，如果拥有了配备该记录仪的静压桩机，在桩基工程施工中，可以全面、实时监测桩基安全，为确保工程整体施工质量和建筑物安全打下坚实的基础，将增加其工程竞标的竞争实力。对政府管理部门而言，可提高工程管理水平，减少工程施工事故，促进建筑行业的整体发展。对业主而言，建筑安全更有保障，降低了其对房屋安全的质疑。

最新的调查报告显示，静压桩施工自动记录仪技术产品尚在国内处于领先水平，目前尚无与该产品相同的文献报道，说明该产品目前尚无同业竞争。技术性能和应用效果明显优于人工记录方法。

静压桩施工自动记录仪具有技术先期介入优势，刚刚被纳入住房城乡建设部的施工规程中。静压桩施工自动记录仪有着广阔的发展前景，也将为静载荷方面以及承载力检测方面的突破性研究提供有力的数据支持。静压桩施工自动记录仪技术成果实现了施工记录电子信息化，为将来实现施工过程网络化监督管理奠定基础。

摘自《中国建设报》作者：陈军