珠江三角洲城市生态系统适宜度评价研究

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摘要 生态系统适宜度评价思想自提出以来，已得到了世界各国的基本认同。本研究主要从城市入手来分析和评估珠江三角洲城市生态系统适宜度的发展状况，采用社会统计学的方法，构建了体现城市结构、城市功能和城市协调度的垂直式和反映经济、社会、人口、资源、环境状况的水平式两者相结合的指标体系，选取1995-2004年10个年份的数据，对珠江三角洲9个城市的生态系统适宜度进行测算，并将10个测评年份的数据统一进行标准化处理和非负处理，实现了不同年份和不同城市的可对比化。划分了城市生态系统适宜度的类型，分析了类型的变化和由这些变化形成的城市生态系统适宜度发展的特点，并得出珠江三角洲城市生态系统适宜度增强、珠江三角洲城市生态适宜度3个垂直层次的发展稳定性不一致等结论。

关键词 城市生态系统；城市生态系统适宜度；地理信息系统；珠江三角洲

中图分类号 X24 文献标识码 A 文章编号 1002-2104（2008）06-0178-04

珠江三角洲城市由广东省9个城市组成，包括广州、深圳、珠海、佛山、肇庆、江门、惠州、东莞和中山。以2004年计，珠江三角洲的经济总量约占全国的1/10左右。20世纪80年代以来，珠江三角洲在中国的经济发展中呈现了勃勃生机，在政治、经济、社会和文化等各个方面发生前所未有的变化，已成为中国经济最为发达和成熟、最具影响力的地区之一。城市生态系统适宜度反映了现实生态位与其最佳生态位的贴近程度，反映了城市生态系统的和谐性、城市居民生活的适宜程度、城市竞争力大小和可持续发展的能力。构建城市生态系统适宜度指标体系，评价城市生态系统适宜度是对城市适宜发展进行科学评判和决策的一个重要组成部分。通过构建体现城市结构、城市功能、城市协调度和反映人口指数、基础设施、城市绿化、经济水平、物质还原、资源配置、生产效率、流动便捷、社会保障、城市文明和可持续性的指标体系，选取了1995-2004年10个年份的数据，并将10个测评年份的数据统一进行标准化处理，实现了不同年份和不同城市的可对比化，最后获得城市生态系统适宜度测算结果。除了对城市生态系统适宜度进行比较之外，本研究的另一特点是划分了城市生态系统适宜度的类型，分析了类型的变化和由这些变化形成的城市生态系统适宜度发展的特点。

1 研究方法与技术路线

采用的社会统计学、城市生态系统适宜度评价方法和地理信息系统等技术，对不同的研究内容和目标采用不同技术和方法，在城市生态适宜度评价上，主要采用社会经济研究的常规方法，同时将GIS技术和社会科学的理论结合起来进行结果解释，设计城市生态系统适宜度评价模型，方便快捷地对城市生态系统适宜度进行评价。在研究技术路线图中列出了所选的各种技术、方法，在研究的实施过程中，各种技术和方法是穿插使用的(见图1)。

2 珠江三角洲城市生态系统适宜度评价指标体系

2.1 构建珠江三角洲城市生态系统适宜度评价指标体系

本文采用层次分析法对城市结构、城市功能、城市协调度的时空特征和运行机制进行系统分析，确定指标体系框架模式和评价重点(见表1)。城市结构则是由人口指数、基础设施、城市绿化、经济水平等指标组成，其作用是满足城市生态适宜的必要的结构。城市功能是由物质还原、资源配置、生产效率、流动便捷等指标构成，主要作用是保证城市生态系统的资源得以合理利用。城市协调度则由社会保障、城市文明和可持续性等指标构成，主要作用是解决城市的自身发展，提高城市软件水平。根据城市生态系统组成要素、结构和特点分析，按照构建城市生态系统适宜度指标体系的原则，本文将表征城市生态系统适宜度的指标体系分为三个层次：目标层（分总目标层和分目标层）、准则层、指标层(见表1)。

2.2 确定城市生态系统最适宜值

本文的城市生态系统适宜度最适宜值亦即最佳值，表示该指标的值为最适宜值的时候，城市的生态系统适宜度达到最好的状态。最适宜值来源主要有6种，①国际标准，②国内标准，③国内外城市的现状值或多个城市现状值的平均值，④城市规划值等，⑤珠江三角洲2004年及以前的最佳值，⑥根据现状值进行外推。

对于不同的城市来说，27项因子的适宜值是很难确定的，但一般而言，对于失业率和每平方千米二氧化硫排放量来说，一般是越小越好，故选取它们标准化后的最小值作为其最适宜度值。对于其他的指标，如工业固废利用率、职工平均工资等是越大或越多越有利于居民的生活，因此以这些因子标准化后的最大值作为其相应的最适宜度值。

2.3 指标数据的处理过程

为消除指标数据存在的量纲或级数差异，采用线性变

2.4 指标权重的确定

由于珠江三角洲城市生态系统适宜度指标体系是由4个层次构成的，每一层的指标的划分又各不相同，导致了确定权重的方法也各不相同。分目标层的指标的权重划分为：城市结构、城市功能和城市协调度的权重分别为0.372、0.325、0.303；对于准则层运用层次分析法基本原理，根据各类指标及各类指标诸因子在系统中的相对重要性，通过建立层次结构、构造判断矩阵、权重计算、一致性检验等步骤，分别计算出城市结构、城市功能和城市协调度3类分目标层中的各准则层的因子对城市生态系统适宜度的相对重要性；指标层的权重的确定采用十分制打分方法。

2.5 测算模型

由于在珠江三角洲城市生态系统适宜度各指标之间的相互独立性，也即各指标对适宜度彼此无影响，因此，对适宜度的计算采用线性加权求和模型来处理。即：[WTBX]d=∑n[]i=1[DD)]widi[KH*4]式中：di、wi分别为下一层指标i的评价值及其相对应的权重，[WTBX]n为所在指标层中的因子总数。这样，从指标层开始，计算出上一层指标的评价值，再由上一层指标的评价值和相应的权重，通过线性加权求和计算出更高一层指标的评价值，最后计算出珠江三角洲各年份的城市生态系统适宜度值。

3 珠江三角洲城市生态系统适宜度分析

3.1 城市生态系统适宜度的类型及变化

从珠江三角洲城市生态系统适宜度表（见表2）可以看出，珠江三角洲9个城市的城市生态适宜度总体呈增长趋势，说明珠江三角洲城市生态适宜度普遍得到增强。每个城市的涨幅不 一样，东莞、深圳、广州、肇庆、中山、惠州的适宜度提高的幅度较大，分别是0.294 9，0.254 9，0.190 8，0.168 8，0.166 0，0.140 6。

以珠江三角洲9个城市在1998、2001和2004年3个年份的3个准则层数据为基础数据，对27个城市样本和3个变量进行聚类分析，在分析的过程中，数据作标准差标准化处理，最远距离法进行聚类，把珠江三角洲9个城市划分为3个大类，然后根据各个大类的情况进行了亚类的划分，共划出了8个亚类。

珠海、佛山的涨幅在0.1之内；江门基本上保持平稳状态，适宜度值在0.3～0.4之间。提升幅度最大的是东莞和深圳，比较大的有广州、肇庆、中山、惠州和佛山，保持相对稳定的有珠海和江门。

3.2 珠江三角洲城市生态系统适宜度的类型演变

珠海为稳定性最高的城市，在三年的测评中，一直处于I3类城市，没有发生任何变化；惠州、中山、肇庆、深圳属于比较稳定的城市，虽然亚类发生了改变，但在这3年中都在一个大类里，属于亚类变化；佛山、江门、东莞属于基本稳定的城市，同为连续两年内都在一个大类，其中一年在上一大类或下一大类的变化，虽然发生了变化，但都属于基本稳定的城市；广州为不太稳定的城市类型，从1998年的I4亚类到2001年的III类，跨度比较大，但在后面的2001-2004年的数据看来，广州逐步稳定下来。

总的说来，珠江三角洲城市生态系统适宜度类型趋于稳定，珠江三角洲城市结构好的城市逐渐增多，珠江三角洲城市功能好的城市逐渐增多，珠江三角洲城市协调度好的城市数目趋于稳定。

4 结 论

在通过构建城市生态系统适宜度指标体系，进行指标的选取和处理，对珠江三角洲城市生态系统适宜度的测算和评价之后，本文得到珠江三角洲城市生态系统适宜度发展的一些结论：①珠江三角洲城市生态系统适宜度增强；②珠江三角洲城市生态适宜度3个垂直层次的发展稳定性不一致；③珠江三角洲城市生态适宜度发展模式为内在因素影响型发展模式；④珠江三角洲城市生态系统适宜度测评受指标异常变化影响大。

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Evaluation of urban ecosystem nichefitness in the Pearl River Delta Region

XIA Bin1 XU Jianhua1,2 ZHANG Meiying1 LOU Xukui1,2

HE Huiyu3

(1.Guangzhou Institute of Geochemistry, Chinese Academy of Sciences,Guangzhou Guangdong 510640,China;

2. The Graduate School of the Chinese Academy of Sciences,Beijing 100039, China; 3. Guangdong Institute of Metrology,

Guangzhou Guangzhou 510630, China)

Abstract Theories of the ecosystem niche-fitness evaluation have obtained the various acceptance since statement.This resea rch mainly analyzes and assesses the development of the Pearl River Delta urban ecosystem nichefitness by researching cities. By the Social statistical methods, t he index system has been constructed whichis combined of the two, that the vertical manifesting the urban structure, the urban function, the urban coordination, and the level reflecting the situation of economy,social, population, resources, environmental. Selecting the data of 1995 to 2004 10 years, through evaluating the ecosystem nichefitness of nine citi es of Pearl River Delta, and, standardized and nonnegative processing all of the ten years data, it has been realized that the contrast in different years and different cities. This study classifies types for the urban ecosystem nichefitnes s, and then analyzes the changes of all types, analyzes the characteristics of the urban ecosystem nichefitness which formed by these changes. Finally, it draw s the following conclusions: (a) Pearl River Delta urban ecosystem nichefitness is enhanced; (b) On the three vertical lev els, the development stabilities of Pearl River Delta urban ecosystem nichefitness are inconsistent; (c) The model of Pearl River Delta urban ecosystem nichefitness

is the intrinsic factors influencing development model; (d) The evaluation of Pearl River Delta urban ecosystem nichefitness is influenced largely by the abnormal chan ges of index.

Key words urban ecosystem; urban ecosystem nichefitness; GIS; Pearl R iver Delta