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摘 要:积极开展农村环境质量评价工作对整治农村环境问题有着十分重要的作用。本文综合多方面因素建立了农村环境质量综合评价指标体系,使用层次分析法来确定各指标权重,运用有效的技术和多种评价方法来建立各级指标的评价模型,使用网格系统来做到评价结果的可视化空间表达,并对某县进行研究,通过分析后说明了所建立的指标体系与模型的可行性。
关键词:农村环境;环境质量评价模型;地理信息系统
0 引言
随着农村城镇化进程建设的不断加快,农村环境污染问题也越来越严重,农村环境质量评价工作的重要性突出。但是现阶段在关于农村环境质量综合评价工作方面的研究较少,导致农村环境质量评价工作不能很好地开展。因此如何建立新型指标体系模型来做好农村环境质量评价工作成为了工作人员需要解决的问题。下面就此进行讨论分析。
1 研究方法
地理信息系统是在计算机硬件和软件支持下,运用地理信息科学和系统工程理论,科学管理和综合分析各种地理数据,提供管理、模拟、决策、预报和预测等任务所需要的各种地理信息的技术系统。文中利用GIS技术对评价单元进行赋值,并最终实现评价结果的可视化表达。
2 评价指标的确定
2.1 指标体系的建立
构建农村环境质量综合评价四级指标体系,其中包括一个目标层即农村环境综合评价指标,反应评价单元内环境综合质量,便于可视化表达;准则层,包括农村人居环境质量、农村生态环境质量及农村环境资源可利用度。
农村人居环境包括三个集成指标(属于指标层Ⅰ):
(1)农村社会经济发展程度,由人均GDP、恩格尔系数、人口密度和道路通达度四项基础指标构成。
(2)农村居民环境指标,由生活垃圾处理率、清洁能源利用度、自来水普及率和生活饮用水超标率四项基础指标构成。
(3)农业生产环境指标,由化肥施用强度、农作物秸秆利用率、畜禽养殖粪便处理率和农产品产地灌溉水超标率四项基本指标构成。
农村生态环境质量包括两个集成指标(属于指标层Ⅰ):
(1)生态环境抗侵蚀性,包括土壤抗侵蚀性一项基础指标。
(2)生态系统功能性,包括生物多样性、水源涵养与水温调蓄和营养物质保持三项基本指标。
资源环境可利用度包括四个集成指标(属于指标层Ⅰ):
(1)人均可利用土地资源,由已有建设用地土地面积、适宜建设用地面积和基本农田面积三项基本指标决定。
(2)人均可利用水资源,由集水区域面积、年平均径流深度两项基本指标决定。
(3)空气环境容量超载度,由二氧化硫环境容量超载度和悬浮颗粒环境容量超载度两项基本指标决定。
(4)水环境容量超载度,由COD水环境容量超载度和氨氮水环境容量超载度两项基本指标决定。
以上所有25项基础指标构成基础指标层(即指标层Ⅱ)。
2.2 评价分级
通过对农村环境调查与资料研究,将农村环境质量划分为四个等级(表1)。
表1 农村环境质量分级
2.3 权重的确定
评价采用层次分析法(AHP)建立判断矩阵确定各指标的权重。
2.4 分析单元的确定
鉴于各指标在空间分布上具有连续性、渐变性及空间差异性,本研究选取网格作为基本单元。
3 应用实例
以我市某县作为研究对象,全县总面积1635.1km2。
3.1 评价结果
人居环境评价由社会经济发展评价、生存环境评价、农业生产环境评价三个指标构成,根据已得出的权重加权叠加而得,运用GIS中栅格功能计算得出农村人居环境质量综合评价结果。
生态环境质量评价由生态环境抗侵蚀性值和生态系统功能性值统计聚类,由大到小划分为4个等级,分别赋值为7、5、3、1,得到分级图。按照确定的模型,运用GIS叠加计算功能计算得出农村生态环境质量评价结果。
将已经计算得到的人均可利用土地资源评价、人均可利用水资源评价、空气环境容量超载度及水环境容量超载度四个评价指标,在GIS中按公式叠加生成环境资源可利用度综合评价。
根据所建立的评价模型对该县进行农村环境质量综合评价,通过计算分析得到评价结果(因篇幅较大,具体过程从略)。
3.2 结果分析
由环境质量综合评价分布图可知,综合环境质量优的地区分布在该县的中部和北部局部地区;综合环境质量良的地区分布在该县北部局部区域、南部和东部;综合环境质量中的地区分布在该县中部;综合环境质量差的地区分布在该县西南部。通过实地考察可知,该县中部为河谷地带,可利用土地资源、水资源较为丰富,生态环境质量、工农业生产条件较好,经济相对较为发达;南部地区为山区,资源、经济等均较差,因此评价结果与实际基本相符。
4 讨论
当前,在环境评价中采用的基本方法有层次分析法,矩阵法,环境数学模型法,加权比较法,环境承载力分析法等。若单一利用层次分析法及数學模型法其结果只能以表格形式呈现无法更加直观,且分析单元往往只能是行政区域单元,即使是以最小一级村为单位,也只能得到点数据而非面数据。若采用传统图形叠置法,虽然可以得到复合图形可以使评价结果更加直观且突破了分析单元的限制,但这种简单的图形重叠只能进行定性研究而无法定量研究。由以上两点可以看出在环境评价中引入GIS技术的必要性。文中通过对某县的实地研究,对在层次分析法的基础上引入GIS等技术的可操作性予以了充分的证明。
研究采用层次分析法为基础构建评价体系。利用层次分析在解决复杂多指标问题上的优势,用环境数学模型法对25项基础指标进行定量化,之后进行综合分析。与之同时利用GIS技术对各个指标层面的结果进行可视化处理,使得各层面指标得以精确呈现在结果图上。由于将评价单元细化到网格使得评价结果比单一的层次分析法更加精确。相对于传统图形叠置法,其结果不但可以使定性分析更加准确,并且还可以用作定量化研究。既发挥了层次法在处理复杂问题时逻辑严谨,条理清晰的优势,又发挥了GIS技术在空间分析中的强大功能。使得评价结果较以往采用单一方法所得结论更具说服力。因此,文中所介绍的评价方法具有兼顾定性与定量,综合性强的特点。上述特点决定了上述方法对区域生态环境评价和规划都具有参考价值。
6 结语
综上所述,上文以某县为例,通过验证所建立的评价指标体系,说明了得出的结果和该县实际情况基本符合,达到了预期目的,证明了该方法的可行性,对类似工作的开展有着参考价值。我们要结合农村环境的特点,建立起完整有效的评价指标体系,并实施探讨其可行性,这样才能有效促进农村环境评价工作的发展。
参考文献
[1] 张良,姜维.GIS的基本技术和发展趋势[J].现代计算机,2011(5) : 9-11.
[2] 邵云,李斌,赵光明.农村环境质量评价方法研究[J].中国农村小康科技,2010(10) : 73-76.
关键词:农村环境;环境质量评价模型;地理信息系统
0 引言
随着农村城镇化进程建设的不断加快,农村环境污染问题也越来越严重,农村环境质量评价工作的重要性突出。但是现阶段在关于农村环境质量综合评价工作方面的研究较少,导致农村环境质量评价工作不能很好地开展。因此如何建立新型指标体系模型来做好农村环境质量评价工作成为了工作人员需要解决的问题。下面就此进行讨论分析。
1 研究方法
地理信息系统是在计算机硬件和软件支持下,运用地理信息科学和系统工程理论,科学管理和综合分析各种地理数据,提供管理、模拟、决策、预报和预测等任务所需要的各种地理信息的技术系统。文中利用GIS技术对评价单元进行赋值,并最终实现评价结果的可视化表达。
2 评价指标的确定
2.1 指标体系的建立
构建农村环境质量综合评价四级指标体系,其中包括一个目标层即农村环境综合评价指标,反应评价单元内环境综合质量,便于可视化表达;准则层,包括农村人居环境质量、农村生态环境质量及农村环境资源可利用度。
农村人居环境包括三个集成指标(属于指标层Ⅰ):
(1)农村社会经济发展程度,由人均GDP、恩格尔系数、人口密度和道路通达度四项基础指标构成。
(2)农村居民环境指标,由生活垃圾处理率、清洁能源利用度、自来水普及率和生活饮用水超标率四项基础指标构成。
(3)农业生产环境指标,由化肥施用强度、农作物秸秆利用率、畜禽养殖粪便处理率和农产品产地灌溉水超标率四项基本指标构成。
农村生态环境质量包括两个集成指标(属于指标层Ⅰ):
(1)生态环境抗侵蚀性,包括土壤抗侵蚀性一项基础指标。
(2)生态系统功能性,包括生物多样性、水源涵养与水温调蓄和营养物质保持三项基本指标。
资源环境可利用度包括四个集成指标(属于指标层Ⅰ):
(1)人均可利用土地资源,由已有建设用地土地面积、适宜建设用地面积和基本农田面积三项基本指标决定。
(2)人均可利用水资源,由集水区域面积、年平均径流深度两项基本指标决定。
(3)空气环境容量超载度,由二氧化硫环境容量超载度和悬浮颗粒环境容量超载度两项基本指标决定。
(4)水环境容量超载度,由COD水环境容量超载度和氨氮水环境容量超载度两项基本指标决定。
以上所有25项基础指标构成基础指标层(即指标层Ⅱ)。
2.2 评价分级
通过对农村环境调查与资料研究,将农村环境质量划分为四个等级(表1)。
表1 农村环境质量分级
2.3 权重的确定
评价采用层次分析法(AHP)建立判断矩阵确定各指标的权重。
2.4 分析单元的确定
鉴于各指标在空间分布上具有连续性、渐变性及空间差异性,本研究选取网格作为基本单元。
3 应用实例
以我市某县作为研究对象,全县总面积1635.1km2。
3.1 评价结果
人居环境评价由社会经济发展评价、生存环境评价、农业生产环境评价三个指标构成,根据已得出的权重加权叠加而得,运用GIS中栅格功能计算得出农村人居环境质量综合评价结果。
生态环境质量评价由生态环境抗侵蚀性值和生态系统功能性值统计聚类,由大到小划分为4个等级,分别赋值为7、5、3、1,得到分级图。按照确定的模型,运用GIS叠加计算功能计算得出农村生态环境质量评价结果。
将已经计算得到的人均可利用土地资源评价、人均可利用水资源评价、空气环境容量超载度及水环境容量超载度四个评价指标,在GIS中按公式叠加生成环境资源可利用度综合评价。
根据所建立的评价模型对该县进行农村环境质量综合评价,通过计算分析得到评价结果(因篇幅较大,具体过程从略)。
3.2 结果分析
由环境质量综合评价分布图可知,综合环境质量优的地区分布在该县的中部和北部局部地区;综合环境质量良的地区分布在该县北部局部区域、南部和东部;综合环境质量中的地区分布在该县中部;综合环境质量差的地区分布在该县西南部。通过实地考察可知,该县中部为河谷地带,可利用土地资源、水资源较为丰富,生态环境质量、工农业生产条件较好,经济相对较为发达;南部地区为山区,资源、经济等均较差,因此评价结果与实际基本相符。
4 讨论
当前,在环境评价中采用的基本方法有层次分析法,矩阵法,环境数学模型法,加权比较法,环境承载力分析法等。若单一利用层次分析法及数學模型法其结果只能以表格形式呈现无法更加直观,且分析单元往往只能是行政区域单元,即使是以最小一级村为单位,也只能得到点数据而非面数据。若采用传统图形叠置法,虽然可以得到复合图形可以使评价结果更加直观且突破了分析单元的限制,但这种简单的图形重叠只能进行定性研究而无法定量研究。由以上两点可以看出在环境评价中引入GIS技术的必要性。文中通过对某县的实地研究,对在层次分析法的基础上引入GIS等技术的可操作性予以了充分的证明。
研究采用层次分析法为基础构建评价体系。利用层次分析在解决复杂多指标问题上的优势,用环境数学模型法对25项基础指标进行定量化,之后进行综合分析。与之同时利用GIS技术对各个指标层面的结果进行可视化处理,使得各层面指标得以精确呈现在结果图上。由于将评价单元细化到网格使得评价结果比单一的层次分析法更加精确。相对于传统图形叠置法,其结果不但可以使定性分析更加准确,并且还可以用作定量化研究。既发挥了层次法在处理复杂问题时逻辑严谨,条理清晰的优势,又发挥了GIS技术在空间分析中的强大功能。使得评价结果较以往采用单一方法所得结论更具说服力。因此,文中所介绍的评价方法具有兼顾定性与定量,综合性强的特点。上述特点决定了上述方法对区域生态环境评价和规划都具有参考价值。
6 结语
综上所述,上文以某县为例,通过验证所建立的评价指标体系,说明了得出的结果和该县实际情况基本符合,达到了预期目的,证明了该方法的可行性,对类似工作的开展有着参考价值。我们要结合农村环境的特点,建立起完整有效的评价指标体系,并实施探讨其可行性,这样才能有效促进农村环境评价工作的发展。
参考文献
[1] 张良,姜维.GIS的基本技术和发展趋势[J].现代计算机,2011(5) : 9-11.
[2] 邵云,李斌,赵光明.农村环境质量评价方法研究[J].中国农村小康科技,2010(10) : 73-76.