李瑶瑶
(郑州大学 水利与环境学院,河南 郑州450002)
自20世纪40年代希腊著名城市规划家道萨迪亚斯首次提出人居环境的概念以来,城市人居环境就成为学术界持久不衰的热点研究领域,建筑学、地理学等都对此进行了大量的研究,对其内涵评价指标体系、评价原则、现代化方法和对策方面,许多学者都提出了自己的观点。
吴良镛先生认为人居环境是人类居住生活的自然的、经济的、社会的和文化的环境的总称;王成超[1]、宁越敏[2]等按照人居环境的存在形态将其分为人居硬环境与人居软环境;李王鸣[3]认为城市人居环境是一个地域综合体,并根据地域层次划分为居住环境、社区环境和城市环境三个方面;李丽萍认为应将可持续发展这一概念加入到人居环境的要素中;李雪铭[4]认为人居环境是一切有形环境的总和,是自然、人文和空间要素的统一体,是由各种实体和空间构成,而且这个“环境”完全以“人居”为中心;周直[5]等认为21世纪的人居环境将呈现出人文与自然的协调共存、生产与生活的生态保护以及强调物质享受和精神满足的统一这三大趋势。
总之,城市人居环境是一个广义的概念,它是包括城市及维护人类活动所需物质和非物质结构的有机结合体,是人类生存和发展的基础,其质量的好坏不仅直接关系到人类身心健康,还是一个人口、社会、环境、资源相互协调的问题,也是衡量人类社会进步与文化发展的重要标志。随着城市化与工业化进程的不断加快,城市人口急剧膨胀,交通日益拥挤,人居环境质量不断下降等,导致了“城市噩梦”的产生,城市人居环境的研究愈加成为人们的热切关注点之一。此外,人居环境评价作为城市人居环境研究的有效切入点,对其研究具有重要的理论价值和现实意义。
郑州市位于河南省中部偏北,北临黄河,西依嵩山,东、南为黄淮平原,辖6区(中原区、二七区、管城回族区、金水区、上街区、惠济区)5市(巩义市、荥阳市、新郑市、登封市、新密市)1县(中牟县)。其东连开封市,西接洛阳市,南邻许昌市,北隔黄河与新乡市相望,地处中原腹地,“雄峙中枢,控御险要”,是河南省的政治、经济、文化中心,也是全国重要的交通、通讯枢纽,新亚欧大陆桥上的重要城市,同时也是国家开放城市和国家历史文化名城。
近年来,随着城市化进程的不断加快,郑州市人居环境不断改善,在生态环境绿化、城市文物保护以及城市公共基础设施等方面都取得了一定的成绩。但是仍有许多薄弱之处,如城市绿地分布不均,建筑物及人口密度大,城市热岛效应明显,基础设施、社会保障体系不完善等。现通过上述研究方法对郑州市人居环境质量进行综合评价,同时针对评价结果提出相应对策,以期改善人居环境。
城市人居环境建设水平指标体系是描述和评价城市人居环境建设水平的可度量参数的集合。在构建指标体系时应遵循以下原则[6~8]:①以人为本原则,人居环境是人居住的,也是人管理的,更是为居民服务的,因此,选取评价指标时应以人的利益为出发点和归宿,着重体现与人类居住和活动有关的要素,反映居民对住所及环境的主客观感受和需求;②针对性原则,应针对郑州市人居环境的特点来选择评价的指标,真实地反映郑州市人居环境的综合水平;③可比性原则,尽量选择具有相对意义的指标,如“××率、××比例”等,同时也应使进行对比的指标在时间上也具有可比性;④全面性原则,尽可能使所选的指标全面地覆盖郑州市人居环境各方面的内容,避免遗漏;⑤可操作性原则,选择的指标应能够用数量来表达,同时尽可能选取已有的统计数据,保证数据的定量性、可采集性。
参考城市人居环境质量评价的相关研究成果[9~15],遵循上述原则,运用频度法、理论分析法及专家咨询法等方法,同时结合郑州市人居环境特点,利用层次分析法构建人居环境评价指标体系。从人居环境的宏观层面出发,将目标层(人居环境)分为社会经济环境、居住环境、生态环境和基础设施与公共服务设施4个准则层;其中社会经济环境反映社会发展水平、人居环境经济实力等;居住环境反映居住的适宜度;生态环境反映人居生态系统的优劣和城市自然环境的高低;基础设施与公共服务设施指标反映人居环境支撑系统的完整性及优劣度;每类准则层(一级指标)又可分为不同的单项指标(二级指标)。因此,该指标体系共有3个层次,分别为:目标层、准则层和指标层(子准则层)。其中准则层含有4项一级指标,子准则层有23项二级指标(表1)。
指标现状值主要参考《郑州市2011年统计年鉴》(2010年数据)、《郑州市环境质量报告书》(2010年)及其他统计资料。而指标标准值的确定一般遵循以下两个原则:①有国家标准、国际标准的指标,尽量采用规定的标准值;②参考国内外城市的现状值或平均值作趋势外推,确定标准值。将各个指标的现状值和标准值列于表中(表1)。
由于收集的数据一般都具有自身的量纲,无法直接比较和运算,所以必须对数据进行标准化处理。在城市人居环境评价指标体系中,有的与城市人居环境呈正相关,如人均绿地面积、市集中供热普及率等;有的呈负相关,如空气中SO2含量、城镇登记失业率等。
对于正向指标,用指标现状值除以标准值,即:
对于负向指标,用标准值除以指标现状值,即:
式中,i为各评价指标的序号,i=1,2,3,…,23;yi′为第i个评价指标的标准值;yi为该指标的原始值;Xi为经标准化处理的指标值。
表1 郑州市人居环境质量指标体系及权重
注:①根据《郑州市2010年环境质量报告书》,郑州市2010年劣V类地表水所占比例为54.4%,即水质达标率为45.6%。依据《生态县、生态市、生态省建设指标(修订稿)》,生态市指标中要求无劣V类水体,因此取其参照值为100%;
②2010年郑州市区各类声环境功能区昼间均符合相应评价标准,又依据《生态县、生态市、生态省建设指标(修订稿)》,生态市要求声环境质量达到功能区标准,因此用1代表其现状值和标准值;
③x1,x3,x4,x6,x7,x8,x9,x19,x22均根据国内平均值或较高值来推断标准值;
④国家标准指的是《生态县、生态市、生态省建设指标(修订稿)》、《中国人居环境奖评价指标体系》及《城市居民生活用水量标准》等。
层次分析法(AHP)是一种定性与定量相结合的决策方法,不仅能把复杂问题中的各种因素简单化、有序化,又可将数据、专家意见和分析者的客观判断直接而有效地结合起来。本文选用层次分析法,首先根据各类指标在系统中的相对重要性,建立层次结构,构造判断矩阵;然后根据判断矩阵,求出其最大特征根λmax所对应的特征向量w,经归一化后得出各个指标的权重;最后检验所得权重是否能通过一致性检验,如果通过则证明权重分配合理,反之则需进一步调整。通过上述步骤计算出各个指标的权重,并列于表内(表1)。
本研究选用人居环境质量指数和系统协调度两个模型来评价郑州市人居环境质量,将多指标综合评价方法与协调度结合使用,不仅能够反映郑州市目前的总体人居环境状态,也可通过协调度模型来衡量人居环境的可持续发展状况,进而判断其未来人居环境的提升空间。
3.5.1 人居环境质量评价模型
运用多指标综合评价方法对郑州市的人居环境质量进行评价。首先将指标层的指标现状进行标准化,然后通过加权综合层层叠加得到准则层指标的评价指数,再将准则层指数加权综合得到郑州市总体人居环境质量指数。
城市人居环境质量(I)的评价模型如下:
式中:I为城市生态人居环境指数;Uk为某一指标评价指数值;Wk为某一级指标的权重;m为一级指标的个数。
准则层指标评价指数(Uk)的评价模型如下:
式中:Wj为单一指标权重;Xj为某一单项指标的评价指数值;n为单项指标个数。
3.5.2 协调度评价模型
城市人居环境系统协调度(C)是指城市人居环境指标体系系统层中的4大系统的协调一致程度,且只有在不超过系统承载力或容量范围内,才可实现人居环境的可持续发展,未来人居环境的提升空间也更大。评价模型如下:
式中:S为一级指标的方差。
本研究在参考有关学者对人居环境质量的相关研究成果的基础上,结合郑州市人居环境需求及现状,选用张智[9]、关小克[12]等的评价标准来评价郑州市的人居环境状况,见表2和表3。其中4项一级指标及城市人居环境质量可按照表2的标准评价,而协调度按照表3进行判断。
表2 城市人居环境质量评价标准
表3 城市人居环境系统协调度评价标准
按照上述评价步骤进行计算,并将所得结果列于表4和表5中。
表4 郑州市人居环境质量单项评价结果
表5 郑州市人居环境综合评价结果
从评价结果来看,郑州市人居环境质量单项评价中,社会经济环境、基础设施与公共服务设施和居住条件及相关配置为“良”,城市生态环境为“中”。郑州市人居环境质量指数为0.805,评价结果为“良”。人居环境系统协调度为0.98,处于一种优质协调的可持续发展状态,未来人居环境的发展空间也极大。
在社会经济环境方面,从评价指数可知,属于弱势指标,主要是由于人口密度太低即城市化水平低,未能达到标准;第三产业占GDP比重少,即三产比重不合理。应加快城市化进程,科学调控人口增长速度;依托产业结构升级,调整人口结构和提高人口素质;构建外围城镇体系,缓解中心城区人口压力;调整产业结构,大力发展第三产业。
在居住条件及相关配置方面,从评价指数可知,属于带动指标。目前郑州市人均住房面积、人均道路面积及人均公共绿地面积均不足,特别是人均道路面积与国际标准仍有较大的差距,这主要是由于规划不合理导致。因此,应优化路网结构,提高道路的综合功能;构建生态环城带,增加防护绿地;均衡城市公园绿地分布;同时结合住区周围的自然环境特点,运用生态学的原理,以生态工程技术为手段,实现住区生态系统的整合和居住环境的生态设计。
在城市生态环境方面,从评价指数可知,生态环境水平相对于人居环境整体来说发展最差,是人居环境发展的障碍因素,其中水环境质量和空气质量较差,市区热岛效应显著,因此要重点加强这方面的建设,使其与人居环境整体各指标之间协调发展。对于城市水环境,首先应强化工业企业治污,提高生活污水处理率,控制水环境的再污染;同时深入推进专项整治,如COD、氨氮、硬质化等,改善水环境质量;此外,结合郑州的政策调控,达到事半功倍的效果。对于城市大气环境,首先应优化能源利用及产业结构,减少污染物产生量;其次加强工业废气污染防治,降低主要污染物排放量;此外,通过对工业烟粉尘、城市扬尘的控制及机动车的专项整治,强化颗粒物污染控制,改善城市环境空气质量;同时完善监测设施建设,提高大气监管能力。
在基础设施与公共服务设施方面,从评价指数可知,该指标属于带动指标。虽然近年来在燃气、供热、医疗、教育等方面都取得了一定成果,但供热、教育及环保等仍有一定差距,因此在以后的人居环境建设中,应合理规划热源布局,提高集中供热普及率,完善城市供热体系;加快排水工程建设,消除市区积水现象;完善环卫设施建设,实现垃圾无害化处理;同时要加大教育投入,使更多的居民接受高等教育,提高居民的文化素质。加大科研基金的投入,鼓励科技创新,提高科学技术水平。
城市作为社会经济发展的重要引擎,其人居环境质量的评价具有很重要的意义。通过人居环境的评价,不仅能得出城市人居环境质量的现状,也能为以后的人居环境建设方向及重点提供依据。本文在参考国内外研究的基础上,将郑州市人居环境分为社会经济环境、居住环境、生态环境及基础设施与公共服务设施4个层次,并从这4大层面上构建了城市人居环境评价指标体系对郑州市的人居环境质量进行评价,从而得出以下结论。
(1)研究结果表明:郑州市人居环境质量已达到“良”的水平,且处于一种优质协调的可持续发展状态,但生态环境相对于其他项目较差。
(2)运用人居环境质量指数和系统协调度两个模型来评价城市人居环境,不仅能够反映总体人居环境状态,也能衡量人居环境的可持续发展状况。
(3)利用层次分析法可以很方便地定量分析和评价城市人居环境现状,但不能揭示人居环境质量差的主导因素。在今后的研究中,可通过尝试使用其他方法或将几种方法结合使用对人居环境进行评价,以期在评价的同时找出差距所在,进而使优化建议有理可依,增强说服力。
[1]王成超,王洪海,陈素谊.浅析城市人居环境的评价及优化措施——以苏州市为例[J].云南地理环境研 究,2005,17(1):41~45.
[2]宁越敏,查志强.大都市人居环境评价和优化研究——以上海市为例[J].城市规划,1999,23(6):15~21.
[3]李王鸣,叶信岳,孙 于.城市人居环境评价——以杭州城市为例[J].经济地理,1999,19(2):38~43.
[4]李雪铭,杨 波,姜 斌.大连西部居住小区人居环境质量评价[J].辽宁师范大学学报:自然科学版,24(3):319~322.
[5]周 直,朱未易.人居环境综述研究[J].南京社会科学,2002(12):84~88.
[6]张文新,王 蓉.中国城市人居环境建设水平现状分析[J].城市发展研究,2007,14(2):115~120.
[7]卢春阳,宋昕生,杨庆媛.城市人居环境与经济发展的协调度评价——以重庆都市区为例[J].西南大学学报:自然科学版,2008,30(6):121~124.
[8]孙媛媛,李 爽,张祖陆.烟台市人居环境研究[J].云南地理环境研究,2012,24(1):75~80.
[9]张 智,魏忠庆.城市人居环境评价体系的研究及应用[J].生态环境,2006,15(1):198~201.
[10]叶依广,周耀平.城市人居环境评价指标体系刍议[J].南京农业大学学报:社会科学版,2004,4(1):39~42.
[11]MALKINA P,IRINA G.Integrated assessment models and response function models:pros and cons for sustainable development indices design[J].Ecological Indicators,2002,2:93~108.
[12]关小克.城市化进程中郑州市区人居环境质量变化研究[J].资源开发与市场,2008,24(1):25~27.
[13]温 倩,方凤满.安徽省人居环境空间差异分析[J].云南地理环境研究所.2007,19(2):85~87.
[14]刘钦普,冯年华,徐 琪.区域城市人居环境质量定量评价研究——以江苏省为例[J].许昌学院学报,2004,23(5):110~114.
[15]刘 颂,刘滨谊.城市人居环境可持续发展的评价指标体系研究[J].城市规划汇刊,1999,(5):35~37.