简 兴, 陈 鸿, 吴伟东,2, 王雪娟
(1.安徽科技学院,安徽 凤阳 233100; 2.天津大学,天津 300072)
安徽省城市绿化水平的多元统计分析*
简 兴1, 陈 鸿1, 吴伟东1,2, 王雪娟1
(1.安徽科技学院,安徽 凤阳 233100; 2.天津大学,天津 300072)
采用《中国城市建设统计年鉴》及《安徽统计年鉴》2012年的数据,以反映城市绿化状况的9个指标为变量,通过因子分析提出以市区绿化水平因子、城市居民绿化感受因子、城市建成区绿化因子、城市绿化功能因子、城市管辖区绿化因子作为评价安徽省城市绿化状况的主因子。根据各城市主因子的得分计算出个各城市的绿化水平排名,并用系统聚类法将各城市绿化水平分为4个类型,指出安徽省淮河流域城市绿化水平较低、皖南及沿江城市绿化水平较高,并提出各个类型城市绿化的特点及今后城市绿化工作的方向。
城市绿化;安徽省;因子分析;聚类分析
城市作为经济活动的主要聚集地,是整个社会发展的动力来源。良好的城市生态环境是社会经济发展的反映,同时也是城市发展的环境基础[1]。安徽省地处中国中部与东部的过渡地带,南方与北方的气候分界区。中国两条重要的河流长江和淮河贯穿全境。全省面积13.94万km2,人口6 902万(截止2012年)。2003年国务院批准安徽为生态建设试点省,安徽省政府计划通过20 a左右的时间将安徽建设成为经济、社会、人口、资源、环境和文化协调发展的生态省份。虽然近年来安徽省城市化进程不断加快,城市结构和功能趋于完善,但由于基础设施建设滞后,城市管理缺乏科学性,使得城市化的质量还处于一个较低水平[2]。在安徽省城市化进程中,日益突出的环境问题已经对可持续发展的城市化进程构成障碍[3]。因此,实现对城市资源和生态环境的有效保护是实现安徽省城市可持续发展,顺利推进城市化进程的必要保证。本文通过对安徽城市绿化建设统计数据的分析,揭示各城市绿化现状,以期为安徽省今后城市绿地规划及城市生态规划提供参考。
1.1 数据来源与评价指标
研究对象为安徽省16个地级城市。数据采用的是安徽省2012年的指标,来源于《中国城市建设统计年鉴(2012年)》及《安徽统计年鉴(2013)》。评价指标的选择充分考虑建成区、市区和行政管辖区三个不同城市空间尺度下,绿化水平的差异和城市公共绿地的空间分布格局。建成区是指城市市政范围内经过征用的土地和实际建设发展起来的非农业的生产建设地段,包括市区集中连片的部分以及分散在近邻区与城市有着紧密联系,具有基本完善的市政公共设施的城市建设用地,它反映的是一定时段城市建设用地规模、形态和实际使用情况[4]。城区主要是指由政府划定的城市中心部分与周围地区,不包括郊区[5]。市区则是城区与郊区的集合,是不包括辖县在内的城市行政管辖区。为消除由于城市规模不同对城市绿化水平评价产生的影响,将绝对量指标进行了重构,形成比例指标和单位量指标。各指标定义为:
城市建设用地中绿地面积的比例(x1) =(城市建设用地中绿地面积/城市建设用地总面积)×100%
人均公园绿地面积(x2) = 城市公园绿地面积/城市非农业人口数
建成区绿化覆盖率(x3) =(建成区绿化覆盖面积/建成区面积)×100%
建成区绿地率(x4) =(建成区园林绿地面积/建成区面积)×100%
城市绿化覆盖率(x5) =(城市绿化覆盖面积/市区面积)×100%
城市绿地率(x6) =(城市园林绿地面积/市区面积)×100%
城市中公园绿地面积比例(x7) =(城市公园绿地面积/市区面积)×100%
城市单位面积公园个数(x8) = 公园个数/市区面积
城市森林覆盖率(x9) =(行政区域内森林面积/行政区土地面积)×100%
1.2 数据处理与分析方法
数据的处理与分析采用因子分析法和系统聚类法,分析软件为SAS 9.2。
2.1 因子分析结果
数据首先进行标准化处理。因子提炼采用主成分分析法,因子轴的旋转方法为最大方差旋转法。经计算KMO=0.762,表明适合作因子分析。因子分析的总方差解释见表1,前4个主成分特征值占总方差的比例分别为43.87%、24.55%、12.43%、7.82%,5个主成分方差累计贡献率达到94.15%。提取出的这5个主成分解释了原有数据的绝大部分信息,因此可以认为5个公因子可以较好地表示城市绿化指标间的线性组合关系。
表1 总方差的分解
进行旋转后的因子分析载荷矩阵见表2。根据因子载荷阵提取公因子。F1在城市绿化覆盖率(x5)、城市绿地率(x6)、城市中公园绿地面积比例(x7)、城市单位面积公园个数(x8)4个指标上有较大的载荷,方差贡献率为38.18%;F2在人均公园绿地面积(x2)、建成区绿化覆盖率(x3)上有较大载荷,方差贡献率为17.90%;F3在建成区绿地率(x4)上有较大载荷,方差贡献率为14.39%;F4在城市建设用地中绿地面积的比例(x1)上有较大载荷,方差贡献率为11.91%;F5在城市森林覆盖率(x9)上有较大载荷,方差贡献率为11.77%。
公因子F1中,x5~x84个指标的构成均是以市区面积作为分母。其中x5、x6和x7显示的是城市总体绿化量。目前我国城市绿地评价指标中缺乏准确反映城市中公共绿地的空间分布和使用情况的指标[6]。城市公园是绿化较为集中、绿化水平较高的斑块[7]。城市单位面积公园个数指标大,说明城市公园绿地斑块多,x8是衡量城市公园(共)绿地空间分布的一个参考因子。因此,该公因子反映的是市区整体绿化状况,可将其命名为市区绿化水平因子。公因子F2中,人均公园绿地面积与建成区绿化覆盖率可以看成是以居民个人体验为主的绿化因子,可将其命名为城市居民绿化感受因子。建成区是城市人口最为密集的区域,城市中居民绝大部分都生活在基础设施完备的建成区里[8]。F3中,x4远高于其它指标。该指标为建成区绿地率,是城市绿化重要的定量指标,它反映了城市中人口最密集的区域中绿地的比例。可将其命名为城市建成区绿化因子。生态环境是城市建设用地增长的原动力之一[9],城市建设用地类型中的绿地的比例是反映城市生态功能的有效指标。F4中城市建设用地中绿地的比例这个指标可以看作是在城市发展层面上城市生态环境功能的体现,因此可将其命名为城市绿化功能因子。公因子F5中,x9为城市森林覆盖率,是指包括了城市郊县,以城市行政管辖区域为统计总体的森林面积与土地面积的百分比,因此可将其命名为城市管辖区绿化因子。
表2 进行旋转后的因子载荷阵
由此将这5个因子替代原有9个指标对各城市绿化水平进行分析评价。
利用因子得分函数Fj=αj1X1+αj2X2+…+αj9X9,j=1,2,…,5,其中αj为标准化因子得分系数,X 为标准化原始数据。
计算出安徽省16个城市5个公因子的得分,并以公因子旋转过后的方差贡献率作为权重计算得到各城市综合得分,公式为F=0.3818F1+0.1790F2+0.1439F3+0.1191F4+0.1177F5。
按综合得分对16个城市进行排名,结果见表3。
表3 安徽省17个城市绿化水平因子得分
2.2 聚类分析结果
以因子分析得到的安徽省16个城市绿化水平的5个公因子得分为变量,采用离差平方和法(SumofSquaresMethod),并以欧氏距离(Euclideandistance)为测度进行系统聚类分析。将16个城市分为4类,各城市类别情况见表3中的分类列。
第一类城市是省会合肥。其城市绿化水平综合得分排名第1。市区绿化水平因子得分远高于全省其它城市,说明城市整体绿化水平较高。F3、F5得分偏低,表明城市建成区和城市外围的远郊区域绿化水平较薄弱。
第二类城市是芜湖。城市绿化水平综合得分排名第5。其城市绿化功能因子在所有城市中得分最高,城市建成区绿化因子得分也较高。表明芜湖城市建设中绿地受到较高的重视,城市建成区中绿化状况也较好。
第三类城市包括马鞍山、淮北、铜陵和黄山。本类型城市绿化水平综合得分较高,占据了第2、3、4、6位。马鞍山、淮北和铜陵3个城市F3因子得分较高。说明在人口密集的城市建成区中,它们的绿化水平较高。其中,马鞍山和淮北的F2因子得分也很高,说明这两个城市在以个人绿化体验上也得到很好的评价。黄山则在城市森林覆盖率上有很高的得分。表明在行政区范围内,绿化状况最好,这与城市所在地域森林植被保护较好有很大关系,这里是安徽省森林资源最为丰富的地区[10]。
第四类城市包括蚌埠、淮南、安庆、滁州、阜阳、宿州、六安、亳州、池州和宣城。这几个城市在各公因子的得分上表现参差。处于城市绿化水平综合评分中游的安庆、蚌埠、池州、六安、宣城在个别因子上评分较高。如蚌埠的市区绿化水平较高,但建成区和城市远郊的绿化水平较低,导致F2~F5的得分都较低。安庆城市区域背景整体绿化较好,体现在城市管辖区绿化因子得分较高,但是由于城市人口基数较大,公园数量偏少,绿地服务功能弱,导致居民绿化感受因子得分偏低,另外城市建设用地中绿地比重偏低导致城市绿化功能因子得分也不高。宣城、池州在城市管辖区绿化因子上有较高的得分,说明两个城市森林覆盖率较高。而池州市区和建成区的绿化水平偏低,表明池州的绿化水平主要由城市外围的森林覆盖决定,城市内部的绿化还有待加强。六安城市绿化功能因子得分较高,但城市市区绿化水平较低,说明虽然六安城市绿化建设用地面积较大,但绿化水平较低,导致市区绿化水平因子得分很低。
2.3 城市绿化水平与城市地域分布的关系
根据安徽省16个城市的城市绿化水平排名,阜阳、亳州、宿州、淮南、滁州城市绿化水平综合排名为16个城市中最后5位,表明安徽省淮河流域城市绿化水平较低。虽说这与地区气候差异存在一定关系,但是同样位于皖北地区的淮北市城市绿化水平处于中上水平,表明气候并不是决定城市绿化水平的重要因素。如何从城市决策层面上制定改善城市生态环境、提升城市绿化质量可能才是改善城市绿化水平的主导力量。皖南及沿江地区是安徽省经济发展较好的区域[11],该区域内城市绿化处于全省中上水平,对于这些城市来说,今后城市的发展更要注意对现有城市绿地的保护和建设,让适宜的城市绿化环境为经济的发展提供了良好的生态支撑。
3.1 结论
本文利用统计年鉴2012年有关于城市绿化水平的数据进行多元统计分析。因子分析的结果表明,市区绿化水平因子、城市居民绿化感受因子、城市建成区绿化因子、城市绿化功能因子、城市管辖区绿化因子可作为评价城市绿化状况的主因子。在计算出各城市绿化水平综合得分的基础上进行聚类分析,可将安徽省各个城市划分为4个类型。结果显示,淮河流域的城市绿化水平较低,皖南及沿江地区城市绿化水平处于中上水平。各类型城市之间绿化水平的差异主要是由于在反映城市绿化状况的各绿化因子之间的差异造成的。
3.2 建议
各类城市可以根据城市绿化水平因子得分的情况,有针对性地进行城市绿地系统规划,以到达提升城市整体绿化水平的目标。城市绿化区域可以划分为建成区、市区、城市行政管辖区三个城市区域。由于建成区是城市人口的聚集区,应特别重视建成区的绿化建设,一是增加绿地的总量,同时也应考虑绿地斑块的分布,保证居民对绿地的需求,从而实现绿地的生态和社会功能。对于城市核心区域绿化建设较好的城市要重视城市周边区域的绿化建设力度,并注意对扩展区域原有绿地的保护,以保证在城市扩张后城市绿地分布能够进一步优化。
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Multiple statistical analysis of urban landscaping in Anhui Province
JIAN Xing1, CHEN Hong1, WU Wei-dong1,2, WANG Xue-juan1
(1.AnhuiScienceandTechnologyUniversity,Fengyang233100,China;2.TianjinUniversity,Tianjin300072,China)
The data that come from 2012 China Urban construction Statistics Yearbook and 2013 Anhui Statistical Yearbook were used to extract 9 indexes to reflect city planting situation, including such factors as urban landscaping, urban dwellers greening experience, urban built-up area greening,urban green function, administrative region greening, which were suggested to evaluate the urban landscaping of Anhui Province. According the score of 16 cities in Anhui Province, the urban landscaping was ranked, and the cities were divided into four types. The research showed that the cities in Huaihe River Basin are at a lower level compared with the cities in Southern Anhui and along the Yangtze River. The characteristics of each type of the future direction of urban greening and urban greening are presented in detail.
urban landscaping; Anhui Province; factor analysis; cluster analysis
安徽省高校省级优秀青年人才基金项目(2011SQRL118)。
2013-11-14
简 兴(1975-),男,广西桂林人,硕士,安徽科技学院讲师。
1674-7046(2014)01-0077-05
X22
A