大同城市规划区生态环境评价研究

武晓毅 杨永刚

摘 要：依据国家环境保护部发布的《生态环境状况评价技术规范（发布稿）》，利用遥感图像的分析解译，并结合相关统计资料，进行土地利用分析，并通过计算生物丰度指数、植被覆盖指数、水网密度指数、土地胁迫指数、污染负荷指数，考虑环境限制指数，最后计算得到大同市城市规划区2015年生态环境状况评价，为“一般”。

关键词：生态环境 土地利用 生态环境评价 城市规划区。

中图分类号：X82 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2015）12（c）-0163-02

生态环境是一切生物和人类生存的基础，为人类社会提供了物质保障和生活生态环境服务。我国的环境质量评价工作是于20世纪70年代逐步发展起来的，生态环境评价研究开始于80年代，众多学者从不同领域对生态环境评价进行了研究[2-7]。毛文永选取了景观优势度指数、多样性指数、生态环境综合指数对生态环境进行了评价[2]。王鹏等借助遥感与GIS技术，以汾河流域为研究对象，从3个尺度对流域生态环境质量进行了评价，并对流域生态环境质量的变化进行时序分析[3]。

1 研究区概况

大同市是山西省第二大城市，位于山西省北部，是晋、冀、蒙三省（区）交汇地区的中心城市，国家重要的能源城市，国家级历史文化名城，是连接我国东部与西部地区经济交流和商品集散的门户性枢纽城市。根据《大同市城市总体规划（2006—2020）》（2014年修订），城市规划区范围包括：城区、矿区、南郊区、新荣区四个行政辖区及大同县的周士庄镇、倍家皂镇和党留庄乡，总面积约为2357 km2。

2 遥感图像处理与解译

2.1 数据源

遥感数据采用大同市2015年1月Landsat8OLI_TRIS全色遥感影像数据，DEM高程数据采用30 m分辨率的遥感影像。借助ENVI5.0以及ArcGIS对获得的遥感影像数据进行配准、几何纠正等预处理，然后进行遥感数据裁剪、波段融合等，得到大同市的遥感影像图，进而通过遥感影像解译以及空间叠置、栅格计算等空间分析，得到相应的生态评价数据。

2.2 图像解译结果

根据解译，大同城市规划区总面积2357 km2，其中农用地1909.86km2，占总面积的80.25%；建设用地365.07km2，占总面积的17.33%；未利用地51.15km2，占总面积的2.42%。

农用地中：（1）耕地1363.18 km2，占57.84%；（2）林地175.69 km2，占7.45%；（3）草地370.99 km2，占15.74%。建设用地中：（1）城镇用地171.92 km2，占7.29%；（2）农村居民点用地69.29 km2，占2.94%；（3）工矿用地96.83 km2，占4.11%；（4）交通用地55.99 km2，占2.38%。

3 研究区生态环境综合评价

3.1 生态环境质量状况评价指标体系

依据《生态环境状况评价技术规范（发布稿）》（HJ192-2015），生态环境状况评价利用一个综合指数（生态环境状况指数，EI）反映区域生态环境的整体状态，指标体系包括生物丰度指数、植被覆盖指数、水网密度指数、土地胁迫指数、污染负荷指数五个分指数和一个环境限制指数，五个分指数分别反映被评价区域内生物的丰贫，植被覆盖的高低，水的丰富程度，遭受的胁迫程度，承载的污染物压力，环境限制指数是约束性指标，指根据区域内出现的严重影响人居生产生活安全的生态破坏和环境污染事项对生态环境状况进行限制和调节。

3.2 生态环境状况评价方法

（1）权重。

各项评价指标的权重见表1。

（2）生态环境状况计算方法。

生态环境状况指数评价区域生态环境质量状况，即EI，数值范围0～100。

生态环境状况指数（EI）=0.35×生物丰度指数+0.25×植被覆盖指数+0.15×水网密度指数+0.15×（100-土地胁迫指数）+0.10×（100-污染负荷指数）+环境限制指数。

3.3 各指标计算方法

（1）生物丰度指数。

评价区域内生物的丰贫程度，利用生物栖息地质量和生物多样性综合表示。

生物丰度指数=（BI+HQ）/2。

式中：BI为生物多样性指数，评价方法执行HJ623；HQ为生境质量指数；当生物多样性指数没有动态更新数据时，生物丰度指数变化等于生境质量指数的变化。

生境质量指数=Abio×（0.35×林地+0.21×草地+0.28×水域湿地+0.11×耕地+0.04×建设用地+0.01×未利用地）/区域面积。

式中：Abio为生境质量指数的归一化系数，参考值为511.2642131067。

（2）植被覆盖指数。

评价区域植被覆盖的程度，利用评价区域单位面积归一化植被指数（NDVI）表示。

植被覆盖指数=NDVI区域均值=Aveg×（）

式中：Pi为5～9月象元NDVI月最大值的均值，建议采用MOD13的NDVI数据，空间分辨率250 m，或者分辨率和光谱特征类似的遥感影像产品；

n为区域象元数；Aveg为植被覆盖指数的归一化系数，参考值为0.0121165124。

（3）水网密度指数。

评价区域内水的丰富程度，利用评价区域内单位面积河流总长度、水域面积和水资源量表示。当水网密度指数大于100时，则取100。

水网密度指数=（Ariv×河流长度/区域面积+Alak×水域面积（湖泊、水库、河渠和近海）/区域面积+Ares×水资源量*/区域面积）/3。

式中：Ariv为河流长度的归一化系数，参考值为84.3704083981；Alak为水域面积的归一化系数，参考值为591.7908642005；Ares为水资源量的归一化系数，参考值为86.3869548281。

（4）土地胁迫指数。

评价区域内土地质量遭受胁迫的程度，利用评价区域内单位面积上水土流失、土地沙化、土地开发等胁迫类型面积表示。当土地胁迫指数大于100时，则取100。

土地胁迫指数=Aero×（0.4×重度侵蚀面积+0.2×中度侵蚀面积+0.2×建设用地面积+0.2×其它土地面积）/区域面积

式中：Aero为土地胁迫指数的归一化系数，参考值为236.0435677948。

4 结论与建议

各评价指数中，大同城市规划区生物丰度指数、植被覆盖指数、土地胁迫指数均处于中等偏上水平。但由于规划区内污染物排放较多，受污染负荷指数影响，拉低了生态环境状况指数的总值。近年来，按照《突发环境事件应急预案》，大同市城市规划范围内未发生人为因素引起的突发环境事件；未发生环境保护主管部门通报的或国家媒体报道的环境污染或生态破坏事件环境限制指数不受约束。最终，可见大同城市规划区内植被覆盖度中等，生物多样性一般，较适合人类生活，但有不适合人类生活的制约性因子，生态环境状况一般。

参考文献

[1] 中华人民共和国环境保护部，HJ192-2015.生态环境状况评价技术规范（发布稿）[M].北京：中国环境科学出版社，2015.

[2] 毛文勇.生态环境影响评价概论[M].北京：中国环境科学出版社，2003.

[3] 王鹏，魏信，乔玉良.多尺度下汾河流域生态环境质量评价与时序分析[J].遥感技术与应用，2011，26（6）：798-806.