基于GIS的黄河流域生态环境保护下郑焦绿城建设规划研究

李元应

摘 要：为了深入研究黄河流域生态环境保护下郑焦绿城建设规划问题，首先，对黄河流域生态环境保护现状与郑焦绿城建设规划现状进行分析;其次，通过地理信息系统构建生态环境评价模型，建立黄河流域生态环境分析评价指标，并对指标数据进行归一化处理，运用层次分析法确定生态环境评价指标权重;最后，对郑焦绿城建设规划提出可行性建议。

关键词：黄河流域;生态环境;生态环境评价模型;环境保护;绿色生态城市

中图分类号：X828 文献标识码：A 文章编号：1003-5168（2021）29-0150-03

Study on the Construction Planning of Zhengjiao Green City under the Ecological Environment Protection of the Yellow River Basin Based on GIS

LI Yuanying

（Huanghe Jiaotong University Art Design Department， Jiaozuo Henan 454950）

Abstract： In order to in-depth study the Problems of Zhengjiao Green City construction planning under the ecological environment protection of the Yellow River Basin， firstly， analyze the current situation of ecological environment protection in the Yellow River Basin and Zhengjiao Green City construction planning; secondly， use GIS technology to construct an ecological environment evaluation model to establish the Yellow River The ecological environment of the river basin is analyzed and evaluated， and the index data is normalized， and the analytic hierarchy process is used to determine the weight of the ecological environment evaluation index; finally， feasibility suggestions for the construction plan of Zhengjiao Green City are put forward.

Keywords： Yellow River basin;ecological environment;ecological environment assessment model;environmental protection;green ecological city

黃河流域是我国重要的生态安全屏障，是资源和能源的聚集区，是生产活动高度集中的地区，也是贫困人口相对集中的地区[1]。对黄河流域一带的生态保护有利于保证周边工业发展和居民生活的合理用水需求[2]。受自然因素及人为因素的影响，现阶段黄河流域生态环境容易受到侵害，需要在保护黄河流域生态环境的情况下，实现郑焦绿城的建设[3]。

在此背景下，基于地理信息系统（Geographic Information System，GIS）技术，从黄河流域生态环境保护的角度出发，对郑焦绿城的建设规划展开研究。

1 黄河流域生态环境保护与郑焦绿城建设问题的过程与现状

2005年，黄河流域地区的人口城镇化水平仅略微比全国平均水平高出一点点，8个省区基本上都略低于全国平均水平。黄河流域各省区的常住人口数量大，贫困人口比例也比较高，青海省和宁夏回族自治区的贫困人口分别占各省（自治区）全部人口的54.8%和48.5%。贫穷问题抑制了黄河流域地区郑焦绿城建设的综合经济发展，黄河流域的绿色发展是联合效应的结果，实现流域内生态环境保护对郑焦绿城建设具有重要意义。

2 基于GIS技术的黄河流域生态环境空间分析

地理信息系统又称为地学信息系统或资源与环境信息系统，与计算机科学、地理环境科学、空间科学、信息科学和管理科学紧密相关。通过对地理信息数据进行分析，可以得到整个空间和地理分布相关的数据，能够从空间角度出发分析地理数据。因此，笔者通过GIS技术，运用生态环境评价模型对黄河流域生态环境保护状况进行分析评价，为黄河流域生态环境可持续发展战略提供依据。

2.1 建立评价指标

在构建生态环境评价模型之前，先要确定黄河流域生态环境评价的指标。选取生态景观多样性指标、植被覆盖指标、湿地保护面积指标、土地盐渍化强度和水资源指标作为生态环境评价模型的评价指标。

生态景观多样性指标可用于评价目标地区生态系统中生态环境多样性的状态，对评价生态环境具有直观的评价效果，采用ShannonWeaver指数表示。设p为i类型的生态在该生态系统中所占面积比重，n为生态类型数量，生态景观多样性指标[H]可表示为：

植被覆盖指标NDVI是生态系统中植被垂直投影面积得到的百分比，是表示一个生态环境中相关生物量等环境状态的一个综合指标。

湿地保护面积指标是评价一个生态系统中气候、水土等环境功能的综合指标。

土地盐渍化强度是评价该生态系统中土地环境退化的程度，是關于地质的评价指标。

水资源指标能够通过该生态系统的水资源流量来判断环境质量的重要指标。

根据指标现状值、最差值与最优值，对指标各项数据进行归一化处理[4]：

式中：C为最后归一化结果;[R]为指标最优值;Rn为指标最差值;[R]为指标现状值。

2.2 构建生态环境评价模型

将上述评价指标作为准则层[5]，结合黄河流域统计数据，构建生态环境评价模型，采用层次分析法对各指标权重进行计算，得到生态环境评价指标权重，如表1所示。

采用层次分析法对生态环境指标进行评价，计算公式如下：

式中：W为第i个指标的权重;S为第i个指标的归一化结果;G为i个指标的标准差。设V为第i个指标的标准值，该项指标的变异系数F计算公式如下：

得出各项指标变异系数如表2所示。

建立判断矩阵用于对层次中的指标之间的关系的影响程度的大小。分析第i个指标中y因子对y因子影响的大小，可将其两两配对进行对比。设k为影响因素J中的a因子与c因子的影响之比，所以影响因素J中的a因子与c因子的判断矩阵A为：

通过主观角度获得指标因子判断矩阵后，为了减少指标数据局限性，对矩阵进行一致性检验。设m为矩阵A的阶数，公式如下：

UI为矩阵A的一致性指标。至此完成生态环境评价模型的构建。

3 郑焦绿城建设的对策建议

社会的可持续发展必须建立在科学技术水平不断攀升、生产技术不断进步、劳动力综合素养大步提高的基础上[6]。自然对经济系统产生负面影响，会直接导致农业产量的下降，能源供应不上来，环境慢慢变差，阻碍我国的经济发展[7]。

3.1 合理安排建设区域，维护原有生态平衡

郑焦城市带作为黄河流域重要的地区，秉承绿色发展理念，在规划期即采用高标准的绿城建设思路，将为黄河流域的生态环境保护起到示范和带动作用。其建设规划应该在保护黄河流域生态环境下开展。在不破坏其原有生态平衡的情况下，加强城市建设脚步，努力建造人与自然和谐共处的绿色生态城市。

3.2 提高工业垃圾的处理能力

要想在维持黄河流域现有生态环境的情况下建设新兴城市，还需要具备较好的后勤保障能力。城市发展建设免不了工业产业力度的提升，这就意味着更多的工业废水、废料的出现，不进行及时处理就会危害现有的生态环境，造成环境污染，使绿色城市建设功亏一篑。因此，需要提高工业垃圾的处理能力，为工业企业建设大型垃圾处理系统，使工业垃圾得到科学有效的处理。

3.3 提高生态环境资源和能源利用效率

放低单位GDP资源的可利用性，在维护黄河流域生态环境的同时，减少郑焦绿城各个区域内环境污染的排放量，建设可持续发展的绿色生态城市。对黄河流域生态环境进行保护能够有效提高郑焦绿城建设地区的社会和经济发展效率。

4 结语

现阶段，黄河流域及周边地区的经济发展水平逐渐提高，城市建设也紧随其后。想要在黄河流域生态环境保护下实现郑焦绿城建设规划，需要在不破坏现有生态平衡情况下，科学合理地规划城市建设。基于GIS技术构建生态环境评价模型，以此为郑焦绿城建设规划提供参考。但由于时间限制，本文还缺乏实地考察分析，在接下来的研究中，将在黄河流域进行实地勘测，为黄河流域附近的城市规划建设提供科学依据。

参考文献：

[1]张敏，刘磊，蓝艳，等.《莱茵河2020年行动计划》实施效果评估结果及《莱茵河2040年行动计划》主要内容：对编制黄河生态环境保护规划的启示[J].四川环境，2020（5）：133-137.

[2]苏建军.黄河流域生态保护和高质量发展背景下甘肃省水生态环境修复治理的思考[J].水利规划与设计，2020（8）：9-11.

[3]赵芳.服务于黄河流域生态保护和高质量发展战略的GIS复合型人才培养模式研究[J].高教学刊，2020（19）：7-11.

[4]苏敬华.崇明生态岛生态环境评价及指标优化分析[J].广东农业科学，2018（10）：165-171.

[5]韦晶，王萍，郭亚敏，等.基于GIS与RS的生态环境质量监测与评价方法探讨：以山东半岛蓝色经济区为例[J].2021（10）：1020-1024.

[6]杜轶，郭青霞，张勇.2种不同算法的水资源生态足迹动态比较分析：以山西省为例[J].水土保持学报，2021（4）：165-171.

[7]刘学周.黄河流域生态环境污染与保护：评《生态环境与黄河文明》[J].人民黄河，2020（11）：174.