城市生態(tài)環(huán)境與農(nóng)村生態(tài)環(huán)境關(guān)系分析

1、城市生態(tài)環(huán)境與農(nóng)村生態(tài)環(huán)境關(guān)系分析摘要利用20092013年相關(guān)數(shù)據(jù)，在城市生態(tài)環(huán)境與農(nóng)村生態(tài)環(huán)境耦合協(xié)調(diào)關(guān)系評價指標(biāo)體系構(gòu)建的基礎(chǔ)上，使用熵權(quán)法確定指標(biāo)權(quán)重，同時引入耦合度與耦合協(xié)調(diào)度模型，定量計算云南城市生態(tài)環(huán)境與農(nóng)村生態(tài)環(huán)境的耦合度與耦合協(xié)調(diào)度，并結(jié)合耦合度階段與協(xié)調(diào)度類型劃分標(biāo)準(zhǔn)對兩者間的耦合協(xié)調(diào)關(guān)系實(shí)行定量評價。研究表明：從綜合指數(shù)看，云南城市生態(tài)環(huán)境綜合指數(shù)波動較大，農(nóng)村生態(tài)環(huán)境綜合指數(shù)變化比較平穩(wěn)，且城市生態(tài)環(huán)境綜合指數(shù)增幅小于農(nóng)村生態(tài)環(huán)境綜合指數(shù)增幅; 從耦合度看，云南出現(xiàn)由農(nóng)村生態(tài)環(huán)境滯后向城市生態(tài)環(huán)境滯后的轉(zhuǎn)變，城市生態(tài)環(huán)境與農(nóng)村生態(tài)環(huán)境耦合度經(jīng)歷了從磨合階段到高水平耦合階

2、段的變化，兩系統(tǒng)間的發(fā)展方向越趨有序，關(guān)系越趨穩(wěn)定 ; 從協(xié)調(diào)度看，云南城市生態(tài)環(huán)境與農(nóng)村生態(tài)環(huán)境協(xié)調(diào)度呈上升趨勢，耦合協(xié)調(diào)類型從低度協(xié)調(diào)轉(zhuǎn)變?yōu)橹卸葏f(xié)調(diào)并最終表現(xiàn)良好協(xié)調(diào)的發(fā)展態(tài)勢。關(guān)鍵詞城市生態(tài)環(huán)境; 農(nóng)村生態(tài)環(huán)境; 耦合協(xié)調(diào)度; 云南省1 引言現(xiàn)代社會的發(fā)展過程中，資源、人口、經(jīng)濟(jì)發(fā)展和環(huán)境之間的相互依存、相互影響關(guān)系日益顯著。人口和經(jīng)濟(jì)的迅速增長，刺激了對資源的需求，同時也誘發(fā)了對資源的不合理開發(fā)與利用。工業(yè)化和城市化帶來了生產(chǎn)力的進(jìn)步和社會的發(fā)展，同時也帶來一系列城市污染問題 1。隨著農(nóng)村經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，農(nóng)村生態(tài)環(huán)境也面臨一系列污染問題。國內(nèi)當(dāng)前在生態(tài)環(huán)境方面的研究多集中于城市或工程項目的

3、生態(tài)環(huán)境研究，對農(nóng)村生態(tài)環(huán)境的研究較少，且多側(cè)重于治理或管理，對農(nóng)村生態(tài)環(huán)境評價涉及較少。同時，以城市生態(tài)環(huán)境評價或農(nóng)村生態(tài)環(huán)境評價單方面研究為主，缺少對二者之間協(xié)調(diào)關(guān)系的定量研究24。而城市生態(tài)環(huán)境與農(nóng)村生態(tài)環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展對促動城鄉(xiāng)協(xié)調(diào)發(fā)展，推動城市文化與農(nóng)村文化互動發(fā)展有著重要意義。鑒于此，我們擬通過構(gòu)建城市生態(tài)環(huán)境與農(nóng)村生態(tài)環(huán)境耦合協(xié)調(diào)評價指標(biāo)體系，使用熵權(quán)法確定指標(biāo)權(quán)重，同時引入耦合度與耦合協(xié)調(diào)度模型，定量計算云南城市生態(tài)環(huán)境與農(nóng)村生態(tài)環(huán)境的耦合度與耦合協(xié)調(diào)度，并結(jié)合耦合度階段與協(xié)調(diào)度類型劃分標(biāo)準(zhǔn)對兩者間的耦合協(xié)調(diào)關(guān)系實(shí)行定量評價。云南地處我國西南部，位于北緯 21 9'29&

4、#176; 15',東經(jīng)97 31' 106° 12',全省土地面積為39. 4萬km2改革開放以來，云南城市化水平與工業(yè)化水平有了較大提升，城市經(jīng)濟(jì)與農(nóng)村經(jīng)濟(jì)均得到較快發(fā)展5。在人口和經(jīng)濟(jì)迅速增長的同時，對資源的不合理開發(fā)與利用隨之而來，城市與農(nóng)村環(huán)境污染問題日益突出。在促動城鄉(xiāng)協(xié)調(diào)發(fā)展的背景下，有必要對城市生態(tài)環(huán)境與農(nóng)村生態(tài)環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展?fàn)顟B(tài)實(shí)行科學(xué)評價，以期在促動云南城鄉(xiāng)協(xié)調(diào)發(fā)展與新型城鎮(zhèn)化建設(shè)中提供決策參考。2 研究方法與數(shù)據(jù)來源2 1 研究方法2 1 1 數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化處理因?yàn)槌鞘猩鷳B(tài)環(huán)境與農(nóng)村生態(tài)環(huán)境評價指標(biāo)存有數(shù)量級、量綱和正逆指標(biāo)的差異，所以有必要

5、對指標(biāo)原始數(shù)據(jù)實(shí)行標(biāo)準(zhǔn)化處理。數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化處理的方法主要有總和標(biāo)準(zhǔn)化、標(biāo)準(zhǔn)差標(biāo)準(zhǔn)化、極大值標(biāo)準(zhǔn)化和極差標(biāo)準(zhǔn)化6。本研究采用極差標(biāo)準(zhǔn)化法對原始數(shù)據(jù)實(shí)行標(biāo)準(zhǔn)化處理。因?yàn)樯鷳B(tài)環(huán)境指標(biāo)存有正指標(biāo)與逆指標(biāo)的區(qū)別，故在用極差標(biāo)準(zhǔn)化法實(shí)行數(shù)據(jù)處理時，對不同性質(zhì)的正指標(biāo)和逆指標(biāo)采用不同的標(biāo)準(zhǔn)化處理方式。具體如公式(1) 和 (2) 所示。式中： x'ij 為第 i 個年份的第j 項指標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)，maxxij 與minxij 分別為原始指標(biāo)的最大值與最小值。2 1 2 權(quán)重的確定確定指標(biāo)權(quán)重的方法主要有層次分析法(AHP)、德爾菲法 (Delphi) 、變異系數(shù)法、主成分分析法、熵權(quán)法等。其中，熵權(quán)法

6、通過指標(biāo)信息熵的計算確定指標(biāo)權(quán)重，是一種客觀的賦權(quán)方法，較好地消除了人為因素對指標(biāo)權(quán)重確定的影響，使得權(quán)重的確定具有更高的可靠性7。所以，本文評價指標(biāo)權(quán)重的確定采用熵權(quán)法。其計算過程可分解為以下三個部分8:計算標(biāo)準(zhǔn)化處理后各年份指標(biāo)值占整個研究時段指標(biāo)值的比值Zij ，具體見公式(3) 。式中： x'ij為第i個年份的第j項指標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)。計算第j項指標(biāo)的信息嫡Pj與信息效用值Qj,具體見公式(4)。式中：Pj為第j項指標(biāo)的信息熵 ;m 為研究年份數(shù);Zij 為標(biāo)準(zhǔn)化處理后各年份指標(biāo)值占整個研究時段指標(biāo)值的比值;Qj為第j項指標(biāo)的信息效用值。計算第j項指標(biāo)的 權(quán)重Wj,具體見公式(5

7、)。式中：Wj為第j項指標(biāo)的權(quán)重;Qj為第j項 指標(biāo)的信息效用值。2 1 3耦合度模型耦合源于物理學(xué)概念，指兩個或兩個以上的體系或運(yùn)動形式通過各種相互作用而彼此影響的現(xiàn)象9。本文引入耦合度模型，把城市生態(tài)環(huán)境與農(nóng)村生態(tài)環(huán)境兩個系統(tǒng)通過各自的耦合元素相互作用彼此影響的現(xiàn)象定義為城市生態(tài)環(huán)境與農(nóng)村生態(tài)環(huán)境的耦合。通過耦合度的計算，測定要素雙方相互作用的強(qiáng)弱水準(zhǔn)。耦合度越大，要素之間的發(fā)展方向越有序，關(guān)系也就越趨于穩(wěn)定10。耦合度階段劃分如表1 所示11，耦合度計算如公式(6) 所示。式中：u1和u2分別為城市生態(tài)環(huán)境綜合發(fā)展水平和農(nóng)村生態(tài)環(huán)境綜合發(fā)展水平 ;x'ij 為第 i 個年份的第j

8、 項指標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù);Wj 為第 j 項指標(biāo)的權(quán)重;C為耦合度，C6 0, 1。2 1 4耦合協(xié)調(diào)度模型耦合度只揭示系統(tǒng)間相互作用、相互影響的水準(zhǔn)，無法反映城市生態(tài)環(huán)境與農(nóng)村生態(tài)環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展?fàn)顟B(tài)。所以，引入耦合協(xié)調(diào)度模型，定量測算云南城市生態(tài)環(huán)境與農(nóng)村生態(tài)環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展?fàn)顟B(tài)。耦合協(xié)調(diào)度模型計算如公式(7) 所示，協(xié)調(diào)度類型劃分如表1所示。 式中：D為耦合協(xié)調(diào)度；T為反映城市生態(tài)環(huán)境和農(nóng)村生態(tài)環(huán)境的綜合指數(shù)；u1和u2分別為城市生態(tài)環(huán)境綜合發(fā)展水平和農(nóng)村生態(tài)環(huán)境綜合發(fā)展水平；口與B為待定系數(shù)，是城市生態(tài)環(huán) 境和農(nóng)村生態(tài)環(huán)境對區(qū)域發(fā)展的貢獻(xiàn)水準(zhǔn)，我們認(rèn)為上述兩者的貢獻(xiàn)度不分彼此，所以取 =8=0

9、. 5 12。2 2 數(shù)據(jù)來源云南省多年城市生態(tài)環(huán)境與農(nóng)村生態(tài)環(huán)境相關(guān)數(shù)據(jù)均來源于云南統(tǒng)計年鑒(20102014年)。獲取以上基礎(chǔ)數(shù)據(jù)后, 建立多年城市生態(tài)環(huán)境與農(nóng)村生態(tài)環(huán)境基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫。采用極差標(biāo)準(zhǔn)化法對指標(biāo)數(shù)據(jù)實(shí)行標(biāo)準(zhǔn)化處理，同時使用熵權(quán)法確定指標(biāo)權(quán)重。3 討論與分析3 1 評價指標(biāo)體系的構(gòu)建本文借鑒曹連海、王平等人的研究成果 13， 14，結(jié)合云南城市生態(tài)環(huán)境與農(nóng)村生態(tài)環(huán)境發(fā)體現(xiàn)狀，遵循科學(xué)性、綜合性、層次性、代表性、可操作性等原則15，選擇16項指標(biāo)構(gòu)建云南城市生態(tài)環(huán)境與農(nóng)村生態(tài)環(huán)境耦合協(xié)調(diào)關(guān)系評價指標(biāo)體系 (見表 2)，按照公式(1) 和公式 (2) 對數(shù)據(jù)實(shí)行標(biāo)準(zhǔn)化處理，使用熵權(quán)法由

10、公式(3) 、公式 (4) 和公式 (5) 計算指標(biāo)權(quán)重( 見表 2) 。3 2 耦合協(xié)調(diào)度測度3 2 1 耦合度評價在經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化處理的基礎(chǔ)上，利用熵權(quán)法確定的權(quán)重，按照公式(6) 分別計算城市生態(tài)環(huán)境綜合指數(shù)u1 和農(nóng)村生態(tài)環(huán)境綜合指數(shù)u2,在此基礎(chǔ)上計算兩者耦合度 C,并結(jié)合表1耦合度階段劃分標(biāo)準(zhǔn)，對研究時段內(nèi)云南城市生態(tài)環(huán)境與農(nóng)村生態(tài)環(huán)境耦合度的階段實(shí)行劃分(見表3)。從城市生態(tài)環(huán)境綜合指數(shù)u1 的變化能夠看出，研究時段內(nèi)，云南城市生態(tài)環(huán)境綜合指數(shù)波動較大，其中2010年為最大值，達(dá)0 691， 2011 降至最小值，僅為0 265，之后逐年增加，但增幅小于農(nóng)村生態(tài)環(huán)境綜合指數(shù)增長幅度;

11、農(nóng)村生態(tài)環(huán)境綜合指數(shù) u2 的變化則比較平穩(wěn)，呈逐年增長趨勢，且增加幅度大于城市生態(tài)環(huán)境綜合指數(shù)增長幅度，僅2009年和2010年表現(xiàn)農(nóng)村生態(tài)環(huán)境滯后狀態(tài)，之后時間段，均為城市生態(tài)環(huán)境滯后狀態(tài)。耦合度 C在2009年為 0 686，屬于磨合階段，其余年份均大于0 8，屬高水平耦合階段。綜上所述，20092013年，云南出現(xiàn)由農(nóng)村生態(tài)環(huán)境滯后向城市生態(tài)環(huán)境滯后的轉(zhuǎn)變; 城市生態(tài)環(huán)境與農(nóng)村生態(tài)環(huán)境耦合度經(jīng)歷了從磨合階段到高水平耦合階段的變化，兩系統(tǒng)間的發(fā)展方向有序，關(guān)系也趨于穩(wěn)定。3 2 2 協(xié)調(diào)度評價在耦合度計算的基礎(chǔ)上，利用公式(7) 計算綜合協(xié)調(diào)度T和耦合協(xié)調(diào)度D,并結(jié)合表1耦合協(xié)調(diào)度類型劃

12、分標(biāo)準(zhǔn)，對 研究時段內(nèi)云南城市生態(tài)環(huán)境與農(nóng)村生態(tài)環(huán)境協(xié)調(diào)度類型實(shí)行劃分(見表3)。從綜合協(xié)調(diào)度T和耦合協(xié)調(diào)度D的變化能夠看出，研究時段內(nèi)云南城市生態(tài)環(huán)境與農(nóng)村生態(tài)環(huán)境協(xié)調(diào)度呈上升趨勢，耦合協(xié)調(diào)類型從低度協(xié)調(diào)轉(zhuǎn)變?yōu)橹卸葏f(xié)調(diào)并最終表現(xiàn)良好協(xié)調(diào)的發(fā)展態(tài)勢。4 結(jié)論在城市生態(tài)環(huán)境與農(nóng)村生態(tài)環(huán)境耦合協(xié)調(diào)關(guān)系評價指標(biāo)體系構(gòu)建的基礎(chǔ)上，使用熵權(quán)法確定指標(biāo)權(quán)重，同時引入耦合度模型與耦合協(xié)調(diào)度模型，定量計算云南城市生態(tài)環(huán)境與農(nóng)村生態(tài)環(huán)境的耦合度與耦合協(xié)調(diào)度，并結(jié)合耦合度階段與協(xié)調(diào)度類型劃分標(biāo)準(zhǔn)對兩者間的耦合協(xié)調(diào)關(guān)系實(shí)行定量評價，結(jié)論如下：4 1 從綜合指數(shù)看，云南城市生態(tài)環(huán)境綜合指數(shù)波動較大，農(nóng)村 生態(tài)環(huán)境綜合

13、指數(shù)變化比較平穩(wěn)，且城市生態(tài)環(huán)境綜合指數(shù)增幅小于農(nóng)村生態(tài)環(huán)境綜合指數(shù)增幅。4 2 從耦合度看，云南出現(xiàn)由農(nóng)村生態(tài)環(huán)境滯后向城市生態(tài)環(huán)境滯后的轉(zhuǎn)變; 城市生態(tài)環(huán)境與農(nóng)村生態(tài)環(huán)境耦合度經(jīng)歷了從磨合階段到高水平耦合階段的變化，兩系統(tǒng)間的發(fā)展方向越趨有序，關(guān)系越趨穩(wěn)定。4 3 從協(xié)調(diào)度看，云南城市生態(tài)環(huán)境與農(nóng)村生態(tài)環(huán)境協(xié)調(diào)度呈上 升趨勢，耦合協(xié)調(diào)類型從低度協(xié)調(diào)轉(zhuǎn)變?yōu)橹卸葏f(xié)調(diào)并最終表現(xiàn)良好協(xié)調(diào)的發(fā)展態(tài)勢。參考文獻(xiàn)1許學(xué)強(qiáng)，周一星，寧越敏.城市地理學(xué) M .北京：高等 教育出版社，2009: 3233252高彩玲，高歌，張現(xiàn)文.基于 P-SR模型的鄭州生態(tài)城 市建設(shè)評價J.地域研究與開發(fā)，2013, 32

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