城市生态环境与农村生态环境关系分析

1、城市生态环境与农村生态环境关系分析摘要利用20092013年相关数据，在城市生态环境与农村生态环境耦合协调关系评价指标体系构建的基础上，使用熵权法确定指标权重，同时引入耦合度与耦合协调度模型，定量计算云南城市生态环境与农村生态环境的耦合度与耦合协调度，并结合耦合度阶段与协调度类型划分标准对两者间的耦合协调关系实行定量评价。研究表明：从综合指数看，云南城市生态环境综合指数波动较大，农村生态环境综合指数变化比较平稳，且城市生态环境综合指数增幅小于农村生态环境综合指数增幅; 从耦合度看，云南出现由农村生态环境滞后向城市生态环境滞后的转变，城市生态环境与农村生态环境耦合度经历了从磨合阶段到高水平耦合阶

2、段的变化，两系统间的发展方向越趋有序，关系越趋稳定 ; 从协调度看，云南城市生态环境与农村生态环境协调度呈上升趋势，耦合协调类型从低度协调转变为中度协调并最终表现良好协调的发展态势。关键词城市生态环境; 农村生态环境; 耦合协调度; 云南省1 引言现代社会的发展过程中，资源、人口、经济发展和环境之间的相互依存、相互影响关系日益显著。人口和经济的迅速增长，刺激了对资源的需求，同时也诱发了对资源的不合理开发与利用。工业化和城市化带来了生产力的进步和社会的发展，同时也带来一系列城市污染问题 1。随着农村经济的发展，农村生态环境也面临一系列污染问题。国内当前在生态环境方面的研究多集中于城市或工程项目的

3、生态环境研究，对农村生态环境的研究较少，且多侧重于治理或管理，对农村生态环境评价涉及较少。同时，以城市生态环境评价或农村生态环境评价单方面研究为主，缺少对二者之间协调关系的定量研究24。而城市生态环境与农村生态环境的协调发展对促动城乡协调发展，推动城市文化与农村文化互动发展有着重要意义。鉴于此，我们拟通过构建城市生态环境与农村生态环境耦合协调评价指标体系，使用熵权法确定指标权重，同时引入耦合度与耦合协调度模型，定量计算云南城市生态环境与农村生态环境的耦合度与耦合协调度，并结合耦合度阶段与协调度类型划分标准对两者间的耦合协调关系实行定量评价。云南地处我国西南部，位于北纬 21 9'29&

4、#176; 15',东经97 31' 106° 12',全省土地面积为39. 4万km2改革开放以来，云南城市化水平与工业化水平有了较大提升，城市经济与农村经济均得到较快发展5。在人口和经济迅速增长的同时，对资源的不合理开发与利用随之而来，城市与农村环境污染问题日益突出。在促动城乡协调发展的背景下，有必要对城市生态环境与农村生态环境的协调发展状态实行科学评价，以期在促动云南城乡协调发展与新型城镇化建设中提供决策参考。2 研究方法与数据来源2 1 研究方法2 1 1 数据标准化处理因为城市生态环境与农村生态环境评价指标存有数量级、量纲和正逆指标的差异，所以有必要

5、对指标原始数据实行标准化处理。数据标准化处理的方法主要有总和标准化、标准差标准化、极大值标准化和极差标准化6。本研究采用极差标准化法对原始数据实行标准化处理。因为生态环境指标存有正指标与逆指标的区别，故在用极差标准化法实行数据处理时，对不同性质的正指标和逆指标采用不同的标准化处理方式。具体如公式(1) 和 (2) 所示。式中： x'ij 为第 i 个年份的第j 项指标的标准化数据，maxxij 与minxij 分别为原始指标的最大值与最小值。2 1 2 权重的确定确定指标权重的方法主要有层次分析法(AHP)、德尔菲法 (Delphi) 、变异系数法、主成分分析法、熵权法等。其中，熵权法

6、通过指标信息熵的计算确定指标权重，是一种客观的赋权方法，较好地消除了人为因素对指标权重确定的影响，使得权重的确定具有更高的可靠性7。所以，本文评价指标权重的确定采用熵权法。其计算过程可分解为以下三个部分8:计算标准化处理后各年份指标值占整个研究时段指标值的比值Zij ，具体见公式(3) 。式中： x'ij为第i个年份的第j项指标的标准化数据。计算第j项指标的信息嫡Pj与信息效用值Qj,具体见公式(4)。式中：Pj为第j项指标的信息熵 ;m 为研究年份数;Zij 为标准化处理后各年份指标值占整个研究时段指标值的比值;Qj为第j项指标的信息效用值。计算第j项指标的 权重Wj,具体见公式(5

7、)。式中：Wj为第j项指标的权重;Qj为第j项 指标的信息效用值。2 1 3耦合度模型耦合源于物理学概念，指两个或两个以上的体系或运动形式通过各种相互作用而彼此影响的现象9。本文引入耦合度模型，把城市生态环境与农村生态环境两个系统通过各自的耦合元素相互作用彼此影响的现象定义为城市生态环境与农村生态环境的耦合。通过耦合度的计算，测定要素双方相互作用的强弱水准。耦合度越大，要素之间的发展方向越有序，关系也就越趋于稳定10。耦合度阶段划分如表1 所示11，耦合度计算如公式(6) 所示。式中：u1和u2分别为城市生态环境综合发展水平和农村生态环境综合发展水平 ;x'ij 为第 i 个年份的第j

8、 项指标的标准化数据;Wj 为第 j 项指标的权重;C为耦合度，C6 0, 1。2 1 4耦合协调度模型耦合度只揭示系统间相互作用、相互影响的水准，无法反映城市生态环境与农村生态环境的协调发展状态。所以，引入耦合协调度模型，定量测算云南城市生态环境与农村生态环境的协调发展状态。耦合协调度模型计算如公式(7) 所示，协调度类型划分如表1所示。 式中：D为耦合协调度；T为反映城市生态环境和农村生态环境的综合指数；u1和u2分别为城市生态环境综合发展水平和农村生态环境综合发展水平；口与B为待定系数，是城市生态环 境和农村生态环境对区域发展的贡献水准，我们认为上述两者的贡献度不分彼此，所以取 =8=0

9、. 5 12。2 2 数据来源云南省多年城市生态环境与农村生态环境相关数据均来源于云南统计年鉴(20102014年)。获取以上基础数据后, 建立多年城市生态环境与农村生态环境基础数据库。采用极差标准化法对指标数据实行标准化处理，同时使用熵权法确定指标权重。3 讨论与分析3 1 评价指标体系的构建本文借鉴曹连海、王平等人的研究成果 13， 14，结合云南城市生态环境与农村生态环境发体现状，遵循科学性、综合性、层次性、代表性、可操作性等原则15，选择16项指标构建云南城市生态环境与农村生态环境耦合协调关系评价指标体系 (见表 2)，按照公式(1) 和公式 (2) 对数据实行标准化处理，使用熵权法由

10、公式(3) 、公式 (4) 和公式 (5) 计算指标权重( 见表 2) 。3 2 耦合协调度测度3 2 1 耦合度评价在经标准化处理的基础上，利用熵权法确定的权重，按照公式(6) 分别计算城市生态环境综合指数u1 和农村生态环境综合指数u2,在此基础上计算两者耦合度 C,并结合表1耦合度阶段划分标准，对研究时段内云南城市生态环境与农村生态环境耦合度的阶段实行划分(见表3)。从城市生态环境综合指数u1 的变化能够看出，研究时段内，云南城市生态环境综合指数波动较大，其中2010年为最大值，达0 691， 2011 降至最小值，仅为0 265，之后逐年增加，但增幅小于农村生态环境综合指数增长幅度;

11、农村生态环境综合指数 u2 的变化则比较平稳，呈逐年增长趋势，且增加幅度大于城市生态环境综合指数增长幅度，仅2009年和2010年表现农村生态环境滞后状态，之后时间段，均为城市生态环境滞后状态。耦合度 C在2009年为 0 686，属于磨合阶段，其余年份均大于0 8，属高水平耦合阶段。综上所述，20092013年，云南出现由农村生态环境滞后向城市生态环境滞后的转变; 城市生态环境与农村生态环境耦合度经历了从磨合阶段到高水平耦合阶段的变化，两系统间的发展方向有序，关系也趋于稳定。3 2 2 协调度评价在耦合度计算的基础上，利用公式(7) 计算综合协调度T和耦合协调度D,并结合表1耦合协调度类型划

12、分标准，对 研究时段内云南城市生态环境与农村生态环境协调度类型实行划分(见表3)。从综合协调度T和耦合协调度D的变化能够看出，研究时段内云南城市生态环境与农村生态环境协调度呈上升趋势，耦合协调类型从低度协调转变为中度协调并最终表现良好协调的发展态势。4 结论在城市生态环境与农村生态环境耦合协调关系评价指标体系构建的基础上，使用熵权法确定指标权重，同时引入耦合度模型与耦合协调度模型，定量计算云南城市生态环境与农村生态环境的耦合度与耦合协调度，并结合耦合度阶段与协调度类型划分标准对两者间的耦合协调关系实行定量评价，结论如下：4 1 从综合指数看，云南城市生态环境综合指数波动较大，农村 生态环境综合

13、指数变化比较平稳，且城市生态环境综合指数增幅小于农村生态环境综合指数增幅。4 2 从耦合度看，云南出现由农村生态环境滞后向城市生态环境滞后的转变; 城市生态环境与农村生态环境耦合度经历了从磨合阶段到高水平耦合阶段的变化，两系统间的发展方向越趋有序，关系越趋稳定。4 3 从协调度看，云南城市生态环境与农村生态环境协调度呈上 升趋势，耦合协调类型从低度协调转变为中度协调并最终表现良好协调的发展态势。参考文献1许学强，周一星，宁越敏.城市地理学 M .北京：高等 教育出版社，2009: 3233252高彩玲，高歌，张现文.基于 P-SR模型的郑州生态城 市建设评价J.地域研究与开发，2013, 32

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