孟繁宇，樊庆锌

(哈尔滨工业大学 市政与环境工程学院，哈尔滨 150090)

城市居住用地生态适宜性评价体系研究
——以哈尔滨群力新区为例

孟繁宇，樊庆锌

(哈尔滨工业大学 市政与环境工程学院，哈尔滨 150090)

为了优化城市人居环境，科学判定城市居住用地的生态适宜性，主要研究适应于城市大范围居住区的生态适宜性评价指标体系和方法。根据居住区整体同质、内部异质的特点，建立了两套评价指标体系，并分别采用物元可拓分析法和GIS空间加权叠加分析法，以哈尔滨群力新区为例进行实证研究。物元分析表明群力新区规划建设整体的土地适宜性较好。基于ArcGIS9.2的多因素空间加权叠加分析的结果得到了区域内不同适宜性等级的分布图。通过这两种评价方法的有机结合，优势互补，有利于提高居住区土地适宜性信息的管理水平。

土地生态适宜性评价;城市居住用地;物元可拓分析;GIS

一、引言

据联合国统计预测，到2025年，全世界将有60%的人口居住在占地球表面2%的城市区域内［1］。城市化在带来经济效益的同时也导致了城市人口的激增，从而加剧了城市住房紧张、交通混乱和生活环境的恶化，并对自然支持系统也产生了巨大的生态胁迫［2］。因此，科学地规划城市居住区建设，提高人居环境质量已成为现代城市可持续发展的关键。

联合国1989年开始创立“人居奖”，并于2001年成立了人居环境署，标志着全球人居环境建设进入了崭新的阶段［3］。在我国，吴良墉先生于20世纪90年代初也开展了人居环境的探索研究。随着人居环境研究的深入，城市生态学理论的诞生，人们越来越关注具体居住区的生态宜居性，因此城市居住用地生态适宜性评价逐步发展起来。然而至今，有关评价指标体系、标准的理论研究依然相对缺乏［4］，因此对居住区生态适宜性进行科学合理的评价仍是一项艰巨的工作。

本文以城市复合生态生态系统理论为基础，构建了包含自然、社会、经济多维度的评价指标体系，并针对大范围居住区生态适宜性评价方法上的不完善，提出了“整体内部并行”的研究方法，分别构建整体性指标体系和内部性指标体系，并分别采用物元可拓分析法和GIS空间加权叠加分析法，对哈尔滨市群力新区总体规划进行实证研究，旨在为城市大范围居住区的选址和规划提供科学的依据。

二、城市居住用地生态适宜性评价的理论基础

城市居住区是一个复合生态系，它是由自然、社会、心理等因素构成的多维空间。因此，对其进行适宜性评价研究的基础理论也包括自然科学方面的环境科学、生态学、地质学相关理论;社会经济学方面的可持续发展理论，社会规划理论、需求理论等;以及心理方面的人性理论、美学理论等等。最终形成了居住区的环境多样性理论，具体包括居住区环境中的物种多样性、景观多样性、功能多样性和居民活动空间的多样性［5］，以及社会文明多样性。

因此，科学评价城市居住用地生态适宜性是一个自然科学与社会科学相互作用、和谐融合的过程。其目的是促进人与自然、人工设施与自然环境，人与社会的和谐共处。

三、城市居住用地生态适宜性评价指标体系的研究

科学的城市居住用地生态适宜性评价体系应该是既要涵盖经济、社会、资源和环境的各个方面，又要满足人们评价居住区宜居性的最基本要求。具体体现在评价指标的选取上应能反映居住区是否具有舒适的居住条件、便利的生活设施、便捷的出行条件、健康的环境质量、宜人的自然生态、和谐的人文环境等。本文基于科学性、代表性、系统性、可操作性原则的原则建立指标体系，主要包括以下过程:

(一)指标体系框架的构建

本文采用“降维”的方法建立树形目标层次式的指标体系结构，将城市居住用地适宜性系统分解为自然条件、居住条件、生态环境及社会环境四个子系统。根据子系统的特征选择适宜的评价指标来实现系统整体的适宜性评价。

(二)指标的筛选与优化

具体指标的选择包括指标的初选和筛选。采用综合法、分析法、频度统计法等多种方法尽可能构建“指标可能的全集”。进而从体系的完整性、正确性、可行性入手，对初选指标体系进行筛选检验和结构优化，主要是对整个指标体系的行齐备性和层次“深度、出度”分析，最终建立指标相对的“充分必要集合”，具体见表1。

(三)指标的权重确定

在综合评价模型中，各指标权重的确定是其核心问题。本文采用改进的层次分析法［6］确定各指标权重，具体见表1。

表1 各评价指标的合成权重

(四)指标体系的分级标准

本文有关评价指标的评价标准和作用分值的确定主要依据:已有的国家标准或国际标准;国外具有人居环境良好城市的现状值或国内城市现状值作趋势外推;大气、噪声污染范围通过模型预测的结果作为适宜性标准的参考值;定性指标的定量化主要采用百分制的方法。整体性评价指标的分级标准具体见表2，内部性评价指标的分级标准见表3所示。

表2 整体性评价指标分级标准

四、大范围城市居住用地生态适宜性评价方法的案例研究

(一)研究区域概况

哈尔滨群力新区为《哈尔滨城市总体规划》正式确定的城市居住新区，规划用地面积27.33km2，总建筑规模 32km2，规划可容纳人口为32万，是哈尔滨市城市发展的主要方向。该区域地貌呈现波状起伏平原，河谷、漫滩和湿地，地下水埋藏深而丰富。它紧邻美丽的松花江，为城市的上风上水，自然生态优良，交通四通八达。气候特征为中温带大陆性季风气候，常年主导风向以西南风为主。

(二)整体性指标的物元可拓分析

本文运用可拓学［9－11］的理论和方法，建立物元可拓模型，对城市居住用地选址进行生态适宜性研究。针对上述的指标体系分级标准，根据区域总体规划的基本数据和有关描述，采用专家咨询及现场调查的方式确定了群力新区的各项指标值，如表2所示。

通过模型计算哈尔滨群力新区多指标总关联度最大值为0.231，表明居住用地生态适宜性等级为适宜。分析影响综合关联度较小的限制性因素为区位条件。区位条件对居住区生态适宜性的影响一方面表现在远离城市中心生态环境适宜;另一方面也带来了交通出行拥堵等问题。通过完善区内基础设施可有效缓解区位条 件的不利影响，实现生态适宜性的提高。

表3 各评价指标图层分值

(四)内部性指标基于GIS的适宜性分析

本文选择加权叠加分析方法对群力新区内部性评价指标进行分析，以反映区域内部不同的生态适宜性等级的居住用地的分布情况。

1.工作平台与建立GIS数据库

以ArcGIS9.2为平台，采用群力新区1:10000土地利用现状图，土地利用规划图，地形图等图件资料，建立矢量数据库与属性数据库。

2.土地生态适宜性的综合评价

根据表3所确定的分级标准，在每个评价指标单因子评价图层的影响或服务范围内赋值，同时乘以该指标权重。利用ArcMap叠置分析模块将单项评价结果进行叠加分析，并计算叠加图层的综合得分。采用总分频率曲线法对综合分值作频率统计，见图1。

根据总分频率直方图，分析频率曲线的变化趋势，选择频率曲线中的拐点作为分级界线，删去变化较小的分界点，合并较小的分值区间，并结合研究区的实际情况和居住用地的面积，最终确定分界点，把市居住用地生态适宜性分为四等:

适宜性评价级别区间为:10～40.48;

较适宜性评价级别区间为:0～10;

一般适宜性评价级别区间为:－10～0;

一般不适宜性评价级别区间为:－43.799999～ －10。

图1 城市居住用地生态适宜性评价总分频率图

用不同深浅的颜色将不同级别的生态适宜性用地范围在图中表示出来，并统计每个适宜性级别居住用地的面积，见图2。

图2 不同适宜性级别的居住用地在区域的分布图

分析图2可以得出以下结论:

一是适宜性等级的用地面积占总居住用地面积的22.46%;较适宜占24.18%;一般适宜占22.85%;一般不适宜占 8.51%。

二是区域内适宜的居住用地主要分布在区域西南角、东南角，以及景观带，内河两侧的区域内。适宜性的主要表现是受大气污染源、噪声污染源及河流水域的影响较小，交通条件优越，就学、购物或就医、参与文体活动便利。

三是区域内一般不适宜居住的区域主要分布在由大气污染源、噪声污染源及河流水域共同影响的范围内，以及医院、文体等生活设施的服务范围以外的区域，如区域东北角污水厂、河流、和汽车尾气、交通噪声共同影响的范围内。

五、适宜性评价的反馈建议

结合城市居住用地生态适宜性评价的结果，对居住区用地规划提出反馈性建议是评价研究的重要目的，本文针对案例分析结果提出以下建议，以提高居住区生态适宜性。

第一，重点保护区域环境质量。对于热电厂、污水处理厂等固定污染源的污染防治应严格管理，坚决杜绝污染物的事故排放。对于城市交通噪声的控制可通过控制主要道路车流量、对临街住宅周围加强绿化，设置声屏障等措施来减轻交通噪声对区域声环境的影响。突出特色物种植被、加强区域生态景观设计。目的在于不断提高居住区健康的环境质量、增强物种多样性与景观多样性，进而提高居住区的生态宜居性。

第二，完善生活设施的功能。区域内的基础生活设施分布不均是导致部分居住小区适宜性分值较低的主要因素。建设市级文体中心可增加文体设施的服务范围;建设医疗水平高、医疗服务好的综合医院可提高医疗机构的服务范围。同时在区域内部均匀布置小型文体活动中心和社区医疗卫生所，来满足人们日常生活的简单需求。此外，增加区域内公交车线路和公交车发车频率可削弱公交首末站和普通公交站的差别，保证在区域内任何站点乘车均能便捷、畅通、舒适。最终实现居住区内部功能多样性和居民活动空间的多样性。

第三，突出区域文化建设。居住区宜居性的另一个重要方面是人心理需求的满足，即建设和谐的人文文化，实现社会的公平民主，提升居民生活的幸福感，有利于提高社会文明程度，增加文明多样性。

六、结论与展望

本文从自然环境、社会经济多维度研究了适宜于城市大范围居住用地的生态适宜性评价的体系与方法，采用“整体评价，内部分级”的方法，分别构建评价指标体系和分级标准，使数学模型评价与GIS空间叠加分析两种土地适宜性评价方法有机结合，实现优势互补，提高了评价结果的科学性和时效性，使其更加有效地服务于城市人居住区宜居性的建设与管理，最终实现城市生态宜居的美好愿望。

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［责任编辑 王 春］

Assessment Index System and Method of Urban Dwelling Land Eco－suitability Based on GIS——A Case in Qunli in Harbin

MENG Fan-yu，FAN Qing-xin

(School of Municipal and Environmental Engineering，Harbin Institute of Technology，Harbin 150090，China)

In order to optimize the urban dwelling environment and to determine urban dwelling eco－suitability scientifically，this paper focuses on the systems and methods of eco－suitability assessment for urban large－scale dwelling areas.Two sets of evaluation index systems are established according to characters of regional overall homogeneity and within heterogeneity，and the eco － suitability of Harbin Qunli new district’s general planning is researched for an example using matter element extendable analysis and GIS space weighted stack analysis separately.The result of matter element extendable analysis indicates that the area fits very much for the construction of Qunli district.The result of multi－ factor space weighted stack analysis based on ArcGIS9.2 shows the different fitness level figuration of the same area for construction.This paper indicates that combining these two analyses can make a complementation for each other，and improve management of residential land suitability information.

land－use eco－suitability assessment;urban dwelling land;matter element extendable analysis;GIS

X826

A

1009-1971(2011)05－0087－06

2011－09－15

孟繁宇(1984－)，女，吉林辽源人，博士研究生，从事环境规划与管理研究;樊庆锌(1962－)，男，山东郓城人，副教授，从事环境规划与管理研究。