武汉市城市化与生态和环境综合协调度分析

２０１２年６月

第”卷第２期山东师范大学学报（自然科学版）ＪｏｕｒｎａｌｏｆＳｈａｎｄｏｎｇＮｏｒｍａｌＪａｎ．２０１２ＶｏＩ．２７Ｎｏ．２Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ（ＮａｔｕｒａｌＳｃｉｅｎｃｅ）

武汉市城市化与生态和环境综合协调度分析

席娟张毅一

（华中师范大学城市与环境科学学院，４３００７９，武汉）

摘要在城市化进程中，城市与乍态和环境之问是相互影响、相互制约的统一体，协调＿者的戈系，走牛态城市之路，是实现

城Ｊｆ】健康町持续发展的必然选择．笔者以武’议市为研究区域，利用２０００—２００９年的统计数据，结合武汉市具体情况．构建了城市

化与，Ｅ态和环境协调发展的综合评价指标体系，在此基础上计算ｒ城市化与乍态和环境的综合指数及协调度指数．结果表明：

２０００年以来，武汉市城市化综合水平逐步提高，而生态和环境综合质量‘＾现出明显的阶段忭变化特征．总体来看，武汉市城市化与

生态和环境处Ｆ不协调状态．

关键词武汉市；城市化；生态环境；协凋度

中图分类号Ｆ２０５文献标识码Ａ“：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００１—４７４８．２０１２．０２．０２２

城市化足社会生产力发展的必然结果，是指农业人口转化为非农业人口、农村地域转化为城市地域，农业活动转化为非农业活动的过程。“．改革开放以来，随着经济的快速持续发展，中圈城市也得到了快速发展，城ｆ订化水平从１９７８年的２０％提高到ｒ２００９年的４８％，年均增长０．９３个百分点ｏ。，相比之下，武汉市城市化水平远远高于全国平均水平，从２０００年的５８．８８％提高到２００９年的６５％．

城甫化推动经济快速发展的同时，也给自然环境带来了巨大压力，这种压力主要是由于城市的工业生产、交通运输和日常生活中所消耗自然资源以及排放废弃物的数量超过了自然环境的净化能力而引起的。’４１．城市化进程中的牛态和环境问题一直是学术界关注的课题之一１５Ｊ．如何协调好城市化与城市生态和环境的建设与发展，已成为中国经济社会环境可持续发展的一个紧迫任务．ＳｕｋｏｐｐＨ等。刮利用系统优化和数理建模的思想研究城市发展与其环境演变的交互作用机理；黄金川、方创琳＂１认为城市化与生态和环境之间存在着交互胁迫关系，两者的交互耦合规律为一双指数曲线；车秀珍、尚会城等悼。认为快速的城市化进程、经济增长必将与土地、水及牛态和环境产生冲突，日益短缺的资源条件以及发展中产生的环境问题已成为中国社会和城市发展的制约因素，危及城市的叮持续发展；王新杰、薛东前一１利用协同学理论构建了１５种城市化与生态和环境协调发展模式，并对西安市城市化与生态和环境协调发展的时序性进行了分析；李静、李雪铭等“训认为城巾．化发展与生态和环境的建设与保护是相互依存又相互矛盾的统一体，二者天然存在交互耦合天系，这种互动关系表现为积极和消极两种；宋学锋”“采用系统动力学模型，分析ｒ江苏省城市化与生态和环境的耦合机制及其动态模拟；胡廷兰、何盂常等¨引从城市复合生态系统角度出发，基于供需平衡理论建立ｒ城市生态支持系统瓶颈要素评价方法．这些研究主要是从定性的角度研究城市化与生态和环境之间的协调发展关系，如何定鼍的研究城市化与生态和环境之间的协调发展荚系，对于区域城巾．化进程和健康可持续发展至关重要．笔者在城市化与生态和环境综台水平测度的基础上．确定ｒ城市化与生态和环境协调度等级，对武汉市城市化与生态和环境协调发展进行＿ｒ实证研究，这对于正确理解城市化与生态和环境之间的关系，推进武汉巾．城市化与生态和环境的协凋发展具有一定的借鉴意义．

１研究理论

１．１城市化与生态和环境内涵城市化是人类文明和社会进步的标志，陈明星和陆大道指出仅人口城市化已不能较全面的反映一个地区的城市化水平”…．城市化是一个社会、经济、文化等多种因素综合发展的过程”“，是指人口向城市地区集中和农村地区转变为城市地区的过程，它具有多维涵义，主要包括人口增长、经济发展、窄问扩张和生活水平提高这４个相互联系、相互促进的因素．其中，经济发展是基础，人Ｌ－－Ｉ增长和地域扩张是表现，生活水平提高是最终结果或目标‘”１．

生态环境（生态和环境）是指与生物体相巨作用的资源环境或与生物体进行物质能鼍流动众多因素的集合。”１，它至少包括两个方面，一是人类与生物体赖以生活和生存的自然环境，包括大气．水、空气、土地、能源和资源；二是影响人类、生物的有利和不利的牛态因子．包括生态结构和生态因子相瓦作用的关系．

１．２城市化与生态和环境的关系城Ｉ仃的形成发展与环境条件密切相关，其发展依赖于良好的自然环境，同时也深刻地影

收稿日期：２０１１—１２一０５

ｔ华ｒｌ，帅范大’声中央高校基本科研、№务赀项目资助・＋通讯作者，女，博Ｌ，剐教授．硕Ｉ／１－导』ｌＩｆ．

第２７卷山东师范大学学报（自然科学版）第２期响着自然环境Ⅲ‘１…，城市化一方面对生态和环境产生种种胁迫的压力，但同时也为生态和环境提供着抗压的能力；作为城市化进程的物质载体，城市生态和环境一方面为其提供大量的资源环境要素；但另一方面，由于生态和环境承载能力的有限性。城市生态和环境不可能永续地、无限地支撑、满足城市发展的需求”“．

２数据来源

本研究数据主要来源于武汉市统计年鉴（２００１—２０１０）、湖北省统计年鉴（２００１—２０ＬＯ）、武汉市环境状况公报（２０００—２００９）、武汉市国民经济和社会发展统计公报（２０００—２００９）．

３评价方法与过程

３．１评价技术路线笔者以武汉市为研究区域，利用２０００—２００９年的统计数据，结合武汉市的具体情况，构建了城市化与生态和环境协调发展的综合评价指标体系，在此基础上运用ＡＨＰ确定了城市化水平与生态和环境水平各指标的权重及组合权重，然后基于城市化与生态和环境综合指数及协调发展模型，分别计算了城市化与生态和环境的综合指数及协调度指数，并参考城市化与生态和环境协调度等级划分表，对武汉市的城市化与生态和环境的发展状况进行了归类，最后运用社会统计软件ＳＰＳＳｌ７．０对城市化水平的准则层与生态和环境水平目标层做了相关性分析．

３．２建立评价指标体系笔者从城市化与城市生态和环境交互胁迫的作用机理出发，基于协同学系统分析视角，结合武汉市自然环境特点和社会经济发展状况及指标数据的叮获取性，建立了武汉市城市化与生态和环境协调发展综合评价指标体系（表１）．。

城市化水平指标体系方面，结合文献资

料心ｏ。４・“驯和研究目标，笔者从人口城市

化、经济城市化、社会城市化３个层面９项指

标来反映城市化综合发展水平，其中人口城

市化包括非农业人口数、非农业人口数占总

人口的比重；经济城市化包括人均ＧＤＰ、人

均工业总产值、第三产业总产值；社会城市

化包括每万人大学生数、万人拥有床位数、

社会消费品零售总额、万人拥有公共车辆

数．

生态和环境水平指标体系方面，根据２０

世纪８０年代末经济合作和开发组织

（ＯＥＣＤ）与联合国环境规划署（ＩＪＮＥＰ）共同

提出的生态和环境指标ＰＳＲ概念模型，该

模型从人类与生态和环境系统的相互作用

与影响出发，对生态和环境指标进行组织分

类，具有较强的系统性．压力指标反映人类

活动给生态和环境造成的负荷；状态指标表

征生态和环境质量、自然资源与生态系统的

状况；响应指标表征人类面临生态和环境问

题所采取的对策与措施ⅢＪ．根据ＰＳＲ概念

模型并综合文献资料旧。。４’”驯和研究目标，

笔者从生态和环境状态、生态和环境压力、生态和环境响应３个层面１４项指标建立了反映生态和环境综合发展水平的指标体系，其中生态和环境状态包括人均耕地面积、人均国土面积、人均公共绿地面积、建成区绿化覆盖率等；生态和环境压力包括人均工业废气排放量、人均工业固体废弃物排放量、人均工业废水排放量；生态和环境响应包括工业废水排放达标率、工业废气净化处理率、工业固体废物综合利用率．

３．３构建评价模型

３．３．１数据的标准化处理旧¨由于各项指标的单位不同以及其数值量级间的悬殊差别，为了使数据之间具有可比性，因此表Ｉ城市化与生态和环境综合评价指标体系需对评价指标做无量纲处理即数据的标准化．笔者采用极差标准化公式

ｌ＝ｘｉ—ｍ／Ｍ，一ｍＪ，

最小值；巧代表处理后第』个指标的标准化值，数据的数值范围在［Ｏ一１］之间．８８（１）式中：置为第ｊ个指标的具体数值Ｊ＝ｌ，２，…，／／，代表第，个指标；Ｍｒ、％分别代表不同年份第ｊ个指标属性值的最大值与

第２期席娟，等：武汉市城市化与生态和环境综合协调度分析第２７卷３．３．２权重的确定笔者借助层次分析法（ＡＨＰ），通过对城市化系统和生态环境系统所涉及的复杂要素构建层次结构模型，根据同层不相交，卜层对下层支配原则旧。］．将系统层作为目标层，一级指标作为准则层，将二级指标作为指标层，从而得出一级指标和二级指标对于系统层相应的权苇值．

３．３．３城市化和生态环境综合指数根据总权重与标准化的数据可以计算城市化弓生态和环境综合指数，即计算公式ｍ１为：

ｙ＝∑儿＝∑ｚ＾，

标权重．（２）式中，Ｙ为城市化或生态和环境综合指数；咒为第ｉ个指标的指数；ｚ。为笫ｉ个指标经尤量纲化处理后的数据；￡。为第ｉ个指

３．３．４城市化与生态和环境协调发展模型协调是指系统之问或系统内部渚要素之间和谐一致，配合得当的关系，是描述事物之间良性相互关系的概念∞】．协调度是度量系统之间或系统内部要素之间协调状况好坏的定量指标，通过协调度可以定量判断区域两个系统之间的协调发展程度．为了明确的揭示出武汉市城市化与生态和环境之闱的关系，依据以下协调度计算公式ｂ’求算武汉市城市化与生态和环境协调度．

Ｃｍ＝｛（ｕｌ・屹）／（（ｕｌ＋Ｈ２）（“ｌ４－啦）］｝”，

式中：ｃ。为城市化与生态和环境的涛调度，‰，如分别为城市化与生态和环境的发展

水平，城市化与生态和环境的协调度值在［０—１】之间变动．

３．３．５城市化与生态和环境协调度等级划分为了更清楚地反映武汉市城市化与生态

和环境协嗣发展的程度，笔者将两个系统间的协调度进行等级划分－目前，城市化与城市

生态和环境协调度等级划分尚无统一标准，笔者采用均匀分布函数法确定协调度的等级

划分标准。…．调度等级划分哳凋等级严秀失凋中度失诵轻度失诃

濒Ｉ临失调

勉强西调

初级协调

中级协调

良好协调

优质协调协捌度０—０．１９Ｏ．２０—Ｏ．２９（３）表２城市化与生态和环境协０．３０—０．３９０．４０—０．４９０．５０—０．５９０．６０—０。６９０．７０—０．７９０．８０—０．８９４实证研究４．１研究区概况武汉地处华中腹地，江汉平原东部，长江与汉江交汇处，１１３。４１’ｇ一１１５。０５’Ｅ。２９。５８７Ｎ一３１０２２’Ｎ，是华中地区和长江中游的经济、科技、教育和文化中心，全

ｋｍ２，郊区面积７６３．５１ｋｍ２．２００９年全市常国特大城市和重要的交通枢纽，有四通八达的交通网络，素有“九省通衡”之称．全市土地面积８４６７．１ｌ０，９０—１００ｋｉｎ２，其中，城区面积７７０３．６

住人口９１０万人，农＿ｋ人口２９４．５４万人，非农业人口５４１．ｏｌ万人，地区生产总值达４５６０．６２亿元．全社会固定资产投资３００１．１０亿元，社会消费品零售总额２１６４．０９亿元，城市居民人均町支配收入１８３８５．０２元．

武汉气候属北亚热带季风性湿润气候，常年雨量丰沛、日照充足、四季分明，水系发达，湖泊众多，有“百湖之市”的美誉，长期以来由于大面积的围湖造地、围湖养鱼，和城市化进程的加快，生产、生活用水急剧增加，水域面积大大减小，水污染严重，生物多样性锐减，生态和环境持续恶化．

４．２结果分析

４．２．１城市化与生态和环境综合水平测度结果根据公式（２）得出武汉市２０００—２００９年城市化与生态和环境综合指数（表３．图１）．

表３城市化与生态和环境综合指数

加０＋城市化综合指数＋生态和环境综合指数

瞄８

％６

¨４

毗２

¨０

２０００２００１２００２２００３２００４２００５２００６２００７２００８２００９

一

●

第２７卷山东师范大学学报（自然科学版）第２期

明生态和环境质量有所变化并向好的方向发展．从生态和环境综合指数值来看。２００１年生态和环境综合指数值最低，表明生态和环境质量最差；２００９年生态和环境综合指数值最高，表明生态和环境质量最好．

４．２．２城市化与生态和环境协调度计算结果根据公式（３）得出武汉市２０００－２００９年城市化与生态和环境的协调度指数（表４，图２）

表４城市化与生态环境协调度指数及协调等级＋协调度指数

习厂—～

。。。２０００２００１２００２２００３２００４２００５２００６２００７２００８２００９

图２武汉市城市化与生态和环境综合协调度变化曲线

由表４和图２可以看出，协调度指数旱现出波动性，变幅在０．２８—０．５０之间，且呈现出明显的阶段性特征：第一阶段

（２０００－２００６年），协调度呈上升趋势且增幅较大，从中度失调演变为濒临失调，表明随着武汉市城市化水平的提高，生态和环境状况得到不断改善；第二阶段（２００６—２００９年），协调度处于缓慢下降的状态，表明随着武汉市城市化进程的加快，生态和环境的压力越来越大，生态和环境建设滞后于城市化发展．

４．２．３人口城市化、经济城市化、社会城市化与生态和环境

水平的相关性分析根据公式（２），分别计算出２０００—２００９

年，人口城市化、经济城市化、社会城市化的综合指数，然后运

用社会统计软件ＳＰｓＳｌ７．０依次对人口城市化、经济城市化、

社会城市化综合指数与生态和环境综合指数做相关性分析

（表５）．结果表明：人口城市化、经济城『盯化、社会城市化水平

与生态和环境水平呈显著正相关．＋在０．０５水平（双侧）上显著相关；・・在０．０ｌ水平（双侧）上显著相关．表５人口城市化、经济城市化、社会城市化与生态和环境水平相关性

５结论与讨论

总体来看，武汉市城市化水平与生态和环境水平呈不协调状态．随着经济的持续发展，城市化水平大幅提高是必然趋势，

而城市化快速发展所给生态和环境带来的负冲击是在所难免的，在城市化进程中应执行严格的环境保护政策、加大环保投资及环保技术的更新，最大可能的减少其对生态和环境的负效应，使生态和环境质量保持在较好水平，实现武汉市城市化与生态和环境的协调．

城市是人类社会发展的核心区域，依据武汉市目前的经济发展与环境形势，需要处理好经济增长、社会发展和环境保护

的关系，城市的日丁持续发展需要遵循“资源一产品一再生资源”循环型的物质代谢模式，发展循环经济汹］．

良好的生态和环境是城市发展的摹础，也是生态城市的标志之一．城市化与生态和环境系统建设不仅具有明显的阶段性

特征，而且它们之间的相互作用、相互影响的特点异常明显，所以城市化进程中的生态和环境问题只能靠城市化的充分发展得到解决．

由于资料的有限性，笔者仅选取了武汉市近十年的数据资料，很难全面分析城市化进程中，武汉市城市化与生态和环境

协调发展规律．另外，如能获取武汉市各区数据，町以借助空间分析软件，从空间角度分析城市化与生态和环境的协调发展规律．

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ＴＨＥＡＮＡＬＹＳＩＳＯＦＴＨＥ

ＤＥＧＲＥＥＣＯＭＰＲＥＨＥＮＳＩＶＥＬＥＶＥＬＣＯｏＲＤＩＮＡＴＩｏＮＢＥＴＷＥＥＮＴＨＥＵＲＢＡＮＩＺＡＴＩＯＮＡＮＤ

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ＡｂｓｔｒａｃｔＤｕｒｉｎｇｔｈｅｐｒｏｃｅｓｓｏｆｕｒｂａｎｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ，ｔｈｅｒｅｉｓａｎｉｎｔｅｒａｃｔｉｏｎｂｅｔｗｅｅｎ

ａｎｔ．ｈｅｃｉｔｙａｎｄｅｃｏ—ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ．Ｃｏｏｒｄｉｎａｔｉｎｇｔｈｅｔｗｏｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐａｎｄｄｅｖｅｌｏｐｉｎｇｔｈｅｅｃｏｌｏｇｉｃａｌｃｉｔｙ，ｉｔｉｓ

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２００９ｓｕｒｖｅｙｄａｔａａｎｄｃｏｍｂｉｎｅｄｗｉｔｈｔｈｅａｓｉｎｅｖｉｔａｂｌｅｃｈｏｉｃｅｔｏｓｔｕｄｙｒｅｇｉｏｎ，ｕｓｅｄ２０００—ｃｏｎｓｔｒｕｃｔａｓｐｅｃｉｆｉｃｃｉｒｃｕｍｓｔａｎｃｅｓｏｆＷｕｈａｎｃｉｔｙ，ｔｏｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅｅｖａｌｕａｔｉｏｎｉｎｄｅｘｓｙｓｔｅｍｏｆｕｒｂａｎｉｚａｔｉｏｎａｎｄｅｃｏ—ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ，ｏｎｔｈｅｂａｓｉｓｏｆｃａｌｃｕｌａｔｉｎｇｔｈｅｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅｉｎｄｉｃｅｓａｎｄｃｏｏｒｄｉｎａｔｉｏｎｄｅｇｒｅｅｉｎｄｉｃｅｓｏｆｔｈｅｕｒｂａｎｉｚａｔｉｏｎａｎｄｅｅｏ—ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｓｉｎｃｅ２０００，Ｗｕｈａｎｈａｓｈａｄａｇｒａｄｕａｌｇｒｏｗｔｈｉｎｔｈｅｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅｌｅｖｅｌｏｆｕｒｂａｎｉｚａｔｉｏｎ．Ｈｏｗｅｖｅｒ，ｔｈｅｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅ

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武汉市城市化与生态和环境综合协调度分析作者：

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年，卷(期)：席娟， 张毅， Xi Juan， Zhang Yi华中师范大学城市与环境科学学院 430079 武汉山东师范大学学报（自然科学版）Journal of Shandong Normal University(Natural Science)2012,27(2)

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