城市化与⽣态环境之关联耦合性分析
2019-10-03
关于廉洁的古诗摘要本⽂以快速城市化的上海市青浦区为对象，应⽤城市化与⽣态环境关联耦合模型，遴选出作⽤于⽣态环境的18项城市化指标和制约城市化的12项⽣态环境指标，计算关联度和耦合度及进⾏它们的时序规律分析，阐明城市化进程中的⽣态环境变化规律。城市化与⽣态环境的关联度和耦合度在1997-2006 年间的时序上均呈现两个阶段，第⼀阶段是城市化与⽣态环境关联度的低位时期，第⼆阶段是关联⾛向紧密时期，表明了城市化与⽣态环境进⼊并⾏发展的轨道。
关键词城市化；⽣态环境；关联度；耦合度；青浦区
中图分类号 F205；X322 ⽂献标识码 A ⽂章编号 1002-2104（2008）06-0174-04
城市化具有多维涵义：⼈⼝迁移、经济发展、空间扩张和⽣活提⾼，它们互相联系、互相促进，经济发展是基础，⼈⼝迁移和地域扩张是表现，⽣活⽔平提⾼是⽬标［1］。城市化开始时需要开拓环境，发展缓慢，继⽽是适应⽣态环境，近似乎直线上升，最后受到瓶颈的限制⽽接近某⼀饱和⽔平，呈S 型增长［2,3］。因此城市化与⽣态环境的耦合作⽤表现在两个⽅⾯：⼈⼝增长、经济发展、能源消耗和交通扩张对⽣态环境产⽣胁迫；⽣态环境⼜通过⼈⼝驱逐、资本排斥、资⾦争夺和政策⼲预对城市发展产⽣约
北京综评
束。依据城市化与⽣态环境交互作⽤的强弱程度，可以将耦合过程划分为低⽔平耦合、拮抗、磨合和⾼⽔平耦合4个阶段［4, 5］。由此，可以把城市化与⽣态环境两个系统通过各⾃元素产⽣相互彼此影响的程度定义为城市―⽣态环境耦合度［6］。⽬前真正从实证⾓度，采⽤科学合理的⽅法，定量分析区域城市化与⽣态环境耦合特点及演变规律的⽂献不多。
本⽂以上海市青浦区为例，利⽤由灰⾊关联度矩阵等构建的评价模型，遴选作⽤于⽣态环境的18项城市化指标和制约城市化的12项⽣态环境指标，计算关联度和耦合度，并进⾏时序（从1997年⾄2006年10年的时间区间）规律分析，阐明城市化进程中的⽣态环境变化规律。
1 城市化与⽣态环境之耦合理论
物理学意义上的耦合是两个（或以上）系统或运动通过各种相互作⽤⽽彼此影响的现象［7］。耦合作⽤决定了系统由⽆序⾛向有序的趋势，即关键在于系统内部序参量之间的协同作⽤，耦合度是反映这种协同作⽤的度量［8］。
1.1 驱动要素
设变量xi ( i= 1, 2, ……, 18) 和yj( j= 1, 2, ……,12)分别为指标体系中的城市化要素和⽣态环境要素，αi和βi为稳定临界点上要素的上下限值。要素xi和yj对城市化―⽣态环境系统的驱动功效表⽰为：
Xi = (xi－βi)/(αi－βi) (Xi具有正驱动功效)
(αi－xi)/(αi－βi) (Xi具有负驱动功效)（1）
驱动要素Xi趋于0时为不发展，趋于1时最好发展［7］。αi和βi确定是模型正确应⽤的关键［9］。对统计数据不完整，但确是⼗分重要的指标要素，其上下限可参照⽣态城市标准，还可参考地区基准年期值、规划年期值、对⽐标准值等。
城市化要素和⽣态环境要素的筛选应遵循科学性、可操作性、完备性、动态性、主成分性和独⽴性等原则。本研究采⽤了专家咨询法［10］，结果见表1。
1.2 耦合度
设X(t)和Y(t)分别为t时刻城市化与⽣态环境的平均驱动要素（Xi和Yj的⼏何平均）。X(t)和Y(t)的协调不仅意味着它们数值较⼤，且它们之间的相对离差⼩，即离差系数CV 越⼩越协调，于是有：
2 城市化与⽣态环境关联耦合分析
2.1 青浦区城市化与⽣态环境关联系数矩阵
收集并查阅1996年⾄2007年青浦区统计年鉴，直接引⽤和经转化计算，获得城市化与⽣态环境要素的关联系数矩阵。2004年关联耦合系数矩阵列于表1。
2.2 关联度计算结果
将表1关联系数予以上⼀层次的简单平均，分别得到了城市化对⽣态环境胁迫的作⽤因素和⽣态环境对城市化约束的反馈因素。
城市化对⽣态环境的胁迫作⽤：直接表现在⼈⼝增长与迁移、经济扩张与推进及地域扩展。青浦区经济和空间城市化对⽣态环境的关联度处于⾼⽔平。在计算得出的城市化18项指标中，对⽣态环境关联度最⼤的前3项要素依次为：第三产业产值⽐重、⼈⼝密度、煤⽓及液化⽓普及率。
⽣态环境要素对城市化的⽀撑和约束：⽣态环境对城市化的关联度达0.676，反映出⽣态条件成为了⽀撑和限制城市化的重要因素。⽣态环境压⼒和⽣态环境保护对城市化关联度分别为0.689 1 和0.717 9，成为制约和反馈⽬前青浦区城市化发展的显现因素，对城市化关联度最⼤的前3项是：建成区绿地覆盖率、⼯业废⽔排放达标率、⼯业固体废物综合利⽤率。
2.3 耦合度计算结果
根据公式(1)，进⾏驱动功效转化，并经式(4)计算得到的1997-2006年耦合度，列于图1。青浦区经济
发展⽬前已经到了较⾼⽔平，2006年⼈均GDP达4.5万元以上。鉴于⼈们的环保意识逐渐加强，环境保护⽰范城区创建成为青浦区近期⽣态环境质量提升的最⾼⽬标，使得城市化对区域⽣态环境压⼒呈现逐步减⼩，城市化与⽣态环境⾛向耦合协调。
2.4 关联度和耦合度的时序性
1995-2006年间的年均关联度列于图1。青浦区确定加快发展经济的战略，在这“张⼒”与“弛⼒”作⽤下，近⼗年来城市化与⽣态环境的总体上⾛向关联。将关联度曲线分成两个阶段：1997-2002年和2003-2006年。第⼀阶段，关联度0.55-0.65，经济快速发展，城市景观变化⼤，但是⽣态环境保护和改善滞后，导致关联程度不⾼。第⼆阶段，关联度0.65-0.82，增加较快，主要是这段时段内，随经济快速发展，对⽣态环境保护和改善的建设投⼊和全⽅位的⽣态环境管理都得到了增强，经济结构改善，引起关联度较快上升。
耦合度曲线也可划分为两个阶段：1997-2002年和2003-2006年，见图1。第⼀阶段，耦合度基本维持不变，0.45-0.55，处于基本失调状态，以景观变化的城市化⽔平造成资源、能源新的制约瓶颈，⽣产、⽣活排泄成为城市发展的屏障。第⼆阶段，耦合度明显上升，0.65-0.80，处于中等协调状态，2001年以来推⾏“三农”及“三个集中”政策，确定旅游城区和⽣态城区为青浦区建设的主要⽬标，⽣态环境通过⾃⾝反馈使其与城市化的协调程度不断加强，⼈地⽭盾缓和。
2.5 关联度与耦合度的内在联系
番茄豆腐汤耦合度是基于城市化与⽣态环境两驱动要素之间的离差性，关联度是各关联系数的简单平均，关联系数则是反映两类响应指标之间的“距离”。因此关联度和耦合度是既有联系⼜有区别。如针对两组数据：(0.2,0.25,0.2)和(0.6,0.65,0.7)，关联度较⾼，耦合度却低；但是对于另外两组数据(0.65,0.7,0.6)和(0.6,0.65,0.7)，关联度较⾼，耦合度也较⾼。
本⽂中计算得到的关联度和耦合度的时序特性显⽰出了较⾼的⼀致性，因此青浦地区的关联耦合是良性关联，正因为良性关联才得到良好的耦合协调性。高阁寺
3 ⼩结
以青浦区为对象，遴选出作⽤于⽣态环境的18项城市化指标和影响城市化的12项⽣态环境指标，并确定了它们的上下限值。
关联度和耦合度均在1997-2006 年间的时序上表现出先失调、后中等协调的发展过程。第⼀阶段城市化与⽣态环境处于从失调向勉强协调的过渡时期，第⼆阶段两者开始协调。关联度与耦合度的时序性基本相同，没有出现明显差异。
参考⽂献（References）
［1］康幕谊. 城市⽣态学与城市环境［M］. 北京：中国计量出版社.1997：345～356.［ Kang Muyi. City Ecology and City Environment［M］. Peijing: Chine Measure Press，1997：345～356.］鸡爪的功效与作用
［2］傅伯杰，刘世梁．⽣态系统综合评价的内容与⽅法［J］.⽣态学报, 2001, 21(11): 1885～1892. ［ Fu Buojie, Liu Shiliang. City Ecology and City Environment［J］. Journal of Chine Ecology， 2001，21(11)：1885～1892.］
［3］宋永昌，由⽂辉，王祥荣. 城市⽣态学［M］. 上海：华东师范⼤学出版社，2000：39～45.［Song Yongchang, You Wenhui, Wang Xiangrong. City Ecology［M］. Shanghai: East China Normal University Press，2000：39～45.］
［4］黄⾦川，⽅创琳. 城市化与⽣态环境交互耦合机制与规律性分析［J］.地理研究，2003，22(2):211～220. ［Huang Jinchuan, Fang Chuanglin. Coupling Mechanism and Pattern between Urbanization and Ecoenvironment［J］. Geography Rearch, 2003, 22(2):211～220.］
［5］杨⽂举，孙海宁. 浅析城市化进程中的⽣态环境问题［J］.⽣态经济，2002(3):31～34.［Yang Wenju，Sun Haining. Brief Analysis of Ecoenvironment during Urbanization ［J］.Ecoeconomics, 2002(3):31～34.］
［6］吴跃明，张之珩，朗东锋.新型环境经济协调度预测模型及应⽤［J］.南京⼤学学报（⾃然科学版），1996：32～37.［Wu Yueming，Zhang Zhihang，Lang Dongfeng.New Predict Model and Application for Coupling Between Environment and Economics［J］. Journal of Nanjing University(Nat Sc), 1996：32～37.］
［7］Thomas B. Fischer. Policy, Plan and Programmed Environmental Asssment in England, Netherlands, and Germany: Practice and Prospects. Environment and Planning B ［J］. Planning and Design (2002)；29:159～172.
［8］⽅创琳，杨⽟梅.城市化与⽣态环境交互耦合系统的基本定律［J］.⼲旱区地理，2006,29(1): 1～8.［Fang Chuanglin，Yang Yuemei. Basic Principle of Conjunction between Urbanization and Ecoenvironment［J］. Geography of Aridity Area，2006, 29(1): 1～8.］
［9］刘耀彬，宋学锋. 城市化与⽣态环境的耦合度及其预测模型研究［J］. 中国矿业⼤学学报，2005, 34(1):91～96.［Liu Yaobin，Song Xuefeng. Study of Coupling Degree and Its Predicting Model Between Urbanization and Ecoenvironment［J］. Journal of Mining University, 2005, 34(1):91～96.］
［10］刘耀彬，宋学锋. 区域城市化与⽣态环境耦合性分析［J］. 中国矿业⼤学学报，2006, 35(2):18
2～187.［［Liu Yaobin，Song Xuefeng. Coupling Analysis of Regional Urbanization and EcoEnvironment［J］. Journal of Mining University, 2006, 35(2):182～187.］
团队歌曲Study on Conjunction and Coupling between Urbanization and
Ecoenvironment
――in Ca of Qingpu District in Shanghai
ZHAO Honglin CHEN Donghui
(College of Environmental Science & Engineering, Donghua University, Shanghai 200051, China)
Abstract In this paper, Qingpu district was taken as a ca study, the appraisal model for coupling urbanization and ecoenvironment was applied for. The model consists of conjunction and coupling degrees, 18 indexes of urbanization acting on ecoenvironment and 12 indexes of ecological environment contracted on urbanization. And with two degrees calculated from 1997 to 2006, the main factors coupling between urbanization and ecoenvironment in Qingpu district were pinked out and analyzed. The curves
can be divided empirically into two stages. In the first stage, the degrees keep the low level, which implies both of urbanization and ecoenvironment being random state, while in the cond stages, they em to be compact linking, which implies both of them going into the path with parallel development.
Key words urbanization; ecoenvironment; conjunction degree; coupling degree; Qingpu district
注：本⽂为⽹友上传，不代表本站观点，与本站⽴场⽆关。
好⽂章需要你的⿎励
你需要服务吗？
提供⼀对⼀服务，获得独家原创范⽂
了解详情
期刊发表服务，轻松见刊
提供论⽂发表指导服务，1~3⽉即可见刊
aero效果
周工作计划表模板
了解详情
被举报⽂档标题：城市化与⽣态环境之关联耦合性分析
被举报⽂档地址：
