田雷芳

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濟(jì)源市森林城市建設(shè)綜合評(píng)價(jià)

田雷芳

（河南省林業(yè)調(diào)查規(guī)劃院，鄭州 450045）

以城市森林?jǐn)?shù)量指標(biāo)、結(jié)構(gòu)指標(biāo)、景觀(guān)格局指標(biāo)和生態(tài)功能指標(biāo)4個(gè)復(fù)合指標(biāo)和17個(gè)評(píng)價(jià)因子指標(biāo)構(gòu)建了濟(jì)源市森林城市評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，采用熵值法確定各指標(biāo)權(quán)重，對(duì)濟(jì)源市森林城市建設(shè)進(jìn)行了綜合評(píng)價(jià)。結(jié)果表明，經(jīng)過(guò)連續(xù)多年的森林城市建設(shè)，濟(jì)源市森林城市綜合評(píng)價(jià)指數(shù)呈可持續(xù)發(fā)展?fàn)顟B(tài)；各因子現(xiàn)狀指標(biāo)與標(biāo)準(zhǔn)值差異顯著，因此濟(jì)源市森林城市應(yīng)重視重點(diǎn)因子的建設(shè)。

森林城市；綜合評(píng)價(jià)；熵值法；濟(jì)源市

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展以及城市建設(shè)理念的調(diào)整，人們對(duì)城市生態(tài)環(huán)境及人居環(huán)境的要求越來(lái)越高，建設(shè)森林城市已成為公眾及各級(jí)政府的迫切要求和愿望。當(dāng)前，我國(guó)的森林城市已達(dá)22個(gè)[1]。為了滿(mǎn)足生態(tài)建設(shè)的需要，濟(jì)源市提出以“營(yíng)造和諧環(huán)境、發(fā)展林業(yè)產(chǎn)業(yè)、提升宜居環(huán)境、繁榮生態(tài)文明”為理念，以城鎮(zhèn)森林化、村莊園林化、農(nóng)田林網(wǎng)化、廊道綠色化、森林生態(tài)化為重點(diǎn)，通過(guò)科學(xué)規(guī)劃與建設(shè)，點(diǎn)、線(xiàn)、面相結(jié)合，形成總量適宜、結(jié)構(gòu)合理，與城市發(fā)展規(guī)模及生態(tài)需求相適應(yīng)，建設(shè)生物多樣性、功能完善、景觀(guān)優(yōu)美的森林生態(tài)網(wǎng)絡(luò)體系，并制定了《濟(jì)源市森林城市建設(shè)總體規(guī)劃（2010－2020年）》[2]，旨在把濟(jì)源市打造成可持續(xù)發(fā)展的森林宜居城市。

為了合理評(píng)價(jià)森林城市建設(shè)的質(zhì)量狀態(tài)，采用熵值法確定各指標(biāo)的權(quán)重，以綜合評(píng)價(jià)的方法對(duì)濟(jì)源市森林城市的建設(shè)進(jìn)行評(píng)價(jià)，為森林城市創(chuàng)建定量評(píng)價(jià)提供指導(dǎo)。

1 濟(jì)源市自然概況

濟(jì)源市位于河南省西北部，介于東經(jīng)112°01′~112o46′，北緯34o53′~35o17′之間，總面積2 472 km2。屬暖溫帶大陸性季風(fēng)氣候，四季分明，春季氣溫回升快，多風(fēng)少雨干旱；夏季炎熱，光照充足，降水集中；秋季秋高氣爽；冬季寒冷，干燥少雪；年平均氣溫14.2℃，年平均降水量614.2 mm，多集中在6~9月。年平均日照時(shí)數(shù)為2 044.2 h，年平均日照率為46%，年平均風(fēng)速2.5 m/s。

濟(jì)源市以山地、丘陵地貌為主，山地面積占總面積的67.8%，丘陵占20.4%，平原占11.8%。土壤分為褐土、潮土、水稻土、棕壤共4個(gè)土類(lèi)。

全市林地總面積115 398.52 hm2，占總面積的59.75%，其中，森林面積79 884.79 hm2，灌木林面積17 171.99 hm2，其他林地面積18 311.74 hm2。全市森林覆蓋率42.38%，林木綠化率52.42%。

濟(jì)源市轄5個(gè)街道辦事處、11個(gè)鎮(zhèn)的527個(gè)行政村（其中居民委員會(huì)72個(gè)，村民委員會(huì)455個(gè)），截止2008年底，全市總?cè)丝?8.25萬(wàn)人，其中市鎮(zhèn)人口31萬(wàn)人，鄉(xiāng)村人口37.25萬(wàn)人，城鎮(zhèn)化率達(dá)45%。

2 評(píng)價(jià)指標(biāo)體系及評(píng)價(jià)方法

2.1 指標(biāo)體系構(gòu)建

根據(jù)濟(jì)源市城市森林特點(diǎn)，按照科學(xué)性、系統(tǒng)性、簡(jiǎn)潔性、獨(dú)立性和可操作性的原則[2]，參照國(guó)家森林城市標(biāo)準(zhǔn)[3]，分別測(cè)算指標(biāo)現(xiàn)狀值、規(guī)劃值（2010-2020年）。通過(guò)實(shí)地調(diào)研及其他專(zhuān)題資料及相關(guān)規(guī)劃的數(shù)據(jù)，整理計(jì)算得到評(píng)價(jià)指標(biāo)現(xiàn)狀值。不同階段的評(píng)價(jià)指標(biāo)值，是在現(xiàn)狀值的基礎(chǔ)上，以標(biāo)準(zhǔn)值為基準(zhǔn)，經(jīng)合理計(jì)算而得[2]。

構(gòu)建濟(jì)源市城市森林指標(biāo)體系，主要分為3個(gè)層次：第1層次為綜合指標(biāo)，即對(duì)整個(gè)城市森林的綜合評(píng)價(jià)。第2層是復(fù)合指標(biāo)，由城市森林的數(shù)量、結(jié)構(gòu)、景觀(guān)格局、生態(tài)功能4個(gè)方面的指標(biāo)構(gòu)成。第3層是根據(jù)4個(gè)復(fù)合指標(biāo)的性質(zhì)和特點(diǎn)，再分別劃分出單個(gè)指標(biāo)，共17個(gè)。濟(jì)源市森林城市創(chuàng)建指標(biāo)體系見(jiàn)表1。

表1 濟(jì)源市森林城市綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)

2.2 權(quán)重的確定

熵（Entropy）的概念是德國(guó)物理學(xué)家R·Clausis和L·Boltgman首次提出來(lái)的，后來(lái)美國(guó)數(shù)學(xué)家、控制論及信息論創(chuàng)始人N·Wiener和C·E·Shannon提出了更廣闊的信息熵，現(xiàn)已在工程技術(shù)、社會(huì)經(jīng)濟(jì)等領(lǐng)域得到十分廣泛的應(yīng)用。在信息系統(tǒng)中的信息熵是信息無(wú)序度的度量，信息是系統(tǒng)有序程度的度量，兩者絕對(duì)值相等，符號(hào)相反。信息熵越小，信息的無(wú)序度越低，其信息的效用值越大，指標(biāo)的權(quán)重也越大；反之，信息熵越大，信息的無(wú)序度越高，其信息的效用值越小，指標(biāo)的權(quán)重也越小。據(jù)此性質(zhì)，可應(yīng)用信息熵反映系統(tǒng)信息的有序程度和信息的效用值，進(jìn)行客觀(guān)賦權(quán)，從而做出綜合評(píng)價(jià)[4-5]。用熵值法確定指標(biāo)權(quán)數(shù)的步驟如下：

2.2.1 構(gòu)建原始指標(biāo)數(shù)據(jù)矩陣

假設(shè)有m個(gè)待評(píng)方案，n項(xiàng)評(píng)價(jià)指標(biāo)，形成原始指標(biāo)數(shù)據(jù)矩陣。定義X為“森林城市”狀態(tài)對(duì)應(yīng)于4個(gè)階段狀態(tài)（m＝4）與17個(gè)調(diào)控指標(biāo)（n=17），4個(gè)階段狀態(tài)分別為現(xiàn)狀（2010年）、完善構(gòu)建階段（2015年）、可持續(xù)發(fā)展階段（2020年）和標(biāo)準(zhǔn)階段。構(gòu)成樣本矩陣[X]4×17。

={xij}mxn，0≤i≤m，0≤j≤n，

2.2.2 計(jì)算評(píng)價(jià)指標(biāo)的熵值

將各指標(biāo)進(jìn)行同度量化。定義fij為矩陣X第j項(xiàng)指標(biāo)下第i個(gè)評(píng)價(jià)對(duì)象的指標(biāo)值的比重：

ij=Xij/∑Xij

計(jì)算第j項(xiàng)指標(biāo)的信息熵值。令ej為第j項(xiàng)指標(biāo)的熵值：

j=-k∑fij×1n fij（k=1/1n n）

在這里有0≤ej≤1，對(duì)于1個(gè)信息完全無(wú)序的系統(tǒng)，有序度是0，e=1。

計(jì)算各指標(biāo)的權(quán)重wj：

j=(1-ej)/∑(1-ej)

上式表明，當(dāng)信息熵越小，差異性則越大，則該項(xiàng)指標(biāo)在綜合評(píng)價(jià)中的重要性就越強(qiáng)。

2.3 森林城市評(píng)價(jià)模型

由于各個(gè)指標(biāo)系數(shù)的量綱不同，沒(méi)有可比性不能直接進(jìn)行評(píng)價(jià)。所以用標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)值作為參照系，計(jì)算現(xiàn)狀值和階段性目標(biāo)值對(duì)應(yīng)于標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)的符合程度，并組成新的評(píng)價(jià)指標(biāo)矩陣。假設(shè)Sij為森林城市標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)的指標(biāo)標(biāo)志值，樣本矩陣[X]歸一化后記為[Y]，則：對(duì)效益型指標(biāo)，令ij=Xij/Sij；對(duì)成本型指標(biāo)，令ij=Sij/Xij。經(jīng)過(guò)無(wú)量綱化處理后，樣本矩陣[X]轉(zhuǎn)化為矩陣[Y]={yij}m×n。

森林城市綜合狀況采用綜合狀況指數(shù)來(lái)表示。

=∑wj×yij

濟(jì)源市森林城市建設(shè)規(guī)劃以目前森林城市建設(shè)現(xiàn)狀為基礎(chǔ)，對(duì)未來(lái)時(shí)期森林城市建設(shè)成效進(jìn)行分析和預(yù)測(cè)，確定評(píng)價(jià)森林城市綜合狀態(tài)3個(gè)狀態(tài)指標(biāo)：即標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)指標(biāo)、完善狀態(tài)指標(biāo)、可持續(xù)發(fā)展?fàn)顟B(tài)指標(biāo)。E=1時(shí)為標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)，若E值越大，綜合指數(shù)越高，說(shuō)明“森林城市”越完善，森林城市建設(shè)狀態(tài)越接近于可持續(xù)發(fā)展?fàn)顟B(tài)。

3 結(jié)果與分析

3.1 指標(biāo)權(quán)重結(jié)果

對(duì)原始數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化處理后，利用熵值法計(jì)算各層指標(biāo)的權(quán)重。

由表1計(jì)算的結(jié)果可以看出：

濟(jì)源市森林城市的數(shù)量權(quán)重指標(biāo)為0.3362，所占權(quán)重較大。說(shuō)明濟(jì)源市城市數(shù)量建設(shè)方面還需要進(jìn)一步提高。其中建成區(qū)綠地率、綠化覆蓋率指標(biāo)權(quán)重值相對(duì)較低，說(shuō)明濟(jì)源市城區(qū)綠化覆蓋率較好，城市綠量充足。城市森林覆蓋率，人均公共綠地面積等權(quán)重值較大，因此濟(jì)源市城市森林建設(shè)中要注意公共綠地面積和城市森林覆蓋率方面的建設(shè)。

濟(jì)源市森林城市的結(jié)構(gòu)權(quán)重指標(biāo)0.4227，是4個(gè)指標(biāo)層權(quán)重中最大的指標(biāo)。說(shuō)明濟(jì)源市城市森林結(jié)構(gòu)狀況還有很多不足。其中喬灌木物種豐富度、喬灌草結(jié)合度、自然度3個(gè)指標(biāo)權(quán)重值都較高。說(shuō)明濟(jì)源市森林城市建設(shè)要注意提高樹(shù)種的豐富度，在綠化工程中盡可能多的選用合適的鄉(xiāng)土樹(shù)種和外來(lái)樹(shù)種；在樹(shù)種結(jié)構(gòu)搭配上，要強(qiáng)調(diào)喬灌草的有機(jī)結(jié)合，落葉與常綠樹(shù)種的合理搭配，形成近自然的城市森林群落。

森林城市景觀(guān)格局指標(biāo)體系建設(shè)指標(biāo)為0.1221，是4個(gè)指標(biāo)層中權(quán)重較小的指標(biāo)值。其中城區(qū)森林綠地景觀(guān)多樣性指標(biāo)的權(quán)重最高，說(shuō)明濟(jì)源市整體森林綠地景觀(guān)格局分布不均勻，各種景觀(guān)所占的比例相差較大，景觀(guān)多樣性整體程度有待進(jìn)一步提高。

濟(jì)源市森林城市的生態(tài)功能指標(biāo)0.1190，是所有指標(biāo)層中權(quán)重最小的指標(biāo)。各項(xiàng)生態(tài)功能指標(biāo)中增加相對(duì)濕度指標(biāo)權(quán)重最高，說(shuō)明濟(jì)源市城市森林建設(shè)過(guò)程中森林城市的增濕功能沒(méi)有得到充分的發(fā)揮?？諝赓|(zhì)量達(dá)Ⅱ級(jí)優(yōu)良天數(shù)、城市熱島效應(yīng)程度、城市功能區(qū)噪聲測(cè)點(diǎn)達(dá)標(biāo)率3個(gè)指標(biāo)權(quán)重較小，說(shuō)明當(dāng)前濟(jì)源市城市森林的生態(tài)功能整體狀況較好，在建設(shè)過(guò)程中注意發(fā)揮森林在美化環(huán)境、增加濕度、減噪除塵和人體保健等方面的重要作用，建設(shè)環(huán)境優(yōu)美、自然和諧的森林城市。

3.2 綜合評(píng)價(jià)結(jié)果

通過(guò)計(jì)算濟(jì)源市城市森林建設(shè)的綜合評(píng)價(jià)指數(shù)，得出現(xiàn)狀、完善狀態(tài)、可持續(xù)發(fā)展?fàn)顟B(tài)、標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)的綜合評(píng)價(jià)指數(shù)分別為1.0203、1.1853、1.3739、1.0。見(jiàn)表2。

表2 濟(jì)源市森林城市綜合評(píng)價(jià)結(jié)果

根據(jù)表2的計(jì)算結(jié)果，從建設(shè)時(shí)間進(jìn)度來(lái)看，如能達(dá)到規(guī)劃目標(biāo)，在完善階段綜合指數(shù)提升率為每年0.033，可持續(xù)發(fā)展階段為每年提升0.0377。

從整體上看濟(jì)源市森林城市建設(shè)現(xiàn)狀和規(guī)劃綜合評(píng)價(jià)指數(shù)都大于標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)值，表明濟(jì)源市目前已達(dá)到“國(guó)家城市森林標(biāo)準(zhǔn)”要求的標(biāo)準(zhǔn)值。

從17個(gè)單項(xiàng)指標(biāo)來(lái)看，濟(jì)源市森林城市建設(shè)還存在一些問(wèn)題。在城市森林結(jié)構(gòu)指標(biāo)中，喬灌木物種豐富度的現(xiàn)狀值與標(biāo)準(zhǔn)值有較大的差異，相差58.1%，喬灌草結(jié)合度相差63.2%，喬木樹(shù)種面積比例相差50%，鄉(xiāng)土樹(shù)種比例相差14.2%。城市森林景觀(guān)格局指標(biāo)中城區(qū)森林綠地景觀(guān)破碎度相差19%，景觀(guān)多樣性指數(shù)相差31.3%，均勻性指數(shù)相差26.8%，其中景觀(guān)多樣性指數(shù)現(xiàn)狀值相差最大。森林城市生態(tài)功能指標(biāo)中，增加相對(duì)濕度指標(biāo)相差較大，相差50%。城市熱島效應(yīng)程度相差25%，城市功能區(qū)噪聲測(cè)點(diǎn)達(dá)標(biāo)率相差2.4%。由以上數(shù)據(jù)分析，濟(jì)源市森林城市的建設(shè)首先應(yīng)從城市森林結(jié)構(gòu)的優(yōu)化入手，增加物種的豐富度，構(gòu)建喬灌草結(jié)合的多層次綠地結(jié)構(gòu)，增加喬木種植面積；在景觀(guān)格局方面，要注意增加景觀(guān)的均勻度，豐富景觀(guān)的多樣性；最后要注意采用合理的生態(tài)景觀(guān)模式，加強(qiáng)城市森林生態(tài)功能的建設(shè)，充分發(fā)揮城市森林的生態(tài)效益，最終將濟(jì)源市建設(shè)成為1個(gè)布局合理、功能完備、效益顯著的森林城市。

在17個(gè)因子層指標(biāo)中，權(quán)重超過(guò)0.05的評(píng)價(jià)因子有城市森林覆蓋率（0.1302）、人均公共綠地面積（0.0687）、生態(tài)公益林比例（0.0912）、喬木樹(shù)種面積比例（0.0616）、自然度（0.0952）、喬灌木豐富度（0.1499）、喬灌草結(jié)合度（0.1044）、增加相對(duì)濕度指標(biāo)（0.0607），其中喬灌木物種豐富度指標(biāo)權(quán)重最大。因此在進(jìn)行濟(jì)源市城市森林建設(shè)時(shí)應(yīng)特別注重提高城市森林覆蓋率、建設(shè)城市森林生態(tài)廊道、完善森林生態(tài)網(wǎng)絡(luò)體系建設(shè)等方面工作。

4 結(jié)語(yǔ)

熵值法確定濟(jì)源市4個(gè)指標(biāo)層指標(biāo)按權(quán)重排序依次為，結(jié)構(gòu)指標(biāo)（0.4227）>數(shù)量指標(biāo)（0.3362）>景觀(guān)格局指標(biāo)（0.1221）>生態(tài)功能指標(biāo)（0.1190），表明城市森林景觀(guān)結(jié)構(gòu)指標(biāo)在濟(jì)源市森林城市建設(shè)中的重要性最大。

各調(diào)控指標(biāo)權(quán)重的重要性表明，城市森林覆蓋率、喬灌木物種豐富度、喬灌草結(jié)合度3個(gè)指標(biāo)在各指標(biāo)因子比重中權(quán)重最大，因此，濟(jì)源市城市森林建設(shè)時(shí)應(yīng)特別注重提高城市森林覆蓋率、建設(shè)城市森林生態(tài)廊道、完善森林生態(tài)網(wǎng)絡(luò)體系建設(shè)等方面工作。

濟(jì)源市森林城市經(jīng)過(guò)規(guī)劃（2010-2020）建設(shè)，森林城市建設(shè)水平向完善狀態(tài)和可持續(xù)發(fā)展?fàn)顟B(tài)方面發(fā)展；濟(jì)源市綜合狀況指數(shù)、現(xiàn)狀指數(shù)大于標(biāo)準(zhǔn)指數(shù)，表明濟(jì)源市的基礎(chǔ)條件狀況相對(duì)較好，具備創(chuàng)建國(guó)家森林城市的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)。

濟(jì)源市森林城市建設(shè)還存在一些問(wèn)題。個(gè)別因子現(xiàn)狀發(fā)展水平與標(biāo)準(zhǔn)值差距較大，因此濟(jì)源市城市森林建設(shè)應(yīng)重視系統(tǒng)協(xié)調(diào)性的重點(diǎn)建設(shè)。

[1]李新平，李文龍. 森林城市的研究進(jìn)展[J]. 山西林業(yè)科技，2011，40（2）：33-36.

[2]河南省濟(jì)源市創(chuàng)林辦. 濟(jì)源市森林城市建設(shè)總體規(guī)劃（2010－2020年）[R]. 國(guó)家林業(yè)局調(diào)查規(guī)劃設(shè)計(jì)院、河南省林業(yè)調(diào)查規(guī)劃院，2010.

[3]國(guó)家林業(yè)局. 國(guó)家森林城市評(píng)價(jià)指標(biāo)[J]. 中國(guó)城市林業(yè)，2007，5（3）：7-8.

[4]宋永昌，戚任海，由文輝，等. 生態(tài)城市的指標(biāo)體系與評(píng)價(jià)方法[J]. 城市環(huán)境與城市生態(tài)，1999，12（5）：16.

[5]齊芳燕. 基于熵值法的生態(tài)城市建設(shè)質(zhì)量評(píng)價(jià)[J]. 徐州師范大學(xué)學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版，2010，28（4）：70-74.

Comprehensive Assessment on Forest City Construction of Jiyuan

TIAN Lei-fang

（Henan Provincial Institute of Forest Inventory and Planning , Zhengzhou 450045 , China）

This paper built an evaluation system by four indexes and seventeen levels, which indicated the forest city construction of Jiyuan. Based on the entropy method, the forest city construction of Jiyuan was assessed. The result showed that the comprehensive index of forest city of Jiyuan was sustainable developmentstatus with twenty forest city construction. The current status indexes were remarkable difference compared with standard status. Therefore, key levels should be pay attention to on the construction of forest city in the future.

forest city; comprehensive assessment; entropy method; Jiyuan city

S 731.2

B

1003-2630（2012）01-0011-04

2012-02-25

田雷芳（1979-），女，河南陜縣人，工程師，主要從事林業(yè)工程咨詢(xún)、資源監(jiān)測(cè)工作。E-mail：26309750@qq.com； 聯(lián)系電話(huà)：13937186268.

（責(zé)任編輯：王文彬）