人居环境是人类进行生活、工作和社交等活动的基本空间[1]。吴良镛[2]认为人居环境是由自然、社会、人类、居住、支撑网络等5项系统基础演变而来。城市人居环境的可持续发展是现代城市建设和发展的最终目标[3]。改革开放以来,随着城市化进程的快速推进,环境污染、生态恶化、交通拥挤等一系列城市问题日益尖锐,城市居民的生活品质与居住环境不断恶化。与此同时,随着人们经济收入的增加、环保意识的提高,城市人居环境越来越受到关注。现阶段,对人居环境适宜性没有统一的评价标准,国内外已有超过10个评价体系[4],其侧重点各有不同。Mourati-dis等[5]从公共交通、城市中心通达性和土地混合利用方面评估城市人居环境适宜性。顾文选等[6]提出从社会文明、经济富裕、环境优美、资源承载、生活便利和公共安全6个方面评价是否宜居。张文忠[7]则从安全性、环境健康性、生活方便性、出行便利性和居住舒适性5个方面研究人居环境适宜性。从研究区域上看,人居环境适宜性评价多以省域、流域和市域为主[8-10],但少有区县尺度的相关研究。文章以张店城区为研究样本,从生态质量、生活品质、社会响应等3个角度选取9个指标对张店城区进行人居环境适宜性评价,为地区内城市人居环境建设提供数据支持。1研究方法1.1数据来源及预处理数据来源及用途如表1所示。10.19301/j.cnki.zncs.2023.03.023.T001表1数据来源及用途数据名称数据来源处理方式数据用途landsat 8遥感地理空间数据云目视解译、波段计算(像元二分法)、温度反演(大气校正法)城区面提取、计算植被覆盖度、计算地表温度污染源排放天地图核密度分析计算大气污染物排放强度公交站点高德地图核密度分析计算公交站点核密度购物点百度地图核密度分析计算购物点核密度综合医院点bigemap欧式距离分析获取医护设施服务半径小学点arcgisoline欧式距离分析获取教育设施服务半径房价贝壳找房克里金插值得到住宅价格分布人口热力图源百度地图核密度分析计算人口密度数据选用遥感数据和POI(兴趣点)数据。遥感数据主要用于植被覆盖度计算、地表温度计算和城区面矢量化。POI数据获取方式为百度地图、高德地图等,主要用于社会响应、生活质量的指标计算。1.2研究区概况张店城区示意图如图1所示。10.19301/j.cnki.zncs.2023.03.023.F001图1张店城区示意图张店城区为淄博市经济、行政、文化中心,117°57′E~118°11′E,36°42′N~36°53′N。文章根据青济高速和昌国路将张店城区划分3部分,分别为青济高速以北的北城区、青济高速和昌国路之间的中心城区以及昌国路以南的南城区。2适宜性评价方法系统层分别为生态质量、交通便利度、服务设施共享率,包含9个指标层。各指标权重通过AHP层次分析法获得,利用GIS软件对9个指标层进行标准化处理,利用权值法计算人居环境质量指数。EQI=∑i=1nIi×wi (1)式中:EQI——人居环境质量指数;Ii和wi——第i个指标的归一化值和权重;n——指标数量。由于指标层评价指标具有不同的量纲,采用极差标准化法对各项原始指标进行标准化处理,其中C1、C4、C5、C7、C8、C9为正向指标,C2、C3、C6、C7为负向指标。正向指标计算:Xij=(Xmax-Xij)(Xmax-Xmin) (2)负向指标计算:Xij=(Xij-Xnin)(Xmax-Xmin) (3)式中:Xij——i系统层j指标的原始数值;xij——Xij标准化之后的数值;Xmin和Xmax——各指标的最大值和最小值。指标和权重如表2所示。10.19301/j.cnki.zncs.2023.03.023.T002表2指标和权重系统层权重指标层权重生态质量0.365植被覆盖度C10.143大气污染物排放强度C20.123热岛效应C30.099社会响应0.300人口密度C40.177住宅价格C50.123生活品质0.335教育设施服务半径C60.105医护设施服务半径C70.066购物点核密度C80.079公交站点核密度C90.0853结果与分析3.1人居环境适宜性评价等级区间如表3所示。10.19301/j.cnki.zncs.2023.03.023.T003表3等级区间评价项目低适宜中适宜高适宜很高适宜人居环境适宜性0.279~0.3770.377~0.4580.458~0.5450.545~0.735生态质量0.170~0.4580.458~0.5850.585~0.7000.700~0.942生活品质0.089~0.4000.400~0.5560.556~0.7120.712~0.932社会响应0.020~0.1040.104~0.1980.198~0.3300.330~0.701张店城区统计结果如图2所示。图2张店城区统计结果10.19301/j.cnki.zncs.2023.03.023.F2a110.19301/j.cnki.zncs.2023.03.023.F2a210.19301/j.cnki.zncs.2023.03.023.F2a310.19301/j.cnki.zncs.2023.03.023.F2a4采用自然间断点法将人居环境适宜性和系统层中的生态质量、生活品质、社会响应分为4个等级,分别为低适宜、中适宜、高适宜、很高适宜。人居环境适宜性统计如表4所示。10.19301/j.cnki.zncs.2023.03.023.T004表4人居环境适宜性统计项目低适宜区中适宜区高适宜区很高适宜区北城区面积/km23.8815.0612.720.56占比/%12.0446.7439.481.74中心城区面积/km25.8423.1241.7638.03占比/%5.3721.2038.4734.96南城区面积/km229.7630.1411.100.60占比/%41.5642.0915.500.85注:某适宜区与适宜区面积总和的比值,即适宜区占比。张店城区人居环境适宜性在0.279~0.735之间,平均适宜性为0.459。对三城区的人居环境适宜性进行NPar检验,渐进显著性小于0.01,说明三城区间人居环境适宜性存在明显差异。由图2可知,对人居环境适宜性由高至低排序,依次为中心城区、北城区、南城区。由表4可知,张店城区以中、高适宜区为主,面积约为133.93 km2,占张店城区总面积的63.00%。北城区以中、高适宜区为主,中、高适宜区共占北城区总面积的86.22%;中心城区中73.43%的区域为高适宜区和很高适宜区;南城区以中、低适宜区为主,总面积占比为83.65%。人居环境适宜性分布如图3所示。10.19301/j.cnki.zncs.2023.03.023.F003图3人居环境适宜性分布由图3可知,张店城区人居环境适宜性由中心向四周逐渐减低,呈现辐射状。很高适宜区主要集中在中心城区中部,高适宜区分布在很高适宜区的四周,中适宜区分布在南城区西部、中心城区东部、北城区大部,低适宜区主要分布在南城区西部。(1)很高适宜区,生活品质高,社会响应强烈,工业废气影响较弱,但植被破坏情况相对严重。很高适宜区的平均植被覆盖度为0.50,略低于城区平均水平0.51,与适宜的人居环境不相符,区域内限制人居环境适宜性进一步发展的主要因素为植被覆盖情况。(2)高适宜区的东南部,主要限制因素为生态质量。高适宜区受大气污染物排放强度的影响,生态环境略差。高适宜区的西部,主要限制因素为生活质量。此地区公交站点较为稀疏,交通条件略差。高适宜区的东部,主要限制因素为社会响应。此地区人口密度、房价均较低,居住倾向较弱。(3)中适宜区的南部,人居环境适宜性的主要限制因素为生态质量。中适宜区的中部,人居环境适宜性的主要限制因素为社会响应。中适宜区的北部,生活质量为人居环境适宜性的主要限制因素。(4)低适宜区主要以工业区为主,但夹杂居民区。区域内人口稀疏、房价较低,居住倾向弱,社会响应较差。植被覆盖率低,热岛效应强烈,受工业废气影响严重,生态质量较差。3.2单因子评价3.2.1生态质量生态质量是指一定时间或空间范围内生态系统的总体或部分生态因子的组合对人类生存及社会经济持续发展的适宜程度。生态质量分布如图4所示。生态质量整体趋势为西北高,东南低,主要由大气污染物排放强度的空间分布决定,而生态质量的细节区别由植被覆盖度和热岛效应决定。植被覆盖度分别以南城区、中心城区的中部为中心,向外逐渐升高;中心城区、北城区和南城区的热岛效应分别为0.376、0.380和0.397,南城区明显高于北城区和中心城区;大气污染物排放情况整体呈现集群分布,并以南城区的中心向外逐渐减弱。图4生态质量分布10.19301/j.cnki.zncs.2023.03.023.F4a110.19301/j.cnki.zncs.2023.03.023.F4a23.2.2社会响应人居环境适宜性的社会响应指人们对居住环境的偏好。人口密度主要反映人口分布现状,房价分布反映人们居住倾向,两者从不同角度表现出人们对人居环境适宜性的社会响应。社会响应分布如图5所示,张店城区的社会响应在0.020~0.701之间,平均社会响应为0.155,并以城区中西部为中心向外逐渐减弱。人口大于10 000 人/km2的地区以7.49%的面积占有40.18%的人口,人口聚集现象十分明显;中心城区西部和东部的平均房价指数分别为0.483和0.220,西部房价远高于东部房价。北城区房价的方差为0.061,远低于城区整体方差0.155,因此北城区房价内部差别不大。在南城区,房价从西北到东南逐渐降低。10.19301/j.cnki.zncs.2023.03.023.F005图5社会响应分布3.2.3生活品质生活质量又被称为生存质量或生命质量,是全面评价生活优劣的概念,通常指社会政策与计划发展的一种结果。生活品质分布如图6所示,张店城区的生活品质在0.089~0.932之间,平均值为0.578。生活品质在总体上呈现中间高,四周低的趋势,且在东西方向变化相对剧烈,南北方向变化相对缓和。中心城区、南城区和北城区的教育便捷性分别为0.747、0.694和0.668;根据医疗便捷性高低将张店城区分为2类,分别为医疗便捷的中心城区、南城区西部、北城区东部和医疗不便捷的南城区东部、北城区西部;公交便利度以中心城区的中部向外逐渐降低,且中心城区交通便利度远高于南城区和北城区,南城区和北城区之间的交通便利度相差不大;购物便捷性在中心城区呈中间较高,东西低的趋势,在南城区呈北高南低趋势,在北城区,从西向东依次为低高低高,相间分布。10.19301/j.cnki.zncs.2023.03.023.F006图6生活品质分布4结语张店城区以中、高适宜区为主,总面积约为134 km2,占张店城区总面积的63%。各城区间的人居环境适宜性差别较大。北城区以中、高适宜为主,中心城区以高、很高适宜为主,南城区以中、低适宜为主。与此同时,生态质量、生活品质和社会响应的空间分布也存在较大差异。生态质量分布呈现出西北高,东南低的趋势;生活品质分布整体上呈现中间高,四周低的趋势,且东西方向变化相对剧烈,南北方向变化相对缓和;社会响应以张店城区中西部为中心向外逐渐减弱。在张店城区,不同地区人居环境适宜性主导制约因素不同。在很高适宜区,制约因素主要为植被覆盖度;在高适宜区的东南部,主要限制因素为大气污染物排放强度。在高适宜区的西部,公交站点较为稀疏,主要限制因素为交通条件。在高适宜区的东北部,人口密度较低,房价较低,人们居住倾向较弱,主要限制因素为社会响应;在中适宜区的南部,人居环境适宜性的主要限制因素为生态质量。在中适宜区的中部,人居环境适宜性的主要限制因素为社会响应。中适宜区的北部,生活质量为人居环境适宜性的主要限制因素;在低适宜区,生态质量、生活品质和社会响应均为限制因素。

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