黄山市生态环境质量评价研究_品牌_

基于遥感的生态环境质量评价

卢维学

【摘要】城市生态环境质量不仅影响着城市生态功能的稳定，而且还影响着城市的可持续发展。“十二五”发展规划期间是安徽省推动生态省建设、提升生态文明重要时期。国民也更加注重生态环境质量。本文利用主成分分析方法对黄山市生态环境质量进行综合评价，有效地构建了黄山市生态环境质量评价指标体系，并对环境治理与改善给出合理建议。

【关键词】生态环境质量；主成分分析；综合评价

0 引言

黄山市是一座美丽的旅游城市，属于亚热带、湿润性季风气候，一般温和多雨，四季分明，环境适宜。近年来，环境破坏现象越来越严重，国家对生态环境保护力度逐渐加大，也取得突出成绩。叶亚平等[1]对中国省域生态环境质量评价指标体系进行了研究，得出了省域生态环境指标体系由环境质量背景、人类对生态环境的影响、人类对生态环境的适宜度需求组成，并分别提出相应的指标体系及评价方法。孙东琪等[2]利用层次分析法对中国及其31个省市区、三大经济带的生态环境质量进行综合评价，分析了其生态环境的变化态势。目前大多数都是针对我国以及省域生态环境系统的研究，而针对于地方市级区域的生态环境系统研究甚少。本文利用主成分分析方法對黄山市生态环境质量进行综合评价，有效地构建了黄山市生态环境质量评价指标体系，并对环境治理与改善给出合理建议。

1 理论基础

假设n个评价对象有n个p维向量，构成n×p阶的数据矩阵X：

通过主成分分析法[3]可以得到的新变量为N1，N2，…，Nm（m≤p），该线性组合表示为：

2 黄山市生态环境质量评价研究

2.1 指标选择与数据处理

分别选取自然环境指标：人均可用水资源量（X1）、人均耕地面积（X2）、C02排放强度（X3）、SO2排放强度（X4）、生活污水处理率（X5）、工业废水排放达标率（X6）、工业废物利用率（X7）、人均公共绿地面积（X8）、居住绿化的覆盖率（X9）。同时，选取黄山市2006年到2016年指标数据进行研究，同时对原始数据进行标准化处理。

2.2 实证分析

2.2.1 适应性检验

对于多层次、多指标城市生态环境质量的评价指标体系，在进行主成分分析，首先进行适应性检验，如：巴特莱特球形检验、KMO检验[4]。结果如下表1所示：

由表1可知，KMO值为0.873，说明该指标数据可以做主成分分析。Bartlett球形测试结果伴随着概率为0.000，小于0.05，因此拒绝Bartlett球形测试，这被认为是非常合适的主成分分析。

2.2.2 计算相关系数矩阵R

初步判定各个指标之间的相关程度。结果见表2：

（3）计算相关系数矩阵R的特征值λi、方差贡献率、累计贡献率，确定主成分个数。

由表3可知，主成分N1、N2、N3的累计贡献率为88.5%，说明这三个主成分足够反映生态环境系统体系绝大部分信息。因此利用N1、N2、N3对黄山市自然生态环境质量进行评价。

（4）计算所选择的主成分所对应的特征向量，写出主成分表达式。

（5）计算生态环境指数。

计算生态环境指数过程中，赋予每一个主成分不同的权值，则令指数计算模型为：I=w1×N1+w2×N2+w3×N3，运用熵权法对各主成分赋权，w1，w2，w3分别为N1、N2、N3的权重。结果如表4。

表4计算得到的生态环境指数存在正、负的情况。这仅代表生态环境某一年生态环境质量所处的相对位置既某一年的生态环境质量状况与近几年来的平均水平的位置关系，以平均水平作为零点，零点以上越远，则相对应的生态环境质量越好；零点以下越远，则相应的生态环境质量越差。