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陕西省人居环境适宜性评价

更新时间:2009-03-28

“人口爆炸”的当今社会,适合人类居住并且具有高度适宜性的土地越来越少,人口密度过大、住房紧张房价居高不下,基础设施不配套、城市拥堵等问题是世界上很多国家面临的共同问题.全世界有40%至50%的城市居民居住在贫民窟中.在中国,人口分布不均,资源东西分配不均,基础设施不健全不匹配等问题也随着社会发展显现出来[1-2].在经济科技及人口数量飞速发展的今天人们对于自身生活质量和居住环境的要求也越来越高,人类的生产生活离不开人居环境的影响,对人居环境方面的研究能够指导人口的合理分布,减少资源的不合理运用.

20世纪中期,希腊学者道萨迪亚斯(Doxiadis)第一次提出了有关人居环境的学说——人类聚居学,开启了人类对于自身居住环境的思考[1-3].中国在人居环境的探索也早在历史时期就已经表现出来,比如中国古代“风水学”对于理想人居环境的追求,以及近些年提出的“山水城市”、“生态城市”的理念也无不显示着人们对于人居环境的追求[4-6].人类追求更合理更健康更完善的居住环境从另一方面也是在寻求人类和自然的和谐相处的正当之道,从根本上反映了人地是否和谐.张文忠先生在其文章《人居环境评价方法研究综述》中对人居环境国内外研究状况有了宏观的评价,认为在人居环境研究方面主要集中在环境宜居性[7].环境宜居性不仅表现在自然因子层面,还涉及社会因素方面[8].国内的许多学者还就不同的城市间的人居环境适宜度进行评价分析,得出相关城市的居住适宜度.综合来看,对于人居环境的研究总体上局限于小范围多维度的研究.

本文在基于ArcGIS空间分析技术的基础上,对陕西省人居环境适宜性作出定量分析以求达到人类居住环境的改善和减少对资源的不合理利用[9].为了达到科学合理的预测评判陕西省人居环境现状及发展状况,利用90 m×90 m陕西省DEM栅格数据对陕西省的地形、植被、温湿情况进行数据化分析,得到陕西省人居环境适应性因子模型,从而建立一个人居环境空间评价模型,以求对陕西省人居环境适宜性进行分析[10].

1 研究区概况及数据来源

1.1 研究区概况

陕西省位于中国内陆地区,地处105°29′E~111°15′E,31°42′N~39°35′N之间,陕西省行政区划见图1.全省南北走向,整体地形狭长,地势走向为中间地势低平,南北两端地势较高.地形种类多样,山地、平原、丘陵、高原相间分布,从南到北主要有陕南秦巴山地、关中平原、陕北黄土高原三个大地貌单元.有秦岭山脉和大巴山脉两个主要的山脉.秦岭山脉贯穿陕西东西.陕西省作为黄河流经地以及长江支流的流经地,河流水系众多,主要的河流有渭河、泾河以及秦岭以南的长江水系嘉陵江、汉江、丹江等.

辖境南北气候差异悬殊.陕南地区具有显著北亚热带气候特色降水较多,气候湿润,关中及陕北大部是暖温带气候,陕北北部较干旱.总的特点:全省降水南多北少,即陕南湿润,关中半湿润,陕北半干旱.春季温暖干燥,降水量少,多来自北方的沙尘天气;夏季炎热多雨,降水集中,有伏旱天气;秋季凉爽温和,降水丰富;冬季寒冷干燥,气温低,多大风天气.

2.2.3 温湿指数 温湿指数模型的建立基于陕西省39个气象站点2006—2015年10年间的年温湿指数,通过象元统计对其求平均值,得到陕西省THI数据,通过ArcGIS叠合分析得到陕西省温湿适宜度分区.

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1.2 数据来源

基于ArcGIS软件研究主要通过两个类型的数据来对人居环境进行分析,一是自然因子,即就地形,植被,温湿等限制性因子;二是区域人口分布情况.其中90 m×90 m陕西省DEM、2014年地形植被数据均来源于地理空间数据云(http://www.gscloud.cn/sources).2006—2015年温度、湿度等数据均来自于中国气象数据网(http://data.cma.cn/).2010年陕西省人口分布数据主要来自中华人民国家统计局(http://www.stats.gov.cn/#).

  

图1 陕西省行政区划Fig.1 Administrative divisions of Shaanxi

2 研究方法及过程

2.1 研究方法

研究思路见图2,利用90 m×90 m陕西省DEM对于地形、植被、温湿、水文等限制性因子进行分析.利用陕西省地形栅格数据通过“焦点统计”统计出陕西省的最高海拔和最低海拔,对栅格数据求平均得到陕西省的RDLS指数模型;利用陕西省2014年NDVI栅格数据通过象元统计求取平均后得到LCI指数模型;利用2006—2015年陕西省THI栅格数据通过象元统计求平均后得到陕西省THI指数模型.通过计算因子与人口分布的相关性得到相关因子的权重值,从而建立陕西省人居环境指数模型[11].

  

图2 陕西省人居环境适宜性研究思路Fig.2 The research on the suitability of human settlements in Shaanxi

2.2 研究过程

基于所获取的各项数据,通过ArcGIS软件对数据进行处理获取数据模型.具体过程如下.

2.2.1 地形起伏度 地形起伏度是指某个指定区域内,海拔最高点与海拔最低点的差值,从而描述的是一个区域内地形特征的整体性特征.

地形起伏度计算公式为:

通过算例比对及工程应用结果表明,该方法在求解精度及效率上优于现有的LHS方法,EGRA,IBS方法和LAS方法,能够以较少的仿真样本获得较好的可靠性设计优化解。目前,对Kriging近似之外的其它模型拟合策略正在展开研究,同时,高效的采样方法及模型精度评判准则将是下一步的研究重点。

 

最小值标准化:

  

图3 陕西省人居环境适宜度空间格局Fig.3 The spatial pattern of the suitability of human settlements in Shaanxi

2.2.2 植被指数 利用象元统计对168幅同一地区并且同一坐标系NDVI数据进行平均,以2014年植被平均值作为各栅格的归一化NDVI值.

植被指数的计算公式为:

 

式中:NDVI代表归一化植被指数;NIR为位于近红外波段的遥感通道所得到的反射率;R为位于可见光波段的通道得到的反射率.

刑事立法政策与邻近学科刑法之间的关系密切。刑法是调整犯罪与刑罚的法律规范体系,以刑事法律规范为主体,以法律原则为辅助,属部门法、规范法范畴;而刑事立法政策则是一种高于刑法单一学科的政治考虑,相对于犯罪与刑罚其具有更宏观的战略规划。刑事立法政策的首要目的即为从宏观上指导刑事立法,为刑事立法提供依据。刑事立法政策之于刑法的指导作用是显而易见的,有学者认为刑事立法政策探讨的问题即是,刑法如何制定,以便其能起到最好的实现其保护社会的任务。[3]刑事立法政策决定刑事司法的基本价值取向。可以说,指导刑事立法是刑事立法政策区别于其他刑事政策的“个性价值”与“类别价值”。

 

式中:THI代表温湿指数;T代表月平均温度;f代表月平均相对湿度.最终结果见图2.

2.2.4 人居环境指数模型 根据以上三个指数所得的值,对其加权求值从而得到人居环境指数模型[12]

 

式中:HEI代表人居环境指数,介于0~1之间;RDLS代表标准化的地形起伏度;NDVI代表标准化的植被指数;THI代表标准化的温湿指数.其中αβδ表示为三个指标所附的权重,有各个指标标准化后与人口数据栅格(见图1)做相关分析得到,本文所采用的权重数值借鉴的是封志民等人的研究成果见表1[13-15]. 分别为αβδ赋值为0.32、0.4、0.28.

 

表1 自然因子权重值Tab.1 Weights of natural factors

  

类型地形指数温湿指数植被指数相关性0.61 0.41 0.75权重0.32 0.4 0.28

人居环境指数模型建立过程中,各指数的数据差别很大,所以在具体操作过程中对各指数进行标准化.其中对于地形起伏度进行最小值标准化,对于植被指数进行最大值标准化,对于温湿指数进行中心标准化后再进行最大值标准化[16-19].

标准化后各指数值均在(0,1)之间.鉴于人居环境指数国家标准,所以将各标准化值乘以100,使得其值落在0~100之间.具体标准化公式如下:

教师引导学生通过网络搜索、调查访问、雨样检测等方式,了解桂林酸雨的形成原因、主要成分、pH范围、发生频率等现状,学习酸雨的收集、检测等方法,确定实验使用的模拟酸雨成分和pH。

最大值标准化:

 

式中:RDLS代表地形起伏度;Hmax表示焦点统计中统计类型为最大值的部分;Hmin表示焦点统计中统计类型为最小值的部分.地形起伏度的提取方法主要是通过ArcGIS中的“Spatial Analysis”工具里的“领域分析”得到的,其中领域类型均为默认值,最终结果见图3.

 

生物源于生活,服务于生活.在当前教学中,由于受传统教学模式的影响,生物教学课时安排较为紧张,生物教师很少组织学生参加野外活动、参观生产基地等生物知识类的教学活动.由于高中生物教学缺少色彩,学生只能被动、机械地学习生物,自主性学习兴趣不高涨,难以有效地将生物知识与生活相联系,生物思维得不到有效激发.

教师要从视频、声音与图片等方面出发,确保教学的生动性,在激发学生学习注意力与兴趣的同时来发掘学生的潜能。如学生在学习细胞分裂这一知识时,教师就可以从信息技术入手,将重点知识展示给学生,然后要求学生进行复述。当学生能够复述出内容后,教师还要借助多媒体将细胞的分裂与分化过程展现出来,以此帮助学生解决问题。这种教学方法不仅可以吸引学生的目光,同时也可以保持学生的学习专注度,从而加深了学习的印象。此外,在教学中教师还要找出一些相关的视频来给学生进一步讲解知识,便于学生进行课下学习[1]。

如果XiXm,则

 

如果XiXm,则

 

2)II级区:人居环境指数介于28.66~39.79之间,是人居环境的过渡区域,人居环境自然条件一般,限制性因素较多.主要集中于关中以北和陕北土石低山交界处以及秦巴山区低山及丘陵地带.占地面积约4.576 1万km2,占陕西省总面积的21.79%,是分布最广,涉及地区最多的级区;

另外,学习东部发达省份的经验,在有条件的情况下,由当地政府出资购买服务,号召更多的非政府组织参与社区矫正工作。

在实际研究中主要考虑和选取的是自然因子对人居环境的影响和限制,为了更加明了地展示出人居环境和自然因子的关系,为此,在具体研究过程中以2005年陕西省人口数据和2010年陕西省第六次人口普查数据为基础,对照两年数据计算出2005年到2010年五年间各县区的人口自然增长率,在此基础上和2005年人口数据相乘得到2010年陕西省人口密度分布栅格数据.经过分析,2010年人口分布模拟结果与陕西省人居环境分布基本一致.

中心标准化:

具体计算公式如下:

 

式中:R代表2010年人口密度栅格数据;P2005代表2005年陕西省人口数据;P2010代表2010年陕西省人口数据.

3 结果分析

3.1 陕西省人居环境适宜性空间格局

由图3我们可以看出,陕西省人居环境指数介于11.81~84.61之间,总体分布态势呈现:从东南向西北方向递减,从山地、高原向平原河谷递减,递减过程成层状分布,人居环境指数随着人口密度的增大而增大.考虑到地形特征,人口分布特征,以及自然因子限制,运用聚类分析的方法将陕西省人居环境适宜程度由低到高分为I~V五个等级.

到了汉景帝年间,想要制定箠令,将具体内容交由朝臣商议。丞相刘舍、御史大夫卫绾提出建议:“笞者,箠长五尺,其本大一寸,其竹也,末薄半寸,皆平其节。当笞者笞臀,毋得更人。毕一罪乃更人。”(《汉书·刑法志》)。亦即,笞刑的刑具,长五尺,厚一寸,由竹片制作,末端厚半寸,削平竹节。笞刑击打的部位是受刑者的臀部,中途不得换人。该立法建议经过景帝批准,定为箠令。

采用交叉检验法来测试算法的精度,将每个分类模型的样本分为10份,从中取1份作为测试集,其余9份作为训练集,循环10次使得每份样本都可以作为测试集来测试模型的准确率。

Synthesis, properties and industrial applications of amino acid surfactants 12 5

1)I级区:人居环境指数介于11.81~28.66之间.是人居环境的临界区域,限制性自然因子多,增加了人居环境适宜的成本,主要分布于陕北黄土高原地区,气候干旱降水少,接近沙漠地区,风沙大.占地面积约3.846 6万km2,占陕西省总面积的18.32%;

式中:Iscorei代表某指数的标准化值,譬如地形起伏度的标准化值;Xi代表原始指数的栅格数据,譬如地形起伏度的原始RDLSXmaxXmin分别代表原始指数栅格数据的最大值和最小值;Xm代表栅格中的最适宜值,研究中Xm是取得陕西省DEM分级的中数值.

3)III级区:人居环境指数介于39.79~49.78之间,该区域人居环境指数居中,受到自然因子的影响但并不是影响最大的地区,主要散布于秦岭山地大巴山地区以及关中偏北地区的黄土坮塬地带,占地面积约4.108 5万km2,占陕西省总面积的19.56%;

4)IV级区:人居环境指数介于49.78~59.21之间,是相对于前三级更适于人类居住的地区,自然因子限制性较小,主要分布在V区级的周边地区,主要集中分布的地区在关中地区和陕南地区,也有少部分区域在陕西和山西交界处黄河流经地区集聚.占地面积约4.343 9万km2,占陕西省总面积的20.69%;

5)V级区:人居环境指数介于59.21~84.61之间,是理论上的最佳自然人居环境地区,主要分布在陕南低山丘陵各山间平原的边缘地带以及关中平原与山地相交的过渡地区.这些地带受到自然因子的影响最小,植被覆盖率高,温度湿度居中,地形起伏度较小,在自然条件上最适宜人类居住生活.占地面积约3.597 5万km2,占陕西省总面积的17.13%.

3.2 人居环境的自然限制性和适宜度空间格局

通过对各指数利用ArcGIS中的“区域统计”进行统计后的,对其均值进行提取,得到植被指数、温湿指数、地形起伏度的相关参数,生成陕西省人居环境自然因子评价表格,详见表2.根据该指数将评价值分为5级,分别为理想区、较理想区、一般理想区、不理想区和最不理想区五大区域.

 

表2 人居环境综合自然适宜性及相关因子评价Tab.2 Comprehensive Natural Suitability of human settlements and its related factors

  

相关因子人居环境适宜性等级ⅠⅡⅢⅣⅤ植被指数温湿指数地形起伏度均值评价均值评价均值评价38.743 1植被覆盖率差25.121 1温湿极端16.336 0不理想61.129 7植被覆盖率稀少36.669 7一般8.550 7较理想76.231 1植被一般51.516 2良好11.730 3起伏度较大68.725 6植被覆盖率良好80.897 0温湿平衡9.753 4 82.296 0植被茂盛85.880 0高6.104 8理想

3.2.1 人居环境自然限制性因子Ⅰ、Ⅱ级分析 Ⅰ、Ⅱ级区域主要集中于陕北黄土高原地区和分布零散的土石山地区及秦巴低山地区,地形对于这两级的影响较大,Ⅰ区域最为显著.该地区植被覆盖率低,水热条件差,靠近干旱半干旱区,比邻沙漠,温湿极端,降水集中且植被较少容易形成水土流失滑坡泥石流等自然灾害以及其他次生灾害.在秦巴低山地区温湿及水热条件较陕北地区理想些.在此基础上将Ⅰ级区域划分为最不理想区,Ⅱ级区域划分为不理想区.

3.2.2 人居环境自然限制性因子Ⅲ、Ⅳ级分析 Ⅲ级地区是人居环境一般理想区,该区域广泛分布于关中平原和陕南低山丘陵地带,植被覆盖率相对前两级而言较好,温湿居中,地形起伏度相对较小,腹地宽广.人口密度大,经济条件优越,但由于生产生活造成较严重的环境污染,对人居环境造成了严重影响.Ⅳ级地区是人居环境理想区域,主要分布在Ⅲ级地区外围,植被覆盖率高,温湿平衡,水热条件充足.与此同时地形平缓,错开高污染,人口密度最大地区,是人居环境理想区域.

3.2.3 人居环境自然限制性因子Ⅴ级分析 Ⅴ级地区人居环境最理想区域,该区域分布于关中地区陕南地区广泛的丘陵-平原过渡地区,在地形上平缓,起伏度小.处于亚热带湿润气候区,植被茂盛,处在河流支流广泛分布地带,水资源充沛,温度适宜,自然环境良好,限制性因子少.

宫颈与子宫、乳腺等器官均是雌、孕激素发生生物学效应的靶器官,其功能、代谢和细胞增殖等均受到雌、孕激素的调节和影响。近年来国内外学者的研究报道均证明子宫内膜癌与乳腺癌的治疗及预后与ER、PR的表达状态存在密切的相关性,由此我们推论子宫颈癌的发生、发展和受雌、孕激素影响的其他靶器官一样,是否会受到雌、孕激素的影响? 近年来有学者认为宫颈癌中的AC对雌激素较为敏感,是激素依赖性肿瘤,类似于子宫内膜癌,手术时必须同时切除双侧附件。而目前对AC给予HRT治疗安全性的研究国内外甚少。本研究旨在探讨早期AC患者是否可行手术保留附件及术后给予HRT治疗提供一定的参考依据。

总而言之,受地形因素、植被因素、降水温度等诸多限制性因素影响的陕北地区及关中北部地区是人居环境适宜度最低且分布最广泛的地区.水源不足,地形起伏度较大是其主导限制因子.

4 结论

1)根据人居环境指数分布,陕西省人居环境指数呈层状分布,最不适宜区主要集中在陕北和关中北部;最适宜地区出现在关中地区及陕南地区广泛的丘陵-平原过渡地区.在人居环境分级中,Ⅱ级区域和Ⅳ级区域占地面积最大,分别占陕西省总面积的21.79%和20.69%.

2)根据结果,人居环境指数分布于陕西省人口分布大致相符,但人口最密集地区如西安、咸阳并不是最适宜人口居住的地区,相反,人口密度相对稀疏自然条件较好的周边地区才是最适宜的人居环境.

3)自然限制性因子中地形、温度、降水、植被等对于人居环境影响较大.并且短时期因子分析对于人居环境影响不大.

4)在不考虑人为因素作用下,实际情况应于理论结果相符.在实际情况中各地区人居环境存在差别,应具体问题具体分析.

实际上,他蓄力的时间很短,也就几秒钟的样子,但身体的痛苦和大脑的压力,却让他觉得过了很久很久。他的嘴角开始向外淌血,身体也开始麻木,但终于,他蓄力完成。

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马玲,雷田旺,张翀,李剑
《河南科学》 2018年第04期
《河南科学》2018年第04期文献

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