一种地区协同度评价方法、终端设备及存储介质与流程

专利2022-05-09  32


本发明涉及环境评价领域,尤其涉及一种地区协同度评价方法、终端设备及存储介质。



背景技术:

生态基础设施是保持、改善和增加生态系统服务的一系列条件与过程,确保城市居民获得源源不断的生态系统服务。已有研究表明,生态基础设施可以提高区域生态系统服务能力,保障人居生活环境品质。例如,城市森林可以净化空气、固碳、降低温度以及提高城市景观美感,绿色屋顶的建设可以降低建筑能耗以及地表温度。同时,生态系统服务与城镇化存在明显相关关系。良好的生态基础设施能够改善地区的生态环境,为地区朝“科技、生态、宜居、智能”方向发展提供保障。因此,预测与分析生态基础设施建设与城市发展的协同关系,可以为今后各地区的规划布局与管理、绿色高质量发展提供科学依据。



技术实现要素:

为了解决上述问题,本发明提出了一种地区协同度评价方法、终端设备及存储介质。

具体方案如下:

一种地区协同度评价方法,包括以下步骤:

s1:确定待评价地区的预分析年度;

s2:构建城市发展子系统指标和生态基础设施子系统指标,并确定在各预分析年度下各指标的值;

s3:通过熵权法确定各指标的权重;

s4:构建生态基础设施建设与城市发展协同度评价模型:

ti=α×f1 β×f2

式中,fi1表示第i年度城市发展子系统指标的综合评价指数,fi2表示第i年度生态基础设施子系统指标的综合评价指数,j和p分别表示城市发展子系统指标和生态基础设施子系统指标的指标序号,k和q分别表示城市发展子系统指标和生态基础设施子系统指标的指标总数,wj表示第j项城市发展子系统指标的权重,wp表示第p项生态基础设施子系统指标的权重,yij表示第i年度第j项城市发展子系统指标的值,yip表示第i年度第p项生态基础设施子系统指标的值,ci表示第i年度的耦合度,α和β均表示调节系数,ti表示第i年度的系统综合评价指数,di表示第i年度的协同度;

s5:根据生态基础设施建设与城市发展协同度评价模型、各指标的值和指标权重,确定协同度。

进一步的,待评价地区的预分析年度根据待评价地区的地区规划文件中的时间节点确定。

进一步的,生态基础设施子系统指标包括采用形态学空间格局分析方法得到的7类景观占比和生态基础设施占比。

进一步的,城市发展子系统指标从人口、经济、产业、城镇化4个维度构建。

进一步的,生态基础设施子系统指标的确定方法为:根据地区规划文件对国土空间中的生态基础设施进行识别,确定待评价地区在预分析年度的生态基础设施分布情况,并采用形态学空间格局分析模型分析景观结构。

一种地区协同度评价终端设备,包括处理器、存储器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序时实现本发明实施例上述的方法的步骤。

一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现本发明实施例上述的方法的步骤。

本发明采用如上技术方案,构建了生态基础设施与城市发展评价指标体系,结合相关权威规划文件以及地区类比法,对预分析年度的生态基础设施与城市发展情况进行初步预测,进而采用协同度评价模型对生态基础设施与城市发展耦合系统协同度进行分析,得出两个子系统协同发展的变化趋势,为新城建设中生态基础设施与城市发展的协同性研究打下基础。

附图说明

图1所示为本发明实施例一的流程图。

图2所示为该实施例中生态基础设施分布情况预测图。

具体实施方式

为进一步说明各实施例,本发明提供有附图。这些附图为本发明揭露内容的一部分,其主要用以说明实施例,并可配合说明书的相关描述来解释实施例的运作原理。配合参考这些内容,本领域普通技术人员应能理解其他可能的实施方式以及本发明的优点。

现结合附图和具体实施方式对本发明进一步说明。

实施例一:

本发明实施例以某新区为例,提供了一种地区生态基础设施建设与城市发展协同度评价方法,如图1所示,所述方法包括以下步骤:

s1:确定待评价地区的预分析年度。

根据该新区的规划综合指出该新区建设的3个重要时间节点:(1)近期:2025年,启动区高品质宜居宜业城区雏形初步显现;(2)中期:2035年,起步区及新区基本建成;(3)远期:本世纪中叶,将该新区建设成为“人类发展史上的典范城市”,并且与周边区域协调发展。该实施例中亦采用这3个重要时间节点作为预分析年度进行分析。

s2:构建城市发展子系统指标和生态基础设施子系统指标,并确定在各预分析年度下各指标的值。

如表1所示(其中:a表示生态基础设施与该新区城市发展耦合系统评价指标;x表示生态基础设施子系统指标;y表示城市发展子系统指标。),该实施例中生态基础设施子系统指标包括采用形态学空间格局分析(mspa)方法得到的7类景观占比和生态基础设施占比,城市发展子系统指标从人口、经济、产业、城镇化4个维度构建。

表1

(1)生态基础设施子系统指标

基于该新区土地利用现状,结合该新区的地区规划文件以及地区规划文件内的相应规划示意图,将国土空间中生态基础设施(包括蓝色基础设施和绿色基础设施)进行识别,对该新区2025、2035和2050年生态基础设施分布情况进行初步确定,如图2所示,并采用mspa模型分析景观结构。

该实施例中将生态基础设施作为前景,其他用地作为背景,利用guidos软件中八邻域法对数据进行形态学空间格局分析得到生态基础设施的7类景观类型。

(2)城市发展子系统指标

该实施例中城市发展子系统指标的计算方法如下:

人口密度(y1):已知该新区预估总人口数,则人口密度=总人口数/总面积。

人口增长率(y2):根据人口总量拟合出人口增长曲线,计算得出人口增长率。

人均gdp(y3):人均gdp=gdp/总人口数。

第一、二、三产业占地区生产总值比重(y4y5y6):该新区的规划纲要指出,该新区作为北京非首都功能疏解集中承载地和高端高新产业聚集区,产业发展重点为新一代信息技术产业、现代生命科学和生物技术产业、新材料产业、高端现代服务业、绿色生态农业。因此,该新区的产业结构演进特征应与北京有某种程度的相似性。以北京1990年的产业结构水平为基础,设定该新区产业结构在未来以北京产业结构演进的速度进行结构调整。

城镇化率(y7):假设该新区设立以后,农村人口仍按2010-2015年该新区农村人口下降速率减少,而新涌入人口为城镇人口。

建设用地比例(y8):根据规划,2050年该新区的规划纲要中规划建设用地比例30%。

s3:通过熵权法确定各指标的权重。

该实施例中最终确定的权重如表1所示。

s4:构建生态基础设施建设与城市发展协同度评价模型。

由于生态基础设施建设与城市发展作为两个系统相互影响、相互制约,采用协同度来进行衡量可以反映区域生态基础设施与城市发展子系统之间各要素相互作用的协同程度。据此,该实施例中构建的生态基础设施建设与城市发展协同度评价模型如下:

ti=α×f1 β×f2

式中,fi1表示第i年度城市发展子系统指标的综合评价指数,fi2表示第i年度生态基础设施子系统指标的综合评价指数,j和p分别表示城市发展子系统指标和生态基础设施子系统指标的指标序号,k和q分别表示城市发展子系统指标和生态基础设施子系统指标的指标总数,wj表示第j项城市发展子系统指标的权重,wp表示第p项生态基础设施子系统指标的权重,yij表示第i年度第j项城市发展子系统指标进行标准化(该实施例中为归一化)后的值,yip表示第i年度第p项生态基础设施子系统指标进行标准化后的值;ci表示第i年度的耦合度,且ci∈[0,1],耦合程度越大,则表明系统间相关性越大,反之则越小;α和β均表示调节系数,由于生态基础设施和城市发展对社会发展同等重要,本文假设被评估子系统具有同等地位,即α=β=0.5;ti表示第i年度的系统综合评价指数;di表示第i年度的协同度,协同度越小表示子系统不平衡且对彼此有不利影响,反之表示子系统之间相互协同,实现相对可持续发展,如表2所示。

表2

预测结果

该新区生态基础设施建设与城市发展耦合系统的耦合度与协同度如表3所示。该新区生态基础设施建设与城市发展耦合系统的耦合度c值皆大于0.75,并不断增大,2035年耦合度c值为0.980,由此可以看出两个子系统具有高水平的耦合程度,证明了该新区生态基础设施建设与城市发展子系统有较高的紧密度,但并不能因此判断两者之间的协同目标、内容和效应的高度吻合。根据表2的协同度等级划分,2010、2015年,该新区生态基础设施建设与城市发展耦合系统的协同程度处于濒临失调状态,生态基础设施和城市发展子系统接近无序发展;2017、2025年,耦合系统的协同度逐渐提升,处于勉强协同阶段,2035年耦合系统的协同等级达到8,处于中级协同,2050年进入良好协同状态,这体现了耦合系统的投入产出结构逐渐趋于合理,耦合系统的主要行为主体在城市发展的同时,加强了生态基础设施的建设。

表3

本发明实施例以某新区为研究区,基于该新区土地利用现状、各项权威规划文件以及各地统计年鉴等,预测该新区生态基础设施分布以及城市人口、经济、产业、城镇化情况,利用mspa模型分析生态基础设施景观形态,根据生态基础设施建设与城市发展协同度评价模型得到该新区生态基础设施与城市发展耦合系统协同发展情况。

实施例二:

本发明还提供一种地区协同度评价终端设备,包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序时实现本发明实施例一的上述方法实施例中的步骤。

进一步地,作为一个可执行方案,所述地区协同度评价终端设备可以是桌上型计算机、笔记本、掌上电脑及云端服务器等计算设备。所述地区协同度评价终端设备可包括,但不仅限于,处理器、存储器。本领域技术人员可以理解,上述地区协同度评价终端设备的组成结构仅仅是地区协同度评价终端设备的示例,并不构成对地区协同度评价终端设备的限定,可以包括比上述更多或更少的部件,或者组合某些部件,或者不同的部件,例如所述地区协同度评价终端设备还可以包括输入输出设备、网络接入设备、总线等,本发明实施例对此不做限定。

进一步地,作为一个可执行方案,所称处理器可以是中央处理单元(centralprocessingunit,cpu),还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(digitalsignalprocessor,dsp)、专用集成电路(applicationspecificintegratedcircuit,asic)、现场可编程门阵列(field-programmablegatearray,fpga)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等,所述处理器是所述地区协同度评价终端设备的控制中心,利用各种接口和线路连接整个地区协同度评价终端设备的各个部分。

所述存储器可用于存储所述计算机程序和/或模块,所述处理器通过运行或执行存储在所述存储器内的计算机程序和/或模块,以及调用存储在存储器内的数据,实现所述地区协同度评价终端设备的各种功能。所述存储器可主要包括存储程序区和存储数据区,其中,存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序;存储数据区可存储根据手机的使用所创建的数据等。此外,存储器可以包括高速随机存取存储器,还可以包括非易失性存储器,例如硬盘、内存、插接式硬盘,智能存储卡(smartmediacard,smc),安全数字(securedigital,sd)卡,闪存卡(flashcard)、至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他易失性固态存储器件。

本发明还提供一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现本发明实施例上述方法的步骤。

所述地区协同度评价终端设备集成的模块/单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解,本发明实现上述实施例方法中的全部或部分流程,也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成,所述的计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中,该计算机程序在被处理器执行时,可实现上述各个方法实施例的步骤。其中,所述计算机程序包括计算机程序代码,所述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。所述计算机可读介质可以包括:能够携带所述计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、u盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(rom,read-onlymemory)、随机存取存储器(ram,randomaccessmemory)以及软件分发介质等。

尽管结合优选实施方案具体展示和介绍了本发明,但所属领域的技术人员应该明白,在不脱离所附权利要求书所限定的本发明的精神和范围内,在形式上和细节上可以对本发明做出各种变化,均为本发明的保护范围。

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