生态环境评价国内外研究综述

2010InternationalConferenceonRemoteSensing(ICRS)978-1-4244-8729-5/10/$26.00©2010IEEEICRS2010SyntheticIllustrationofEcologicalEnvironmentEvaluationBothOverseasandDomesticsTongLiSchoolofManagementTianjinUniversityofTechnologyTianjin,[e-mail]—Ecologicalenvironmentevaluationisanindispensiblepremiseforenvironmentalprotection,achievementofscientificdevelopmentoutlook,andeconomicsustainabledevelopment.Inrecentyearsstudyontheevaluationofecologicalenvironmenthasbeenmoreandmoreindepth.Manyevaluationmethodsareproposed,andmanyevaluationmodelsandindicatorsystemsareestablished.Evaluationresearchescanbeappliedtorealisticregionsorcities,andquantitativeresultscanbegiven.Somenewmethods,newconceptsandnewtrainsofthoughtareputforward,andthescopeofresearchisenlarged.Butatpresentstudiesespeciallyinthedomesticarestillfacingsomeproblems:theoriesandpracticesareisolated;thechannelofthoughtisstillnarrow;considerationtofactorsinfluencingenvironmentisnotcomprehensive;studiesfromanglessuchaseconomics,managementandsocialscienceareinsufficient.Keywords-ecologicalenvironment;evaluation;indicatorsystem;GIS;AHP;Fuzzysyntheticevaluation生态环境评价国内外研究综述李彤天津理工大学管理学院天津中国[e-mail]【摘要】生态环境评价是保护生态环境，落实科学发展观，实现经济可持续发展的必要前提。国内外近些年对生态环境评价的研究越来越深入，提出了很多评价方法，建立了很多评价模型和指标体系。能够针对具体的地区或城市开展评价研究，定量化地给出了评价结论；一些新方法、新概念和新思路也被提出，并把研究范围不断扩大。但目前的研究特别是国内的研究仍存在一些问题：理论与实践相脱节；研究思路依然比较狭窄；对影响生态环境的因素考虑不够周全；缺乏从经济学、管理学和社会学角度的研究。【关键词】生态环境；评价；指标体系；GIS；AHP；模糊综合评价1引言人类社会的发展已进入后工业时代，一方面在不断寻找新的经济增长点，一方面又不断经受着环境、资源约束的考验。如何在资源、环境约束下走一条可持续发展道路，是当前国内外学者积极探寻的热点问题。当前，不论是国内还是国外的相关领域专家学者，对于可持续发展评价指标体系与评价方法、环境影响评价机制和方法、战略环境评价、资源环境价值的确定以及生态环境质量评价指标及评价方法等方面都有一定程度的研究。其中，生态环境评价问题是当前比较迫切也比较棘手的问题，国内外学者从不同角度进行了研究和探讨，现分别就国内外的研究现状介绍如下。2国外同类课题研究状况国外对于生态环境自身质量和演变的评价研究较少，而对环境影响评价和战略环评的研究比较多也比较深入，可能是基于侧重前馈控制而不是反馈控制的思想。但环境影响评价和战略环评的研究在某些方面对于生态环境自身评价的研究具有一定借鉴意义。在欧洲和美国，生态环境评价也没有一个规范的评价体系，多是从某一个角度对生态环境的某一个方面进行评价。2.1国外中期研究成果国外中期研究成果以初步建立评估模型为主要研究399方向，侧重方法模型的运用与探究，但定量分析较少或者比较粗浅。MarcoTrevisan（2000）以意大利的cremona省为例，采用非点源农业危险指数（NPSAHI），利用GIS技术用分级的方法评价了农业行为对城市生态环境的影响。MatthewA等（2001）利用改进的生态足迹法对城市生态系统进行评价，把人类生态足迹模型和生态系统过程模型结合起来，识别城市生态系统发展的限制因素，并对美国主要的20个大城市利用生态足迹法进行了比较评价。A.Cherp（2001）运用系统分析方法对中东欧和中亚转型国家的生态环境保护和评价的理念、方法进行了分析，并做了纵向、横向的比较。WangHaiyan（2002）运用综合模糊评价法对中国湖南省株洲市总体环境质量进行了评价，分别就空气、水、土壤的质量等级进行了划分归类，并使用GM（1,1）模型对株洲市未来五年总体环境质量进行了预测。QiHaoWeng等（2001）从环境和资源的角度进行评价,将遥感技术与GIS技术和城市水文分布模型的研究联系起来,并以中国珠江三角洲为例，对城市高度扩张过程中导致的生态资源的变化进行了评价。2.2国外近期研究成果近几年各国学者就生态环境评价问题继续进行多方面、多角度、全方位、定量化的深入研究。U.M.Mortberg等（2007）运用GIS和EDSS（生态决策支持系统），以瑞典斯德哥尔摩为案例，分析了城市化对生物多样性的影响，建立了相应的指标体系和定量分析模型，指出了减轻城市化对生物多样性影响的途径。LiZhong-Wu等（2007）运用RS和GIS技术以及Delphi和AHP法对中国湖南省长沙市典型的红土丘陵地区进行了生态环境评价。HaoZhang等（2008）借用了15个指标对中国上海大都市圈1990到2003年的生态健康进行了评价。研究表明在GDP大幅增长的情况下，单位GDP能耗、水耗、污水和废气排放都在下降。然而，生活垃圾排放在严重影响环境质量，居民健康状况在不断恶化，绝对寿命和相对寿命都在降低。ArildVatn（2009）试图从制度架构的角度分析环境评价的方法问题，从社会理性、传播沟通、法律机制等层面提出评价方法的构建。指出环境评价方法的选择本身应该制度化。LeslieRichardson和JohnLoomis（2009）运用CVM（权变价值方法ContingentValuationMethod）模型和WTP（支付意愿willing-to-pay）方法分析了美国珍稀濒危野生动物的经济学价值。JoséA.Gómez-Limón等（2010）运用复合指标系统对西班牙农村地区的农业可持续性进行了评估，选取了16个可持续性指标，使用了模糊聚类分析方法。TerrelGallaway等（2010）运用远程传感数据和来自世界银行的经济数据分析了全球光污染的经济学因素，指出光污染造成巨大成本，在美国就达到每年70亿美元。同时指出人口和GDP是导致光污染的两大重要因素。EnekoGarmendia和SigridStagl（2010）通过对三个欧洲的资源管理案例进行分析，指出公众参与和社会学习对环境评价绩效的重要性，提出了概念框架和实际应用。3国内同类课题研究状况国内生态环境评价研究可以分为两大类：以区域大环境为背景的区域生态环境评价和以城镇小环境为背景的城市生态环境评价。3.1区域生态环境评价一般采用定性评价和定量评价两种方法。定性评价一般选取对生态环境影响较大的指标进行评价，根据该指标的大小或优劣程度评价生态环境的好坏；而定量评价则采取一定的公式或模型对指标系统进行计算，根据计算结果的大小对生态环境进行评价,通常有脆弱度计算法、距离计算法、层次分析法、综合模型法和生态足迹法等。詹前涌（2000）应用层次分析的思想和模糊集合方法,提出了层次模糊决策法。该方法的主要特征是突出树状层次结构的灵活特点和因素指标的模糊数的确定方法，应用此方法对某市生态环境进行了质量评价,得到了满意的结果。王根绪等（2001）建立了黑河流域生态环境评价分区与评价指标体系，并运用综合模式法、景观空间格局分析法对黑河流域生态环境进行评价。马荣华（2001）等以1987年海南植被类型分布图,1988年海南省土壤侵蚀图和1998年的TM遥感资料为信息源,综合GIS参与监督分类及目视判读的方法，以GIS为工具提取生态因子信息并按景观生态类型进行了评价。结果表明海南生态环境质量由中部向外依次降低,森林生态环境好,部分园林和农田生态环境质量较差。潘英姿等（2005）以遥感(RS)和地理信息系统(GIS)为技术手段，选择LandsatTMPETM+数据为主要数据源，同时配合地面调查对我国中东部地区水生态环境现状进行了全面调查与评价。徐大力、赵国杰（2007）运用生物生产力方法和环境价值损失折算方法对浙江农业地质生态环境做出了评价。在生态环境定量评价方面有一个方向比较受到学者关注，那就是通过计算环境脆弱度对生态环境的质量进行评价。史德明（2002）等在分析自然和人为影响因素的基础上，制定了脆弱生态环境评级指标，并建立了确定脆弱生态环境等级总分值的计算公式，并对不同脆弱生态环境提出针对性的保护措施和利用意见，特别强调了西部地区生态环境脆弱性的特点，在开发中必须注意400生态安全问题。刘文泉（2002）等在分析了中国黄土高原地区的基本情况和农业生产对气候变化的响应后，确定了黄土高原地区农业生产的气候脆弱性评估方案，并通过多种方法确定了各个因子的权重系数，最后计算了1990年、1997年和未来50年气候变化情景下的气候脆弱度。郝永红等（2002）将灰色系统的评价方法引入区域生态环境质量评价中，将评价指标值分为高、中、低3类，首先计算出评价对象隶属于各指标类别的权系数，再将各评价指标同类别的权系数加权叠加，得到评价对象的综合权系数矩阵，在此基础上运用三角坐标图对评价对象进行综合评价和分类，提高了评价的准确性,并应用该方法对中国区域生态环境质量进行评价，取得了良好的效果。王金叶等（2006）采用模糊综合评价方法对广西生态环境质量进行了综合评价，结果表明广西生态环境质量为中等,处在好与差的临界状态；工业企业的废水、废气排放和森林植被减少是影响环境质量的关键因子。通过将评价指标项目的实际检测结果与确定的标准进行比较，从而开展生态环境的质量评价是另一种简单易行的方法。李锋（1997）在对荒漠化地区生态环境与社会经济评价分析的基础上，提出了荒漠化监测中生态环境与社会经济综合评价指标体系及评价标准，利用计算评价指标与评价标准之间欧氏距离的方法建立了评价模型，并以宁夏自治区作为试点区域，对评价指标体系和评价方法进行了验证。生态环境的综合评价是区域资源合理开发利用、制定区域社会经济可持续发展和生态环境保护对策的重要依据。吴开亚等（2003）建立了3层23个指标，确定了标准值。提出灰色关联投影模型法，只需将样本投影值与评价标准投影值比较，即可确定出样本所属环境质量级别。同时，依据样本间投影值大小，可以很方便地对样本进行优劣排序。秦子晗等（2006）对四川省生态环境做了基于AHP和GIS的评价，运用AHP法对各县市生态环境进行了评价和等级划分，把划分结果输出到GIS系统中。郑乐平等（2009）在对国外水生态环境评价发展进行回顾的基础上,结合我国水生态环境评价中存在的不足,提出我国水生态环境评价中应注意的相关问题：首先，只有先确定各水生态区域类型及其性征之后,才