城市轨道交通投稿城市水承载力评价理论与方法

来源：职称驿站所属分类：城市管理论文
发布时间：2015-03-19浏览：14次

　　是我国城市轨道交通领域首家公开发行的科技刊物，作为“中国科技论文统计源期刊”(中国科技核心期刊，本刊旨在宣传党和国家有关城市轨道交通领域的方针政策，交流学术动态，传播科技信息，提供市场服务。

　　摘要：研究水承载力的量化评价，对于促进城市水资源于合理利用，保障城市水安全，推动城市的社会经济可持续发展都具有重要的理论指导意义与实践价值。为在探讨城市水承载力评价基本理论及方法的基础上，建立城市水承载力评价指标体系，运用基于Vague集的水安全承载力综合评价方法评价厦门市水安全现状，并与周边同类城市进行对比。计算结果表明：厦门市水承载力状况处于一个相对较安全状况，各年水安全状况波动不大;而其主要存在的问题是如何控制近两年人均用水量激增这一状况以及如何改善厦门海域水质问题。

　　关键词：城市轨道交通投稿,水承载力,指标体系,Vague值相似度评价

　　1. 研究背景

　　水被视为“生命之源”，是维持人类和一切生命系统生存和发展所不可缺的;水之于我们生活的地球，犹如血液之于人的身体一般重要，没有水，就没有生命。水资源作为一种特殊的自然资源，不仅对人民的生命和健康以及生态系统至关重要，而且其也直接关系影响到一个国家的发展。

　　城市水环境安全简称水安全，他与整个区域乃至国家的水资源系统安全密切相关。水环境是城市生态环境系统中最活跃、影响最广泛的要素，被认为是城市生态环境的重要组成部分，是城市产业生产中不可替代的重要资源。水环境的不安全已成为制约城市生态安全的瓶颈，并且已成为阻碍城市经济发展的重要因素之一。

　　2 城市水承载力研究

　　当前学者们对水安全的认识主要是从资源安全的角度来考虑，而水资源安全主要讨论的是水质和水量的问题，通俗的说就是：水多水少，水清水混的问题。当然水安全的内涵随着研究的不断深入及时代的变迁而不断地扩大。

　　本文认为水安全是指：一个地区(或国家)一定时间内，水资源承载力以及涉水灾害可承受力，可以满足人类社会的稳定和可持续发展的需要。

　　城市水资源承载力可定义为：某一城市(含郊区)的水资源在某一具体历史发展阶段下，可以预见的技术、经济和社会发展水平为依据，以可持续发展为原则，以维护生态环境良性循环发展为条件，经过合理优化配置，对该城市社会经济发展的最大支撑能力。

　　3 评价指标体系

　　城市水安全承载力综合评价指标是作为帮助制定有利于城市水安全政策的工具而设计的。为了达到这一目标，就要求指标数量控制在一定范围之内，而且各指标应该简单易懂。因此，城市水安全承载力综合评价指标选取原则有以下5点：1与政策相关;2易于收集;3便于区别和简化;4定量化;5科学有效。

　　基于以上分析，本文构建了由目标层、系统层以及指标层三个层次组成的城市水安全综合评价指标体系，初选指标22个。为了评价指标能够在较全面的反映厦门市水安全承载力的同时，没有过多的冗余指标，本文利用主成分分析法来削减指标个数，选取典型指标，运用SPSS软件来实现。

　　经化简，压力指标保留(极限区间)：人均用水量(1700-2000 m3)、优于四类海域面积比例(80%-90%)、GDP增长率(10%-20%)、人口自然增长率(1.3‰-5.5‰)。

　　支撑力指标保留(极限区间)：第三产业产值占GDP比重(30%-60%)、城市绿化覆盖率(30%-40%)、环保经费占GDP比重(1.35%-5.5%)、工业废水处理达标率(80%-90%)。

　　八位专家给出的厦门市水安全承载力压力指标权重经基于AHP法的单层次排序法计算，最终权重为：

　　WP=(ω1,,ω2,,ω3,,ω4)= ( 0.308,, 0.215,, 0.246,, 0.231)

　　WS=(ω1,,ω2,,ω3,,ω4)= ( 0.230,, 0.217,, 0.267,, 0.286)

　　4 基于Vague值的城市水安全承载力评价

　　4.1 Vague集概述

　　定义：设U为一个非空集合，U上的一个Vague集A是指U上的一对隶属函数tA(x)和fA(x)，, fA(x): U [0,, 1]满足tA(x)+ fA(x) 1.且。

　　其中，tA(x)称为Vague集A的真隶属函数;fA(x)称为Vague集A的假隶属函数。x在Vague集A中的隶属度 [tA(x),, 1- fA(x) ]，称x在A中的Vague值，记为vA(x)。对Vague集的解释，例如，设vA(x)=[0.5,, 0.8]，用十人投票模型可解释为：赞成5票，反对2票，弃权3票。

　　4.2 评价模型及评价结果

　　本文运用各指标Vague值与其极限区间Vague值相似度来判断该指标安全程度。运用周晓光提出的Vague值相似度度量方法：

　　求出各指标WPI水压力指数以及WSI水支持指数。将其加权叠加：

　　为各个子指标的权重，且。压力、支撑指数越大，表明该年度的水安全承载力的压力支撑力越大。

　　求出WPI及WSI之后最终求出水安全压力度指数：

　　WWPS(O)=WPI(OP,, OP*)/WSI(OS,, OS*)

　　压力度表示城市水安全承载力的压力与支持力对比程度，压力度越大，表明城市水安全承载力的能力越小，压力度越小，表明城市水安全承载力的能力越大。

　　经计算得出：厦门市03年-07年WPI，WSI及WWPS值如下：

　　WPI=(0.617，0.625，0.620，0.645，0.655)

　　WSI=(0.787，0.775，0.784，0.785，0.826)

　　WWPS=(0.784，0.807，0.791，0.821，0.793)

　　5 结果及分析

　　厦门市城市水承载力处于一个相对良好的状况。但是从指标数据来看，厦门市人均用水量、优于四类海域比例以及人口自然增长率这三项数据不仅和发达国家、国内发达城市相比有明显不足，和福建省内城市相比也处于较差水平，特别是厦门海域海水综合水质在福建省内排名常年处于末位。因此，为了提高厦门市水安全承载力，从而提高厦门市水安全程度，厦门市应从控制人均用水量以及提高海水水质状况这两点入手来改进厦门市水安全承载力，以得到最高的边际效益同时避免短板效应。

　　参考文献：

　　[1] 曹伟. 城市生态安全导论[M]. 北京:中国建筑工业出版社, 2004.

　　[2] Spangenberg JH. Institutional sustainability indicators[J]. Sustainable Development, 2002, 10(2): 103–15.

　　[3] 夏军, 朱一中. 水资源安全的度量：水资源承载力的研究与挑战[J]. 自然资源学报, 2002, 17(3): 262-269.

　　[4] Chen S M. Similarity measures between vague sets and between elements[J]. IEEE Transactions, Ma and Cybernetics, 1997, 27(1): 153-157.

　　[5] Hong D H, Kim C. A note on similarity measures between elements[J]. Information Sciences, 1999, (115): 83-96.

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