江苏省人口资源环境协调发展时空特征分析(2)
式中,qi(tk)为tk时刻第i个评价对象的综合评价值,rij(tk)为tk时刻第j个评价指标经过标准化处理后的指标值,wj为第j个评价指标对应的权重。
构造qi(tk)的总离差平方和:
式 中由于为原始时序立体数据经过标准化处理后所得,继而有,代入式(4)可得:
式中为k阶对称矩阵,且
若限定ωTω=1,当ω取对称矩阵的最大特征根对应的特征向量时,σ2取值最大;当Hk>必有H>0,且有正(经归一化处理)的权重向量ω。最后经归一化处理后的特征向量即为指标权重。每个系统的最终得分为:
式中,Ui为第i个系统的最终得分为第i个系统第j个评价指标标准化处理后的结果;wij为对应的指标权重。
3)协调发展测算模型。变异系数协调度又称为离散系数协调度。对3个系统而言,变异系数协调度为:
当U1=U2=U3时,协调系数为1,3个系统呈最佳协调状态。当U1、U2、U3数值不全等时,样本值越接近,协调度越大,反之则协调度越小。然而,在有些情况下,协调度C很难反映人口、资源、环境的整体发展水平,因此,引入协调发展度D,计算公式如下:
式中,T为调节系数,反映江苏省人口、资源、环境的整体水平,D为协调发展度,C为协调度,α、β、γ由纵横向拉开档次法计算得到。根据式(9)计算出的协调发展度介于0~1,数值越大表明系统间的协调发展度越高,反之则协调发展度越低。
1.3数据来源
本研究数据来源于《江苏统计年鉴》(2011—2018年)、《江苏省人口生命表汇编》(2010年)、《江苏环境状况公报》(2010、2015、2017年)以及各省辖市《环境状况公报》(2010、2015、2017年)等。
2 结果与分析
2.1 江苏省人口-资源-环境系统的综合评价得分
根据式(6)计算江苏省人口-资源-环境系统的综合评价得分,如图1所示。由图1可知,江苏省13市人口、资源、环境系统的综合评价得分逐年上升,但变化情况略有不同。
1)2010年苏南人口系统综合评价得分稍高于其他地区,随着时间的推移,2015年苏南地区万人发明专利拥有量的快速增加,使得该区域人口系统得分不断提高,与苏中、苏北的差距不断扩大,逐渐形成苏南高、苏中苏北低的格局,并持续至今。
2)3个时期江苏省资源系统综合评价得分均呈苏南最低、苏北次之、苏中最高的态势。其中,由于盐城市较高的人均房屋建筑竣工面积,其资源系统综合评价得分相对高于苏北其他4市。
图1 江苏省人口-资源-环境系统的综合评价得分
3)随着人们环保意识的提高,江苏省各市不断加强环境保护力度,工业废水排放达标率和工业固体废物综合利用率等指标逐渐提高,环境质量有所改善,但环境治理并非朝夕之事,因此环境系统综合评价得分虽然在不断提高,但变化幅度不大,区域发展基本均衡。
2.2 江苏省人口-资源-环境系统的协调发展度
根据计算出的江苏省人口、资源、环境系统的综合评价得分,结合协调发展度测算模型,得到江苏省人口、资源、环境系统的协调发展度,见表2。
由表2可知,江苏省整体人口、资源、环境的协调发展度逐年提高,且13个省辖市人口、资源、环境的协调发展度均呈上升态势。其中,南京市作为省会城市,人口、资源、环境的发展程度相对匹配,其协调发展度在3个时期一直居于首位,2010年南京市的协调发展度比排名最后的徐州市高0.107 3,可能是由于徐州市较大的人口规模与较低的人口素质导致其人口系统发展缓慢,与资源、环境系统发展不同步。
为更好地运用协调发展度来探讨江苏省人口、资源、环境的协调发展情况,在参考已有研究[20,21]的基础上,将人口、资源、环境的协调发展度划分为6个等级,如表3所示。不同类型对应不同的协调发展度等级,等级越高表明该地区人口-资源-环境系统的协调发展状态越好,反之则表明该地区人口-资源-环境系统的协调发展状态越差。
2.3 江苏省人口-资源-环境协调发展时空特征分析
根据协调发展度等级划分结果,通过ArcGIS软件绘制得到江苏省人口-资源-环境协调发展时空分布,如图2所示。
整体来看,2010—2017年江苏省人口-资源-环境系统的协调发展等级均有一定程度的提高,但区域协调发展变化速度不一致。具体而言,2010年徐州市的协调发展度最低,仅为0.477 4,处于I等级;南京市、镇江市、扬州市3市人口-资源-环境系统的协调发展度相对较高,分别为0.584 7、0.554 4和0.564 6,同处于III等级;其他城市的协调发展度介于0.50~0.55,处于II等级,这表明江苏省绝大部分城市人口-资源-环境协调发展度不高。
文章来源:《大气与环境光学学报》 网址: http://www.dqyhjgxxb.cn/qikandaodu/2021/0707/507.html
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