余 鴿 李 妍 劉玉琴 李方芳 楊葉群 張國(guó)欽

0 引言

《中共中央國(guó)務(wù)院關(guān)于實(shí)施鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略的意見》指出，建設(shè)和維持良好的生態(tài)環(huán)境是農(nóng)村最大優(yōu)勢(shì)和寶貴財(cái)富[1]，是決勝全面建成小康社會(huì)、全面建設(shè)社會(huì)主義現(xiàn)代化國(guó)家的重大歷史任務(wù)[2]。因此，在我國(guó)推進(jìn)鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略的大背景下，面向鄉(xiāng)村生態(tài)宜居狀態(tài)與建設(shè)要求，借鑒先進(jìn)生態(tài)學(xué)理論，融合多種感知手段特點(diǎn)，構(gòu)建適合鄉(xiāng)村聚落特點(diǎn)的簡(jiǎn)便快捷的鄉(xiāng)村聚落生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)與體系，對(duì)鄉(xiāng)村生態(tài)環(huán)境狀況的變化趨勢(shì)和影響因素進(jìn)行分析、預(yù)測(cè)和評(píng)估，識(shí)別造成生態(tài)環(huán)境質(zhì)量惡化的原因，提出相應(yīng)的政策和建議，不僅可以為當(dāng)?shù)剜l(xiāng)村相關(guān)部門的生態(tài)規(guī)劃和建設(shè)提供科學(xué)依據(jù)，對(duì)改善和維持良好的鄉(xiāng)村人居環(huán)境、促進(jìn)我國(guó)鄉(xiāng)村可持續(xù)發(fā)展和生態(tài)文明建設(shè)也有重要意義。

然而，我國(guó)的鄉(xiāng)村生態(tài)環(huán)境評(píng)價(jià)工作起步較晚[3]，前期相關(guān)學(xué)者開展了相關(guān)研究。但是最初的研究大多套用城市、省域等較大尺度的評(píng)價(jià)模式[4]，另外部分研究則針對(duì)全國(guó)、全省或全市等較大尺度整體農(nóng)村環(huán)境質(zhì)量進(jìn)行評(píng)價(jià)[5-10]。盡管有學(xué)者提出了農(nóng)村環(huán)境質(zhì)量綜合評(píng)價(jià)的指標(biāo)體系并開展了針對(duì)單個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)或村莊生態(tài)環(huán)境質(zhì)量綜合評(píng)價(jià)的研究，但也存在評(píng)價(jià)周期長(zhǎng)、評(píng)價(jià)指標(biāo)繁多、數(shù)據(jù)獲取難度大、缺乏居民參與、難于大面積推廣等問題[11-12]。同時(shí)，不同學(xué)科所采用的手段與方法也存在較大差異，地理學(xué)者偏重于應(yīng)用遙感和地理信息系統(tǒng)等手段進(jìn)行大范圍的空間分析[13-15]；生態(tài)環(huán)境學(xué)者則偏重于在一定數(shù)量的點(diǎn)位進(jìn)行采樣并實(shí)驗(yàn)分析或布設(shè)傳感器采集典型鄉(xiāng)村的生態(tài)環(huán)境要素?cái)?shù)據(jù)[16-17]；社會(huì)學(xué)者則偏重于對(duì)典型鄉(xiāng)鎮(zhèn)進(jìn)行抽樣調(diào)查或田野訪談，以此獲取對(duì)鄉(xiāng)村生態(tài)環(huán)境的主觀評(píng)價(jià)[18-20]?；谶b感的方法盡管可以對(duì)大范圍生態(tài)狀況進(jìn)行分析，但是缺乏對(duì)典型環(huán)境要素和居民環(huán)境感知的深入研究；而環(huán)境學(xué)和社會(huì)學(xué)的方法盡管可以對(duì)環(huán)境要素和居民環(huán)境感知進(jìn)行深入調(diào)查，但是其樣本量小、覆蓋范圍小，又難于進(jìn)行大范圍的推廣[21-22]。

因此，對(duì)于鄉(xiāng)鎮(zhèn)生態(tài)環(huán)境狀況的評(píng)價(jià)與管理需要融合多學(xué)科的多種感知手段，充分利用各個(gè)學(xué)科的優(yōu)勢(shì)與現(xiàn)代互聯(lián)網(wǎng)等新興信息技術(shù)，才能實(shí)現(xiàn)對(duì)鄉(xiāng)鎮(zhèn)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量及其較大范圍內(nèi)空間分布特征的分析。本研究試圖通過多種感知的手段構(gòu)建融合多源數(shù)據(jù)的鄉(xiāng)鎮(zhèn)生態(tài)環(huán)境評(píng)價(jià)體系，以天津市薊州區(qū)為例對(duì)鄉(xiāng)鎮(zhèn)生態(tài)環(huán)境狀況進(jìn)行全面的評(píng)價(jià)與分析，為鄉(xiāng)村振興中生態(tài)宜居要求的實(shí)現(xiàn)提供更為精準(zhǔn)和系統(tǒng)的信息支撐和決策依據(jù)。

1 研究區(qū)概況

本文以薊州區(qū)26個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)為基本研究單元（如圖1所示，不包含于橋水庫和青甸洼泄洪區(qū)）。薊州區(qū)，原為天津市薊縣，2016年撤縣設(shè)區(qū)。全區(qū)總面積1590 km2，位于天津市最北部，地處北京市、承德市、唐山市、廊坊市中央，位于39°45′N～40°15′N，117°05′E～117°47′E，地勢(shì)北高南低，呈階梯分布，北部主要為山地，南部主要為平原，農(nóng)耕發(fā)達(dá)[23]。薊州區(qū)下轄25個(gè)鎮(zhèn)、1個(gè)鄉(xiāng)，949個(gè)行政村。根據(jù)天津市第七次全國(guó)人口普查主要數(shù)據(jù)公報(bào)，薊州區(qū)總戶數(shù)28.68萬戶，戶籍人口87.85萬人，常住人口80萬人，其中鄉(xiāng)村人口60.97萬人，鄉(xiāng)村人口占全部人口的69%。

圖1 薊州區(qū)和行政區(qū)劃圖Fig.1 administrative map of Jizhou District

作為京津冀地區(qū)重要的生態(tài)功能區(qū)和美麗鄉(xiāng)村建設(shè)的重要基地，薊州區(qū)在十三五期間建成美麗鄉(xiāng)村595個(gè)，人居環(huán)境示范村52個(gè)，西井峪、小穿芳峪、郭家溝等12個(gè)村入選全國(guó)鄉(xiāng)村旅游重點(diǎn)村名錄，成為首批國(guó)家全域旅游示范區(qū)，游客數(shù)量和旅游收入年均增長(zhǎng)10%以上。鄉(xiāng)村旅游業(yè)等經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，對(duì)薊州區(qū)維護(hù)和改善鄉(xiāng)村生態(tài)環(huán)境質(zhì)量、推動(dòng)生態(tài)農(nóng)村建設(shè)提出了更高的要求，選擇薊州區(qū)開展融合多感知的鄉(xiāng)村生態(tài)環(huán)境質(zhì)量綜合評(píng)價(jià)具有較強(qiáng)的示范意義[24]。

2 研究方法與數(shù)據(jù)

2.1 鄉(xiāng)鎮(zhèn)遙感生態(tài)指數(shù)

遙感技術(shù)由于其快速、便捷、準(zhǔn)確和數(shù)據(jù)獲取相對(duì)容易的特性[25]，可以大大縮短工作周期，近年來開始頻繁地與傳統(tǒng)評(píng)價(jià)手段相結(jié)合，應(yīng)用在生態(tài)環(huán)境評(píng)價(jià)工作中[26]。遙感生態(tài)指數(shù)（remote sensing ecological index, RSEI）由徐涵秋教授提出[27]，用4個(gè)指標(biāo)來表示生態(tài)環(huán)境質(zhì)量變化，即綠度、濕度、熱度、干度，這4個(gè)指標(biāo)的信息都可以通過遙感影像獲取[28-29]，再通過主成分分析得到綜合指數(shù)。由于計(jì)算過程避免了人為主觀因素的影響，最終得到的結(jié)果比較客觀[30]，可以比較客觀地對(duì)研究區(qū)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量進(jìn)行評(píng)價(jià)。

本文所用遙感數(shù)據(jù)為從美國(guó)地質(zhì)勘探局官網(wǎng)上獲取的研究區(qū)2020年的Landsat-8遙感影像數(shù)據(jù)，基于該數(shù)據(jù)的遙感生態(tài)指數(shù)計(jì)算公式及說明如表1所示。

表1 Landsat遙感生態(tài)指數(shù)計(jì)算公式Tab.1 remote sensing ecological index calculation equation based on Landsat

2.2 鄉(xiāng)鎮(zhèn)傳感生態(tài)指數(shù)

基于研究區(qū)及周邊區(qū)域2020年現(xiàn)有傳感器監(jiān)測(cè)站點(diǎn)的空氣質(zhì)量數(shù)據(jù)，運(yùn)用數(shù)據(jù)易獲取、模擬精度較高的土地利用回歸模型（LUR）模擬研究區(qū)空氣質(zhì)量空間分布數(shù)據(jù)。北京、天津、唐山、承德和廊坊五市2020年的省控空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)站點(diǎn)的二氧化氮（NO2）年均濃度數(shù)據(jù)來源于真氣網(wǎng)，從該網(wǎng)站上獲得2020年該五市84個(gè)省控空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)站點(diǎn)的空氣質(zhì)量年均值濃度數(shù)據(jù)，經(jīng)過篩選獲得薊州區(qū)周邊33個(gè)站點(diǎn)的空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)用于本文的土地利用回歸模型模擬。模型中自變量土地利用數(shù)據(jù)來源于中科院資源環(huán)境科學(xué)數(shù)據(jù)中心，電子地圖興趣點(diǎn)數(shù)據(jù)和路網(wǎng)數(shù)據(jù)來源于高德地圖，高程數(shù)據(jù)、夜晚燈光等遙感數(shù)據(jù)均來源于美國(guó)地質(zhì)勘探局。

經(jīng)過前期對(duì)各項(xiàng)空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)站點(diǎn)的相關(guān)分析、共線性診斷以及模型驗(yàn)證，在各項(xiàng)顆粒物、臭氧、一氧化碳、二氧化硫、二氧化氮空氣質(zhì)量指標(biāo)中僅有二氧化氮（NO2）模擬效果較好（最終模型R2=0.607，回歸方程，其中LIGHT是指去除了月光、云、光火和油氣燃燒等偶然噪聲的影像，NYD指站點(diǎn)所在網(wǎng)格內(nèi)的水田和旱地所占的面積，POIE1類電子地圖興趣點(diǎn)指以站點(diǎn)所在的網(wǎng)格內(nèi)的小學(xué)和幼兒園的數(shù)量）。根據(jù)上述模型模擬了薊州區(qū)級(jí)周邊2020年NO2濃度數(shù)據(jù)集和該區(qū)域2020年高分辨率的NO2濃度空間分布。

2.3 鄉(xiāng)鎮(zhèn)人感生態(tài)指數(shù)

生態(tài)環(huán)境評(píng)價(jià)需要引入不同的主體。在評(píng)價(jià)工作中，應(yīng)通過民意調(diào)查、問卷發(fā)放、平臺(tái)收集等方式，將居民對(duì)周邊生態(tài)環(huán)境的感知融入到生態(tài)環(huán)境研究中[28]，讓居民參加到整個(gè)工作中來，使評(píng)價(jià)工作更貼合當(dāng)?shù)貙?shí)際情況，更具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。由于調(diào)查難度、樣本回收等各種條件限制，大部分生態(tài)環(huán)境評(píng)價(jià)工作中存在居民參與性不足的問題。在鄉(xiāng)鎮(zhèn)生態(tài)環(huán)境評(píng)價(jià)中，可以通過與當(dāng)?shù)卣献?，開展問卷調(diào)查和回收工作，獲取居民滿意度和感知度數(shù)據(jù)。根據(jù)李克特量表[31]設(shè)計(jì)滿意度和感知度等級(jí)以及相應(yīng)的分值（表2），所有選項(xiàng)分值相加后除以總調(diào)查樣本數(shù)，得到單項(xiàng)分值。每一大項(xiàng)的分值為所有下屬單項(xiàng)問題分值的平均值。鄉(xiāng)鎮(zhèn)居民生態(tài)環(huán)境感知指數(shù)為兩項(xiàng)感知度和滿意度指數(shù)的平均值。

表2 鄉(xiāng)鎮(zhèn)生態(tài)環(huán)境滿意度和感知度調(diào)查結(jié)果計(jì)分標(biāo)準(zhǔn)Tab.2 scores of satisfaction and perception survey results of ecological environment in villages and towns

圖2 基于土地利用回歸模型的空氣質(zhì)量空間分布模擬技術(shù)路線圖Fig.2 roadmap for spatial distribution simulation of air quality based on land-use regression model

圖3 薊州區(qū)周邊傳感監(jiān)測(cè)站點(diǎn)分布圖Fig.3 distribution of sensing monitoring sites around Jizhou District

本文突出“人感”在鄉(xiāng)鎮(zhèn)生態(tài)環(huán)境評(píng)價(jià)中的重要性和作用，通過互聯(lián)網(wǎng)問卷調(diào)查平臺(tái)在天津市薊州區(qū)全區(qū)范圍內(nèi)的行政村投放問卷，獲取樣本共847份，以此收集生態(tài)環(huán)境評(píng)價(jià)人感數(shù)據(jù)。以薊州區(qū)鄉(xiāng)鎮(zhèn)問卷調(diào)查中對(duì)村里周邊生態(tài)環(huán)境質(zhì)量相關(guān)部分計(jì)算生態(tài)環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)指數(shù)，包括生態(tài)環(huán)境質(zhì)量水平（水體環(huán)境、土壤環(huán)境、空氣環(huán)境、生態(tài)狀況、空氣質(zhì)量主觀感知）和污染源污染排放水平（農(nóng)業(yè)面源、生活污水、生活垃圾、畜禽養(yǎng)殖、鄉(xiāng)村工業(yè)）。

鄉(xiāng)鎮(zhèn)人感生態(tài)指數(shù)最終指數(shù)值為鄉(xiāng)鎮(zhèn)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量水平人感指數(shù)和鄉(xiāng)鎮(zhèn)居民生態(tài)環(huán)境感知指數(shù)的均值。計(jì)算公式（1）如下：

式中：Q3為鄉(xiāng)鎮(zhèn)人感生態(tài)指數(shù)；Q31為鄉(xiāng)鎮(zhèn)居民生態(tài)環(huán)境滿意度指數(shù)；Q32為鄉(xiāng)鎮(zhèn)居民環(huán)境質(zhì)量感知度指數(shù)；Q33為鄉(xiāng)鎮(zhèn)居民污染排放感知度指數(shù)。

2.4 綜合指數(shù)計(jì)算與分級(jí)方法

由于本文研究的基本單元為薊州區(qū)26個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)，對(duì)上述三種感知指數(shù)進(jìn)一步統(tǒng)一空間尺度，其中遙感和傳感手段獲取的兩類指數(shù)為柵格數(shù)據(jù)，在ArcGIS空間分析模塊中使用分區(qū)統(tǒng)計(jì)工具計(jì)算每個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)的平均值；對(duì)于人感手段獲取的問卷調(diào)查數(shù)據(jù)，則計(jì)算每個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)內(nèi)所有調(diào)查行政村的平均值。

由于不同指標(biāo)的量綱和數(shù)值范圍有差異，為消除指標(biāo)量綱影響和便于比較，對(duì)各指標(biāo)值進(jìn)行歸一化處理，使每一個(gè)指數(shù)值都處于[0,100]之間。其中，遙感生態(tài)指數(shù)和人感生態(tài)指數(shù)為正向指標(biāo)，按公式（2）標(biāo)準(zhǔn)化：

傳感生態(tài)指數(shù)為負(fù)向指標(biāo)，按公式（3）標(biāo)準(zhǔn)化：

式中，NX為各指數(shù)歸一化值；X為各指數(shù)原始值；Xmax為各指數(shù)所有原始值的最大值；Xmin指數(shù)所有原始值的最小值。

根據(jù)各指標(biāo)在鄉(xiāng)鎮(zhèn)生態(tài)環(huán)境評(píng)價(jià)中的重要程度，設(shè)置指標(biāo)權(quán)重。通過文獻(xiàn)計(jì)量法和專家咨詢法，確定各指標(biāo)權(quán)重為：鄉(xiāng)鎮(zhèn)遙感生態(tài)指數(shù)0.4，鄉(xiāng)鎮(zhèn)傳感生態(tài)指數(shù)0.4，鄉(xiāng)鎮(zhèn)人感生態(tài)指數(shù)0.2，并以各指標(biāo)值數(shù)值及其權(quán)重按照公式（4）進(jìn)行加權(quán)計(jì)算得到鄉(xiāng)鎮(zhèn)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量綜合指數(shù)：

式中：Q為鄉(xiāng)鎮(zhèn)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量綜合指數(shù)；wi為基于傳感、遙感、人感的鄉(xiāng)鎮(zhèn)生態(tài)指數(shù)分別對(duì)應(yīng)的權(quán)重；Qi為基于傳感、遙感、人感的鄉(xiāng)鎮(zhèn)生態(tài)分指數(shù)。

由于各分指數(shù)經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化后數(shù)值都在0～100之間，且數(shù)值越大，該生態(tài)指數(shù)所代表的生態(tài)環(huán)境要素質(zhì)量越好。

3 研究結(jié)果與分析

3.1 鄉(xiāng)鎮(zhèn)遙感生態(tài)指數(shù)

如圖5所示，2020年薊州區(qū)遙感生態(tài)指數(shù)介于55～87之間，生態(tài)環(huán)境質(zhì)量好的區(qū)域集中在北部山區(qū)、泄洪區(qū)、水庫等水域區(qū)域以及南部的農(nóng)業(yè)用地；而生態(tài)環(huán)境質(zhì)量相對(duì)較差的區(qū)域集中在中部和水庫周邊的人口密集區(qū)域，尤其是人口最多且分布較為集中的漁陽鎮(zhèn)附近?？傮w上來看，鄉(xiāng)鎮(zhèn)生態(tài)遙感指數(shù)呈現(xiàn)為以薊州區(qū)中部漁陽鎮(zhèn)、洇溜鎮(zhèn)、邦均鎮(zhèn)為中心向南北兩部降低的趨勢(shì)。

圖4 薊州區(qū)鄉(xiāng)鎮(zhèn)2020年遙感生態(tài)四指數(shù)空間分布圖Fig.4 spatial distribution of four remote sensing indexes of towns in Jizhou District in 2020

圖5 薊州區(qū)鄉(xiāng)鎮(zhèn)2020年遙感生態(tài)指數(shù)空間分布圖Fig.5 spatial distribution of remote sensing ecological index of towns in Jizhou District in 2020

圖6 薊州區(qū)2020年NO2模擬濃度空間分布圖Fig.6 spatial distribution map of NO2 simulated concentration in Jizhou District in 2020

3.2 鄉(xiāng)鎮(zhèn)傳感生態(tài)指數(shù)

從NO2濃度均值來看，2020年薊州區(qū)26個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)NO2污染狀況整體上較為輕微，各鄉(xiāng)鎮(zhèn)NO2年均濃度未見超標(biāo)現(xiàn)象；26個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)中，洇溜鎮(zhèn)NO2平均濃度最高，為34 ug/m3；濃度最低的為下營(yíng)鎮(zhèn)，NO2平均濃度為14 ug/m3，國(guó)家級(jí)重點(diǎn)保護(hù)區(qū)于橋水庫NO2平均濃度為17 ug/m3，為薊州區(qū)除下營(yíng)鎮(zhèn)外濃度最低的區(qū)域；其次，從各鎮(zhèn)的NO2濃度最值來看，漁陽鎮(zhèn)內(nèi)存在本次模擬的濃度最大值，為52 ug/m3；NO2濃度最低值出現(xiàn)在州河灣鎮(zhèn)，為13 ug/m3。薊州區(qū)內(nèi)對(duì)NO2濃度分布影響最大的是城鎮(zhèn)人類活動(dòng)和農(nóng)用地的使用?？傮w上來看，北部山區(qū)鄉(xiāng)鎮(zhèn)的空氣環(huán)境質(zhì)量?jī)?yōu)于南部平原地區(qū)的鄉(xiāng)鎮(zhèn)，同時(shí)漁陽鎮(zhèn)和洇溜鎮(zhèn)的空氣質(zhì)量為較低水平的中心。

3.3 鄉(xiāng)鎮(zhèn)人感生態(tài)指數(shù)

從鄉(xiāng)鎮(zhèn)人感生態(tài)指數(shù)上來看，總體上薊州區(qū)各項(xiàng)人感生態(tài)指數(shù)基本在65分以上，生態(tài)環(huán)境主觀感知水平和滿意度水平均相對(duì)較高。漁陽鎮(zhèn)以北的山區(qū)以及于橋水庫周邊的生態(tài)環(huán)境質(zhì)量感知度、污染排放感知度和生態(tài)環(huán)境滿意度總體上均高于薊州區(qū)南部各鄉(xiāng)鎮(zhèn)。與另外兩類指數(shù)的空間分布對(duì)比可以發(fā)現(xiàn)，通過客觀手段感知的鄉(xiāng)鎮(zhèn)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量水平不盡一致，總體上來看北部山區(qū)的三種感知手段的評(píng)價(jià)結(jié)果基本一致，但是中部的漁陽鎮(zhèn)、官莊鎮(zhèn)、許家臺(tái)鎮(zhèn)等遙感生態(tài)指數(shù)相對(duì)較低的鄉(xiāng)鎮(zhèn)其主管感知的生態(tài)環(huán)境質(zhì)量和滿意度反而較高；而南部楊津莊鎮(zhèn)、下倉鎮(zhèn)和桑梓鎮(zhèn)等遙感生態(tài)指數(shù)相對(duì)較高的鄉(xiāng)鎮(zhèn)其人感生態(tài)指數(shù)反而較低。

3.4 融合多感知的薊州區(qū)2020年鄉(xiāng)鎮(zhèn)生態(tài)環(huán)境綜合評(píng)價(jià)

融合上述三類指數(shù)計(jì)算得到薊州區(qū)2020年各鄉(xiāng)鎮(zhèn)生態(tài)環(huán)境綜合指數(shù)（以下簡(jiǎn)稱多感知指數(shù)，如圖8所示）。從圖上來看，洇溜鎮(zhèn)、漁陽鎮(zhèn)、邦均鎮(zhèn)和禮明莊鎮(zhèn)的多感知指數(shù)均低于27，與這四個(gè)鎮(zhèn)以南與之接壤的鄉(xiāng)鎮(zhèn)多感知指數(shù)稍高但均低于50，薊州區(qū)南部的鄉(xiāng)鎮(zhèn)基本在50～60之間，多感知指數(shù)60～75之間的鄉(xiāng)鎮(zhèn)有穿芳峪鎮(zhèn)、官莊鎮(zhèn)、許家臺(tái)鎮(zhèn)和洲河灣鎮(zhèn)，高于75的僅有下營(yíng)鎮(zhèn)和羅莊子鎮(zhèn)。各鄉(xiāng)鎮(zhèn)的多感知指數(shù)總體上呈現(xiàn)出以洇溜鎮(zhèn)為中心向外圍逐步增高的趨勢(shì)。

圖7 薊州區(qū)鄉(xiāng)鎮(zhèn)2020年人感生態(tài)指數(shù)空間分布圖Fig.7 spatial distribution of human sensing ecological index in Jizhou District Townships in 2020

圖8 融合多感知的薊州區(qū)2020年鄉(xiāng)鎮(zhèn)生態(tài)環(huán)境綜合指數(shù)分布圖Fig.8 distribution of the comprehensive eco-environment index integrating multiple perceptionsof townships in Jizhou District in 2020

總體上來看，這種分布趨勢(shì)與薊州區(qū)各鄉(xiāng)鎮(zhèn)的人口活動(dòng)與產(chǎn)業(yè)分布有關(guān)。漁陽鎮(zhèn)等中部地區(qū)為薊州區(qū)新城地區(qū)，是人口集中和產(chǎn)業(yè)活動(dòng)較為頻繁的地區(qū)，經(jīng)濟(jì)相對(duì)發(fā)達(dá)，盡管客觀的生態(tài)環(huán)境遙感指數(shù)和傳感指數(shù)相對(duì)較低，但是可能由于生態(tài)環(huán)境基礎(chǔ)設(shè)施相對(duì)較為完善，因此環(huán)境滿意度相對(duì)較高；而南部地區(qū)盡管客觀感知的生態(tài)環(huán)境相對(duì)較好，但是經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平相對(duì)較低，基礎(chǔ)設(shè)施環(huán)境可能難與中部地區(qū)相比擬，導(dǎo)致其滿意度相對(duì)較低。

4 結(jié)論與討論

本文以天津市薊州區(qū)鄉(xiāng)鎮(zhèn)為研究對(duì)象，融合多感知手段進(jìn)行鄉(xiāng)鎮(zhèn)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量綜合評(píng)價(jià)。結(jié)果表明，融合多種感知手段特點(diǎn)，將遙感、傳感和人感三種感知手段融合構(gòu)建生態(tài)環(huán)境質(zhì)量綜合評(píng)價(jià)體系，可以很好地實(shí)現(xiàn)三種手段的時(shí)空互補(bǔ)和屬性互補(bǔ)，構(gòu)建適合鄉(xiāng)鎮(zhèn)特點(diǎn)的簡(jiǎn)便快捷的鄉(xiāng)鎮(zhèn)生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)與體系，實(shí)現(xiàn)快速、全面、科學(xué)的鄉(xiāng)鎮(zhèn)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)。同時(shí)，通過上述結(jié)合客觀與主觀感知的評(píng)價(jià)我們可以發(fā)現(xiàn)，主觀感知和客觀感知存在不一致的現(xiàn)象，在生態(tài)環(huán)境管理與鄉(xiāng)鎮(zhèn)人居環(huán)境整治中需要進(jìn)一步分析其原因，在改善生態(tài)環(huán)境質(zhì)量的同時(shí)提高居民對(duì)生態(tài)環(huán)境的滿意度；此外，也不能因?yàn)猷l(xiāng)鎮(zhèn)居民的滿意度較高而忽視了客觀存在的鄉(xiāng)鎮(zhèn)生態(tài)退化的現(xiàn)象。

上述模式可以總結(jié)為基于“三感六度天地人一體化”的鄉(xiāng)鎮(zhèn)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)體系（圖9）。在這種評(píng)價(jià)模式中，“三感”即遙感手段基于多光譜遙感影像計(jì)算遙感生態(tài)指數(shù)；傳感手段通過傳感器獲取環(huán)境要素監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)；人感手段通過問卷調(diào)查獲取居民生態(tài)環(huán)境滿意度與感知度數(shù)據(jù)。“六度”即遙感手段中的干度、濕度、綠度、熱度，傳感手段中的氣度和人感手段中的感知度。其中“氣度”指物聯(lián)網(wǎng)傳感器的空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)結(jié)果，為了與遙感中的干度、濕度、綠度、熱度和人感中的感知度對(duì)應(yīng)，故簡(jiǎn)稱為“氣度”。

圖9 融合多感知的鄉(xiāng)鎮(zhèn)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)模式Fig.9 eco-environment quality of villages and towns evaluation model integrating multiple perceptions

同時(shí)，本文存在以下不足：第一，由于各種現(xiàn)實(shí)因素限制，傳感手段中只考慮了空氣質(zhì)量，沒有考慮鄉(xiāng)鎮(zhèn)聲環(huán)境、水環(huán)境、土壤環(huán)境等因素的監(jiān)測(cè)。更加全面、完善的傳感評(píng)價(jià)應(yīng)該考慮到鄉(xiāng)鎮(zhèn)生態(tài)環(huán)境要素的各個(gè)方面，后續(xù)可以考慮適當(dāng)補(bǔ)充這部分內(nèi)容并嘗試將景觀指數(shù)和生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值評(píng)估納入評(píng)價(jià)體系。第二，對(duì)于空氣質(zhì)量的模擬采用了生態(tài)環(huán)境部門公布的傳感器監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，作者所在團(tuán)隊(duì)在薊州區(qū)布設(shè)的環(huán)境物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)測(cè)設(shè)備數(shù)據(jù)采集稍有滯后，從2020年12月才開始數(shù)據(jù)采集，今后可將這部分實(shí)際監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)與生態(tài)環(huán)境管理部門發(fā)布的數(shù)據(jù)結(jié)合起來進(jìn)行空氣質(zhì)量空間分布的模擬。第三，在確定鄉(xiāng)鎮(zhèn)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量多感知綜合指數(shù)各分指數(shù)指標(biāo)的權(quán)重中，采用了文獻(xiàn)計(jì)量法和專家咨詢法，存在一定的主觀性。

未來通過豐富傳感器監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的種類和數(shù)量，逐步完善多感知評(píng)價(jià)體系，并嘗試將此模式逐步推廣到其他鄉(xiāng)鎮(zhèn)的生態(tài)環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)工作中，為我國(guó)鄉(xiāng)鎮(zhèn)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測(cè)與評(píng)價(jià)工作提供新的視角和科學(xué)支撐。同時(shí)，本文也可為其他地區(qū)和尺度的分析提供借鑒，未來相關(guān)研究可以進(jìn)一步納入對(duì)鄉(xiāng)鎮(zhèn)自然資源占用、生態(tài)環(huán)境基礎(chǔ)設(shè)施等方面的評(píng)價(jià)，并開展相關(guān)環(huán)境要素對(duì)鄉(xiāng)鎮(zhèn)生態(tài)環(huán)境影響機(jī)制機(jī)理的實(shí)證調(diào)查與研究，為鄉(xiāng)村生態(tài)文明建設(shè)和鄉(xiāng)村振興提供科學(xué)支撐。融合多感知的鄉(xiāng)鎮(zhèn)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)經(jīng)過不斷補(bǔ)充和完善，在未來會(huì)有廣闊的應(yīng)用前景。

圖表來源：

圖1-9：作者繪制

表1：李妍, 張國(guó)欽, 吝濤, 等. 鄉(xiāng)鎮(zhèn)遙感生態(tài)指數(shù)時(shí)空變化及影響因子研究——以天津市薊州區(qū)為例[J]. 生態(tài)學(xué)報(bào), 2022, 42(2): 474-486.

表2：作者繪制