張 雪,劉 璐,游 珍

(1.遼寧師范大學(xué) 地理科學(xué)學(xué)院,遼寧 大連 116029;2.東北林業(yè)大學(xué) 林學(xué)院,黑龍江 哈爾濱 150006;3.中國科學(xué)院 地理科學(xué)與資源研究所,北京 100101)

0 引言

人居環(huán)境是適合人類生活和居住的物理空間,包括但不限于區(qū)域基礎(chǔ)建設(shè)、自然環(huán)境、社會服務(wù)等要素,它更看重人與環(huán)境之間的相互關(guān)系[1]。伴隨著國民經(jīng)濟的飛速發(fā)展,中國快速城市化和工業(yè)化的弊端日益凸顯,對人居環(huán)境的可持續(xù)保護和改善提出了迫切需求[2]。2021年中國在“十四五”規(guī)劃綱要中,明確提出了要全面提升城市品質(zhì),未來城市發(fā)展會注重構(gòu)建宜居城市,提升居民生活質(zhì)量已成為我國城市發(fā)展的主要目標。因此科學(xué)的評估區(qū)域的人居環(huán)境適宜程度,有助于保護自然環(huán)境,維護生態(tài)平衡,提升城市發(fā)展的可持續(xù)性。

早期關(guān)于“人居環(huán)境”概念的研究多由城市規(guī)劃師和建筑師主導(dǎo),更多的是關(guān)注城市內(nèi)部,強調(diào)通過規(guī)劃和設(shè)計改善城市居民的生活質(zhì)量,由20世紀50年代希臘建筑規(guī)劃學(xué)家薩迪亞斯(C.A.Doxiadis)首次提出[3]。隨著時間推移和更多學(xué)科的融入,人居環(huán)境的研究開始融合地理學(xué)、建筑學(xué)、城市規(guī)劃等多個學(xué)科的視角和方法,探索從微觀的城市規(guī)劃與建筑設(shè)計到宏觀的生態(tài)環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展的影響,研究方法也更加的多元化,這種跨學(xué)科的合作使研究能夠更全面地理解和解決人居環(huán)境問題[4]。中國關(guān)于人居環(huán)境科學(xué)研究的起步較晚,1993年學(xué)者吳良鏞首次正式提出建立“人居環(huán)境科學(xué)”,從自然、人類、居住、社會、支撐5個子系統(tǒng)探討城市環(huán)境對居民生活的影響,并取得了很大的研究進展[5]。在進入21世紀之后,國內(nèi)外對于人居環(huán)境的研究進入快速發(fā)展階段,越來越多的學(xué)科加入,使人居環(huán)境的研究逐漸形成了一個多學(xué)科交叉領(lǐng)域;更多的學(xué)者加入,對人居環(huán)境這個復(fù)雜系統(tǒng)開展研究,在研究要素、數(shù)據(jù)獲取和評估方法上有了很大進展。研究要素上從微觀的城市規(guī)劃與建筑設(shè)計[6]、社區(qū)文化與發(fā)展到宏觀上對生態(tài)環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展的影響[7-8],從不同視角進行探討;數(shù)據(jù)獲取手段從最開始傳統(tǒng)的人工調(diào)查統(tǒng)計和居民主觀感受調(diào)查[9-10],隨著新技術(shù)不斷進步,研究者開始利用計算機、互聯(lián)網(wǎng)和遙感衛(wèi)星等現(xiàn)代技術(shù)來獲取數(shù)據(jù),例如通過遙感技術(shù)獲取土地覆被變化、氣象要素、人類活動等數(shù)據(jù)[11-12],這些新技術(shù)提供了更加豐富和精確的數(shù)據(jù)源,為研究提供了更多的可能性;而伴隨著數(shù)據(jù)獲取手段的多元發(fā)展,也需要不斷更新研究方法,更多的計量地理模型加入評估體系中,如3S(遙感RS、地理信息系統(tǒng)GIS、全球定位系統(tǒng)GPS)平臺技術(shù)的應(yīng)用[13-15]、綜合指標法[16-18]、地理探測器[19-21]、層次分析法[14-22]、敏感性分析法[23-24]、區(qū)域綜合承載力模型[25-27]等,這些方法提供了多維度評價框架,使研究更加全面。例如,借助GIS可以創(chuàng)建和分析大規(guī)模的空間數(shù)據(jù)集的特色,研究人員能夠分析城市空間擴展、人居環(huán)境的價值指標、以及城市與鄉(xiāng)村定居點的模型等,可以更準確地識別和評估影響居民生活質(zhì)量的因素,如交通便利性、環(huán)境健康和舒適性、以及社區(qū)服務(wù)的可獲得性。也正是因為這樣,地理學(xué)在理解和評估人居環(huán)境方面的作用至關(guān)重要,特別是在考慮到城市化和人口密集區(qū)域?qū)ψ匀毁Y源和生態(tài)系統(tǒng)的影響時。通過結(jié)合地理學(xué)的分析方法和現(xiàn)代技術(shù),人居環(huán)境的研究能夠更全面地解決人居環(huán)境面臨的挑戰(zhàn)[28]。綜上,國內(nèi)外各學(xué)者對人居環(huán)境適宜性做了大量研究,并取得了一定的研究成果。盡管現(xiàn)有研究已經(jīng)提供了大量的方法框架和科學(xué)結(jié)論,但仍存在諸如數(shù)據(jù)獲取性、指標體系選擇和適用性等的局限性,同時考慮到不同地理位置上的自然環(huán)境特征和社會經(jīng)濟條件存在較大差異[29],可以發(fā)現(xiàn)不同地區(qū)的人居環(huán)境適宜性評價方法和重點均存在差異,在未來的研究中需要更加關(guān)注這些問題,提高評價的準確性和可靠性。

滇中地區(qū)位于中國西南地區(qū),是“一帶一路”和長江經(jīng)濟帶的交匯區(qū)域,根據(jù)云南省政府發(fā)布的《滇中城市群發(fā)展規(guī)劃2020》,該地區(qū)被定位為面向南亞東南亞的開放型門戶區(qū)域和云南省生態(tài)文明建設(shè)的先鋒[30-31]。隨著城鎮(zhèn)化進程的加速,該區(qū)域雖然是云南省最有發(fā)展活力的區(qū)域,但同時也是資源消耗和環(huán)境影響最集中區(qū)域,面臨著資源環(huán)境承載力的挑戰(zhàn),其人居環(huán)境質(zhì)量評價正逐步成為亟待深入研究的熱點[32]。在這一背景下,本研究借助地理信息系統(tǒng)(GIS)技術(shù),以1 km×1 km大小的柵格為基本研究單元,在滇中地區(qū)的自然地理條件的基礎(chǔ)上,從地形、水文、植被、氣候多維度要素對人居環(huán)境進行全面、系統(tǒng)的評價。本研究旨在全面揭示整個地區(qū)及其內(nèi)部不同地區(qū)的人居環(huán)境特征,識別可能存在的問題和不足,為未來的城市規(guī)劃和環(huán)境管理提供科學(xué)依據(jù)。

1 數(shù)據(jù)來源與研究方法

1.1 研究區(qū)概況

滇中地區(qū)位于云南省中部,經(jīng)緯度范圍大致為:24°N～27°N,100°E～105°E,是連接中國西南地區(qū)與南亞、東南亞的重要樞紐(圖1),以昆明市為中心,輻射周邊的曲靖、楚雄、玉溪等城市,總面積93.26×104km2,截止2022年末常住人口1 883.59萬人,占云南省總常住人口的40.14%,且具有豐富的民族文化和社會多樣性。該地區(qū)地形多樣,其中云嶺高原和昆明盆地是其顯著特征,平均海拔約2 000 m;主要呈現(xiàn)亞熱帶高原季風(fēng)氣候特征,氣溫隨著海拔高低垂直變化,干濕季節(jié)分明,平均氣溫約為7 ℃～24 ℃,全年溫差較小,降水主要集中在濕季(5-10月),集中了約85%的降雨量,全面無霜期可超過300 d;擁有豐富的礦產(chǎn)資源和多樣生物資源,是云南省自然條件和資源較優(yōu)越的區(qū)域。隨著“滇中城市群發(fā)展規(guī)劃”的實施,該地區(qū)在推動區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展、促進國際交流合作方面的作用日益凸顯,同時,在生態(tài)保護和可持續(xù)發(fā)展方面也承擔(dān)著重要責(zé)任。

圖1 研究區(qū)概況

1.2 數(shù)據(jù)來源及預(yù)處理

研究數(shù)據(jù)主要涉及氣象數(shù)據(jù)、遙感監(jiān)測數(shù)據(jù)和人口統(tǒng)計數(shù)據(jù)。氣象數(shù)據(jù)主要采用中國氣象數(shù)據(jù)共享中心(http://data.cma.cn/),涉及的氣象參數(shù)主要有氣溫、降水、平均相對濕度等參數(shù)。數(shù)字高程(DEM)數(shù)據(jù)來源USGS制備全球GTOPO30;歸一化植被指數(shù)(NDVI)數(shù)據(jù)來源于中國地球科學(xué)數(shù)據(jù)共享平臺(http://www.geodata. cn/);土地利用數(shù)據(jù)和人口空間分布公里網(wǎng)格數(shù)據(jù)均來源于中國科學(xué)院地理科學(xué)與資源研究所資源環(huán)境科學(xué)與數(shù)據(jù)中心(https://www.resdc. cn/)。以上數(shù)據(jù)借助ArcGIS軟件進行預(yù)處理,根據(jù)研究區(qū)的地理邊界,通過插值、投影、轉(zhuǎn)換、裁剪等處理提取出所需數(shù)據(jù),空間分辨率均為1 km,用于人居環(huán)境適宜性評價需要的地形、氣候、水文、植被4個關(guān)鍵因子。

1.3 研究方法

影響人居環(huán)境的自然要素眾多,最根本的是受地形、氣候、水文和植被等主導(dǎo)。本研究主要通過描述區(qū)域內(nèi)整體自然要素來綜合評價人居環(huán)境適宜性,構(gòu)建了一系列計量模型定量計算地形起伏度、溫濕指數(shù)、水文指數(shù)和地被指數(shù)4個指數(shù)(表1),根據(jù)表1的方法,劃分區(qū)域基于地形、氣候、水文和地被的人居環(huán)境自然適宜性類型(表2);其中,地形起伏度指數(shù)中區(qū)域的平均海拔和相對高差為關(guān)鍵參數(shù),溫濕指數(shù)主要從年均氣溫和濕度來衡量人體舒適程度,水文指數(shù)中降水量和水域占比對該模型結(jié)果影響最大。結(jié)合滇中地區(qū)的自然要素特征,對水溫指數(shù)和地被指數(shù)閾值區(qū)間需要結(jié)合區(qū)域特征進行調(diào)整界定。最后,在此基礎(chǔ)上建立了人居環(huán)境適宜性綜合評價模型,綜合評估了滇中地區(qū)人居環(huán)境適宜性和限制性。

表1 人居環(huán)境自然要素單因子指數(shù)模型[33-34]

表2 人居環(huán)境自然要素單因子指數(shù)評價分級標準[34]

基于地形起伏度、溫濕指數(shù)、水文指數(shù)、地被指數(shù)與人口分布的相關(guān)系數(shù)再計算其權(quán)重,構(gòu)建綜合反映人居環(huán)境適宜性特征的人居環(huán)境指數(shù)(HEI)。計算公式如下:

HEI=α×RDLSN+β×THIN+γ×LSWATN+δ×LCIN

(1)

RDLSN=100-100×(RDLS-RDLSmin)/(RDLSmax-RDLSmin)

(2)

(3)

LSWATN=100×(LSWAT-LSWATmin)/(LSWATmax-LSWATmin)

(4)

LCIN=100×(LCI-LCImin)/(LCImax-LCImin)

(5)

式中:RDLSN、THIN、LSWATN、LCIN分別代表地形起伏度、溫濕指數(shù)、水文指數(shù)和地被指數(shù)的標準化值(取值范圍0～100)。其中,RDLSmin和RDLSmax為地形起伏度標準化的最大值和最小值;THIopt為溫濕指數(shù)標準化的最適宜值(本研究中設(shè)置為65),THImin為溫濕指數(shù)標準化的最小值;LSWATmin為水文指數(shù)的標準化最小值,LSWATmax為水文指數(shù)的標準化最大值;LCImin為地被指數(shù)標準化的最小值,LCImax為地被指數(shù)標準化的最大值。

本研究參考了《中國人口分布適宜度報告》[33]中西南地區(qū)地形起伏度、溫濕指數(shù)、水文指數(shù)和地被指數(shù)4個指數(shù)分別對應(yīng)的α、β、γ、δ權(quán)重值,分別為0.3、0.31、0.14和0.25;根據(jù)HEI將滇中地區(qū)的人居環(huán)境適宜性劃分為不適宜地區(qū)(HEI<20)、臨界適宜地區(qū)(20≤HEI<40)、一般適宜地區(qū)(40≤HEI<60)、比較適宜地區(qū)(60≤HEI<80)和高度適宜地區(qū)(HEI≥80)5種類型。

2 結(jié)果與分析

2.1 滇中地區(qū)人居環(huán)境適宜性單要素分析

2.1.1 地形適宜性分析

圖2為滇中地區(qū)1 km×1 km柵格尺度的地形起伏度指數(shù)和地形適宜性評價結(jié)果?？梢钥闯?區(qū)域內(nèi)地形復(fù)雜多變,以山地和高原為主,地勢起伏顯著,主要由于該區(qū)域?qū)儆谠瀑F高原的范圍,在昆明市和曲靖市內(nèi)還分布著大量的喀斯特地形,整個區(qū)域內(nèi)山脈縱橫、河谷交錯,因此地形破碎。地形起伏度指數(shù)為0.43～6.67,總體分布趨勢為西部和北部高于中東部;最高值分布在昆明市北部的梁王山一帶,以及西北部的橫斷山脈,云嶺山脈北段的哀牢山的部分地區(qū);最低值分布在曲靖市南部和玉溪市的西南部,屬于云貴高原的地勢平緩地區(qū)。

圖2 地形起伏度指數(shù)(a)和地形適宜性評價結(jié)果(b)

滇中地區(qū)整體位于云貴高原上,地形適宜性空間分布呈現(xiàn)出海拔低地區(qū)高于海拔高地區(qū)的特征,區(qū)域內(nèi)沒有高度適宜地區(qū)。不適宜地區(qū)的土地面積約0.05×104km2,占區(qū)域總面積的0.51%;臨界適宜地區(qū)的土地面積約1.77×104km2,占區(qū)域總面積的19.03%,位于北部和西部山脈的海拔較低區(qū)域;一般適宜地區(qū)占地面積最大,約7.45×104km2,占區(qū)域總面積的79.92%,主要位于區(qū)域中部和東部,以云南省的滇中盆地為主;比較適宜地區(qū)的土地面積約0.05×104km2,占區(qū)域總面積的0.54%。

2.1.2 氣候適宜性分析

圖3為滇中地區(qū)1 km×1 km柵格尺度的溫濕指數(shù)和氣候適宜性評價結(jié)果。該區(qū)域整體的氣候適宜,受海拔影響較大,溫濕指數(shù)整體在45以上,處于46.61～65.61,總體分布特征為西北部邊緣地區(qū)較高,中部以及大部分區(qū)域較低。最高值分布在西北部的云嶺山脈北段,最低值位于昆明北部的拱王山附近,地區(qū)整體為亞熱帶高原季風(fēng)型氣候,四季如春,除了一些海拔過高區(qū)域,整體非常適合人類居住。

圖3 溫濕指數(shù)(a)和氣候適宜性評價結(jié)果(b)

根據(jù)氣候適宜性評價結(jié)果可以看出,氣候適宜性分布特征與區(qū)域海拔高度分布特征相似,但區(qū)域內(nèi)沒有不適宜地區(qū)。臨界適宜地區(qū)的土地面積約0.02×104km2,占區(qū)域總面積的0.23%;一般適宜地區(qū)占地面積最大,約0.62×104km2,占區(qū)域總面積的6.63%;比較適宜地區(qū)的土地面積約7.51×104km2,占區(qū)域總面積的80.57%,主要位于區(qū)域中部和東部,以云南省的滇中盆地為主;高度適宜地區(qū)的土地面積約1.17×104km2,占區(qū)域總面積的12.56%,位于北部和西部山脈的海拔較高區(qū)域。

2.1.3 水文適宜性分析

圖4為滇中地區(qū)1km×1km柵格尺度的水文指數(shù)和水文適宜性評價結(jié)果?？梢钥闯?區(qū)域內(nèi)水文指數(shù)差異較小,區(qū)域內(nèi)水資源豐富,水文指數(shù)整體在20以上,處于33.21～77.13,總體分布趨勢為西北和西南山區(qū)較低,中部和東部較高。受氣候影響,區(qū)域內(nèi)干濕季明顯,濕季(5-10月)集中了全年約85%的降雨量,所以最終結(jié)果受水域分布的影響較大,高值區(qū)主要分布在昆明市域內(nèi)的滇池和玉溪市域內(nèi)的撫仙湖區(qū)域;最低值主要位于西北部的云嶺山脈北段,以及其他一些山地區(qū)域內(nèi),這些區(qū)域降水較少,水資源較不豐富。

圖4 水文指數(shù)(a)和水文適宜性評價結(jié)果(b)

根據(jù)水文適宜性評價結(jié)果可以看出,整體水文適宜性較高,區(qū)域內(nèi)大部分區(qū)域以比較適宜為主要特征,分布上呈現(xiàn)片狀分布特征,不適宜地區(qū)面積非常小,只有3 km2,可以忽略不計,無臨界適宜地區(qū)。一般適宜地區(qū)的土地面積約0.74×104km2,占區(qū)域總面積的7.91%;比較適宜地區(qū)的范圍最大,土地面積約7.91×104km2,占區(qū)域總面積的84.85%,占區(qū)域內(nèi)的大多數(shù)位置;高度適宜地區(qū)的土地面積約0.68×104km2,占區(qū)域總面積的7.24%,位于東部曲靖市內(nèi)。

2.1.4 地被適宜性分析

圖5為滇中地區(qū)1 km×1 km柵格尺度的地被指數(shù)和地被適宜性評價結(jié)果。區(qū)域內(nèi)氣候適宜,植被種類豐富且多樣化,以區(qū)域內(nèi)的轎子山國家級自然保護區(qū)為例,該區(qū)域是滇中高原最為完整的原生植被和生境垂直帶譜的代表[35],區(qū)域內(nèi)獨特的氣候類型和地形特征,塑造了多樣的植被類型,整體的植被覆蓋度非常高,因此整體的地被指數(shù)很高,超過半數(shù)的區(qū)域地被指數(shù)均在0.50以上,整體處于-0.05～0.069。總體上區(qū)域內(nèi)的植被指數(shù)分布較為均衡,負值區(qū)域主要受到水體分布的影響,單從地被指數(shù)上看該區(qū)域整體都較適合人類居住。

圖5 地被指數(shù)(a)和地被適宜性評價結(jié)果(b)

而根據(jù)地被適宜性評價的結(jié)果可以看出,該區(qū)域整體的地被適宜性都較高,以高度適宜為主要特征,且呈現(xiàn)出均勻離散分布的均衡。其中,不適宜地區(qū)以水域為主,占比只有0.47%;臨界適宜和一般適宜地區(qū)土地面積也較小,一共約0.32×104km2,占到區(qū)域總面積的3.45%;比較適宜地區(qū)的土地面積約2.76×104km2,占區(qū)域總面積的29.58%;高度適宜地區(qū)面積最大,土地面積約6.20×104km2,占區(qū)域總面積的66.5%。

2.2 滇中地區(qū)人居環(huán)境適宜性綜合評價

2.2.1 人居環(huán)境適宜性總體評價

基于地形、氣候、水文和地被單因子自然適宜性評價結(jié)果,參考滑坡、泥石流、崩塌等地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)性,對滇中地區(qū)的人居環(huán)境適宜性進行了綜合評價(圖6)。結(jié)果表明,該區(qū)域的人居環(huán)境指數(shù)處于11～93,總體分布特征為北部較低,中部和東部較高。進一步結(jié)合人居環(huán)境適宜性評價的結(jié)果可以看出,區(qū)域內(nèi)整體上人居環(huán)境質(zhì)量較好,空間上呈現(xiàn)片狀分布的特征,不適宜地區(qū)面積較小。不適宜地區(qū)的土地面積約0.14×104km2,占區(qū)域總面積的1.5%;臨界適宜地區(qū)的土地面積約3.92×104km2,占區(qū)域總面積的42.08%;一般適宜地區(qū)占地面積最大,約3.70×104km2,占區(qū)域總面積的39.67%;比較適宜地區(qū)的土地面積約1.52×104km2,占區(qū)域總面積的16.28%;高度適宜地區(qū)的土地面積較小,僅有0.04×104km2,占區(qū)域總面積的0.48%。

圖6 滇中地區(qū)人居環(huán)境指數(shù)(a)和人居環(huán)境適宜性分級評價(b)

2.2.1 分州市人居環(huán)境適宜性總體評價

分州市統(tǒng)計的結(jié)果見表3。

表3 分地市統(tǒng)計人居環(huán)境適宜性分級結(jié)果

昆明市以臨界適宜地區(qū)為主、一般適宜為輔;地域分異顯著,臨界適宜面積最大,占昆明市總面積的42.08%,分布于市域多數(shù)地區(qū);而比較適宜和高度適宜地區(qū)主要分布在昆明南部的滇池附近,總面積約1.56×104km2,占昆明市總面積約16.76%;不適宜地區(qū)面積約0.14×104km2,分布于昆明北部與曲靖市交接的梁王山一帶。

曲靖市以臨界適宜和一般適宜為主、比較適宜為輔,區(qū)域內(nèi)整體人居環(huán)境狀態(tài)較好;不適宜地區(qū)和高度適宜地區(qū)面積都較小,分別占總面積的1.22%和0.02%。

玉溪市以臨界適宜和一般適宜為主要特征,兩類土地面積占區(qū)域總面積高達84.52%;比較適宜和高度適宜地區(qū)主要分布在西部哀牢山脈附近和東部撫仙湖周圍,占區(qū)域總面積的14.98%;不適宜地區(qū)僅占0.5%,主要位于玉溪市最西部的山區(qū)。

楚雄州以一般適宜為主、臨界適宜為輔,一般適宜地區(qū)面積占區(qū)域總面積46.96%,臨界適宜地區(qū)面積占區(qū)域總面積37.64%;比較適宜地區(qū)面積為0.39×104km2,占區(qū)域總面積13.8%,主要分布在區(qū)域北部;不適宜地區(qū)和高度適宜地區(qū)面積均較小,分別占總面積的0.37%和1.23%。

進一步橫向?qū)Ρ攘巳司迎h(huán)境適宜性等級的不同地級市占比(圖7),可以看出:不適宜地區(qū)較多分布在昆明市,主要由于該市有大面積的高山地區(qū),不適宜人類居住;與其交界的曲靖市也受到影響,有約25%的不適宜地區(qū)位于曲靖市域范圍內(nèi)。臨界適宜地區(qū)分布較為均為,在4個地級州市分布面積均在15%～30%,其中曲靖市占比較大。一般適宜地區(qū)有36%分布在楚雄州,30%分布在曲靖市,昆明市和玉溪市的一般適宜地區(qū)均占17%。比較適宜地區(qū)中有39%分布在曲靖市,因此曲靖市的人居環(huán)境質(zhì)量在4個城市中處于較高的位置,楚雄州和昆明市分別占了26%和21%,玉溪市占比較低僅有14%。雖然整體上研究區(qū)內(nèi)的高度適宜地區(qū)較少,但是可以看出,有79%都分布在楚雄州,其次有13%分布在玉溪市,其余兩市分布極少。

圖7 滇中4州市人居環(huán)境適宜性不同等級分布面積占比

2.3 滇中地區(qū)人居環(huán)境適宜性與人口分布

人居環(huán)境的優(yōu)劣會直接影響到人類的生存發(fā)展程度[36-37],人類在選擇居住地時會傾向于自然條件優(yōu)越、氣候適宜、災(zāi)害風(fēng)險低的地區(qū),這些條件可以很好的通過人居環(huán)境適宜性評價展示。因此,人口分布特征與自然條件下的人居環(huán)境適宜性可以相互驗證,可通過人口密度分布特征來驗證滇中地區(qū)人居環(huán)境適宜性分區(qū)特征分析的科學(xué)性。

通過分析滇中地區(qū)2019年人口密度分布空間特征(圖8),可以明顯看出,人口密度高的區(qū)域人居環(huán)境適宜性也較高。盡管這個分布特征也受到當?shù)亟?jīng)濟發(fā)展、政策規(guī)劃、社會文化等要素的影響,但整體上看昆明市中部地區(qū)處于人口高密度區(qū)域,該區(qū)域也屬于一般適宜和高度適宜區(qū)域,同樣曲靖市的人口高密度區(qū)域也是該市人居環(huán)境比較適宜區(qū)域。筆者進一步統(tǒng)計了不同人居環(huán)境狀態(tài)下的人口數(shù)量和人口密度(表4),研究發(fā)現(xiàn),滇中地區(qū)中近90%的人的都分布在臨界適宜、一般適宜和比較適宜地區(qū),這與該區(qū)域人居環(huán)境適宜性評價結(jié)果中的占比結(jié)果較為一致,區(qū)域內(nèi)接近一半的地區(qū)均為臨界適宜地區(qū)。而結(jié)合人口密度結(jié)果來看,盡管高度適宜地區(qū)的占地面積最小,但其平均人口密度高達143人/km2;比較適宜地區(qū)分布的平均人口密度最高,達到340人/km2,同樣在空間分布上也具有高度一致性。綜上,這一步分析從數(shù)量和空間上很好的驗證了筆者之前人居環(huán)境適宜性評價結(jié)果的科學(xué)性。因此,關(guān)于滇中地區(qū)人居環(huán)境適宜性評價的研究結(jié)果可以幫助政府更科學(xué)的制定戰(zhàn)略來優(yōu)化人口分布,并提高居住質(zhì)量,并實現(xiàn)社會經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展。

表4 不同人居環(huán)境適宜性等級下的人口數(shù)量和人口密度

圖8 2019年人口密度(a)和人口數(shù)量(b)分布圖

3 結(jié)論

研究借助地理信息系統(tǒng)(GIS)技術(shù),以1 km×1 km柵格為基本研究單元,首先從地形、氣候、水文、地被4個要素,分別定量分析了滇中地區(qū)的人居環(huán)境自然指數(shù)單要素,然后在此基礎(chǔ)上構(gòu)建了人居環(huán)境適宜性綜合評價模型,進一步揭示滇中地區(qū)整體與分地市尺度的人居環(huán)境適宜性空間分布特征。同時,通過人口分布特征進一步驗證了人居環(huán)境適宜性結(jié)果的科學(xué)性。主要結(jié)論如下:

(1)基于地形、氣候、水文和地被單因子自然適宜性評價結(jié)果表明:地形起伏度指數(shù)為0.43～6.67,以一般適宜地區(qū)為主要空間分布特征,占總面積的79.92%;氣候適宜性評價中比較適宜地區(qū)面積占總面積的80.57%,主要位于區(qū)域中部和東部;水文適宜性評價結(jié)果中也是比較適宜地區(qū)的范圍最大,占總面積的84.85%;區(qū)域整體的地被適宜性較高,以高度適宜為主要特征,占總面積的66.5%。因此地形是該區(qū)域人居環(huán)境適宜性的主要限制要素;區(qū)域內(nèi)獨特的地形和氣候要素導(dǎo)致了自然適宜性的空間分布特征整體比較破碎,西部和北部適宜性較低。

(2)人居環(huán)境適宜性綜合評價研究表明,區(qū)域整體的人居環(huán)境狀況較好,人居環(huán)境指數(shù)處于11～93之間。受地形的影響,空間上呈現(xiàn)片狀分布的特征,不適宜地區(qū)面積較小,以臨界適宜和一般適宜地區(qū)為主要特征,占總面積的80%以上;分州市評價結(jié)果中,4個州市基本都以一般適宜和比較適宜地區(qū)為主要特征,兩種類型土地面積占比均超過了50%;不適宜地區(qū)較多分布在昆明市,高度適宜地區(qū)較多分布在楚雄州,但面積很小;曲靖市的人居環(huán)境適應(yīng)性評價結(jié)果相對好一些。

(3)通過對比分析滇中地區(qū)人口密度空間分布與人居環(huán)境適宜性分布特征,表明人口分布與人居環(huán)境適宜性在空間分布上存在較高的一致性,該區(qū)域有近90%的人的都分布在臨界適宜、一般適宜和比較適宜地區(qū)。

研究結(jié)果借助自然要素對人居環(huán)境進行綜合評價,有助于滇中地區(qū)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略,保護當?shù)厣鷳B(tài)系統(tǒng),指導(dǎo)人類活動與自然環(huán)境和諧共處。但同時該評價可能會過于側(cè)重自然要素而忽略社會經(jīng)濟和文化要素的影響,需要在未來進一步豐富人居環(huán)境適宜性評價的指標體系。