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中国省际城镇化与生态环境的耦合协调与优化研究论文

中国省际城镇化与生态环境的耦合协调与优化研究论文伴随着1978年改革开放以来，我国城镇化得到了快速发展，城市生态环境系统也受到了前所未有的挑战，快速城镇化带来生态环境问题日益引起人们的关注与重视，城镇化与生态环境之间的关系也逐渐成为学术界研究的热点课题之一。在梳理国内外相关研究文献基础上进行综述:国外学者Berry首次应用生态因子法来分析城镇化对生态环境影响作用及机制，Grossman揭示出城镇化与生态环境之间呈倒”U”字型内在规律。Rork构建出城市化与生态环境关系双对数模型。Shen,Kwon等对国家、区域等不同尺度地域进行了实证研究;目前国外对城市与生态环境关系探讨涉及地理学、生态学、经济学及社会学等学科，研究呈现出多元化发展趋势;而国内的研究起步相对较晚，20世纪80年代初最早提出社会一经济一自然复合生态系统理论，开始城镇化和生态环境关系初步探讨。目前主要运用数理定量统计的因子分析法、模糊物元模型、物理耦合模型及3S空间分析技术等对城镇化与生态环境耦合关系规律、演变机制及模式等方面展开了研究;研究尺度上主要有省域、流域等宏观尺度，并逐渐向中微观尺度(市域、县域)深化。探讨区域城镇化与生态环境耦合关系，揭示系统间相互作用及影响，总结二者耦合演化规律及机制，成为城镇化与生态环境关系研究的重要范式，可为城镇化与生态环境良性互动、城市可持续发展提供理论支持和实践参考。基于此，从耦合分析视角，以31个省域单元为研究区，首先构建城镇化、生态环境系统评价指标体系，运用PCA模型测度2000~2012年城镇化及生态环境系统综合值;其次通过耦合协调度模型对省际城镇化和生态环境耦合协调状况展开探讨，基于GIS平台对城镇化和生态环境系统耦合协调空间分别进行分析;最后通过城镇化和生态环境系统得分排序，划分4种基本类型，提出未来我国省际城镇化和生态环境耦合协调发展优化对策，为推进我国区域可持续发展与规划提供有益借鉴与参考。1材料与研究方法1.1指标选取及数据来源城镇化和生态环境系统都是较复杂概念，科学地构建城镇化和生态环境系统评价指标体系是研究其耦合协调关系基本前提。参考前人关于耦合协调研究文献，基于数据的真实性、可获得性、可比较性、可操作性等原则，将城镇化系统分解为人口城镇化、经济城镇化、空间城镇化、社会城镇化的4大子系统，在4大子系统上共选择16项指标来说明省际城镇化综合得分值;另外，城镇化不可避免地会对城市生态环境造成一定程度的影响，但人类也具备一定主观能动性，会积极地对破坏的城市生态环境采取相应的补救措施，因此文中将生态环境系统划分为生态环境污染和生态环境治理两大子系统，在两大子系统上选取10项指标来说明我国省际生态环境综合得分值。文中数据均来源于《中国统计年鉴》、《中国城市统计年鉴》、《中国城市建设统计年鉴》、各省统计年鉴(2001~2013年)，空间尺度为中国31个省域单元，省域边界图主要在《中国地图册》(2013)的基础上进行高精度配准并跟踪矢量化获取(未涉港、澳、台地区)。2结果与分析2.1城镇化与生态环境测度及评价根据2000~2012年31个省域单元的样本数据，分别对城镇化、生态环境系统的各项分析指标标准化处理，基于SPSS17.0软件平台，采用主轴分解法计算相关系数阵的特征值、贡献率及累计贡献率，根据累计贡献率大于85%及因子碎石图，通过分析可以发现初步地判断出所选年份各系统前3个主成分的累计方差贡献率基本接近85%，因此提取前3个主成分基本能反映各系统的原始数据大部分信息，最后通过测度公式测算出2000~2012年省域单元城镇化及生态环境系统综合值。从城镇化系统看，2000年沪的城镇化程度最高，数值达到0.488，其次分别京、苏、浙、津，到2012年城镇化系统发展得分排名前5位省份为沪、京、苏、浙、粤;2000~2012年间中国东部沿海地区的城镇化最高，具有显著的领先优势，而中原、西北、西南等的城镇化水平相对较低;2)从生态环境系统看，2000年的生态环境得分排名靠前省份有:苏、沪、京、藏、川等，而晋、徽、豫、陕排名靠后;而到2012年晋、陕、豫等生态环境综合得分仍位于低水平状态，这些省份主要以粗放型工业为主，对区域生态环境造成较大程度破坏，因此区域生态环境质量相对较差。2.2耦合协调总体格局特征基于耦合协调计算公式，测算31个省域耦合度C和协调度D。2000~2012年省际城镇化和生态环境系统CE[0.50.8]，说明我国省际城镇化与生态环境系统耦合度整体上处于磨合阶段水平;而2000~2012年中国省际城镇化与生态环境系统DE[0.30.5]，总体上低于耦合度C且协调度D整体上以中度耦合协调为主要趋势;综合来看，2000~2012年我国省际城镇化与生态环境的C及D均