基于全排列多边形图示指标法的国土空间态保护和修复成效评价

黄晓莹

摘要：为了更高效地提升国土空间生态保护与修复水平，本文基于国土空间理论，从生态环境角度出发，构建了综合评价体系，运用全排列多边形图示指标评价法，对保护和修复成效进行计算分析。全排列多边形图示指标评价法具有计算简单、客观性强、结果直观等优点。通过对广东省2016-2020年的实证分析，发现“十三五”期间广东省国土空间生态保护和修复工作取得明显成效。为探索国土空间生态保护和修复评价提供思路借鉴。

关键词：国土空间生态保护和修复；全排列多边形图示指标法；评价体系

近年，我国高度重视国土空间生态保护与修复工作，《生态文明体制改革总体方案》从中央的层面明晰了国土空间生态修复的职能，使自然资源管理得到更宽广度、更高维度的统揽筹划，而相应的成效评价能够判断保护与修复工作的进度，分析存在的问题，是下一步决策部署的重要依据。

1 构建评价体系

1.1 建立评价指标体系

国土空间生态保护与修复成效主要体现在环境质量和生态系统的改善上，实质是以生态空间修复为核心的全域生态系统保护与恢复。因此，本文选取环境质量和水土流失治理、农药减量化、森林覆盖、自然保护区等几项指标建立国土空间生态保护与修复评价指标体系（详见表1）。

表1 广东省国土空间生态保护与修复评价指标体系

一级指标	二级指标
空气质量	各城市环境空气质量达标天数比例（AQI达标率）（%）
水环境质量	县级集中式饮用水源水质达到或优于Ⅱ类比例（%）
	国考地表水断面考核评价水质优良率（%）
	省考断面水质优良率（%）
	入海河流断面水质优良率（%）
	跨市河流交接断面水质达标率（%）
	近岸海域水质年均优良（一、二类）面积比（%）
声环境质量	城市功能区声环境昼间达标率（%）
	城市功能区声环境夜间达标率（%）
水土流失治理	新增水土流失治理面积（平方公里）
农药减量化	单位耕地面积农药使用量（千克/亩）
森林覆盖	森林覆盖率（%）
自然保护区	自然保护区陆域面积占比（%）

1.2 构建评价模型

本文参照吴琼等设计的全排列多边形图示指标评价法，运用双曲线标准化法处理各个评价指标，各指标的原始值经标准化处理后生成标准化值，对标准化值进行全排列多边形综合指数计算，计算结果即为综合评价结果。

设有n个指标，每个指标分别有上限值、临界值和下限值，以它们的上限值为半径组成一个中心正n边形，正n边形各顶点与中心的连线为坐标轴，各指标标准化值在坐标轴上对应的点相连，能够得出一个不规则的中心n边形，顶点是n个指标首尾相连的全排列。

各指标的原始值采用双曲线标准化函数进行标准化，假设：

，a≠0，x≥0 （1）

F（x）满足： ， ， ，其中，x为指标值，U为指标值x的上限，L为指标值x的下限，T为指标值的临界值。

根据上述条件可得：

，a≠0，x≥0 （2）

根据Ｆ（x）的特性可知，标准化函数Ｆ（ｘ）把原本处于［Ｌ，Ｕ］区间的指标值，转化到［-1，+1］区间。转化之后的值不再沿x轴的线性增减，而是变为“快-慢-快”的非线性增减模式。当指标值低于临界值时，标准化后的指标增长速度逐渐降低，当指标高于临界值时，标准化后的指标增长速度逐渐增加，临界值为指标增长速度的转折点。

第i个指标的标准化计算公式为：

（3）

也就是说，按照ｎ个指标做出的中心正ｎ边形，它的各个顶点为Ｓ_i=1时对应的值，中心点为Ｓ_i=-1时对应的值，而Ｓ_i=0时对应的值组成的多边形为指标的临界区。临界区内的区域表示各指标的标准化值在临界值以下，其值为负；临界区外的区域表示各指标的标准化值在临界值以上，其值为正。

各指标标准化值相连得出的不规则n边形的面积，与相应的中心正n边形面积的比值，就是全排列多边形综合指数，计算公式为：

（4）

式中：Ｓ为综合指标值，Ｓ_i、S_j为第i个、第j个指标的标准化值。

2 实证分析

2.1标准化计算

数据来源为广东省生态环境状况公报（2015-2020）、广东省环境保护“十三五”规划，选取2015年或2015年至2020年中最小的数值作为下限值，最大的数值作为上限值，“十三五”规划控制值或6年平均值作为临界值，将2016年-2020年的原始值按标准化函数计算公式（3），得出各指标的标准化值，再按照公式（4），进一步计算综合指数，得出的计算结果按照全排列多边形图示指标评价法原理，将2016-2020年广东省国土空间生态保护与修复评价各一级指标标准化值绘制成七边形（见图1）。

图1 2016-2020年广东省国土空间生态保护和修复成效全排列多边形

2.2 结果分析

2016-2020年期间，广东省的空气质量、水环境质量、声环境质量、农药减量化、自然保护区这几项指标均在2020年达至最优，环境质量的三项指标2018年最差，此后逐年上升；单位耕地面积农药使用量呈逐年下降趋势；自然保护区陆域面积占比2016-2018年保持在7.4%，2019、2020年上升至7.58%。每年新增水土流失治理面积虽然有所波动，但2017年起每年新增面积均超过或接近1千平方公里；森林覆盖率虽然有波动，但实际上基本稳定在58%-59%的水平。

3 结论与建议

3.1 全排列多边形图示指标评价法计算过程能够同时对评价对象的综合指标和单项指标进行评价；能够同时对评价对象的静态指标和动态趋势进行分析评价；计算过程只需要确定各个指标的上限值、下限值和临界值，不需要专家确定权重系数的数值，能够有效降低主观随意性；而且计算结果是以图文并茂的形式呈现，可以直接观察读取评价结果。

3.2 2016-2020年，广东省空气质量、水环境质量、声环境质量、农药减量化、自然保护区这几项指标均在2020年达至最优，每年均有水土流失治理面积且自2017年起均超过或接近1千平方公里；森林覆盖率基本稳定在58%-59%的水平。说明“十三五”期间广东省国土空间生态保护和修复工作取得明显成效。

参考文献：

[1]吴琼，王如松，李宏卿，等.生态城市指标体系与评价方法[J]. 生态学报，2005.

[2]曹宇，王嘉怡，李国煜.国土空间生态修复：概念思辨与理论认知[J].中国土地科学，2019.

[3]陈美球，洪土林.国土空间生态修复内涵剖析[J].中国土地, 2020.