广西地区生态智慧城市建设水平时空分异研究及障碍因子诊断.pdf
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1、 年月J o u r n a l o fG r e e nS c i e n c ea n dT e c h n o l o g y第 卷第 期收稿日期:作者简介:黄婷雯(),女,硕士研究生,研究方向为国土空间规划与土地利用规划.通讯作者:韦燕飞(),女,博士,教授,研究方向为全域土地整治与生态修复.广广西西地地区区生生态态智智慧慧城城市市建建设设水水平平时时空空分分异异研研究究及及障障碍碍因因子子诊诊断断黄婷雯,韦燕飞,童新华(南宁师范大学 自然资源与测绘学院,广西 南宁 ;南宁师范大学 地理科学与规划学院,广西 南宁 )摘要:生态智慧城市是生态文明与智慧文明的有机结合,是人与自然和谐共生、
2、建设可持续宜居城市的必然方向.构建了广西“生态智慧”城市建设指标体系,运用熵值法和综合分析法评价了生态智慧城市建设水平,通过时间横向和空间纵向上的对比分析了时空分异特征,以及建立障碍因子诊断模型,结果发现:从时间演变上看,广西生态智慧城市建设水平总体处于中等水平,呈现上升趋势;从空间分异上看,表现出很明显的区域差异性特征,大致表现为“中间高两侧低”的特征,在空间上呈现出桂中桂东桂西的趋势;通过指标层障碍因子分析,可知智慧经济和智慧科技是影响效率的首要障碍系统,地均固定资产投资是主要障碍因子.为此,提出了推动智慧经济发展、运用智慧环境大数据技术、实现城市建设信息化等建议.关键词:生态智慧城市;建
3、设水平;时空分异;障碍因子中图分类号:F 文献标识码:A文章编号:()R e s e a r c ho nt h eS p a t i o t e m p o r a lD i f f e r e n t i a t i o no f t h eC o n s t r u c t i o nL e v e lo fE c o l o g i c a l S m a r tC i t i e s i nG u a n g x iR e g i o nH u a n gT i n g w e n,W e iY a n f e i,T o n gX i n h u a(S c h o o l o f
4、N a t u r a lR e s o u r c e sa n dM a p p i n g,N a n n i n gN o r m a lU n i v e r s i t y,N a n n i n g,G u a n g x i ,C h i n a;S c h o o l o fG e o g r a p h i cS c i e n c ea n dP l a n n i n g,N a n n i n gN o r m a lU n i v e r s i t y,N a n n i n g,G u a n g x i ,C h i n a)A b s t r a c t:E
5、 c o l o g i c a l s m a r t c i t i e sa r et h eo r g a n i cc o m b i n a t i o no fe c o l o g i c a l c i v i l i z a t i o na n ds m a r tc i v i l i z a t i o n,a n da r et h ei n e v i t a b l ed i r e c t i o nf o rh a r m o n i o u sc o e x i s t e n c eb e t w e e nh u m a n sa n dn a t u
6、 r e,a n dt h ec o n s t r u c t i o no f s u s t a i n a b l ea n d l i v a b l ec i t i e s T h i sp a p e r c o n s t r u c t sa n i n d i c a t o r s y s t e mf o r t h ec o n s t r u c t i o no f e c o l o g i c a l s m a r t c i t i e s i nG u a n g x i T h ee n t r o p ym e t h o da n dc o m
7、p r e h e n s i v ea n a l y s i sm e t h o da r eu s e dt oe v a l u a t et h el e v e lo fe c o l o g i c a ls m a r tc i t yc o n s t r u c t i o n B yc o m p a r i n ga n da n a l y z i n gt h es p a t i o t e m p o r a ld i f f e r e n t i a t i o nc h a r a c t e r i s t i c sh o r i z o n t a
8、 l l ya n dv e r t i c a l l y i n t i m e a n ds p a c e,a n de s t a b l i s h i n gad i a g n o s t i cm o d e l f o ro b s t a c l ef a c t o r s,i t i sf o u n dt h a tf r o mt h ep e r s p e c t i v eo ft i m ee v o l u t i o n,t h eo v e r a l ll e v e l o f e c o l o g i c a l s m a r tc i t
9、 yc o n s t r u c t i o ni nG u a n g x i i sa tam o d e r a t el e v e l,s h o w i n ga nu p w a r dt r e n d;F r o mt h ep e r s p e c t i v eo f s p a t i a l d i f f e r e n t i a t i o n,i ts h o w so b v i o u sr e g i o n a ld i f f e r e n c e s,r o u g h l yc h a r a c t e r i z e db ya h i
10、 g h i nt h em i d d l ea n d l o wo nb o t hs i d e s t r e n d,w i t has p a t i a l t r e n do fG u i z h o n g G u i d o n g G u i x i;T h r o u g ht h e i n d i c a t o r l e v e l o b s t a c l e f a c t o ra n a l y s i s,i t c a nb es e e nt h a t s m a r t e c o n o m ya n ds m a r tt e c h
11、 n o l o g ya r e t h ep r i m a r yo b s t a c l e s y s t e ma f f e c t i n ge f f i c i e n c y,a n d t h e a v e r a g e f i x e da s s e t s i n v e s t m e n t i st h em a i no b s t a c l e f a c t o r F i n a l l y,s u g g e s t i o n sa r ep r o p o s e dt op r o m o t et h ed e v e l o p
12、m e n to fs m a r te c o n o m y,a p p l ys m a r t e n v i r o n m e n tb i gd a t a t e c h n o l o g y,a n da c h i e v eu r b a nc o n s t r u c t i o n i n f o r m a t i z a t i o n K e yw o r d s:e c o l o g i c a l s m a r t c i t y;c o n s t r u c t i o nl e v e l;s p a t i o t e m p o r a l
13、 d i f f e r e n t i a t i o n;o b s t a c l e f a c t o r s黄婷雯,等:广西地区生态智慧城市建设水平时空分异研究及障碍因子诊断地理与规划 引言社会经济的迅速发展吸引着大量的人口涌入城市,也加快了城市化的发展进程.然而,城市在发展的进程中也面临着许多问题,由于城市人口迅速地增长、大量资源不断地消耗也使得各种“城市病”问题不断凸显.建设生态智慧型城市为城市建设提供了新的发展思路.年 月,国务院发布了 关于推动城乡建设绿色发展的意见,提出要建设人与自然和谐共生的美丽城市,推动城市智慧化建设.生态智慧城市重视城市整体环境、家居健康、城市的美化
14、与人类的健康,强调节能与环境的协调,实现人与自然和谐共生.年,联合国教科文组织发起了人类和生物圈项目,其中提出了“生态城市”的概念,并在世界范围内得到了广泛的重视.年,联合国召开了人类环境大会,提出“保护与改善人类的环境”,推进生态城市的研究,构建和谐高效的循环地带,从而达到人与自然和谐共存的目的.年,I BM公司在“智慧地球”的基础上,继续提出了“智慧城市”的概念,此后逐步为世界各大发达国家和地区所认同.我国在 年对智慧城市的试点和推广工作也受到了很多人的关注.国外学者在生态智慧城市建设中的进程和趋势较快,研究成果丰富,对生态智慧城市建设模式提出了不同的建议;在实证分析上,主要集中于对绿 色
15、 智 慧 城 市 的 发 展 路 径、技 术 创 新 效应、智能建设水平的评估 等方面.虽然国内对生态智慧城市的研究起步较晚,但是研究成果也在不断丰富,发展趋势明朗.年,中国城市科学学会在 生态城市指标体系构建与生态城市示范评价 课题提出了个指标层:资源节约、环保、可持续发展、和谐社会、创新驱动.评价的方向也各有不同,常江等学者从个维度分析了智慧城市的发展状况,并从空间、数据和制度个因素进行了论述.杜德林等学者利用多源数据,评估了国家智慧城市的发展状况,并从各个子系统中提出了建议.评价方法上,国内学者主要采用熵权法,、双重差分模型、模糊复合理想解法、层次分析法 等对生态智慧城市进行评价.结合相
16、关研究成果,目前大部分是对智慧城市或者生态城市的单向研究,对两者的联合研究较少,并且研究区域大部分集中于较发达的城市或城市群,对欠发达的边疆少数民族地区的研究较少.年月 日,在广西智慧城市建设第一次现场推进会上,有关方面提到“当前智慧城市仍处在一个关键时期,是促进区域经济高质量发展,实现赶超、跨越发展的关键时期,我们要抓住这个机会,充分利用自己的后发优势,加快智慧城市的建设,形成全区有规划、有地方特色的智慧城市发展格局”.生态智慧城市的建设为人们的实际生活提供了极大的便利,既可对日益恶化的生态环境状况的扭转产生积极作用,又符合生态文明发展的要义.因此通过对广西生态智慧城市的建设水平进行评价,对
17、提升广西城市居民的生活质量和水平具有重要 意 义,可 为 有 关 部 门 建 立 政 策 提 供 理 论依据.研究区域广西壮族自治区是我国西南边疆少数民族地区之一,土地总面积 万k m,占全国土地总面积的.广西作为中国东盟开放合作的窗口,拥有得天独厚的地位优势.截至 年末,全区常住人口 万人,城镇化率达 ,地区生产总值 亿元,人均公园绿地面积 m,建成区绿化覆盖率达 .随着科技的发展,“智慧城市”的出现,广西政府对智慧城市的建设也给予了极大的关注.从 年开始,广西壮族自治区“六市一区一县”相继被批准为全国智慧城市的试点单位,具体为南宁、柳州、桂林、贵港、钦州、玉林、柳州市鱼峰区,鹿寨县等,各地
18、的试点城市和非试点城市聚焦城市治理、民生、数字经济等方面,不断推进新型智慧城市的建设,使城市的行政管理和公共服务水平得到了显著的提升,为城市生活提供了便利.数据来源与研究方法 数据来源本文研究对象为广西 个地级市城市土地,以市辖区为统计单元.本文选用指标的基础数据来源于 广西统计年鉴 中国城市统计年鉴 和部分统计公报.指标体系构建参考相关文献,生态智慧城市的运作必须以智慧技术为基础,而经济、民生、环境是生态智慧城市的核心,评价系统框架如图所示.因此,本文依据全面性、科学性等原则,基于人与自然和谐共生理念,结合生态智慧城市的建设要素,确定广西生态智慧城市建设水平评价的基准层为智慧经济、智慧民生、
19、生态环境和智慧科技个,具体指标体系见表.年月绿 色 科 技(J o u r n a l o fG r e e nS c i e n c ea n dT e c h n o l o g y)第 期图生态智慧城市建设评价系统框架 研究方法 数据标准化处理关于指标无量纲化处理的方法有很多,本文选择极值法对数据进行标准化处理,公式如下:()对于正向指标,可按如下公式处理:Xi jxi jmjMjmj()式()中,Mj为最大值,mj为最小值.表广西生态智慧城市建设水平评价指标体系准则层指标层性质指标单位智慧经济地均固定资产投资(X)正向万元/k m地均财政投入(X)正向万元/k m地均社会消费品零售总额
20、(X)正向万元智慧民生人均建设用地面积(X)负向万元/k m地均医院床位数(X)正向个/k m人均道路面积(X)正向m/人生态环境生活垃圾无害化处理率(X)正向城市绿化覆盖率(X)正向人均公园绿地面积(X)正向h m智慧科技地均科学技术支出(X )正向万元/k m地均普通中学学校数(X )正向个/k m每万人普通中学在校学生数(X )正向人()对于逆向指标,可按如下公式处理:Xi jMjxi jMjmj()熵值法赋权重本文采用熵值法作为生态智慧城市建设水平评价的赋权方法,使评价结果更为准确,熵值法的运用步骤如下:()对原始数据进行无量纲化处理,消除其他的影响,计算第j个指标下,第i个地级市的特
21、征比重或贡献度.Pi jXi jniXi j()()熵值计算.计算第j项指标的熵值.ejl nnniPi jl n(Pi j)(ej)()()差异性系数计算.giej()()确定评价指标的权重WjWjginigi()式()中,j,m.综合测算生态智慧城市建设水平评价指标体系中不同指标反映不同状况,因此需要对其进行全面的评价,本文中采用多目标线性加权函数法对广西生态智慧城市建设水平进行测算,公式如下:fj iwjXi j()Finjfj i()式()、式()中fj i为第i个样本第j项指标的评价值,Fi为第i个样本土地综合效率总评价.障碍因子诊断模型为探讨广西城市土地集约利用效率的障碍因子,借助
22、障碍度模型对广西城市土地集约利用效率的准则层和指标层的障碍因子进行诊断分析,具体计算公式如下:mk jwjpk jlj(wjpk j)()Mk jnjmk j()式()、式()中,mk j表示第j项指标在k年城市土地集约利用效率准则层的障碍度;wj表示第j项指标的权重,即障碍因子的贡献度;pk jXi j,Xi j表示各指标的标准化值;Mk j表示第k年准则层对目标层的贡献度.结果与分析 建设水平分析以广西 个地级市的市辖区城市用地作为评价对象,根据上述计算框架,对广西生态智慧城市黄婷雯,等:广西地区生态智慧城市建设水平时空分异研究及障碍因子诊断地理与规划建设水平进行综合测度.各指标权重的确定
23、广西生态智慧城市建设评价指标体系权重见表.表广西生态智慧城市建设水平评价指标体系权重准则层指标层权重排名智慧经济()地均固定资产投资(X)地均财政投入(X)地均社会消费品零售总额(X)智慧民生()人均建设用地面积(X)地均医院床位数(X)人均道路面积(X)生态环境()生活垃圾无害化处理率(X)城市绿化覆盖率(X)人均公园绿地面积(X)智慧科技()地均科学技术支出(X )地均普通中学学校数(X )每万人普通中学在校学生数(X )综合评分标准运用S P S S软件的k均值聚类分析,并结合广西城市现状,将其划分为类评价标准:低效率状态、中等效率状态、较高效率状态、高效率状态.具体为:当Fi 时,生态
24、智慧城市建设处于低水平;当 Fi 时,生态智慧城市建设处于中等水平;当 Fi 时,生态智慧城市建设处于较高水平;当Fi 时,生态智慧城市建设处于高水平.建设水平测算通过多目标线型加权法,计算得广西生态智慧城市建设水平综合测算值(表),从而得出各地级市平均水平.表广西生态智慧城市建设水平综合测算值年份南宁柳州桂林梧州北海防城港钦州贵港玉林百色贺州河池来宾崇左均值 平衡性分析 时序演化分析根据综合评分标准,以及广西生态智慧城市建设水平综合测算的均值可知,年处于低水平,年处于中等效率水平,年和 年处于较高水平,所以从总体水平来看,广西生态智慧城市建设总体上处于中等水平.由表可以看出,广西各地级市的生
25、态智慧城市建设水平综合均值呈现上升趋势,从 年的 逐渐上升至 年的 ,上升速度较快,由此可知,在这十年间广西政府对生态智慧城市的建设越来越重视,建设情况不断得到改善,建设水平逐渐上升,但是还有待进一步提高.广西各地级市的生态智慧城市建设综合得分排名如表所示.由表可知:在 年间,南宁市生态智慧城市建设综合得分始终排在第一名,柳州市和桂林市也始终位于第二、第三名,而百色市、河池市和崇左市始终排在倒数的三名.其中,梧州市、贵港市、防城港市和玉林市的排名不稳定,波动较大;北海市、来宾市、百色市和崇左市的排名很稳定,没有变化.从综合得分排名也可以看出广西各地级市的生态智慧城市建设综合水平,从而反映出当地
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