评价指标体系构建
6.3.1 评价指标构建方法
6.3.1.1 代表性评价指标构建方法
目前，国际上对于土地生态评价研究，具有代表性的成果有2个，即压力-状态-响应评价体系和土地条件变化评价指标体系。
(1)压力-状态-响应(PSR)评价体系“压力-状态-响应”(Pressure-State-Response，PSR)评价体系是世界银行、联合国粮农组织、联合国发展署、联合国环境署在1996年联合开展的土地质量指标研究项目中所提出的研究成果。该评价体系主要目的是回答发生了什么、为了什么、我们如何做这3个问题。其中，压力指标用以表明那些造成妨碍持续发展的人类活动和消费模式或经济系统的一些因素;状态指标用以反映持续发展过程中各系统的状态;响应指标用以表明人类为促进持续发展进程所采取的对策。这种方法适合于选取生态环境方面的指标，而对于社会经济方面的指标不太适合。PSR评价指标体系主要提供的是一种评价思路，它强调在分析应用过程中，必须把压力指标、状态指标和响应指标结合起来考虑，而不能仅仅依赖某一项指标，孤立地考察一项指标往往可能得出不正确的结论。各国各地区在实际应用过程中，要结合自己的具体情况，通过补充、完善来灵活运用。
(2)土地条件变化评价指标体系:土地条件变化评价指标体系是由M.Vieira等人提出的。在这个指标框架中，M.Vieira提出了定性和定量两种土地条件变化指标，其中定性变化指标要求直观、易于获取，如土壤颜色、地表形态等;定量指标应强调计算方法的规范与统一。具体应用指标的选择一定要立足于评价区域的土地资源特征，变化指标的观测频率取决于指标本身的特征，在观测值的分析比较方法上，可采用横向比较、纵向比较和假设比较等综合分析，并通过因果分析分辨出是自身内部因子还是外部因子。
到目前为止，国外关于土地生态评价的系统、完整的一套指标体系尚未见报道。然而可以肯定，所有的这些工作都会为将来土地生态评价领域形成系统的指标体系奠定坚实的基础。
6.3.1.2 本次研究采用的评价指标构建方法及拟选指标
本次研究在借鉴相关学者在生态安全评价指标体系建立的基础上，结合河南实际情况，依据上述选取评价指标的原则，通过对影响生态安全的各种因素包括自然因素和人文因素等的全面系统的分析研究、综合压力-状态-响应评价指标体系和可持续发展的生态安全评价理论、对土地资源生态安全的制约性因素或主导性因子的辨识，从中选取最能代表和反映河南省土地资源生态安全状况的具体指标，且以土地可持续发展为目的，旨在促使经济、社会和自然生态的协调统一，最终构建河南省土地资源生态安全评价的拟选指标体系。该体系包含土地生态环境的自然状态、土地生态环境的经济状态和土地生态环境的社会状态三大类26个拟选指标(表6.1)。
表6.1 河南省土地资源生态安全评价拟选指标体系
R＆D: 研究与实验发展 (research and development)。
6.3.2 评价指标的筛选
评价指标的筛选方法有两大类: 一是定性分析法，又称经验法或专家意见法，包括理论分析法和特尔菲法 (Delphi)，主要是凭借评价者个人的知识和经验，借鉴同行专家的意见，综合后进行筛选，这种方法的优点是简单易行，缺点是主观性较强; 二是定量分析法，目前采用的主要有主成分分析法、相关分析法和独立性分析等，这类方法的优点是客观性较强，缺点是比较机械且计算量大，不一定符合评价的实际。本次研究采用的是专家调研法。
按照指标选择的原则，对土地资源生态安全评价指标体系中拟选要素指标通过发放专家调查表的方式，征询有关专家意见。本次调查选择了来自多家相关单位的不同专业的专家共 55 名，请每位专家对土地资源生态安全评价指标体系中的全部 3 个评价方面和 26 个要素指标进行排序，首先对系统层方面进行排序 (从 1 到 3，1 为最重要)，再分别对要素指标相对评价方面的重要性进行排序。如果专家认为还有其他重要指标可以列入，加以补充，并与原有指标一起选择和排序。根据专家排序结果，按递减顺序原则进行统计，专家调查统计结果见表 6.2。对于系统层方面，专家排序第一的赋值为 3 分，排序第二的赋值为 2 分，排序第三的赋值为 1 分; 对于要素指标，专家排序第一的赋值为 10 分，排序第二的赋值为 9 分，依此类推，排序第十名为 1 分。各个指标最后得分的计算方法如下式所示。
河南省土地资源生态安全理论、方法与实践
式中:S为各指标的最后得分;fi为各指标的赋值;pi为各指标的排名。
在进行专家调查过程中，有些专家也提出了其他的要素指标，对这些要素指标，课题组又组织了一些专家进行专门讨论。专家一致认为，这些要素指标虽然比较重要，但其重要性略差于课题组所选的要素指标，因此没有再次进行专家调查。
表6.2 河南省土地资源生态安全评价拟选指标统计排序
续表
注:*表示指标排名，**表示指标得分。
表6.3 河南省土地资源生态安全评价指标体系框架
6.3.3 评价指标体系框架
根据要素指标选择的4个原则、拟选指标排序状况和专家讨论的意见，课题组筛选掉了分值低且差别大的一些指标，从而最终在拟选指标体系中选出17项最终要素指标，并主要根据得分和重要性排序情况，对各项指标的权重进行了赋值和计算(具体见本篇第七章评价指标权重的确定)。河南省土地资源生态安全评价的最终指标体系框架见表6.3。
构建评价指标体系主要分两步来完成，具体如下：
（1）环境影响要素分析
按照环境影响因素对基坑降水活动的敏感程度可以划分为：敏感因子、重要因子、一般因子。敏感因子是指对基坑降水活动极为敏感或者具有决定性作用的环境因子，重要因子是指对基坑降水活动具有重要影响或者基坑降水活动较容易改变其环境性状的因子，而一般因子则是对基坑降水活动影响不大或者基坑降水活动不易改变其性状的因子。一般选择敏感因子和重要因子作为基坑降水环境影响评价的影响要素，尤其敏感因子的选取对基坑降水环境影响评价的结果起着极为关键的作用。
基坑降水环境影响因素主要包括两个方面，一是影响基坑降水的环境因素，即环境固有的工程能力，表现在工程和水文地质条件、设计条件（如支护模式、降水方式等）；二是基坑降水所影响的环境，即环境承受的工程能力，表现在周边环境（如已有建筑物、管线、道路、堆载等）对基坑降水的响应。基坑降水环境影响要素分析如图3.2所示。
（2）指标体系的构建
指标体系是用来表征具体环境特性和质量的指标体系。因为实际的环境千差万别，研究内容各不相同，所以建立统一的指标体系解决不同区域的环境评价显然是不切实际的，但是根据影响因素分析，建立相对统一的指标体系又是可行的。
图3.2 环境影响要素分析
指标体现构建方法常用的有综合法、分析法、目标层次法、交叉法、指标属性分组法五种。根据评价目的，即基坑降水对环境的影响程度，本书采用目标层次法，设计了目标层次式的指标体系结构。评价指标的选取是通过对环境影响要素的理论分析，结合已知基坑环境影响作用，响应数据的统计分析结果，按照指标体系的构建原则，区分不同层次的因素指标，进行分层归类，建立具有代表性、可比性和准确性的指标体系。基坑降水环境影响评价指标体系如图3.3所示。
图3.3 基坑降水环境影响评价指标体系
(一)地下水资源支撑度内涵
地下水资源支撑度是指在经济社会发展过程中，地下水对居民生活、工业、农业、环境等经济社会各方面的综合支撑程度。地下水资源支撑度越高，地下水在经济社会中所起的作用就越大，因地下水开发利用所带来的社会效益、经济效益和环境效益就越高;反之，地下水资源支撑度越低，地下水在经济社会中所起的作用就越小，因地下水开发利用所带来的社会效益、经济效益和环境效益就越不明显。地下水资源支撑度与地下水资源量的多寡没有直接联系，地下水丰富的地区，地下水资源支撑度不一定高。地下水资源支撑度是一个动态变量，不仅随经济社会发展对地下水资源需求的变化而变化，也随经济社会用水效率的提高而变化。
地下水资源支撑度包含两个基本属性:依存度和可持续度。依存度是指经济社会发展对地下水资源的依存程度，依存度越高，说明经济社会更多地依赖于地下水，而更少地依赖于地表水。可持续度是指地下水资源开发利用的可持续程度。在可持续发展观的指导下，在开发利用地下水资源时，不仅要考虑当代发展的需要，还必须兼顾后代发展的需要，把可更新的地下水资源开发利用限制在其承载力限度内，减少不可更新的地下水资源消耗，提高地下水利用效率。
(二)指标体系构建的原则
科学设置评价地下水资源支撑度的指标体系，是客观反映地下水资源在经济社会中所起作用的重要依据。在构建指标体系时遵循以下原则:
(1)科学性。评价指标既要立足于现有的基础和条件，能够科学、客观地反映不同地区、不同条件下的地下水资源支撑度，又要考虑发展的因素和不同地区的可比性，避免指标的重叠。
(2)可操作性。所需要的数据易于获得，资料齐全，计算简便;所选指标在现阶段具有稳定性、通用性和可比性;指标体系结构合理、指标数量较少，可综合反映地下水资源系统的复杂性。
(3)动态性和静态性相结合。地下水资源支撑度是一个动态变量，不同地区由于水资源丰富程度不同和经济社会发展对水资源的需求不同，地下水资源对经济社会的支撑作用也不相同。因此，评价指标中既要有静态指标，又要有动态指标。
(4)整体性原则。指标体系能全面反映地下水对经济社会支撑作用的各种影响因素，能够全面反映地下水对包括居民生活、工业、农业、环境在内的经济社会系统的总体支撑程度。
(三)指标体系框架
地下水资源支撑度评价指标体系由3个层次构成，分别为目标层、准则层和指标层。目标层为单一目标———地下水资源支撑度，准则层包括两个子目标———地下水资源依存度和地下水资源可持续度，指标层包括8个指标，其构成如图2-3所示。
(1)水资源中地下水比例。指一个地区水资源系统中地下水资源量与水资源总量之比。这里的水资源总量为当地水资源总量，不包括跨区域河流流入的过境水量。该指标反映了地下水在整个水资源系统中的比重，也反映了地下水在生态环境中的重要性。
(2)农业用水地下水比例。指一个地区农业用水中来自于地下水的水量所占的比例，它反映了农业发展对地下水的依存程度。
(3)工业用水地下水比例。指一个地区工业用水中来自于地下水的水量所占的比例，它反映了工业发展对地下水的依存程度。
图2-3 地下水资源支撑度指标体系图
(4)生活用水地下水比例。指一个地区生活用水中来自于地下水的水量所占的比例，它反映了居民生活对地下水的依存程度。
(5)人均地下水资源量。指一个地区每年人均可更新地下水资源量，它反映了不同地区不同人口密度条件下地下水资源的丰富程度，是衡量经济社会可持续发展的基础指标之一。一个地区可更新地下水资源量的多寡取决于当地的地质条件、土壤性质和植被覆盖状况等因素。
(6)亩均地下水资源量。指一个地区每年单位面积耕地所占有的可更新地下水资源量，它反映了可用于农业灌溉的地下水资源量的多寡。
(7)地下水开采程度。指一个地区现状地下水开采量与地下水可开采资源量的比值，它反映了一个地区地下水开发利用的程度。地下水开采程度越高，表明地下水开发利用的程度越高，可供进一步开发利用的地下水资源量就越少。如果地下水开采程度大于100%，就表明地下水处于超采状态。
(8)劣质地下水分布率。我国将地下水质量分为四级:Ⅰ级———可供直接饮用的地下水;Ⅱ级———适当处理后可供饮用的地下水;Ⅲ级———不可饮用，但可供工农业直接利用的地下水;Ⅳ级———不可直接利用的地下水。Ⅲ、Ⅳ级分别为中度、重度污染的地下水。劣质地下水分布率指一个地区Ⅲ级和Ⅳ级地下水分布面积占地下水分布总面积的百分比。
(四)指标体系评价模型
地下水资源支撑度按下式计算
中国地质环境变化与对策研究
式中:GK———K地区地下水资源支撑度，其数值越大，地下水对经济社会发展的支撑度就越高;
Wi———主体评价指标的权重;
wj———群体指标的权重;
xjK———各群体的指标标准值;
n———主体评价指标的个数;
m———群体评价指标的个数。
群体的指标标准值根据指标实际值计算得到。对于越大越优型指标(如人均地下水资源量)，计算公式如下:
中国地质环境变化与对策研究
对于越小越优型指标(如地下水开采程度)，计算公式为
中国地质环境变化与对策研究
式中:XjK，Xjmax和Xjmin分别为K地区j指标实际值、所有地区中j指标最大值和最小值。
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