云南省人居自然環(huán)境適宜性評價一、人居環(huán)境適宜性評價的理論人口發(fā)展功能區(qū)劃分首要的工作就是需要綜合評價和系統(tǒng)分析不同地區(qū)人居環(huán)境適宜性。人居環(huán)境適宜性不僅直接關(guān)系到人的身心健康和生活質(zhì)量，而且間接影響人類社會進步與發(fā)展水平，從根本上決定了區(qū)域人口分布的基本格局。人居環(huán)境適宜性評價首要的任務(wù)就是要找出影響人居環(huán)境適宜性的因素，而后合理定量測算。影響人居環(huán)境適宜性的自然因素眾多，但最為根本且起主導作用的則主要包括地形地貌特征、水熱氣候條件和水文狀況，以及綜合反映區(qū)域自然條件的土地利用或土地覆蓋特征。地形地貌特征可以用地形起伏度來表示，水熱氣候條件可以用氣候適宜度來表示，水文狀況可以用水文指數(shù)表示，土地利用或覆蓋特征則可以用地被指數(shù)來表示。人居環(huán)境適宜性評價的基本單元是1km×1km柵格，在地形起伏度、氣候適宜度、水文指數(shù)與地被指數(shù)等單因素評價的基礎(chǔ)上，結(jié)合基于GIS的人居環(huán)境指數(shù)（HEI）模型，系統(tǒng)評價區(qū)域不同地區(qū)的人居環(huán)境自然適宜性，以定量揭示區(qū)域人居環(huán)境的自然適宜程度及其空間規(guī)律性。見圖1。

圖1人居環(huán)境自然適宜性評價流程圖圖上地形起伏度是反映區(qū)域地形地貌特征的，可以用海拔高度和地表切割程度綜合表征。地形起伏度（RDLS）計算公式為：式中：ALT為以某一柵格單元為中心一定區(qū)域內(nèi)的平均海拔（m）；Max(H)和Min(H)分別為該區(qū)域內(nèi)的最高與最低海拔（m）；P(A)為區(qū)域內(nèi)的平地面積（km2）；A為區(qū)域總面積，如確定5km×5km柵格為提取單元，則A值為25km2。氣候適宜度是用來反映人居環(huán)境的氣候適宜性的溫濕指數(shù)來表達，其物理意義為濕度訂正以后的溫度，計算公式為：式中，t為月均溫（℃）；f是月均空氣相對濕度（%)。水文指數(shù)表征區(qū)域水資源的豐缺程度，采用降水量和水域面積的比重來表示，前者體現(xiàn)天然狀態(tài)下的自然給水能力的大小，后者表征區(qū)域集水與匯水能力的強弱。計算公式為：式中，WRI為水文指數(shù)；P為歸一化的降水量；Wa為歸一化的水域面積；α和β分別為降水與水域比例的權(quán)重，α取值0.8，β取值0.2。地被指數(shù)是土地利用與土地覆被特征的綜合表征，計算公式為：式中，LCI為地被指數(shù)；NDVI為該單元格的歸一化植被指數(shù)；LTi為各土地利用類型的權(quán)重。在地形起伏度、氣候適宜度、水文指數(shù)與地被指數(shù)等單項指標與人口分布的相關(guān)性進行定量分析的基礎(chǔ)上，建立區(qū)域人居環(huán)境自然適宜性綜合評價模型——人居環(huán)境指數(shù)（HEI）模型，定量計算不同地區(qū)的人居環(huán)境指數(shù)，計算公式如下：式中：HEI為人居環(huán)境指數(shù)，介于0-100；NRDLS為標準化地形起伏度；NTHI為標準化溫濕指數(shù)；NWRI為標準化水文指數(shù)；NLCI為標準化地被指數(shù)；α、β、χ和δ分別為地形起伏度、溫濕指數(shù)、水文指數(shù)和地被指數(shù)對應(yīng)的權(quán)重。二、人居環(huán)境適宜性評價的類型根據(jù)人居環(huán)境指數(shù)（HEI）高低，以公里網(wǎng)格為基本單元，可以將區(qū)域不同地區(qū)劃分為人居環(huán)境不適宜地區(qū)、臨界適宜地區(qū)、一般適宜地區(qū)、比較適宜地區(qū)和高度適宜地區(qū)等5種類型區(qū)：（1）不適宜地區(qū)——受地形、氣候、水文和地被等自然因子高度限制，人居環(huán)境指數(shù)一般不超過20，不適宜人類常年生活和居住。這類地區(qū)人口稀少且相對集中在河谷綠洲地區(qū)，大片荒原為無人區(qū)。（2）臨界適宜地區(qū)——受地形、氣候、水文和地被等自然因子中度限制，人居環(huán)境指數(shù)介于20-40之間，勉強適合人類常年生活和居住，是我國人居環(huán)境適宜與否的過渡地區(qū)。（3）一般適宜地區(qū)——受到地形、氣候、水文和地被等自然因子低度限制，人居環(huán)境指數(shù)在40-60之間，一般適宜人類常年生活和居住，是我國人口分布較為集中的地區(qū)。（4）比較適宜地區(qū)——受到地形、氣候、水文和地被等自然條件一定限制，人居環(huán)境指數(shù)在60-80之間，中等適宜人類常年生活和居住，是我國人口分布最多的地區(qū)。（5）高度適宜地區(qū)——基本不受地形、氣候、水文和地被等自然條件限制，人居環(huán)境指數(shù)在80以上，最適合人類常年生活和居住，是我國人口與產(chǎn)業(yè)分布最為密集的地區(qū)。人居環(huán)境不適宜地區(qū)根據(jù)限制因子差異和限制程度強弱，可進一步劃分為永久不適宜區(qū)和條件不適宜區(qū)；人居環(huán)境臨界適宜地區(qū)根據(jù)適宜性和限制性特征，可進一步劃分為適宜性臨界區(qū)和限制性臨界區(qū)；一般適宜區(qū)、比較適宜區(qū)和高度適宜區(qū)可進一步歸并為適宜地區(qū)。三、人居環(huán)境適宜性分單項指標評價總體來說，人居環(huán)境適宜性評價的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)主要包括用于地形起伏度提取的中國數(shù)字化地形圖（DEM，1km×1km）；用于氣候適宜性評價的全國氣象臺站多年平均溫度與相對濕度月值觀測數(shù)據(jù)；用于水文密度計算的全國多年平均降水與水域比例分布圖(1∶100萬)；用于地被指數(shù)計算的中國土地利用類型圖（LUCC，1∶100萬）與歸一化植被指數(shù)圖（NDVI，1km×1km）。1、地形起伏度地形起伏度具體計算需要的數(shù)據(jù)有：柵格單元的平均海拔、柵格單元的最高與最低海拔、柵格內(nèi)的平地面積、柵格的總面積。由于選取1km×1km的柵格，所以柵格的總面積為1km2，而柵格內(nèi)的平地面積計算則是坡度小于5度的土地面積。結(jié)合地形起伏度計算的公式，算出各柵格地形起伏度，然后對地形起伏度進行標準化。最后，根據(jù)標準化的地形起伏度并結(jié)合GIS作出如下地形起伏度圖。其中顏色深淺表示標準化地形起伏度數(shù)值大小，顏色深為表示地形起伏度數(shù)值大，也即表示地形特征比較差，不利于人居住。圖2云南省地形起伏度圖從圖上可以看出，地形特征比較差的地區(qū)大部分集中在西北區(qū)域，有以下縣：德欽縣、貢山縣、香格里拉縣、維西縣、玉龍縣、福貢縣、瀘水縣。2、氣候適宜度氣候適宜度以反映人居環(huán)境的氣候適宜性的溫濕指數(shù)來表達，用月均溫度和月均空氣相對濕度訂定后的溫度來表示，計算需要的具體數(shù)據(jù)有：云南省各個地區(qū)的月均溫度和月均空氣相對濕度，數(shù)據(jù)為2006年的數(shù)據(jù)。首先結(jié)合氣候適宜度計算的公式，算出氣候適宜度指數(shù)（THI），然后對THI進行標準化。最后，根據(jù)標準化的氣候適宜度并結(jié)合GIS作出如下氣候適宜度圖。其中顏色差異表示標準化氣候適宜度值的差異，其中綠色表示氣候適宜度值大。圖3云南省氣候適宜度圖從圖3可以看出，標準化的氣候適宜度值在10—16之間的地區(qū)有：香格里拉縣、維西縣、蘭坪縣、會澤縣、鎮(zhèn)雄縣、綠春縣。標準化的氣候適宜度在16—20之間的地區(qū)有：德欽縣、貢山縣、寧藻縣、永勝縣、玉龍縣、劍川縣、昭陽區(qū)、魯?shù)榭h、瀘西縣、屏邊縣、河口縣。標準化的氣候適宜度在26—29之間的地區(qū)有：盈江縣、潞西縣、云縣、鎮(zhèn)沅縣、景谷縣、瀾滄縣、西盟縣、孟連縣、標準化的氣候適宜度值最大的集中表現(xiàn)在四個縣，即南澗縣、新平縣、元江縣、瑞麗縣。其余的縣即為標準化的氣候適宜度值在20—25之間的。3、地被指數(shù)地被指數(shù)是土地利用與土地覆蓋特征的綜合表征，具體計算需要的數(shù)據(jù)有：柵格歸一化植被指數(shù)、各土地利用類型的權(quán)重。根據(jù)地被指數(shù)計算公式，首先算出地被指出，其后根據(jù)地被指數(shù)標準化公式，標準化數(shù)據(jù)，得出標準化的地被指數(shù)。最后，根據(jù)標準化的地被指數(shù)并結(jié)合GIS作出如下云南省按柵格歸一化地被指數(shù)圖。其中顏色差異表示標準化地被指數(shù)的差異，其中顏色深表示標準化地被指數(shù)值小，也即表示為相對來說不太適宜人居住。圖4云南省地被指數(shù)圖4、水文指數(shù)水文指數(shù)表征區(qū)域水資源的豐缺程度，采用降水量和水域面積的比重來表示，前者體現(xiàn)天然狀態(tài)下的自然給水能力的大小，后者表征區(qū)域集水與匯水能力的強弱。計算是具體需要的數(shù)據(jù)有：歸一化的降水量、歸一化的水域面積。其中歸一化的降水量的權(quán)重取值為0.8，而歸一化的水域面積的權(quán)重取值為0.2。根據(jù)水文指數(shù)計算公式，算出水文指數(shù)，其后根據(jù)標注化公式，得出標準化的水文指數(shù)。最后，根據(jù)標準化的水文指數(shù)并結(jié)合GIS作出如下云南省水文指數(shù)圖。其中顏色差異表示標準化氣候適宜度值的差異。

圖5云南省水文指數(shù)圖從圖5可以看出，云南省水文指數(shù)偏低的地區(qū)為用綠色表示的，大部分集中在中間部分，而水文指數(shù)比較高的地區(qū)大部分在南部和西部。水文指數(shù)在20以上的地區(qū)有：香格里拉縣、貢山縣、麗江縣、盈江縣、騰沖縣、勐臘縣、景洪市、瀾滄縣、宣威市。四、人居環(huán)境適宜性評價結(jié)果在中國，不同自然地理區(qū)單因子指數(shù)與人口密度的相關(guān)系數(shù)及其權(quán)重是不一樣的。云南屬于西南地區(qū)，其地形起伏度與人口密度相關(guān)性的系數(shù)為0.82，對應(yīng)的權(quán)重為0.30；氣候適宜度與人口密度相關(guān)性的系數(shù)為0.84，對應(yīng)的權(quán)重為0.31；水文指數(shù)與人口密度的相關(guān)性的系數(shù)為0.37，對應(yīng)的權(quán)重為0.14；地被指數(shù)與人口密度的相關(guān)性的系數(shù)為0.69，對應(yīng)的權(quán)重為0.25。根據(jù)人居環(huán)境指數(shù)模型，可以定量計算云南省不同地區(qū)的人居環(huán)境指數(shù)，并結(jié)合GIS可以作出云南省人居環(huán)境適宜性評價圖（見圖6）。圖6云南省人居環(huán)境適宜性評價圖從圖上可以看出，云南省人居環(huán)境不適宜地區(qū)主要是自然保護區(qū)的范圍，大致分布的地區(qū)有：德欽縣、貢山縣、福貢縣、瀘水縣、騰沖縣、龍陽縣、大理市、巧家縣、魯?shù)榭h、景東縣、新平縣、永德縣、景洪縣、勐臘縣，以及東南部邊界一帶。在圖上表示為紫色的部分。云南省人居環(huán)境臨界適宜地區(qū)集中分布在西北一帶，即德欽縣和香格里拉縣；福貢縣與蘭坪縣交界處以及東川縣也有一部分地區(qū)為臨界適宜地區(qū)。在圖上表示為紅色的部分。云南省人居環(huán)境一般適宜地區(qū)占地