基于熵权灰色关联分析的城市生态安全评价

基于熵权法和灰色关联法的绿色发展水平评价作者：杨正玲王嘉敏王霞李珂来源：《今日财富》2018年第19期基于2015年统计数据，构建绿色发展水平评价指标体系，运用熵权法和灰色关联法，对安徽省各地市的绿色发展水平进行了测度和分析。

结果表明：（1）绿色发展水平排名前五的城市分别为黄山、池州、宣城、合肥、安庆，多数城市绿色发展水平不高，16个城市仅有黄山的绿色发展指数达到0.8以上；（2）16个城市的绿色发展水平关联度最高和最低相差0.423，区域差异比较明显；（3）多数城市的经济增长绿化度、资源环境承载力、政府政策支持力度三方面发展不均衡，黄山尤其显著。

基于此，提出了优化产业结构、减轻环境压力、加强政府支持的建议。

一、相关研究及问题提出1990年以来，世界经济格局与环境发生了巨大的变化，环境污染、全球气候变暖等严峻问题引起大家的广泛关注，绿色发展渐渐成为全球解决环境问题的主要方法。

中共十八届五中全会首次将绿色发展作为五大发展理念之一，十九大报告中再次指出要坚持绿色发展，可见，绿色发展得到我国的重视是前所未有的。

在国内，绿色发展水平已成为学术界研究的热点，并取得一定的成果。

黄羿（2012）从城市建设、产业发展和技术创新三个方面考虑，建立了城市绿色发展评价指标体系，并采用熵权法综合评价了广州市2000—2009年间的绿色发展水平；郭永杰（2015）应用熵值法、改良的TOPSIS模型和障碍度模型研究了2013年宁夏绿色发展水平的空间分异及影响要素；戴鹏（2015）参考相关文献，从绿色生产、绿色消费、绿色环境、绿色民生和绿色政策五个层次，建立青海省绿色发展水平评价体系，并进行了赋值测算及提出对策；李文正（2015）构建的城市绿色发展水平评价体系包括环境卫生和基础设施、环境承载力、经济增长、环境治理4个方面，并利用聚类分析法和层次分析法综合评价与剖析了陕西省各城市的绿色发展水平；张欢（2016）从绿色家园、绿色生产、高端发展三个角度，全方面构建湖北绿色发展水平测度指标体系，采用多层次评价法和熵权法评估了2004～2013年间湖北省各城市和州的绿色发展水平；胡书芳（2017）构建浙江各地市的绿色发展水平评价体系，并运用灰色关联法分析了2015年浙江省各地市的绿色发展水平；刘冰（2017）根据《2015中国绿色发展指数报告》等相关指标体系，构建山东省绿色发展水平评价指标体系，并利用综合评价法分析了山东省及各市的绿色发展水平。

基于熵值法的城市生态安全评价目录1 引言 (1)2 基于熵值法的城市生态安全评价模型 (2)2.1指标体系构建的原则 (2)2.2构建指标体系 (2)2.3确定指标权重 (4)2.4构建评价模型 (5)3 平顶山市生态安全评价 (6)3.1评价过程的计算 (6)3.1.1 评价指标权重的计算 (6)3.1.2 平顶山市生态安全综合指数的计算 (6)3.2评价结果分析 (7)3.2.1 建立生态安全评价标准 (7)3.2.2 评价结果分析 (7)4 结论与对策 (9)参考文献 (11)致谢 (12)1 引言近几十年来，世界人口的急剧增长、资源的高强度开发和社会经济的快速发展，致使人地矛盾日渐突出，生态环境逐渐恶化，生态安全问题层出不穷。

环境污染、生物入侵、自然灾害等逐渐成为了人们关注的焦点，生态安全问题已成为21世纪人类面临的诸多挑战中的一个主要内容。

改善生态环境、提高生态系统的服务功能、建立国家生态安全体系以实现可持续发展，已成为各国政府的共识。

目前关于生态安全概念，基本上存在着广义和狭义两种理解，广义的生态安全是指在人的生活、健康、安乐、基本权利、生活保障来源、必要资源、社会秩序和人类适应环境变化的能力等方面不受威胁的状态，包括自然、经济和社会所组成一个复合人工生态安全系统；狭义的生态安全是指自然和半自然生态系统的安全，即生态系统完整性和健康的整体水平反映[1]。

平顶山市作为河南省和我国重要的能源工业基地，它在支撑和促进我国国民经济和社会发展过程中，做出了突出的贡献，与此同时，煤炭资源的不合理开发和利用也给这个城市造成了严重的环境污染和生态破坏，比如土地塌陷、大气污染、煤矸石占地和自燃、水体污染等，严重影响了区域的生态环境和居民的生存环境，人口、资源、环境和发展之间的矛盾非常突出，生态环境非常脆弱，如何改善生态环境，实现可持续发展是平顶山市目前面临的一个重要课题。

国内外对生态安全的评价已由最初定性的简单描述发展为现今的定量判断，评价方法主要有数学模型法[2]、生态模型法[3]、景观分析法[4]及数字地面模型法[5]等，本文将信息论中的熵值理论引入到权重的计算中，建立基于熵值法的城市生态安全评价模型，对平顶山市过去十年的生态安全进行评价，一方面对平顶山市的生态环境重建，提高居民的生活质量，确保经济、社会、环境三大效率的良性循环，促进平顶山市的可持续发展有着重要的意义；另一方面可以有效避免评价标准不确定性带来的影响，在煤炭资源型城市生态安全评价的方法与实践方面做一些有益的、新的探索和尝试。

工程科技孓音〇> 2017年第3期基于熵值法与灰联接的省级环境绩效评价探索刘安国王美艳张克森(北京化工大学，北京100029)摘要：此研究采用熵值法和灰关联相结合的分析方法，考察了 2016年全国31个省份的环境绩效表现，试图为相关 省份出台相应的环保对策提供参考。

根据各省评估得分和统计结果，本研究将全国31个省分为三个等级：第一等级是北京、上海、天津、浙江、江苏、山东以及广东等经济发达省份；黑龙江、海南、安徽、贵州、福建等省 处在第二等级；最后是山西、重庆、广西、湖南等省份。

为确保省级环境绩效评估制度落到实处，要健全省级环 境管理体系、环境法律法规以及地方政府环境绩效责任制，促使各省环境绩效评估工作有序进行。

文章还建 议，中央政府在全国强制性构建统一的环境绩效评价体系，完善环境绩效相关法律，不允许各省环境部门漏 报、虚报环保数据，这样才能全面客观公正地评价各省环境状况。

关键词：省级；熵值法；灰联接法曰环境绩效中图分类号:X196文献标识码:A雾霾天气严重影响人们的生活，更有许多专家预测中国癌症患者数量在未来十几年会大幅度增加。

中国各级政府面对舆论等各方面压力，更加重视环境保护，也采取了诸多保护环境的措施，但有些地区在环保方面做的仍不到位，为了更好监督各省级政府，更有效的评价各省的环境绩效工作，本文采用灰关联分析和熵值法相结合的方法，研究2016年全国31个省份的环保方面的数据，对各省在环保工作方面的努力程度做了个综合评价。

2000年联合国提出了“千年发展目标”计划，其中涵盖了可持续发展这一目标，但对于“可持续发展”这一名词的解释仍存欠缺，直到环境绩效指数E P I的提出，更好的阐释了“可持续发展”这一理念。

E P I包含环境健康和生态系统活力绩效两大基本目标，并从环境健康、水资源、空气质量、栖息地、生产性自然资源、可持续能源等六大政策范畴进行分析。

E P I排名表明，我国世界排名靠后，环境质量不容乐观[1]。

基于熵权TOPSIS法的湖北省土地生态安全评价湖北省作为中国中部省份，地理位置优越，拥有丰富的自然资源和生态环境，土地生态安全评价对于该省的可持续发展具有重要意义。

本文将采用熵权TOPSIS法对湖北省的土地生态安全进行评价，并提出相应的改进建议。

一、湖北省土地生态安全现状分析1.土地资源丰富湖北省地处长江中游，拥有丰富的水资源和灌溉条件，适宜农业发展。

该省还拥有较为丰富的矿产资源和森林资源，为地方经济的发展提供了重要支撑。

2.生态环境脆弱随着工业化进程的加快，湖北省的生态环境受到了一定程度的破坏，大气污染、水污染等问题日益突出。

部分地区的生态系统承载能力逐渐减弱，土地退化、生物多样性减少等问题比较突出。

3.土地利用不合理湖北省土地利用存在着一定程度的不合理现象，大量农田被转为工矿用地，规划管理不到位，土地资源的承载能力减弱。

二、熵权TOPSIS法评价指标体系构建为了评价湖北省的土地生态安全情况，需要构建合理的评价指标体系。

本文综合考虑了土地资源丰富度、生态环境质量和土地利用合理性等方面的指标，构建了如下的评价指标体系：1.土地资源丰富度指标- 土地面积- 农田面积比重- 林地面积比重- 矿产资源储量2.生态环境质量指标- 大气污染物排放量- 水污染物排放量- 森林覆盖率- 野生动植物种类多样性指数3.土地利用合理性指标- 工矿用地比重- 农田保护率- 土地退化面积- 土地规划实施率熵权TOPSIS法是一种多指标决策方法，它通过计算每个指标的权重值，综合考虑各指标对决策结果的影响，从而得出综合评价结果。

该方法的优势在于能够充分考虑指标之间的相互影响，有效地综合利用各指标的信息。

1. 确定指标权重通过熵值法计算各指标的权重值，体现了指标之间的差异和贡献度，从而使得评价结果更加准确和客观。

2. 确定正负理想解根据评价指标的实际情况，确定各指标的正负理想解，用以评价各方案的优劣。

3. 计算综合得分利用正负理想解和权重值计算各指标的综合得分，通过排序得出最佳方案。

第43卷㊀第2期2021年3月环㊀境㊀影㊀响㊀评㊀价Environmental Impact AssessmentVol.43,No.2Mar.,2021收稿日期:2020-07-29作者简介:刘鹏举(1994 ),男,江苏徐州人,工程师,硕士,主要从事土地整治与生态修复研究㊂E -mail:liupj1994@基于熵权法的生态脆弱性评价 以济南市为例刘鹏举中化地质矿山总局地质研究院,北京朝阳㊀100101摘要:以济南市为例,运用熵权法分析方法,建立生态脆弱性评价模型,并对济南市不同地区进行生态脆弱性评价与对比分析㊂从整体上来看,济南市生态脆弱性表现为从东南到西北,由高到低的形式,主要呈现出南部-中部-北部三个等级㊂从小尺度上来说,造成济南市生态脆弱性问题的原因又各不相同㊂大致分为四个类型区:高水平生态脆弱区,有章丘区;较高水平生态脆弱区,包括历城区㊁长清区和平阴县;中等水平生态脆弱区,包括市中区㊁历下区㊁槐荫区和天桥区;较低水平生态脆弱区,包括商河县㊁济阳区㊂关键词:生态脆弱性;熵权法;评价;济南市DOI :10.14068/j.ceia.2021.02.016中图分类号:X826㊀㊀㊀文献标识码:A㊀㊀㊀文章编号:2095-6444(2021)02-0070-04Ecological Vulnerability Assessment Based on Entropy Weight MethodTaking Jinan City as an ExampleLIU PengjuGeology Institute of China Chemical Geology and Mine Bureau,Beijing 100101,ChinaAbstract :Based on the uses the method of entropy -weighted analysis to establish an ecological vulnerability assessment model,and theecological vulnerability of different areas in Jinan City was evaluated and compared.On the whole,the ecological vulnerability of Jinan is in the form of high to low from the southeast to the northwest,and it mainly presents three levels:south -central -north.From a small scale,the causes of ecological vulnerability in Jinan are different.They are roughly divided into four types of areas:Highest -level ecologicallyfragile areas,Zhangqiu District;high -level ecologically fragile areas,including Licheng District,Pingyin County and Changqing District;middle -level ecologically fragile regions including the Shizhong District,Lixia District,Kuiyin District,and Tianqiao District;low -levelecologically fragile areas,including Shanghe County and Jiyang District.Key words :ecological vulnerability;entropy method;evaluation;Jinan City㊀㊀生态环境是人类赖以生存的基础,而人类活动又不可避免的影响着生态环境的发展变化㊂生态脆弱性是指生态系统受到外界干扰后表现出的敏感反应和恢复能力,主要通过生态系统抵抗外界干扰能力,生态系统的稳定性体现,是自然属性和人类活动行为共同作用的结果[1-2]㊂对生态环境脆弱性的评价研究,不仅是对环境评价理论的完善,同时对区域开发㊁经济结构调整㊁生态环境建设与保护,都将具有十分重要的理论和现实意义[3]㊂有关生态脆弱性的研究,国内外很早就引起了普遍的关注㊂国外起步较国内早,对生态脆弱性相关理论比较成熟㊂1905年美国学者Clements 提出生态过渡带(Ecotone)的概念,并将这一术语引入生态学研究[4],自此关于生态环境脆弱性的研究逐渐展开㊂国内起步较晚,但近年来发展较快㊂国内脆弱性研究最早始于20世纪80年代对生态脆弱区域的识别[5]㊂随着国内外学者对人地关系研究的深入,人地耦合系统脆弱性 ㊁ 生态脆弱带 ㊁ 生态脆弱性 等研究已经成为学界关注的热点[6-7]㊂随着经济社会的迅速发展,城市化的不断推进第2期刘鹏举:基于熵权法的生态脆弱性评价 以济南市为例㊀㊀㊀不断挤占生态环境空间,相对脆弱的生态系统不断出现问题,致使环境恶化,人类生存条件受损[8]㊂因此,面对日益严重的生态问题,对生态脆弱性进行评价研究,对有效促进资源的合理利用和实现地区的可持续发展具有重要的意义㊂1㊀研究区概况与数据来源济南位于山东省中西部,位于北纬36ʎ40ᶄ,东经117ʎ00ᶄ,南临泰山,北跨黄河,处于鲁中南低山丘陵与鲁西北冲积平原的交接带上,地势南高北低㊂济南地形可分为三带:北部临黄带,中部山前平原带,南部丘陵山区带㊂济南,属于温带季风气候,年平均气温13.8ħ㊂其北连首都经济圈,南接长三角经济圈,东西连通山东半岛与华中地区,是环渤海经济区和京沪经济轴上的重要交汇点,环渤海地区和黄河中下游地区中心城市之一㊂随着人口的增加和经济规模的不断扩张,济南市的生态脆弱性表现得日益突出,如存在着生态资源短缺和环境恶化,城市生态压力越来越大,植被覆盖率低等主要生态问题,对经济和社会发展的制约作用日益明显[9]㊂本文所用数据来源于‘济南市统计年鉴“㊁济南市土地利用现状图(2016)㊁中国气象数据网的区县尺度相关数据以及互联网和国内外刊物公开发表的相关资料等㊂2㊀生态脆弱性评价生态脆弱性评价是指对生态系统的脆弱程度做出定量或半定量的分析㊁描述和鉴定㊂其目的是为了研究生态脆弱性的成因及其变化规律,从而提出合理的生态环境利用方式和生态保护措施,实现生态环境与社会经济的协调发展[10]㊂2.1㊀评价指标选取原则生态环境脆弱性包括自然成因㊁人为因素等多因素在内的综合反映㊂因此,在遴选指标时,需要遵循科学性㊁全面性以及可操作性等原则㊂(1)全面性原则全面性原则要求将评价对象作为一个整体性系统,选取指标体系时要全面考虑系统各方面的相关指标,避免遗漏重要指标,以便可以综合反映出经济竞争力与土地集约利用的发展情况㊂全面性并不意味着选取的指标越多越好,在保证评价效果的前提下,应删除表征含义相同或一致的指标,对指标体系进行简化精炼㊂(2)科学性原则所有选取的指标均必须具有规范性,具有明确含义和计算方法㊂指标数据来源必须具备客观性㊁权威性与有效性,以此保证实证分析的有效性㊂(3)可操作性原则指标选取时应特别注意可操作㊁可比较的原则㊂应该选取可以收集到相应数据的指标建立指标体系,或者选取可以通过其他易于取得指标数据经过计算得到的指标,定性指标尽量不予选取,不仅可以增加评价的客观性,也有利于进行数字计算和对比分析㊂2.2㊀指标体系构建生态环境脆弱性受到自然因素㊁人为干扰等诸多因素的影响,具有类型多㊁范围广㊁演变快等特点[11]㊂结合生态脆弱性内涵并参考已有研究成果[12],本文主要从自然成因,人为因素和结果表现等方面构建评价指标体系㊂其中,自然成因选用年均温㊁多年平均降水量㊁累年月最大连续降水日数㊁人均耕地面积㊁平均海拔高度㊁林草覆盖率㊁坡耕地面积来表示;人为因素选用耕垦指数㊁农业人口密度㊁工矿居民点用地密度㊁人口机械增长率来表示;结果表现选用一般公共预算收入㊁人均GDP㊁人均粮食产量㊁规模以上工业总产值来表示㊂2.3㊀评价方法在综合评价方法运用中,有多种评价方法㊂根据确定权重形式的不同,有主观赋权评价法和客观赋权评价法㊂但主观赋权法依赖于主观判断,缺乏客观性㊂本文采用客观赋权法中的熵值法,通过信息熵原理确定权重,能够客观准确地分析评价单元[13]㊂熵值法评价模型如下:1)构建评价指标的判断矩阵:现有m个区县n 个评价指标数据,构建原始指标数据矩阵:X=X ij{}mˑn(0ɤiɤm,0ɤjɤn)(1)㊀㊀其中X ij为第i个区县第j个指标值;2)数据标准化处理;X∗ij=X ij-X jS j(2)17㊀㊀㊀环㊀境㊀影㊀响㊀评㊀价第43卷㊀㊀式中,X ∗ij 为标准化后的指标值,X j 为第j 个指标的均值,S j 为第j 个指标的标准差㊂3)坐标平移;X ∗∗ij =A +X ∗ij(3)㊀㊀式中,X ∗∗ij为平移后的指标值,A 为平移幅度㊂4)确定第i 个城市第j 项指标所占比例;Y ij =X ∗∗ij ðni =1X ∗∗ij(4)㊀㊀5)确定评价指标信息熵;e j =-k ðn i =1Y ij ln Y ij(5)㊀㊀其中k =1/ln m ,0ɤe j ɤ1㊂6)确定指标信息熵冗余度;d j =1-e j(6)㊀㊀7)确定评价指标权重;W j =d jðnj =1d j (7)㊀㊀8)评价分值计算㊂S j =ðnj =1W j X ∗∗ij(8)㊀㊀评价指标赋值结果如表1所示㊂表1㊀生态脆弱性评价指标权重Table 1㊀Weight of eco -vulnerability assessment indicatorsA 层B 层C 层指标权重指标权重生态脆弱度B1自然成因指标0.482B2人为因素指标0.271B3结果表现指标0.247C1年均温0.085C2多年平均降水量0.057C3累年月最大连续降水日数0.067C4人均耕地面积0.068C5平均海拔高度0.071C6林草覆盖率0.070C7坡耕地面积0.064C8耕垦指数0.067C9农业人口密度0.074C10工矿居民点用地密度0.061C11人口机械增长率0.068C12一般公共预算收入0.064C13人均GDP 0.063C14人均粮食产量0.065C15规模以上工业总产值0.0573㊀结果分析根据指标权重,和以上公式模型计算求得济南市生态脆弱性评价结果,如表2所示㊂表2㊀济南市生态脆弱性评价结果Table 2㊀Results of ecological vulnerability assessment in Jinan㊀㊀指标地区㊀㊀㊀自然成因分值人为因素分值结果表现分值总分值历下区 1.180.910.89 2.98市中区 1.240.830.74 2.82槐荫区0.950.920.61 2.49天桥区0.990.820.57 2.39历城区 1.32 1.070.72 3.11长清区 1.33 1.010.58 2.92章丘区 1.37 1.090.89 3.32平阴县 1.190.860.61 2.66济阳区 1.130.920.69 2.75商河县1.010.930.642.56为了进一步观察地区之间的差异,了解地区发展特征㊂本文采用系统聚类方法,对济南市生态脆弱性评价情况进行分类分析,结果如图1㊁表3所示㊂并通过ArcGIS,对分类结果进行空间展示,如图2所示㊂表3㊀济南市生态脆弱度水平分类情况Table 3㊀Classification of ecological vulnerability levels in Jinan生态脆弱水平地区高水平章丘区较高水平历城区㊁长清区㊁平阴县中等水平市中区㊁历下区㊁槐荫区㊁天桥区较低水平商河县㊁济阳区图1㊀济南市生态脆弱性评价系统聚类树状图Fig.1㊀Cluster tree map of ecological vulnerabilityassessment system in Jinan City第一类高水平生态脆弱地区:这一类有章丘区㊂章丘区地势处于山区㊁丘陵㊁平原,黄河流经北境,南部属鲁西隆起区,北部为济阳凹陷区㊂章丘境内主要表现在垦殖系数高,南部受制于地形因素,水土流失严重,绿化覆盖率低,生产建设压缩生态空27第2期刘鹏举:基于熵权法的生态脆弱性评价 以济南市为例㊀㊀㊀图2㊀济南市生态脆弱度等级分布图Fig.2㊀Map of ecological vulnerability level in Jinan City 间等方面㊂第二类较高水平生态脆弱地区:这一类有历城区㊁历下区㊁平阴区㊂这类地区主要分布在济南南部地区,由于地形起伏度大,平均海拔高,限制农业生产,同时距离市中心近,城市化水平高,工矿业开发力度强,生产生活挤占了大量生态空间㊂第三类中等水平生态脆弱地区:这一类有市中区㊁历下区㊁槐荫区㊁天桥区㊂这类地区主要分布在济南市市区,城镇化水平高,人口机械增长率高,工矿居民点开发强度大㊂第四类较低水平生态脆弱地区:这一类商河县㊁济阳区㊂主要分布在济南北部平原低洼区,存在较大面积盐碱地,该地区主要从事农业生产,农业产业化㊁现代化水平低,而且植被覆盖率相对较低,带来较大的风沙危害㊂4㊀结论本文在分析济南市地理特征,生态环境以及经济表现特点的基础上,选择影响生态脆弱性的主要因子,运用熵权法分析方法,建立生态脆弱性评价模型,并对济南市不同地区进行生态脆弱性评价与对比分析,结论如下:从整体上来看,济南市生态脆弱性表现为从东南到西北,由高到低的形式,主要呈现出南部-中部-北部三个等级㊂这与济南市城市发展 一脊两翼 [14]的格局类似,为济南市不同地区生态脆弱性的识别,生态安全保护目标以及对策的制定提供了科学的依据㊂从小格局上来说,造成济南市生态脆弱性问题的原因又各不相同㊂大致分为高水平生态脆弱区,有章丘区;较高水平生态脆弱区,包括历城区㊁长清区和平阴县;中等水平生态脆弱区,包括市中区㊁历下区㊁槐荫区和天桥区,较低水平生态脆弱区,包括商河县㊁济阳区㊂而不同类型的生态脆弱区形成原因也有差异,需结合评价结果具体制定对策㊂参考文献(References):[1]㊀张笑楠,王克林,张伟,等.桂西北喀斯特区域生态环境脆弱性[J].生态学报,2009,29(2)ʒ749-757.[2]㊀万洪秀,孙占东,王润.博斯腾湖湿地生态脆弱性评价研究[J].干旱区地理,2006,(02)ʒ248-254.[3]㊀樊哲文,刘木生,沈文清,等.江西省生态脆弱性现状GIS模型评价[J].地球信息科学学报,2009,11(2)ʒ202-208. [4]㊀高洪文.生态交错带(Ecotone)理论研究进展[J].生态学杂志,1994,(1)ʒ32-38.[5]㊀徐广才,康慕谊,贺丽娜,等.生态脆弱性及其研究进展[J].生态学报,2009,29(5)ʒ2578-2588.[6]㊀Smithers J,Smit B.Human adaptation to climatic variability andchange.Global Environmental Change,1997,7ʒ129-146. [7]㊀Parris TM,Kates RW.Characterizing and measuring sustainabledevelopment.Annual Review of Environment and Resources,2003,28ʒ559-586.[8]㊀卢亚灵,颜磊,许学工.环渤海地区生态脆弱性评价及其空间自相关分析[J].资源科学,2010,32(2)ʒ303-308. [9]㊀李英,张伟,李爱贞.济南市生态环境质量现状评价[J].山东师范大学学报(自然科学版),2002,17(2)ʒ55-58. [10]㊀靳毅,蒙吉军.生态脆弱性评价与预测研究进展[J].生态学杂志,2011,30(11)ʒ2646-2652.[11]㊀张学玲,余文波,蔡海生,等.区域生态环境脆弱性评价方法研究综述[J].生态学报,2018,38(16)ʒ5970-5981. [12]㊀赵乾坤,王治国,张光灿,等.山西省水土保持功能区生态脆弱性评价[J].中国水土保持科学,2014,12(6)ʒ16-22. [13]㊀杨丽,孙之淳.基于熵值法的西部新型城镇化发展水平测评[J].经济问题,2015(3).[14]㊀山东省环境保护科学研究设计院.济南市 十二五 时期土地资源保护与开发利用规划环境影响评价公众参与第二次信息公示[EB/OL].httpʒ///ShowJGNews.asp?NewsID=1637.37。

基于熵权TOPSIS法的湖北省土地生态安全评价一、引言土地生态安全是指土地资源不受人为破坏的情况下，生态系统能够维持其内部结构和功能稳定，保持其多样性和稳定性，以及人类环境健康和可持续发展的一种状态。

而湖北省作为中国的重要省份之一，其土地资源承载着良好的生态环境和丰富的生物多样性，因此对湖北省土地生态安全进行评价和监测是十分必要的。

本文将采用基于熵权TOPSIS法的方法对湖北省的土地生态安全状态进行评价，为湖北省的生态环境保护和可持续发展提供科学依据。

二、相关理论1. 熵权TOPSIS法TOPSIS法全称是最优解综合评判法(Technique for Order Preference by Similarity to an Ideal Solution)，是一种综合评价方法。

该方法基于距离的概念，通过计算样本点与理想解的距离来确定最优解。

在实际应用中，考虑到各指标间的权重不同，可以采用熵权法进行权重的确定，即使用信息熵的大小来作为指标权重。

2. 土地生态安全评价指标体系土地生态安全评价指标包括生态系统的稳定性、土地覆盖类型、土地利用方式、生态环境质量等方面。

这些指标可以通过相关数据进行量化，并使用TOPSIS法进行综合评价。

1. 土地利用结构土地利用结构是指土地用途和占地面积的组成关系，包括农用地、林地、建设用地等。

通过土地利用结构的合理性，可以初步判断土地资源的开发利用情况。

2. 生态环境质量生态环境质量是评价土地生态安全状态的重要指标之一，主要包括空气质量、水质、土壤质量等多个方面。

空气质量和水质是衡量生态安全的重要指标。

3. 土地资源开发和利用土地资源的开发和利用情况反映了土地的可持续利用性，包括土地开发强度、土地资源开发效率等。

4. 生态系统稳定性生态系统的稳定性是指生态系统在外界干扰下保持内部结构和功能的能力。

包括物种多样性、生态系统的稳定性等方面。

5. 土地覆盖类型土地覆盖类型主要包括森林、草地、湿地、耕地等，不同的土地覆盖类型对生态系统的影响也不同。

基于熵权系数和集对分析法的土地生态安全评价——以河北省为例卓凤莉【摘要】土地生态安全是当前区域可持续发展研究的重要领域和热点问题.研究土地生态安全对实现土地合理利用具有重要的理论和现实意义.构建了土地生态安全评价指标体系,鉴于土地生态安全评价的模糊性和不确定性,将集对分析理论和熵权法相结合构建土地生态安全评价模型,并根据模型对河北省2003-2010年的土地生态安全状况进行了评价.总体上看,2005-2008年间土地生态安全状况出现了一定的反复,但是2009年之后出现了好转.河北省的土地生态安全状况总体上不容乐观,有待于进一步改善.【期刊名称】《地域研究与开发》【年(卷),期】2012(031)006【总页数】4页(P111-114)【关键词】土地生态;安全评价;熵权系数法;集对分析法;河北省【作者】卓凤莉【作者单位】郑州升达经贸管理学院国际贸易系,郑州451191【正文语种】中文【中图分类】F321.10 引言近年来，生态安全成为全球环境变化研究的重要领域和热点问题。

土地是制约整个国家或区域经济社会发展的根本性要素。

土地生态安全，是指土地生态系统在保持其结构与功能不受威胁或少受威胁的健康、平衡的状态的前提下，能够为保障人类社会经济与农业的可持续发展提供稳定、均衡的自然资源，从而维持土地自然、社会、经济复合体的长期协调发展［1］。

目前，国内外关于土地生态安全的评价研究还处于起步和探索阶段，且主要集中在评价指标体系的构建和评价方法的选择方面。

近年来，许多学者从不同角度、选择不同研究区域进行了土地质量指标体系及土地可持续评价指标体系的研究［2］。

目前比较常见的土地生态安全评价方法包括:综合指数评价法、土地承载力分析法、景观生态学方法等。

集对分析法(set pair analysis，简称SPA)是一种多因素统计方法，能够将确定性分析和不确定性分析相结合，为解决由模糊不确定、随机不确定、中介不确定、以及由不知道和信息不完全等情况引起的不确定性问题提供了一条新的途径。

基于熵权TOPSIS法的湖北省土地生态安全评价湖北省是中国重要的经济和交通枢纽之一，拥有丰富的土地资源。

随着城市化和工业化进程的加快，土地的生态安全面临着越来越大的挑战。

对湖北省土地生态安全进行评价是非常重要的。

湖北省土地生态安全评价可以使用熵权TOPSIS法进行。

熵权TOPSIS法是一种较为常用的多指标综合评价方法，能够综合考虑各因素的权重和相对重要性，从而得出全面准确的评价结果。

确定评价指标是非常关键的。

湖北省土地生态安全评价可以考虑以下指标：土地利用变化、土地破碎化、土地退化、土地污染、土地生态服务功能等。

这些指标能够反映土地生态安全的多个方面，从而全面评价土地生态状况。

收集相关数据。

评价指标所需的数据可以从各级政府部门、科研机构和相关统计数据中获得。

确保数据的准确性和可靠性非常重要。

然后，进行指标权重的确定。

熵权法是一种常用的指标权重确定方法，该方法能够根据指标的纯度情况自动计算权重。

通过计算指标的信息熵和权重熵，可以得出各指标的熵权，从而确定各指标的相对重要性。

接下来，进行数据标准化。

将获取的数据进行归一化处理，将各指标的取值范围映射到0-1之间，以便进行综合评价。

然后，计算指标间的相似度和偏离度。

相似度反映了各样本点之间的相似程度，而偏离度表示各样本点与理想解之间的距离。

根据计算结果，可以得出每个样本点的相似度和偏离度。

根据相似度和偏离度，确定最终的评价结果。

相似度越接近1，说明样本点越好；偏离度越小，说明样本点越接近理想解。

基于相似度和偏离度的综合评价可以帮助决策者了解湖北省土地生态安全的整体状况。

熵权灰色综合评价法
熵权灰色综合评价法是一种基于熵权法和灰色关联度分析的综合评价方法。

该方法综合考虑了数据的信息熵和灰色关联度，用于对多个指标进行综合评价。

具体步骤如下：
1. 确定评价指标：选择适当的评价指标，用于评估被评价对象的各个方面。

2. 数据标准化：将原始数据进行标准化处理，使得数据具有可比性。

3. 计算信息熵：对每个指标计算信息熵，用于衡量指标的信息量和差异性。

4. 计算权重：根据信息熵计算各个指标的权重，权重越大表示该指标对评价结果的影响越大。

5. 灰色关联度分析：利用灰色关联度分析方法，计算各个指标之间的关联度，用于衡量指标之间的关联程度。

6. 计算评价结果：根据指标的权重和关联度，计算出最终的评价结果。

熵权灰色综合评价法在实际应用中具有较高的灵活性和适用性，能够考虑到多个指标之间的相互关系，提高评价结果的准确性和可靠
性。

基于熵权TOPSIS法的湖北省土地生态安全评价为了对湖北省土地生态安全进行评价，本文基于熵权TOPSIS法进行研究。

熵权TOPSIS法是一种综合评价方法，能够综合考虑各指标的权重及其影响因素，能够较好地反映土地生态安全的综合状况。

下面通过对湖北省土地生态安全评价的研究，阐述基于熵权TOPSIS法的土地生态安全评价方法，并对湖北省土地生态安全进行深入分析与评价。

一、熵权TOPSIS法的原理熵权TOPSIS法是一种基于信息熵的多指标决策方法，其原理主要包括以下几个步骤：1. 确定评价指标：首先确定土地生态安全评价的各项指标，包括土地资源的数量与质量、生态环境的稳定性、土地利用的合理性等。

2. 数据标准化：对各项指标进行数据标准化处理，将指标值转化为无量纲的相对指标，方便进行综合评价。

3. 确定权重：基于信息熵原理，通过计算各指标的熵值和权重，确定各指标的权重，以反映其在土地生态安全评价中的重要程度。

4. 计算正负理想解：计算各指标的正负理想解，以确定各评价对象的相对优劣性。

基于熵权TOPSIS法的原理，可以综合考虑各指标的权重及其相对优劣程度，能够较为全面地评价土地生态安全状况。

二、湖北省土地生态安全评价湖北省地处中国中部，地形起伏较大，气候条件各异，土地资源十分丰富。

由于长期的经济开发和人口增长，土地资源的利用与生态环境保护之间存在较大的矛盾，导致土地生态安全问题日益凸显。

为了科学评价湖北省土地生态安全状况，本文选取了土地资源数量与质量、生态环境的稳定性、土地利用的合理性等多项指标，利用熵权TOPSIS法进行评价。

经过数据处理和权重计算，得出了湖北省主要地区的土地生态安全综合评价值。

通过评价结果分析，可以得出以下结论：1. 湖北省西部地区的土地生态安全水平较高，主要受益于其丰富的森林资源和相对良好的生态环境，土地资源利用较为合理，综合评价值较高。

综合以上分析可见，湖北省土地生态安全状况存在差异性，各地区在土地资源开发利用和生态环境保护方面存在较大差距，需要采取相应的措施加强土地生态安全保护。