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[摘要]以某开发区区域环境影响评价为例,研究了空间尺度对非污染生态影响评价的影响,结果表明空间尺度的选择对于评价结果有较大的影响,提出应科学选择评价的空间尺度。
[关键词]空间尺度非污染生态影响开发区环评
在研究自然地理要素的空间分布时,空间尺度是指研究区域的空间范围以及空间分辨率的高低。从环境影响评价的角度来看,空间尺度指所评估工程或开发项目的影响范围面积大小(幅度)以及评估时所运用数据的分辨率(粒度)。近年来,由于3S技术(遥感、地理信息系统和全球定位系统)在大尺度资源调查、环境管理和规划中不可比拟的技术优势,其在项目或区域环境影响评价中得到大量应用。大量环境影响评价工作者和专家在项目或区域环境影响评价过程中开始运用遥感影像的解译来获取区域土地利用与覆盖的信息,并运用地理信息系统技术(GIS)来进行收集、存贮和空间分析,为区域非污染生态影响评价带来便捷和高效率,特别是使得对区域土地利用率与区域水土流失影响评价变得更为客观[1-5]。但是在一些区域规划环评案例中我们发现空间尺度的选择,特别是评价范围(幅度)的范围对于评价结果有较大影响,因此确定适宜的评价范围是客观科学评估开发区等区域建设所产生的非污染生态影响的关键技术,必须在区域环境影响评价中加以重视[6-7]。
目前,我国在对开发区陆地生态评价范围的确定中主要依据《开发区区域环境影响评价技术导则》(HJ/T131-2003)与《环境影响评价技术导则 非污染生态影响评价》(HJ/T19-1997)。《开发区区域环境影响评价技术导则》中对于陆地生态的评价范围原则上确定为“开发区及其周边地域,参考HJ/T19非污染生态影响”,而在区域开发产生的非污染生态影响评价过程中,我们在确定评价等级的主要依据工程影响范围和主要生态影响及其变化程度,具体参见《非污染生态影响评价》。对于空间尺度选择对非污染生态影响评价结果的影响,国内目前尚无相关研究,本文针对上述问题结合某开发区非污染生态环评的土地利用影响部分进行初步研究,以期为提升我省区域环境影响评价技术水平提供有益的参考。
1研究区域概况
该经济开发区位于福建北部山区某县,规划总用地面积约为1292.0公顷,整个开发区区分成两个园区,其中一个园区约为152.0公顷,另一个约为1200.0公顷,形成一区二园的空间布局结构。开发区工程影响范围小于20km2,根据非污染生态影响(HJ/T 19—1997)的表4.1,结合该地块在区域生态功能区划中定位为中心城镇与城郊工业环境生态和污染物消纳生态功能小区,不为敏感地区且不存在珍稀濒危物种消失的情况,故确定其评价工作级别为3级。
2研究方法
选定该经济开发区作为遥感土地资源调查对象,在大尺度野外调查的基础上,采用2006年11月12日LANDSAT-5影像,导入ERDAS IMAGINE 软件,并通过几何校正,监督分类,分类后处理等步骤得到经济开发区土地利用图。利用景观分析软件FRAGSTATS FOR ARCVIEW进行数据处理,并开展经济开发区土地利用现状评价。评价将有利于快速查清区域内各种土地利用类型的数量和分布。在此基础上,可进一步研究在经济、人口、政策等因素的驱动下不同时期的土地利用与覆盖状况,探讨区域快速发展的情况下存在的土地持续性利用问题,进一步评估该地区经济快速发展情况下导致的生态环境问题,有利于切实提出缓解开发区建设对区域陆域生态的不利影响环保措施。
由于该开发区的评价等级为3级,按照导则,以重要评价因子受影响的方向为扩展距离,一般不能小于1～2km。评价考虑到开发区建设前后的主要影响为工程导致的陆域生态系统变化及其产生的后续生态环境影响,为了更好地研究空间尺度选择对评价结果的影响,我们按照导则,将其故其评价范围扩展距离定为1km,2km和3km,研究采用GIS软件的缓冲区功能形成对应于上述扩展距离的非污染生态影响评价范围。
图1 开发区及其扩展范围示意图
3结果与分析
3.1 经济区土地利用状况
通过遥感解译,将整个经济区的土地利用类型分为水体、建设用地、城镇用地、乔木林、疏林地、毛竹林、草地、裸地和耕地。经济区域内主要土地利用覆盖类型为乔木林,其次为建设用地,再次为城镇用地。经济区开发导致的林地损失为乔木林7.22 km2、疏林地1.14 km2、草地0.7 km2、毛竹林0.3 km2、耕地1.21 km2。
3.2 经济区建设导致的土地利用变化及其影响
通过对经济区及其不同扩展范围内的土地利用和覆盖情况进行统计分析,得到区域各地块土地利用构成表(见表1)。
非污染生态影响评价1～3 km范围内主要类型均为乔木林,其次为城镇用地,再次为建设用地。由于不同扩展范围内各土地利用类型面积存在差异,故经济开发区内土地利用占其比例变化较大,如乔木林从在1km范围内32.62%的比例变化到3km范围内11.14%。乔木林、疏林、草地与毛竹林在3km范围内比例分别是评价范围各类型的11.14%、13.76%、11.78%、4.3%和13.33%。区域内比例变化最大的前四种类型是草地、乔木林、毛竹和耕地。因此在1km的范围内评估,能提供初级生产力的主要类型乔木林、草地,疏林和毛竹林的损失面积均在1/3左右,1km范围内的陆地生态系统将遭受严重影响。然而在3km的范围内评估,经济区建设拟占用的各种土地利用和覆盖类型均小于其非污染生态影响评价范围的各土地利用和覆盖类型的15%,其总面积占非污染生态影响评价范围的11%左右,因此,从整体上来看,其建设不会占用评价区内过多的土地资源,区域土地资源承载力不会受到较大的影响。
经济区建设对区域土地利用另一个关注点是对区域耕地资源的影响。在1km的范围内评估,其损失面积均在总数的1/3左右,粮食将减产1/3,遭受严重影响。然而在3km的范围内评估,耕地总面积占非污染生态影响评价范围的耕地面积13%左右,其影响相对较小。如果从全县考虑,2006年其面积约占全县粮食生产面积的0.77%,按照当地粮食生产水平核算将减少约700吨粮食。
表1经济区及其周边土地利用构成与比例(单位:km2)
地块 水体 建设用地 城镇用地 乔木林 疏林地 毛竹林 草地 裸地 耕地 合计
经济区 0.03 1.46 1.44 7.22 1.14 0.30 0.70 0.02 1.21 13.52
1Km扩展范围 0.81 5.46 8.70 22.14 4.16 1.38 1.77 0.12 4.04 48.58
2Km扩展范围 1.45 7.97 11.74 42.54 6.22 3.70 3.58 0.26 6.51 83.98
3Km扩展范围 1.97 11.10 14.74 64.86 8.30 6.97 5.94 0.42 9.11 123.41
占1Km比例% 3.73 26.72 16.55 32.62 27.39 21.81 39.51 16.59 29.94 27.83
占2Km比例% 2.07 18.33 12.27 16.97 18.33 8.10 19.54 7.69 18.57 16.10
占3Km比例% 1.33 13.13 9.77 11.14 13.76 4.30 11.78 3.93 13.33 11.00
4结论与建议
本文从空间尺度的角度研究了其对开发区非污染生态影响结果的影响,研究结果表明评价范围的选择对于评价结果影响较大,因此必须谨慎对待评价范围的确定。范围定得过大或过小均会导致评价结果的偏失。综合国内外的一些研究案例,本文认为可以从以下几个方面来确定评价范围:(1)按照导则考虑到开发区建设前后的主要影响来确定评价范围;(2)借助GIS缓冲区生成的技术手段,可以考虑以开发区质心到边界的距离作为扩展距离来确定评价范围;(3)如果开发区在特定的中小流域,可以借助流域边界并结合区域行政管理要求来确定评价范围;(4)通过专家咨询确定评价范围。
目前国内开展空间尺度对环境影响评价的研究较少,建议开展如下研究以丰富区域环境影响评价的相关技术:(1)不同空间分辨率(粒度)对非污染生态影响(下转第25页)
评价结果影响的研究;(2)不同空间区域内不同生态系统或土地利用与覆盖占优情况下评价范围确定技术。通过上述方法和研究,将极大地提升我省在非污染生态影响评价方面的技术能力,促进区域规划环评技术进步,为我省区域或流域规划环评提供良好的技术手段。
参考文献:
[1] 杨春艳,缪启龙,沈渭寿,等.3S技术在敦煌铁路生态影响评价中的应用[J].干旱区资源与环境,2008,22(5):74-79.
[2] 彭天魁.3S技术在生态环境影响评价专题图中的应用[J].水力发电,2008,34(5):5-7.
[3] 周盈涛.GIS叠图法在山地高速公路环境影响评价中的应用浅析[J].环境科学导刊,2008,27 (6):95-97.
[4] 刘静.GIS技术在环境影响评价—项目选址中的应用研究[J].科技信息,2008,(4):31-32.
[5] 赵金平,焦述强.基于GIS技术环境影响评价的研究进展及展望[J].新疆地质,2004,22(4):395-399.
[6] 国家环保总局自然生态保护司.非污染生态影响评价技术导则—培训教材[M].北京:中国环境科学出版社, 1999.
[7] Elsa Joäo. How scale affects environmental impact assessment [J]. Environmental Impact Assessment Review, 2002, (22):289–310.
[关键词]空间尺度非污染生态影响开发区环评
在研究自然地理要素的空间分布时,空间尺度是指研究区域的空间范围以及空间分辨率的高低。从环境影响评价的角度来看,空间尺度指所评估工程或开发项目的影响范围面积大小(幅度)以及评估时所运用数据的分辨率(粒度)。近年来,由于3S技术(遥感、地理信息系统和全球定位系统)在大尺度资源调查、环境管理和规划中不可比拟的技术优势,其在项目或区域环境影响评价中得到大量应用。大量环境影响评价工作者和专家在项目或区域环境影响评价过程中开始运用遥感影像的解译来获取区域土地利用与覆盖的信息,并运用地理信息系统技术(GIS)来进行收集、存贮和空间分析,为区域非污染生态影响评价带来便捷和高效率,特别是使得对区域土地利用率与区域水土流失影响评价变得更为客观[1-5]。但是在一些区域规划环评案例中我们发现空间尺度的选择,特别是评价范围(幅度)的范围对于评价结果有较大影响,因此确定适宜的评价范围是客观科学评估开发区等区域建设所产生的非污染生态影响的关键技术,必须在区域环境影响评价中加以重视[6-7]。
目前,我国在对开发区陆地生态评价范围的确定中主要依据《开发区区域环境影响评价技术导则》(HJ/T131-2003)与《环境影响评价技术导则 非污染生态影响评价》(HJ/T19-1997)。《开发区区域环境影响评价技术导则》中对于陆地生态的评价范围原则上确定为“开发区及其周边地域,参考HJ/T19非污染生态影响”,而在区域开发产生的非污染生态影响评价过程中,我们在确定评价等级的主要依据工程影响范围和主要生态影响及其变化程度,具体参见《非污染生态影响评价》。对于空间尺度选择对非污染生态影响评价结果的影响,国内目前尚无相关研究,本文针对上述问题结合某开发区非污染生态环评的土地利用影响部分进行初步研究,以期为提升我省区域环境影响评价技术水平提供有益的参考。
1研究区域概况
该经济开发区位于福建北部山区某县,规划总用地面积约为1292.0公顷,整个开发区区分成两个园区,其中一个园区约为152.0公顷,另一个约为1200.0公顷,形成一区二园的空间布局结构。开发区工程影响范围小于20km2,根据非污染生态影响(HJ/T 19—1997)的表4.1,结合该地块在区域生态功能区划中定位为中心城镇与城郊工业环境生态和污染物消纳生态功能小区,不为敏感地区且不存在珍稀濒危物种消失的情况,故确定其评价工作级别为3级。
2研究方法
选定该经济开发区作为遥感土地资源调查对象,在大尺度野外调查的基础上,采用2006年11月12日LANDSAT-5影像,导入ERDAS IMAGINE 软件,并通过几何校正,监督分类,分类后处理等步骤得到经济开发区土地利用图。利用景观分析软件FRAGSTATS FOR ARCVIEW进行数据处理,并开展经济开发区土地利用现状评价。评价将有利于快速查清区域内各种土地利用类型的数量和分布。在此基础上,可进一步研究在经济、人口、政策等因素的驱动下不同时期的土地利用与覆盖状况,探讨区域快速发展的情况下存在的土地持续性利用问题,进一步评估该地区经济快速发展情况下导致的生态环境问题,有利于切实提出缓解开发区建设对区域陆域生态的不利影响环保措施。
由于该开发区的评价等级为3级,按照导则,以重要评价因子受影响的方向为扩展距离,一般不能小于1～2km。评价考虑到开发区建设前后的主要影响为工程导致的陆域生态系统变化及其产生的后续生态环境影响,为了更好地研究空间尺度选择对评价结果的影响,我们按照导则,将其故其评价范围扩展距离定为1km,2km和3km,研究采用GIS软件的缓冲区功能形成对应于上述扩展距离的非污染生态影响评价范围。
图1 开发区及其扩展范围示意图
3结果与分析
3.1 经济区土地利用状况
通过遥感解译,将整个经济区的土地利用类型分为水体、建设用地、城镇用地、乔木林、疏林地、毛竹林、草地、裸地和耕地。经济区域内主要土地利用覆盖类型为乔木林,其次为建设用地,再次为城镇用地。经济区开发导致的林地损失为乔木林7.22 km2、疏林地1.14 km2、草地0.7 km2、毛竹林0.3 km2、耕地1.21 km2。
3.2 经济区建设导致的土地利用变化及其影响
通过对经济区及其不同扩展范围内的土地利用和覆盖情况进行统计分析,得到区域各地块土地利用构成表(见表1)。
非污染生态影响评价1～3 km范围内主要类型均为乔木林,其次为城镇用地,再次为建设用地。由于不同扩展范围内各土地利用类型面积存在差异,故经济开发区内土地利用占其比例变化较大,如乔木林从在1km范围内32.62%的比例变化到3km范围内11.14%。乔木林、疏林、草地与毛竹林在3km范围内比例分别是评价范围各类型的11.14%、13.76%、11.78%、4.3%和13.33%。区域内比例变化最大的前四种类型是草地、乔木林、毛竹和耕地。因此在1km的范围内评估,能提供初级生产力的主要类型乔木林、草地,疏林和毛竹林的损失面积均在1/3左右,1km范围内的陆地生态系统将遭受严重影响。然而在3km的范围内评估,经济区建设拟占用的各种土地利用和覆盖类型均小于其非污染生态影响评价范围的各土地利用和覆盖类型的15%,其总面积占非污染生态影响评价范围的11%左右,因此,从整体上来看,其建设不会占用评价区内过多的土地资源,区域土地资源承载力不会受到较大的影响。
经济区建设对区域土地利用另一个关注点是对区域耕地资源的影响。在1km的范围内评估,其损失面积均在总数的1/3左右,粮食将减产1/3,遭受严重影响。然而在3km的范围内评估,耕地总面积占非污染生态影响评价范围的耕地面积13%左右,其影响相对较小。如果从全县考虑,2006年其面积约占全县粮食生产面积的0.77%,按照当地粮食生产水平核算将减少约700吨粮食。
表1经济区及其周边土地利用构成与比例(单位:km2)
地块 水体 建设用地 城镇用地 乔木林 疏林地 毛竹林 草地 裸地 耕地 合计
经济区 0.03 1.46 1.44 7.22 1.14 0.30 0.70 0.02 1.21 13.52
1Km扩展范围 0.81 5.46 8.70 22.14 4.16 1.38 1.77 0.12 4.04 48.58
2Km扩展范围 1.45 7.97 11.74 42.54 6.22 3.70 3.58 0.26 6.51 83.98
3Km扩展范围 1.97 11.10 14.74 64.86 8.30 6.97 5.94 0.42 9.11 123.41
占1Km比例% 3.73 26.72 16.55 32.62 27.39 21.81 39.51 16.59 29.94 27.83
占2Km比例% 2.07 18.33 12.27 16.97 18.33 8.10 19.54 7.69 18.57 16.10
占3Km比例% 1.33 13.13 9.77 11.14 13.76 4.30 11.78 3.93 13.33 11.00
4结论与建议
本文从空间尺度的角度研究了其对开发区非污染生态影响结果的影响,研究结果表明评价范围的选择对于评价结果影响较大,因此必须谨慎对待评价范围的确定。范围定得过大或过小均会导致评价结果的偏失。综合国内外的一些研究案例,本文认为可以从以下几个方面来确定评价范围:(1)按照导则考虑到开发区建设前后的主要影响来确定评价范围;(2)借助GIS缓冲区生成的技术手段,可以考虑以开发区质心到边界的距离作为扩展距离来确定评价范围;(3)如果开发区在特定的中小流域,可以借助流域边界并结合区域行政管理要求来确定评价范围;(4)通过专家咨询确定评价范围。
目前国内开展空间尺度对环境影响评价的研究较少,建议开展如下研究以丰富区域环境影响评价的相关技术:(1)不同空间分辨率(粒度)对非污染生态影响(下转第25页)
评价结果影响的研究;(2)不同空间区域内不同生态系统或土地利用与覆盖占优情况下评价范围确定技术。通过上述方法和研究,将极大地提升我省在非污染生态影响评价方面的技术能力,促进区域规划环评技术进步,为我省区域或流域规划环评提供良好的技术手段。
参考文献:
[1] 杨春艳,缪启龙,沈渭寿,等.3S技术在敦煌铁路生态影响评价中的应用[J].干旱区资源与环境,2008,22(5):74-79.
[2] 彭天魁.3S技术在生态环境影响评价专题图中的应用[J].水力发电,2008,34(5):5-7.
[3] 周盈涛.GIS叠图法在山地高速公路环境影响评价中的应用浅析[J].环境科学导刊,2008,27 (6):95-97.
[4] 刘静.GIS技术在环境影响评价—项目选址中的应用研究[J].科技信息,2008,(4):31-32.
[5] 赵金平,焦述强.基于GIS技术环境影响评价的研究进展及展望[J].新疆地质,2004,22(4):395-399.
[6] 国家环保总局自然生态保护司.非污染生态影响评价技术导则—培训教材[M].北京:中国环境科学出版社, 1999.
[7] Elsa Joäo. How scale affects environmental impact assessment [J]. Environmental Impact Assessment Review, 2002, (22):289–310.