CN107480859A - 城市群地区国土空间利用质量评价方法和装置 - Google Patents

城市群地区国土空间利用质量评价方法和装置 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种城市群地区国土空间利用质量评价方法和装置。其中，该方法包括：获取excel工作簿格式的数据文件，并提取数据文件中的数据；采用模糊隶属度函数模型对指标原始数据进行无量纲化处理，生成与指标的指标原始数据对应的指标标准化数据；采用熵权法、标准离差法和CRITIC法分别确定指标对应的权重值，并将上述三种方法确定的权重值的平均值作为指标的最终权重值；利用与指标对应的测算模型，根据指标标准化数据和最终权重值，计算指标对应的指标值。通过本发明，解决了采用层次分析法或者德尔菲法确定指标权重导致的指标权重无法客观、科学地反映指标的对结果的影响程度的问题，提高了权重确定的客观性和科学性。

Description

城市群地区国土空间利用质量评价方法和装置
技术领域
本发明涉及数据处理领域，具体而言，涉及一种城市群地区国土空间利用质量评价方法和装置。
背景技术
国土空间利用质量评价指标体系的构建过程是一个不断否定、不断提升和螺旋上升的过程。先后经历了六次的构建，最终确定了城市群地区国土空间利用质量评价的指标体系。指标体系的设计原则为：(1)针对性原则：针对城市群地区的国土空间特征，区别于国家尺度、城市市域尺度和城市建成区尺度，把握城市群国土空间的问题和重要特征，基于此建立评价指标。(2)可行性原则：数据可获得、评价方法可推广。评价所需的数据可以通过各种途径确实可以获得，并能保证数据的客观性；尽可能选择通用的指标，评价的方法可以应用到全国其它各城市群的国土空间利用质量评价中去。(3)实用性原则：对国土空间利用质量提升具有监测作用，针对城市群国土空间在多种类型利用中存在的现实问题，通过检测评价，为解决国土空间的现实问题提供客观依据。(4)动态性原则：把握时代特征和变化的需求，将新型城镇化对国土空间利用的新要求与不同功能空间的差异要求应用于评价准则的制定中。
发明人在研究过程中发现，现有的国土空间利用质量评价指标体系存在缺陷：
例如，国土空间利用质量评价理想指标体系中，为了全面掌握现有文献中的相关评价指标，尽可能将国土空间利用相关的指标都纳入指标体系，包括生产空间中的开发区评价、城镇集约用地评价、耕地利用评价；生活空间中的宜居性评价；生态空间中的环境质量评价、生态评价等内容，力求综合、全面。该指标体系从国土生产空间利用质量指数B1、国土生活空间利用质量指数B2、国土生态空间利用质量指数B3、国土“三生空间”协调利用质量指数B4等四个基准层和国土生产空间利用效益指数C1、国土生产空间利用强度指数C2、国土生产空间利用可持续性指数C3、国土生活空间适宜程度C4、国土生活空间便捷程度C5、国土生活空间保障程度C6、国土生活空间安全程度C7、国土生态空间生态利用质量指数C8、国土生态空间环境利用质量指数C9、国土生态空间景观利用质量C10、三生空间结构协调度C11、三生空间规模协调度C12、三生空间功能协调度C13等共13个准则层出发，建立完备的指标体系，如表1所示。
表1 城市群地区国土空间利用质量评价的理想指标体系
该指标体系中指标数量过多，指标之间重叠、相关联，指标与国土空间利用的贴切程度不够，很多指标不易获取。
又例如，国土空间利用质量评价的精简指标体系。该指标体系在完备体系的基础上根据指标的适宜性、数据的可获得性，从国土生产空间利用质量指数B1(集约高效)、国土生活空间利用质量指数B2(宜居适度)、国土生态空间利用质量指数B3(山清水秀)3个基准层和国土生产空间利用强度指数C1、国土生产空间利用效率指数C2、国土生活空间适宜程度C3、国土生活空间便捷程度C4、国土生态空间生态功能指数C5、国土生态空间环境质量指数C6和国土生态空间景观质量C7共7个准则层出发，建立由45个指标构成的可行指标体系，如表2所示。
表2 城市群地区国土空间利用质量评价的精简指标体系
该指标体系存在的缺陷：一是建立城市群尺度国土空间利用质量评价的概念模型，没有考虑城市群尺度与市域、市区尺度国土空间的差别，没有关注城市群内部的城镇、产业、人口之间的联系和辐射问题。二是指标体系的指标数量仍然过多，没有很好地反映城市群国土空间利用的共性问题。
此外，由于相关技术中确定城市群尺度国土空间利用质量评价指标体系中指标权重一般采用层次分析法(AHP)、德尔菲法等方式，研究发现层次分析法和德尔菲法存在明显的主观性，计算得到的指标权重无法客观、科学地反映指标的对结果的影响程度。
发明内容
本发明提供了一种城市群地区国土空间利用质量评价方法、装置及存储介质，以至少解决相关技术中采用层次分析法或者德尔菲法确定指标权重导致的指标权重无法客观、科学地反映指标的对结果的影响程度的问题。
根据本发明的一个方面，提供了一种城市群地区国土空间利用质量评价方法，包括：
获取excel工作簿格式的数据文件，并提取所述数据文件中的数据，所述数据文件中按照预定字段约束规则记录有城市群地区国土空间利用质量评价的指标及对应的指标原始数据；
采用模糊隶属度函数模型对所述指标原始数据进行无量纲化处理，生成与所述指标的指标原始数据对应的指标标准化数据；
采用熵权法、标准离差法和CRITIC法分别确定所述指标对应的权重值，并将上述三种方法确定的权重值的平均值作为所述指标的最终权重值；
利用与所述指标对应的测算模型，根据所述指标标准化数据和所述最终权重值，计算所述指标对应的指标值。
可选地，在计算所述指标对应的指标值之后，所述方法还包括：
按照预定规则将所述城市群地区国土空间利用质量的指标划分为多个二级指标；
分别对每个二级指标中的指标的指标值求和，得到所述多个二级指标的二级指标值。
可选地，所述方法还包括：根据所述指标值或者所述二级指标值，绘制数据图表和/或指标空间分布图。
可选地，所述城市群地区国土空间利用质量评价的指标包括：
城市群区域城市职能协调指数(C1)、城市群区域城镇规模协调指数(C2)、城市群区域产业紧凑度(C3)、城市群区域交通便捷度(C4)、工矿建设用地产出率(C5)、单位建设用地人口承载量(C6)、国土空间产出强度(C7)、国土空间开发强度(C8)、人均基础设施用地面积(C9)、万元GDP用水量(C10)、万元GDP能耗(C11)、绿地覆盖率(C12)、景观多样性指数(C13)、建设用地与地质灾害重合度(C14)、公共服务设施配置完备度(C15)、城市间通勤时间成本(C16)、城市空气质量优良率(C17)、区域性重大基础设施共建共享程度(C18)、城乡收入协调度(C19)、城市群经济联系强度(C20)。
可选地，所述二级指标包括：统筹协调质量指数(B1)、集约高效质量指数(B2)、生态文明质量指数(B3)、安全宜居质量指数(B4)、传承共享质量指数(B5)。
根据本发明的另一个方面，还提供了一种城市群地区国土空间利用质量评价装置，包括：
指标原始数据获取模块，用于获取excel工作簿格式的数据文件，并提取所述数据文件中的数据，所述数据文件中按照预定字段约束规则记录有城市群地区国土空间利用质量评价的指标及对应的指标原始数据；
标准化模块，用于采用模糊隶属度函数模型对所述指标原始数据进行无量纲化处理，生成与所述指标的指标原始数据对应的指标标准化数据；
权重确定模块，用于采用熵权法、标准离差法和CRITIC法分别确定所述指标对应的权重值，并将上述三种装置确定的权重值的平均值作为所述指标的最终权重值；
指标值计算模块，用于利用与所述指标对应的测算模型，根据所述指标标准化数据和所述最终权重值，计算所述指标对应的指标值。
可选地，所述装置还包括：
二级指标划分模块，用于按照预定规则将所述城市群地区国土空间利用质量的指标划分为多个二级指标；
二级指标值计算模块，用于分别对每个二级指标中的指标的指标值求和，得到所述多个二级指标的二级指标值。
可选地，所述装置还包括：
绘制模块，用于根据所述指标值或者所述二级指标值，绘制数据图表和/或指标空间分布图。
根据本发明的另一个方面，还提供了一种存储介质，位于设备中，所述存储介质中存储有用于控制所述设备执行上述方法的程序代码。
通过本发明，采用获取excel工作簿格式的数据文件，并提取数据文件中的数据，数据文件中按照预定字段约束规则记录有城市群地区国土空间利用质量评价的指标及对应的指标原始数据；采用模糊隶属度函数模型对指标原始数据进行无量纲化处理，生成与指标的指标原始数据对应的指标标准化数据；采用熵权法、标准离差法和CRITIC法分别确定指标对应的权重值，并将上述三种方法确定的权重值的平均值作为指标的最终权重值；利用与指标对应的测算模型，根据指标标准化数据和最终权重值，计算指标对应的指标值的方式，解决了采用层次分析法或者德尔菲法确定指标权重导致的指标权重无法客观、科学地反映指标的对结果的影响程度的问题，提高了权重确定的客观性和科学性。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1是根据本发明实施例的城市群地区国土空间利用质量评价方法的流程图。
具体实施方式
下文中将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
本实施例提供了一种城市群地区国土空间利用质量评价方法。图1是根据本发明实施例的城市群地区国土空间利用质量评价方法的流程图，参考图1的步骤S101～步骤S104，该评价方法采用模糊隶属度函数模型进行城市群尺度国土空间质量评价的数据标准化处理，综合运用熵权法、标准离差法和CRITIC法三种客观赋权方法来综合确定权重，以此来提高权重确定的客观性和科学性。运用综合评价模型进行城市群尺度国土空间利用质量评价准则层和目标层的数据汇总。考虑新型城镇化对统筹协调质量、集约高效质量、生态文明质量、安全宜居质量和传承共享质量等多方面要素，通过指标层、准则层和目标层的层层计算，实现多尺度国土空间利用质量的分级汇总，最终获得城市群尺度国土空间利用质量的综合得分及其变化趋势。
该城市群地区国土空间利用质量评价方法利用计算机及相关的软件程序除了实现指标原始数据的导入导出、指标值和二级指标值的导入导出、测算模型配置及选择功能之外，尤其还实现了本实施例中描述的数据标准化方法、权重确定方法、综合测算方法、评价指数计算方法、图形图标输出方法。
需要说明的是，本实施例中描述的数据标准化方法、权重确定方法、综合测算方法、评价指数计算方法、图形图标输出方法均为优选的实施方式；本发明实施例并不限于采用其他实施方式来实现上述数据标准化方法、权重确定方法、综合测算方法、评价指数计算方法、图形图标输出方法。
下面对本实施例采用的数据标准化方法、权重确定方法、综合测算方法、评价指数计算方法、图形图标输出方法分别进行介绍。
一、数据标准化方法
鉴于城市群地区国土空间利用的一般特征以及指标计算和指标权重客观确定的需要，本部分利用较为成熟的模糊隶属度函数模型进行城市群尺度国土空间质量评价的数据标准化处理。
模糊隶属度函数模型数据标准化处理的基本步骤为：
指标的量纲和数量级差异很大，为消除数据量纲及大小悬殊不同对计算结果的影响，需对具体指标数据进行标准化处理。由于各指标对区域的影响不同，其标准化的方法也不同。根据各指标反映国土空间利用质量的特征，选择不同的标准化公式进行指标标准化。这里采用模糊隶属度函数法进行指标标准化处理。
正向评价指标其值越大，表示国土空间利用质量指数越大。正向指标采用半升梯形模糊隶属度函数模型进行无量纲化处理，其函数为：
负向评价指标其值越大，表示国土空间利用质量指数越小。负向指标采用半降梯形模糊隶属度函数模型进行无量纲化处理，其函数为：
上述函数中，ei为指标的具体属性值，Φi表示指标无量纲化后的指标值，即反映国土空间利用质量内涵的单项指标值。Mi和mi分别为同一指标的最大值和最小值；i为第i个指标；式中i＝1，2，…，n。
二、权重确定方法
鉴于层次分析法(AHP)、德尔菲法等方法确定权重存在明显的主观性，本研究综合运用熵权法、标准离差法和CRITIC法(Criteria Importance Though IntercrieriaCorrelation)三种客观赋权方法来综合确定权重，以此来提高权重确定的客观性和科学性。
(一)熵权法
熵值的概念源于信息论，是对系统状态不确定性程度的度量。使用熵值法确定权重，可消除权重确定的主观因素。一般而言，如果某个指标的信息熵越小，就表明其指标值的变异程度越大，提供的信息量越大，对综合评价的影响程度越高，则其权重也越大。反之，某指标的信息熵越大，就表明其指标的变异程度越小，提供的信息量越小，在综合评价中所起的作用越小，则其权重也应越小。
熵权法的一般计算步骤如下：
计算第i个城市第j个指标值的比重：
计算指标信息熵：
有0≤ej≤1 (4)
信息冗余度：
dj＝1-ej (5)
指标权重计算：
式中：Xij为第i个城市第j项指标值，m为区域个数，n为评价指标数。
(二)标准离差法
标准离差方法的计算原理与熵权法相似，一般如果某个指标的标准差越大，就表明其指标的变异程度越大，提供的信息量越大，在综合评价中所起的作用越大，则其权重也应越大。反之，某指标的标准差越小，就表明其指标值的变异程度越小，提供的信息量越小，在综合评价中所起的作用越小，则其权重也应越小。运用标准差计算各指标的权重的公式为：
其中σj表示标准差。
(三)CRITIC法
CRITIC(Criteria Importance Through Intercriteria Correlation)法是由Diakoulaki提出的一种客观赋权方法，该方法同时考虑了指标的变异性和指标间的冲突性。指标变异性常用标准差来表示，标准差越大说明各方案之间取值差距越大；用相关系数表示指标之间的冲突性，如果两个指标正相关，则两者的冲突性较低。假设指标体系包含m个指标x1,x2,…,xm，有n个被评价单位，Pj表示第j个指标包含的信息量，则：
其中，rij表示第i个指标与第j个指标的相关系数，表示第j指标与其他指标之间的冲突性指标；σj表示标准差，p越大表示第j个指标所包含的信息量越大，即该指标的相对重要性越大，所赋的权重也应越大。
因此有第j个指标的客观权重wj为：
最终的权重值通过三种客观确权方法的平均值来确定。
三、国土空间利用质量综合测算方法
(一)国土空间利用质量综合测算模型
城市群国土空间利用质量综合评价指标体系包括B1统筹协调质量指数(CQI)、B2集约高效质量指数(IQI)、B3生态文明质量指数(EQI)、B4安全宜居质量指数(SQI)和B5传承共享质量指数(HQI)五个二级指数。则国土空间利用质量是CQI、IQI、EQI、SQI和HQI的函数，w1-5为相应的权重系数：
TUQ＝f(CQI，IQI，EQI，SQI，HQI)
＝w1CQI+w2IQI+w3EQI+w4SQI+w5HQI (10)
其中，B1统筹协调质量指数(CQI)由C1城市群区域城市职能协调指数(RUFR)、C2城市群区域城镇规模协调指数(RUSR)、C3城市群区域产业紧凑度(UICD)、C4城市群区域交通便捷度(UTCD)4个指标来体现；
B2集约高效质量指数由C5区域工矿建设用地产出率(IMPR)、C6单位建设用地人口承载量(CPCP)、C7国土空间产出强度(NSOI)、C8国土空间开发强度(NPDI)和C9人均基础设施用地面积(IFPC)5个指标构成；
B3生态文明质量指数由C10万元GDP用水量(WCPC)、C11万元GDP能耗(ENPC)、C12绿地覆盖率(UFCR)和C13景观多样性指数(LDVI)4个指标来体现；
B4安全宜居质量指数分别由C14建设用地与地质灾害重合度(ORCH)、C15公共服务设施配置完备度(PFSR)、C16城市间通勤时间成本(ICCC)和C17城市空气质量优良率(UAQR)4个指标构成；
B5传承共享质量指数由C18区域性重大基础设施共建共享程度(RMIC)、C19城乡收入协调度(URIC)和C20城市群经济联系强度(UERI)3个指标构成。
以上每一项指标由若干个具体的原始指标通过相关计算得到指数值。
国土空间利用质量测度主要包括国土空间利用综合测度模型(TUQ)、各子系统质量测度模型(CQI、IQI、EQI、SQI和HQI)和各个分要素质量测度模型，考虑新型城镇化对统筹协调质量、集约高效质量、生态文明质量、安全宜居质量和传承共享质量等多方面要素，进行城市群国土空间利用质量综合评价。
利用α、β、δ、λ和ε分别代表B1统筹协调质量指数(CQI)、B2集约高效质量指数(IQI)、B3生态文明质量指数(EQI)、B4安全宜居质量指数(SQI)和B5传承共享质量指数(HQI)的加权影响系数为计算得到的权重，建立城市群国土空间利用质量TUQ评价模型：
TUQ＝αCQI+βIQI+δEQI+λSQI+εHQI (11)
(二)国土空间利用质量各单项测算模型
1.B1统筹协调质量指数(CQI)
利用α1、α2、α3和α4分别代表C1城市群区域城市职能协调指数(RUFR)、C2城市群区域城镇规模协调指数(RUSR)、C3城市群区域产业紧凑度(UICD)、C4城市群区域交通便捷度(UTCD)4个指标的加权影响系数，建立统筹协调质量指数(CQI)评价模型：
2.B2集约高效质量指数(IQI)
利用β1、β2、β3、β4和β5分别代表C5区域工矿建设用地产出率(IMPR)、C6单位建设用地人口承载量(CPCP)、C7国土空间产出强度(NSOI)、C8国土空间开发强度(NPDI)和C9人均基础设施用地面积(IFPC)5个指标的加权影响系数，建立集约高效质量指数(IQI)评价模型：
3.B3生态文明质量指数(EQI)
利用δ1、δ2、δ3和δ4分别代表由C10万元GDP用水量(WCPC)、C11万元GDP能耗(ENPC)、C12绿地覆盖率(UFCR)和C13景观多样性指数(LDVI)4个指标的加权影响系数，建立生态文明质量指数(EQI)评价模型：
4.B4安全宜居质量指数(SQI)
利用λ1、λ2、λ3、λ4和λ5分别代表分别由C14建设用地与地质灾害重合度(ORCH)、C15公共服务设施配置完备度(PFSR)、C16城市间通勤时间成本(ICCC)和C17城市空气质量优良率(UAQR)4个指标的加权影响系数，建立安全宜居质量指数(SQI)评价模型：
5.B5传承共享质量指数(HQI)
利用γ1、γ2γ3分别代表C18区域性重大基础设施共建共享程度(RMIC)、C19城乡收入协调度(URIC)和C20城市群经济联系强度(UERI)3个指标的加权影响系数，建立传承共享质量指数(HQI)评价模型：
四、国土空间利用质量评价指数的计算方法
下面对20个国土空间利用质量评价指数的计算方法和基础模型进行描述，为随后的实证案例分析提供方法支撑。
C1 城市群区域城市职能协调指数(RUFR)
城市群区域城市职能协调指数反映城市群内部城市职能的规模和协调性，用城市群各城市的基本职能规模来衡量。
Li＝(ei/ej)/(Ei/Ej)(i＝1,2,3,...n) (18)
式中，Qi为第i个城市的第i个部门的基本职能规模；Li为第i个部门的区位商；ei为某个城市i部门职工人数；ej为该城市总的职工人数；Ei为城市群i部门职工总数；Ej为城市群总的职工人数；S*为对应标准值。
C2 城市群区域城镇规模协调指数(RUSR)
城市群区域城镇规模协调指数反映城市群内部城市之间规模等级的协调性，用Zipf法则得出的分维数(Q)来计算。
lnPi＝α+βlnRi (19)
Q＝1/β (20)
式中，P为第i个城市的城镇人口总数；R为第i个城市的位序；n为城市群内城市数量；Q为Zipf分维数，Q值越接近于1城市群内部的城市规模结构越趋于协调。
C3 城市群区域产业紧凑度(UICD)
城市群产业紧凑度是指城市群内部各城市之间按照产业技术经济联系，在产业合理分工与产业链延伸过程中所体现出的产业集群和产业集聚程度。以赫芬达尔-赫希曼指数(HHI)和产业结构集中度指数(Concentration Ratio，CRn)来表征。
UICD＝1/2(HHI+CRn) (21)
式中，n为城市群内的城市数量；HHI为赫芬达尔—赫希曼指数；CRi为产业结构集中度指数；Xi为城市i的工业增加值，X为城市群总的工业增加值；CRn为前四位城市的三次产业增加值(Yi)n占总增加值(Yi)N的比重。
C4 城市群区域交通便捷度(UTCD)
交通便捷度指交通设施数量和交通线路数量和等级，包括路网密度、单位面积公交线路长度两个方面。路网密度是交通畅达性的主要指标之一，反映了区域建设与基础设施发展的完善程度。路网密度＝道路长度/区域面积。公共交通对城市经济、文化、教育和科技等方面的发展有重要影响。发展公共交通是提高交通资源利用率、缓解交通拥堵、降低能源污染、节约土地资源的重要举措。城市公共交通是居民方便出行和享受生活的基本保障，是解决交通拥堵问题和建设“宜居城市”的重中之重(王德利，2012)。单位面积公交线路长度＝总公交线路长度/区域面积。公交路线的长度来源于当地交通局的数据。此数据可以用每万人拥有公共交通车辆数(标台)指标替代，每万人拥有公共交通车辆数(标台)＝公共交通车辆数/区域人口。UICD的计算公式为：
式中，n为城市群内的城市数量；RDi为第i个城市的道路总长度；Ai为区域面积；BAi为每万人拥有公共交通车辆数；S1和S2为二者的标准值。
C5 区域工矿建设用地产出率(IMPR)
工矿建设用地产出率是指区域内单位工矿建设用地的产出效率。
式中，IVi为第i城市的工业增加值；Ai为第i城市的工矿用地总面积；S*为标准值；n为城市群内部的城市数。
C6 单位建设用地人口承载量(CPCP)
单位建设用地人口承载量反映农村和城市建设用地的整体人口承载量。用农村和城市建设用地总面积除以总体常住人口数量。
式中，UCLi为城市i的农村和城市建设用地总面积；POPi为第i城市农村和城市常住人口总量；S*为标准值；n为城市群内部的城市数。
C7 国土空间产出强度(NSOI)
国土空间产出强度反映国土空间的平均经济产出密度，用单位国土面积的GDP来衡量。
式中，GDPi为第i个城市的地区国内生产总值；Ai为第i个城市的国土面积；n为城市群内城市数量；S*为对应标准值。
C8 国土空间开发强度(NPDI)
国土空间开发强度是指区域内建设用地面积占总行政区域面积的比值，建设用地是包括城市建设用地和农村建设用地在内的所有建设用地，是全国主体功能区规划的指标之一。
式中，UCAi为第i城市的城市建设用地面积；RCAi为第i城市的农村建设用地面积；Ai为第i城市的国土总面积；S*为标准值；n为城市群内部的城市数。
C9 人均基础设施用地面积(IFPC)
基础设施用地包括商业服务业设施用地、公共管理与公共服务用地、道路交通设施用地、公用设施用地。用城市基础设施用地总面积除以市辖区年末常住人口数量。
式中，UIi为城市i的城市基础设施用地总面积；POPi为第i城市市辖区年末常住人口数量；S*为标准值；n为城市群内部的城市数。
C10 万元GDP用水量(WCPC)
该指标是反映水资源集约利用程度的指标是新型城镇化评价指标之一。用水资源消耗量除以地区GDP总量。
式中，WTi为城市i的水资源消耗量；GDPi为第i城市地区国民生产总值；S*为标准值；n为城市群内部的城市数。
C11 万元GDP能耗(ENPC)
万元GDP能耗指标是体现节能减排的重要指标，也是转变经济发展方式的标志，同时也是新型城镇化评价指标之一
式中，ENi为城市i的能源消耗总量；GDPi为第i城市地区国民生产总值；S*为标准值；n为城市群内部的城市数。
C12 绿地覆盖率(UFCR)
城市建成区绿化覆盖率，该指标是反映城镇生态功能的重要指标。绿化覆盖率＝绿化垂直投影面积之和/占地面积。作为新型城镇化评价指标之一，公式为：
式中，GAi表示城市i绿化垂直投影面积之和，Ai是该地区的国土总面积，S*为对应标准值，n为城市群内部的城市个数。
C13 景观多样性指数(LDVI)
反映斑块类型的多少(即丰富度)和各斑块类型在面积上分布的均匀程度。通过Shannon多样性指数来表征景观多样性水平。
式中，Pi表示某一景观类型i在整体景观中所占的比例，n是景观中斑块类型的总数。
C14 建设用地与地质灾害重合度(ORCH)
潜在地质灾害区(地震断裂带、泥石流、塌陷区等)占城市建设用地的比例。
式中，ORi表示某城市i建设用地与潜在地质灾害重合面积，CA为建设用地总面积，S*为对应标准值，n为城市群内部的城市个数。
C15 公共服务设施配置完备度(PFSR)
公共服务设施配置完备度为教育服务配置密度(ESCI)、医疗服务配置强度(MSCI)、科技服务能力指数(STSC)、社会福利及养老服务保障密度(SWPS)和互联网普及率(UIPR)几个指数的加权平均。
(1)C15-1教育服务配置密度(ESCI)
反映城市群地区教育服务空间一体化程度，用区域内教育服务机构数量除以区域总面积计算：
式中，NESi是该地区的教育服务机构数量，Ai是该地区的国土总面积，S*为对应标准值，n为城市群内部的城市数。
(2)C15-2医疗服务配置强度(MSCI)
反映城市群地区医疗健康服务空间一体化程度，用区域内医疗健康服务机构数量除以区域总面积计算：
式中，NMSi是该地区的教育服务机构数量，Ai是该地区的国土总面积，S*为对应标准值，n为城市群内部的城市数。
(3)C15-3科技服务能力指数(STSC)
用全社会R&D支出占GDP比重和技术市场成交合同额占GDP比重来反映该指数变化，公式为：
式中，ERDi是该城市R&D支出总额，TMTi是该城市技术市场成交合同额，S*为对应标准值，n为城市群内部的城市数。
(4)C15-4社会福利及养老服务保障密度(SWPS)
反映城市群地区社会福利及养老服务的空间一体化程度，用区域内社会福利及养老服务机构数量除以区域总面积计算：
式中，NASi是该地区的社会福利及养老服务服务机构数量，Ai是该地区的的国土总面积，S*为对应标准值，n为城市群内部的城市数。
(5)C15-5互联网普及率(UIPR)
互联网普及率反映城市信息化程度的基本指标。该指标也是新型城镇化的评价指标之一。
式中，IBUi为第i城市年末互联网宽带用户数；POPi为第i城市的人口总数；一般用“户/百人”来表示；S*为标准值；n为城市群内部的城市数。
C16 城市间通勤时间成本(ICCC)
用城市群内部城市间通勤时间量来反映。以一个城市群区域内城市间高速公路最短可达时间的平均值来计算。
式中，IC为城市间高速公路最短可达时间；n为城市数量；S*为标准值。
C17 城市空气质量优良率(UAQR)
该指标主要反映城镇空气污染状况。城市空气质量优良率＝城市空气质量达到优良的天数/年总天数，公式可以表示为：
式中，NGAQi表示城市i空气质量达到优良的天数，S*为对应标准值，n为城市群内部的城市个数。
C18 区域性重大基础设施共建共享程度(RMIC)
区域性重大基础设施共建共享程度指大型或重要交通设施对区域通达性的影响水平，具体评价可从区域是否拥有交通干线或距离交通干线的距离远近进行分析，影响度越高，交通条件越优越，对区域发展的支撑和保障能力越高，对外联系潜力越大。
式中，MRi为第i城市交通干线长度；TRi为第i城市交通线长度；DMRi为第i城市距离交通干线的平均距离；S1和S2分别为交通干线长度比例和距交通干线平均距离的标准值；n为城市群内部的城市数。
C19 城乡收入协调度(URIC)
作为评价区域内城乡居民生活空间一体化程度的重要指标，该指标反映城乡居民收入的差异程度，公式为：
式中，URIi表示城市居民人均可支配收入，RRIi表示农村居民人均纯收入，S*为对应标准值，n为城市群内部的城市个数。
C20 城市群经济联系强度(UERI)
采用时间距离修正引力模型来表征城市群经济联系强度。
式中，Pi和Pj为i和j城市的人口数量，Gi和Gj为i和j城市的地区GDP数量，Dij表示i和j两地间的欧式距离，S*为对应标准值，n为城市群内部的城市个数。
五、图形图表输出方法
图形图标显示到图表显示区中，图表显示区用于显示绘制的城市群指标动态变化图。其中，指标层(包括指标原始数据)和目标层(包括综合得分)为柱状图，准则层(包括二级指标)为折线图。对于城市群中各个城市的指标层、目标层和准则层数据，还可以采用不同阈值对应的颜色叠加到地图中，得到空间分布图，以便直观体现不同城市间的指标或者国土空间利用质量的差异。
在城市群国土空间利用质量评价技术方法中确定了各评价指标的计算方法，其中涉及到一些参数标准值的选取；而选取科学合理的标准值是进行科学合理评价的重要影响因素，在本实施例中，提供了城市群地区国土空间利用质量评价指标阈值的优选值。
一、统筹协调质量指数评价指标的阈值
(一)城市群区域城市职能协调指数
将城市群区域城市职能规模的理想阈值设为24-30万人，计算的标准值定为27万人。
(二)城市群区域城镇规模协调指数
Zipf指数q＝1认为此时城市体系处于自然状态下的最优分布，因此将城市群区域城市体系规模合理性的标准值定为1。
(三)城市群区域产业紧凑度
赫芬达尔-赫希曼指数的标准值定为0.5；CRi产业结构集中度指数的标准值定为0.8。
(四)城市群区域交通便捷度
根据城市群区域特征，选择快速和主干两种类型交通线路计算道路网络密度，理想阈值设为0.9-1.4km/km2，设定标准值为1.2km/km2。
将城市群每万人拥有公共交通车辆数定为9-15标台，标准值定为12标台。
二、集约高效质量指数评价指标的阈值
(一)区域工矿建设用地产出率
将城市群区域工矿建设用地产出率的理想阈值设为13-18亿元/平方公里，标准值确定为15亿元/平方公里。
(二)单位建设用地人口承载量
将城市群区域单位建设用地人口承载量的理想区间定为0.7-1.2万人/平方公里，计算的标准值定为0.9万人/平方公里。
(三)国土空间产出强度
将城市群区域国土空间开发强度的理想区间设为0.8-1.0亿元/平方公里，标准值定为0.9亿元/平方公里。
(四)国土空间开发强度
将城市群的空间开发强度的理想阈值设为23％-26％，标准值确定为25％。
(五)人均基础设施用地面积
将城市群的人均基础设施用地面积的理想阈值设为0.19-0.26km2/万人，标准值定为0.23km2/万人。
三、生态文明质量指数评价指标的阈值
(一)万元GDP用水量
将城市群万元GDP用水量的理想阈值定为28-33立方米，标准值设为30立方米。
(二)万元GDP能耗
城市群万元GDP能耗的理想阈值设为0.2-0.5吨标准煤/万元，标准值可设为0.4吨标准煤/万元。
(三)绿地覆盖率
将城市群绿地覆盖率的理想阈值定为50-56％，标准值定为55％。
(四)景观多样性指数
根据城市群实际的地形及其自然带景观类型状况，将景观多样性的理想阈值设为1.4-1.8，标准值定为1.6。
四、安全宜居质量指数评价指标的阈值
(一)建设用地与地质灾害重合度
将城市群建设用地与地质灾害重合度的理想阈值定为0-15％，标准值确定为15％。
(二)公共服务设施配置完备度
1.教育服务配置密度
将城市群的教育服务配置密度(ESCI)的标准值定为30所/平方公里。
2.医疗服务配置强度
将城市群的医疗配置强度的标准值定为60个/平方公里。
3.社会福利及养老服务保障密度
将城市群的社会福利及养老服务保障密度(SWPS)的标准值定为3个/平方公里。
4.互联网普及率
将城市群的互联网普及率(UIPR)的标准值定为66户/百人。
(三)城市间通勤时间成本
将城市间平均通勤时间成本的理想阈值设为60-100分钟，标准值定为90分钟。
(四)城市空气质量优良率
将城市群城市空气质量优良率标准值定为100％。
五、传承共享质量指数评价指标的阈值
(一)区域性重大基础设施共建共享程度
S1和S2分别为交通干线长度比例和距交通干线平均距离的标准值；根据经验值判断，交通干线长度比例的标准值为25％。
(二)城乡收入协调度
城市群城乡协调度的理想阈值可设为0.5-0.7，标准值定为0.6。
(三)城市群经济联系强度
城市群经济联系强度的理想阈值设为3000-5000，标准值可以定为5000亿元。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种城市群地区国土空间利用质量评价方法，其特征在于包括：
获取excel工作簿格式的数据文件，并提取所述数据文件中的数据，所述数据文件中按照预定字段约束规则记录有城市群地区国土空间利用质量评价的指标及对应的指标原始数据；
采用模糊隶属度函数模型对所述指标原始数据进行无量纲化处理，生成与所述指标的指标原始数据对应的指标标准化数据；
采用熵权法、标准离差法和CRITIC法分别确定所述指标对应的权重值，并将上述三种方法确定的权重值的平均值作为所述指标的最终权重值；
利用与所述指标对应的测算模型，根据所述指标标准化数据和所述最终权重值，计算所述指标对应的指标值。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在计算所述指标对应的指标值之后，所述方法还包括：
按照预定规则将所述城市群地区国土空间利用质量的指标划分为多个二级指标；
分别对每个二级指标中的指标的指标值求和，得到所述多个二级指标的二级指标值。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
根据所述指标值或者所述二级指标值，绘制数据图表和/或指标空间分布图。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述城市群地区国土空间利用质量评价的指标包括：
城市群区域城市职能协调指数(C1)、城市群区域城镇规模协调指数(C2)、城市群区域产业紧凑度(C3)、城市群区域交通便捷度(C4)、工矿建设用地产出率(C5)、单位建设用地人口承载量(C6)、国土空间产出强度(C7)、国土空间开发强度(C8)、人均基础设施用地面积(C9)、万元GDP用水量(C10)、万元GDP能耗(C11)、绿地覆盖率(C12)、景观多样性指数(C13)、建设用地与地质灾害重合度(C14)、公共服务设施配置完备度(C15)、城市间通勤时间成本(C16)、城市空气质量优良率(C17)、区域性重大基础设施共建共享程度(C18)、城乡收入协调度(C19)、城市群经济联系强度(C20)。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述二级指标包括：统筹协调质量指数(B1)、集约高效质量指数(B2)、生态文明质量指数(B3)、安全宜居质量指数(B4)、传承共享质量指数(B5)。
6.一种城市群地区国土空间利用质量评价装置，其特征在于包括：
指标原始数据获取模块，用于获取excel工作簿格式的数据文件，并提取所述数据文件中的数据，所述数据文件中按照预定字段约束规则记录有城市群地区国土空间利用质量评价的指标及对应的指标原始数据；
标准化模块，用于采用模糊隶属度函数模型对所述指标原始数据进行无量纲化处理，生成与所述指标的指标原始数据对应的指标标准化数据；
权重确定模块，用于采用熵权法、标准离差法和CRITIC法分别确定所述指标对应的权重值，并将上述三种装置确定的权重值的平均值作为所述指标的最终权重值；
指标值计算模块，用于利用与所述指标对应的测算模型，根据所述指标标准化数据和所述最终权重值，计算所述指标对应的指标值。
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：
二级指标划分模块，用于按照预定规则将所述城市群地区国土空间利用质量的指标划分为多个二级指标；
二级指标值计算模块，用于分别对每个二级指标中的指标的指标值求和，得到所述多个二级指标的二级指标值。
8.根据权利要求6或7所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：
绘制模块，用于根据所述指标值或者所述二级指标值，绘制数据图表和/或指标空间分布图。
9.一种存储介质，位于设备中，其特征在于，所述存储介质中存储有用于控制所述设备执行权利要求1至5中任一项所述方法的程序代码。
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