CN112906978A - 区域产业生态适宜性遴选技术体系 - Google Patents
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Abstract
本发明名称为区域产业生态适宜性评价及遴选技术体系，涉及产业结构优化和生态适宜性评价领域，更具体地说是基于生态适宜性评价的区域产业遴选技术体系。其包括：构建涵盖自然生态、经济社会两个维度的区域产业生态适宜性综合评价指标体系，使用德尔菲法和信息熵修正的层次分析法确定各产业指标权重，收集评价区域及产业相关数据，基于地理信息系统技术进行数据栅格化和单因子评价，使用逐像元加权求和综合评价产业生态适宜性分布，通过空间叠置分析多产业生态适宜性评价结果以服务于产业遴选。本发明解决了区域产业遴选中忽视的生态适宜性问题，对于完善区域产业遴选技术，优化产业结构，支撑产业绿色可持续发展具有重大科学意义和应用价值。
Description
技术领域
本发明涉及产业结构及布局优化和生态适宜性评价领域，更具体地说是基于生态适宜性评价的区域产业遴选技术体系。
背景技术
生态适宜性(Ecological Suitability)是指在一定范围的生境内，气候、生态、地形、水文等要素提供的空间及其物质循环和能量流动对生物群落生存及其正向演替的适合程度，也可以理解为，在确保生态系统结构和功能完整性不发生崩溃的前提下，生境允许人类开发活动的最大强度。按照这个定义，产业生态适宜性评价指保持生态系统结构和功能完整性可持续的前提下，区域生境承载具体产业活动的适合程度。
区域产业是指在一个特定的行政区域内，具有相似生产工艺和技术水平的，为市场提供同类产品或服务的若干服务主体的集合。区域产业结构可以反映区域内产业要素的空间配置和区域间产业关联等经济联系。区域产业遴选通过优化生产要素在部门或产业间的有效配置和合理布局，可直接支撑区域产业规划。
经广泛检索中国、美国等专利机构，目前均未发现基于生态适宜性评价开展产业遴选的技术专利。检索到的相关专利包括一种“产业-行业-企业”全流程开发区产业选择方法、一种基于产业-空间互适性的开发区产业布局方法、一种茶叶连片种植区的生态地质脆弱性评价方法、一种低丘缓坡开发建设生态适宜性评价方法、一种基于GIS的海绵城市规划区生态适宜性评价分析方法、农业大数据基于GIs的农业适宜性评价分析方法、一种基于产业节点进行数据统计的产业分析方法。公开号为CN109377049A的中国专利(一种“产业-行业-企业”全流程开发区产业选择方法)根据开发区发展阶段、产业基础的差异，结合可获取的资料，针对开发区现状型、机会型、未来型产业提供了三类具体选择方法，用于制定科学和可实施的开发区产业规划。公开号为CN109102434A的中国专利(一种基于产业-空间互适性的开发区产业布局方法)基于产业-空间互适性思路，构建了面向开发区的产业门类与空间布局规划方法，可为开发区产业布局优化提供技术支撑。公开号为CN110298519A的中国专利(一种低丘缓坡开发建设生态适宜性评价方法)从自然禀赋、社会条件和生态环境角度选取指标构建评价体系，根据开发建设对资源的需求，分类评价土地开发建设的生态适宜程度。公开号为CN107256451A的中国专利(农业大数据基于GIS的农业适宜性评价分析方法)通过选取评价指标，采用大数据并行计算技术进行单因子适宜性评价指数，结合层次分析法建立综合评价模型等步骤，对适宜的类型(宜农、宜林、宜牧)进行排序，为生产决策提供科学支撑。以上检索到的专利与生态适宜性评价、产业分析相关，均未涉及到区域产业生态适宜性遴选技术的研究内容。
本发明提出的区域产业生态适宜性遴选技术体系，是在人地关系理论的基础上，构建涵盖自然生态、社会经济多维度的区域产业生态适宜性评价指标体系，收集评价区域及产业相关数据，基于地理信息系统技术，使用德尔菲法和信息熵修正的层次分析法确定指标权重，评价产业生态适宜性，划分很适宜、较适宜、基本适宜、不适宜、很不适宜五个等级，基于空间叠置分析分析多个产业生态适宜性评价结果，在此基础上综合遴选产业，优化和调整现有产业结构。区域产业生态适宜性遴选技术体系解决了区域产业遴选中忽视生态适宜性的问题，对于完善区域产业遴选技术，优化区域产业结构与布局，支撑区域产业绿色可持续发展具有重大科学意义和应用价值。
发明内容
本发明要解决的技术问题是建立区域产业生态适宜性评估指标体系并遴选生态适宜、经济高质量发展的产业体系方法，考虑到区域产业遴选在实际应用中忽视生态适宜性和可持续性的问题，探讨运用多维数据分析手段，构建区域产业遴选在自然生态、经济社会两方面的指标体系，利用地理信息系统技术和综合评价方法，遴选能够促进生态、经济系统相互协调与可持续发展的产业，为推动区域产业生态化转型提供支撑。
本发明解其技术问题所采用的技术方案是：
本发明的原理：区域产业的遴选主要由两个方面的时空匹配程度决定：自然生态，即区域水、土、气候、能源等资源条件是否满足产业选址需要，产业发展是否可保障生态系统和环境的可持续性；社会经济，即区域区位条件和社会经济影响下的产业发展能否满足区域发展需要。区域产业生态适宜性遴选技术体系构建包含自然生态和社会经济两个维度的综合评价体系，基于地理信息系统技术和信息熵修正的层次分析法等方法，综合遴选确定产业。
本发明的技术方案如下：
区域产业生态适宜性遴选技术体系，包括以下步骤：(图1)
构建涵盖自然生态和社会经济两个维度的区域产业生态适宜性遴选综合评价指标体系；
针对不同产业，在指标体系中选取所需指标，运用信息熵修正的层次分析法和德尔菲法确定各指标权重值，结合产业特点，构造区域产业生态适宜性测度指标评价体系，确定不同指标的赋值规则；
收集区域相关指标的数据，基于地理信息系统技术(GIS)进行空间化、栅格化，构建坐标系统、空间范围一致性匹配的栅格数据集，对照不同指标的评价标准，分别进行归一化处理并赋值；
通过将指标权重与赋值逐像元进行加权求和，生成不同产业生态适宜性评价综合指数图，在此基础上，使用空间数据重分类技术，将产业生态适宜性评价综合指数图划分为很适宜(0.8-1.0)、较适宜(0.6-0.8)、基本适宜(0.4-0.6)、不适宜(0.2-0.4)、很不适宜(0.0-0.2)五个等级；
将多个区域产业综合评价图进行空间叠置对比分析，按照评价等级，遴选同时满足生态适宜和经济发展要求的区域产业类型。
优选地，所述的构建区域产业生态适宜性综合评价指标体系，指标涵盖自然生态和社会经济两个维度，使遴选的产业可以同时满足经济发展和生态保护的目标。
优选地，所述的综合评价运用信息熵修正的层次分析法和德尔菲法确定各指标权重值的方法，从权利要求2所述的评价指标体系中，针对不同产业，综合专家意见，分别选择所需指标，并划分指标层次，确定各指标权重。
优选地，所述的信息熵修正的层次分析法，按照不同的属性自上而下地分解为多个层次，并满足同一层次中的指标从属于上一层的指标，本发明设计包括四层，最高一层为目标层，此处为“某产业生态适宜性测度指标评价标准”，第二层为次目标层，分别为“自然生态”和“社会经济”，第三层为准则层，第四层为指标层；
从第二层开始，对从属于同一上层指标的同层指标，按照1至5等级的比较尺度成对比较(1为两个指标同等重要，3为前一指标比后一指标重要，5为前一指标比后一指标重要得多，其余尺度介于相邻两尺度之间)，构造成对比较矩阵；
根据和积法计算各指标权重，计算成对比较矩阵中各行元素之和并将其归一化，新组成的向量为权重向量，通过一致性检验后确定初始权重值；
定义指标输出的熵如公式(1)：
式中，Ej为指标j的输出熵，b′ij为成对比较矩阵中元素的归一化值 (i，j＝1，2，...，q)，q为成对比较矩阵的阶数(指标数)；
确定指标的信息权重如公式(2)(3)：
dj＝1-Ej (3)
式中，μj为指标j的信息权重，dj为指标j的偏差度；
按指标信息熵修订的权重如公式(4)：
式中，ω′j为指标j的信息熵修正后的权重，ωj为层次分析法确定的初始权重值。
优选地，所述的一致性检验，按公式(5)计算不一致指数(CI)：
CI＝[λmax(A)-q]/(q-1) (5)
式中，λmax(A)为成对比较矩阵的最大特征值；
计算平均随机一致性指标(RI)，根据成对比较矩阵阶数n查表(1) 得到；
表1平均随机一致性指标取值表
按公式(6)计算随机一致性比率(CR)：
CR＝CI/RI (6)
当CR＜0.1时，认为此时的成对比较矩阵具有较好的一致性，否则就需继续调整，直到达到此条件。
优选地，所述的德尔菲法通过多位领域专家匿名意见的多轮调查和反馈，最终达成一致意见，确保产业评价指标的选择及其权重确定具有广泛的代表性和科学性。
相比于现有技术，本发明的有益效果是，提供了一种区域产业生态适宜性遴选技术体系，针对当前区域产业规划不注重生态适宜性等问题，综合选择自然生态、社会经济两个维度的指标，构建区域产业生态适宜性评价指标体系，基于地理信息系统技术和生态学方法综合遴选生态适宜性高的产业，为区域产业生态化转型规划提供支撑。
附图说明
图1为区域产业生态适宜性遴选技术体系流程图。
具体实施方式
下面结合实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。
实施例1
A市农业产业生态适宜性评价及产业遴选：
根据A市农业产业发展特点，构建农业产业生态适宜性综合评价指标体系(表2)；
使用德尔菲法和信息熵修正的层次分析法确定A市农业玉米、蔬菜等各产业生态适宜性评价的指标权重，构造不同产业生态适宜性测度指标评价标准；
收集区域相关数据，基于地理信息系统技术，进行空间化、栅格化，构建栅格数据集，对照各指标评价标准，分别进行归一化处理并赋值，将指标权重与赋值逐像元加权求和，生成不同产业生态适宜性评价综合指数图；
表2农业产业生态适宜性综合评价指标体系
使用空间数据重分类技术，将产业生态适宜性评价综合指数图划分为很适宜(0.8-1.0)、较适宜(0.6-0.8)、基本适宜(0.4-0.6)、不适宜(0.2-0.4)、很不适宜(0.0-0.2)五个等级；
将多个区域产业综合评价图进行空间叠置对比分析，按照评价等级，结合适度规模化的原则，遴选A市同时满足生态适宜和经济发展要求的农业产业。
Claims (6)
1.区域产业生态适宜性遴选技术体系，其特征包括如下几方面：
构建涵盖自然生态和社会经济两个维度的区域产业生态适宜性遴选综合评价指标体系；
针对不同产业，在指标体系中选取所需指标，运用信息熵修正的层次分析法和德尔菲法确定各指标权重值，结合产业特点，构造区域产业生态适宜性测度指标评价体系，确定不同指标的赋值规则；
收集区域相关指标的数据，基于地理信息系统技术(GIS)进行空间化、栅格化，构建坐标系统、空间范围一致性匹配的栅格数据集，对照不同指标的评价标准，分别进行归一化处理并赋值；
通过将指标权重与赋值逐像元进行加权求和，生成不同产业生态适宜性评价综合指数图，在此基础上，使用空间数据重分类技术，将产业生态适宜性评价综合指数图划分为很适宜(0.8-1.0)、较适宜(0.6-0.8)、基本适宜(0.4-0.6)、不适宜(0.2-0.4)、很不适宜(0.0-0.2)五个等级；
将多个区域产业综合评价图进行空间叠置对比分析，按照评价等级，遴选同时满足生态适宜和经济发展要求的区域产业类型。
2.根据权利要求1所述的构建区域产业生态适宜性遴选综合评价指标体系，其特征在于，指标涵盖自然生态和社会经济两个维度，确保遴选的产业可以同时满足经济发展和生态保护的目标。
3.根据权利要求1所述的综合运用信息熵修正的层次分析法和德尔菲法确定各指标权重值的方法，其特征在于，从权利要求2所述的评价指标体系中，针对不同产业，综合专家意见，分别选择所需指标，并划分指标层次，确定各指标权重。
4.根据权利要求3所述的信息熵修正的层次分析法，其特征在于：
按照不同的属性自上而下地分解为多个层次，并满足同一层次中的指标从属于上一层的指标，本发明设计包含四层，最高一层为目标层，此处为“某产业生态适宜性测度指标评价标准”，第二层为次目标层，分别为“自然生态”和“社会经济”目标，第三层为准则层，第四层为指标层；
从第二层开始，对从属于同一上层指标的同层指标，按照1至5级的比较尺度成对比较(1为两个指标同等重要，3为前一指标比后一指标重要，5为前一指标比后一指标重要得多，其余尺度介于相邻两尺度之间)，构造成对比较矩阵；
根据和积法计算各指标权重，计算成对比较矩阵中各行元素之和并将其归一化，新组成的向量为权重向量，通过一致性检验后确定初始权重值；
定义指标输出的熵如公式(1)：
式中，Ej为指标j的输出熵，b′ij为成对比较矩阵中元素的归一化值(i，j＝1，2，..，q)，q为成对比较矩阵的阶数(指标数)；
确定指标的信息权重如公式(2)(3)：
dj＝1-Ej (3)
式中，μj为指标j的信息权重，dj为指标j的偏差度；
按指标信息熵修订的权重如公式(4)：
式中，ω′j为指标j的信息熵修正后的权重，ωj为层次分析法确定的初始权重值。
5.根据权利要求4所述的一致性检验，其特征在于：
按公式(5)计算不一致指数(CI)：
CI＝[λmax(A)-q]/(q-1) (5)
式中，λmax(A)为成对比较矩阵的最大特征值；
计算平均随机一致性指标(RI)，根据成对比较矩阵阶数n查表(1)得到；
表1平均随机一致性指标取值表
按公式(6)计算随机一致性比率(CR)：
CR＝CI/RI (6)
当CR＜0.1时，认为此时的成对比较矩阵具有较好的一致性，否则就需继续调整，直到达到此条件。
6.根据权利要求3所述的德尔菲法，其特征在于，通过多位领域专家匿名意见的多轮调查和反馈，最终达成一致意见，确保产业评价指标的选择及其权重确定具有广泛的代表性和科学性。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication |