一种城市脆弱性的综合测度技术方法技术

一种城市脆弱性的综合测度技术方法，主要步骤包括：1、构建由目标层、准则层和指标层构成的综合测度指标体系；2、用层次分析法分别计算目标层和准则层中各个指标的权重；3、计算准则层中的各个指数；4、计算目标层中的各个指数；5、计算综合测度指数；6、根据综合测度指数的大小，把城市脆弱性划分为低脆弱度、较低脆弱度、中脆弱度、较强脆弱度和强脆弱度五级。本发明专利技术给出的综合测度方法涵盖了城市资源、环境、经济、社会4个方面，具有统一性和全面性；同时，给出了一套标准化的城市脆弱性测度的数据处理技术流程，这使得本发明专利技术具有可操作性和实用性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及城市脆弱性的综合测度技术和流程，适用于城市可持续发展的评价、 建设与管理。
技术介绍
城市脆弱性是指城市在发展过程中抵抗资源、生态环境、经济、社会发展等内外部 自然要素和人为要素干扰的应对能力。当这种抗干扰的应对能力低于某一临界阈值时，城 市即进入脆弱状态。城市脆弱性是一种慢性城市病。随着时间推移，慢性沉积效应越来越 被放大，形成"累积"过程效应和累计放大效应，这种慢性沉积和放大过程久而久之地累积 超过一定阈值时，城市就会脱离持续发展状态，脆弱性逐步加大，一旦遇到外部干扰因素的 "催化"，这种脆弱性状态就会在瞬间加速放大，形成加速放大效应甚至突变效应，城市的慢 性病转为"高危期"，如果不进行扭转，就会导致城市系统崩溃。 在当前快速城镇化阶段，城市的脆弱性日益凸显，资源能源短缺及生态环境问题 愈发严重，就业、医疗、教育等社会问题突出，严重影响了城镇化的速度和质量。因此，亟需 开展城市脆弱性的综合测度研究，由此明确城市脆弱性的总体状况与典型特征，为国家制 定和完善相关法规和政策提供科学依据，进而为降低和应对城市脆弱性、提升城镇化质量、 实现城市的可持续发展提供坚实的技术支撑。 城市脆弱性是一个较为抽象的概念，对其进行综合测度是一个技术难点。同时，在 当前城市可持续发展上升到全球共识的时代大背景下，城市脆弱性测度又正成为一个研究 和实践热点。从现有城市脆弱性的测度技术来看，其技术特征主要表现在下述方面。 首先，现有技术主要关注资源型城市、沿海城市、旅游城市等特殊类型城市的经济 社会脆弱性及其可持续发展问题，缺乏能够适应不同类型城市的统一的技术方法。其次， 现有技术主要从城市脆弱性的不同侧面出发进行测度，如以经济视角、社会视角、生态视角 等单一视角为主，这使得现有技术仅能测度某一方面的城市脆弱性，缺乏综合性和全面性。 再次，城市脆弱性的测度指标体系以单一系统为主，呈现出多样化和差异化的特征，不同研 究领域的指标体系之间不具有可比性，缺乏统一的测度指标体系。最后，针对指标数据，尽 管有不同的分析方法，如情景分析法、集对分析法、神经网络模型、图层叠置法等，但从整体 看，仍然缺乏一套标准化的城市脆弱性测度的数据处理技术流程。
技术实现思路
本专利技术的技术解决问题：克服现有技术的不足，提供一种城市脆弱性的综合测度 方法，该方法构建了统一的综合测度指标体系，采用标准化的数据处理技术流程，通过数据 处理计算得到一个定量的综合测度指数，最后根据综合测度指数对城市的脆弱性进行科学 评价。 本专利技术的技术解决方案：一种城市脆弱性的综合测度方法，其特征在于主要包括 以下步骤： 假设评价的区域范围内共包含n个城市，即要对这n个城市的脆弱性进行综合测 度。 1、构建综合测度指标体系 城市是资源子系统、生态环境子系统、经济子系统和社会子系统共同构成的复合 "人一地"系统。城市在发展过程中出现的经济、社会、资源与环境问题即是城市脆弱性的根 本体现，因此，城市脆弱性是城市资源脆弱性、环境脆弱性、经济脆弱性和社会脆弱性的有 机统一。基于此，本专利技术构建了统一的城市脆弱性综合测度指标体系，详见表1。 表1城市脆弱性综合测度指标体系【主权项】1. ，其特征在于主要包括以下步骤： (1) 构建综合测度指标体系，包括目标层（B层）、准则层（C层）和指标层（D层）； (2) 用层次分析法分别计算目标层和准则层中各个指标的权重； (3) 计算准则层中的各个指数； (4) 计算目标层中的各个指数； (5) 计算综合测度指数； (6) 根据综合测度指数的大小，对城市脆弱性进行综合评价。2. 根据权利要求1所述的城市脆弱性的综合测度方法，其特征在于：步骤⑴中，综合 测度指标体系从城市资源、环境、经济、社会4个方面来选择指标层中的具体指标，相应的， 城市脆弱性测度包括了资源脆弱性（BI)、环境脆弱性（B2)、经济脆弱性（B3)和社会脆弱性 (B4)的测度。3. 根据权利要求1所述的城市脆弱性的综合测度方法，其特征在于：步骤（3)中，准则 层中各个指数的计算方法如下： (1)资源利用脆弱性指数（CLRUVIi) 式中，氏、W^EpFi分别为第i个城市的万元⑶P综合能耗（Dl)、万元⑶P水耗（D2)、 万元⑶P电耗（D3)和万元⑶P建设用地占用（D4) ;Sl、s2、s3、S4分别为Dl~D4的对应标 准值4为Dl~D4中的第j个指标值，X。为第j个指标的对应标准值； ⑵资源保障脆弱性指数（C2, RTVIi)式中，PAWi为第i个城市的水资源保障能力（D5)，其值为城市人均水资源量；为第i个城市的建设用地保障能力（D6)，其中，PAAi为城市人均耕地面 积，HUAAi为当年最小人均需求耕地面积，参考已有研究确定为560m2 ;PCAi为人均建设用地 面积，HPCAi为健康人均建设用地面积，参考已有研究确定为102m2;Pp P2为D5、D6的对应 标准值； (3)生态脆弱性指数（C3, ECVIi)式中，GCpFCpPGi分别为第i个城市的建成区绿化覆盖率（D7)、森林覆盖率（D8)和干 燥度指数（D9) 分别为D7~D9的对应标准值；Xj为D7~D9中的第j个指标值， X。为第j个指标的对应标准值； ⑷环境脆弱性指数（C4, ENVIi)分别代表大气、水、 土地环境的脆弱性指数，其中，WCdP ACi分别为第i个城市的万元⑶P碳排放量（DlO)和空 气质量优良天数比率（Dll) ,USTi为第i个城市的城市污水集中处理率（D12)，IWUi和LCTi 分别为第i个城市的工业固体废弃物综合利用率（D13)和生活垃圾无害化处理率（D14); qi、q 2、q3、q4、q5分别为DlO~D14的对应标准值； (5) 经济结构脆弱性指数（C5, ESVIi)式中）分别代表产业结构脆弱性指数和经济外向度脆弱性指 数，其中，Hi为霍夫曼系数（D15)，Si为第三产业增加值占⑶P的比重（D16)，D i为经济外向 度（D17,其值等于城市的进出口贸易总额占城市生产总值的比重）分别为D15~ D17的对应标准值； (6) 经济效率脆弱性指数（C6, EEVIi) 利用数据包络分析方法，以城市的劳动力人数和固定资本存量作为自变量，以不变价 格的城市生产总值为因变量，设h代表第j个城市的第1种资源的投入量，ym代表第j个 城市的第m种产出量，则城市的投入产出率（D18，EEI)的计算公式如下：式中：θ (〇〈θ〈1)为综合效率指数，也即投入产出率EEI ;λ』（λ』彡〇)为权重变量， S-(S_彡0)为松弛变量，s+(s+彡0)为剩余变量，ε为非阿基米德无穷小量，e'(1，1，· · ·， I) eEjPAaa，...，！）eEk分布为m维和k维单位向量空间；根据投入产出率，城市的 经济效率脆弱性指数为： EEVIi=I-EEIi (6-2) (7) 经济创新脆弱性指数（C7, EIVIi)式中，Fi为第i个城市的R&D投入占⑶P的比重（D19) ,Gi为第i个城市的科技支出占 地方财政支出比重（D20) ;、、b2分别为D19~D20的对应标准值；Xj为D19~D20中的第 j个指标值，X。为第j本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种城市脆弱性的综合测度技术方法，其特征在于主要包括以下步骤：(1)构建综合测度指标体系，包括目标层(B层)、准则层(C层)和指标层(D层)；(2)用层次分析法分别计算目标层和准则层中各个指标的权重；(3)计算准则层中的各个指数；(4)计算目标层中的各个指数；(5)计算综合测度指数；(6)根据综合测度指数的大小，对城市脆弱性进行综合评价。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：方创琳，王岩，张晓瑞，
申请(专利权)人：中国科学院地理科学与资源研究所，
类型：发明
国别省市：北京;11