環(huán)境評價不僅可以為環(huán)境管理與決策提供科學(xué)定量依據(jù)，也對區(qū)域環(huán)境保護與可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略決策有重要的現(xiàn)實意義［1］。近年來，環(huán)境評價研究已成為學(xué)術(shù)界和社會廣泛關(guān)注的熱點之一，但評價單一多側(cè)重生態(tài)環(huán)境方面，對歷史文化遺產(chǎn)類區(qū)域環(huán)境整體狀況的定量評價尚顯不足。目前，RS與GIS技術(shù)的發(fā)展與結(jié)合為區(qū)域生態(tài)環(huán)境調(diào)控以及定量評價提供了行之有效的研究手段［2－3］。馬榮華等［4］以植被分布圖、土壤侵蝕圖及TM遙感資料為信息源對海南島進行了自然生態(tài)環(huán)境評價;張秀英等［5］借助Arc/Info的主成分分析方法，進行了隴中黃土高原潛在生態(tài)環(huán)境評價研究;江振藍等［6］借助ENVI軟件的支持，利用TM遙感數(shù)據(jù)提取福州市生態(tài)環(huán)境評價因子，構(gòu)建了福州市生態(tài)環(huán)境遙感評價模型;王磊等［7］對海岸地帶進行了健康生態(tài)系統(tǒng)評價。分析發(fā)現(xiàn)，這類評價研究缺乏對人文環(huán)境價值評價的關(guān)注，而針對京杭大運河這一特殊遺產(chǎn)［8］，應(yīng)以人文環(huán)境和生態(tài)環(huán)境并重。因此筆者利用RS和GIS技術(shù)，結(jié)合相關(guān)數(shù)據(jù)，構(gòu)建了綜合環(huán)境評價指標(biāo)和體系，對北京市域范圍內(nèi)通惠河和北運河周邊2km范圍區(qū)縣進行環(huán)境評價，以期為運河全線區(qū)域環(huán)境的整治、保護、可持續(xù)發(fā)展及大運河申請世界文化遺產(chǎn)提供理論依據(jù)。

1材料與方法

1．1研究區(qū)概況

研究區(qū)運河水系的范圍包括北京崇文區(qū)、朝陽區(qū)和通州區(qū)的一部分，總面積為1394km2，其中運河本體面積為4.4km2(以下簡稱為運河地區(qū))。北京地區(qū)位于華北平原西北邊緣(115°25'～117°30'E，39°26'～41°03'N)，南北直線距離170km，東西直線距離160km，全市總面積16410km2;屬溫帶大陸性季風(fēng)氣候，四季分明，降水量年際間變化較大，年平均降水量516.4mm。北京地勢西北高，東南低，西部山地屬太行山脈、北部山地屬燕山山脈、東南面向華北平原。京杭大運河北京段水系包括通惠河和北運河兩段，通惠河是整個京杭大運河的最北段，北運河與通惠河相連，水源均來自于北京昌平區(qū)的溫榆河等諸多河流。研究北京地區(qū)運河沿線環(huán)境評價范圍遵循運河保護規(guī)劃單位劃定的保護范圍，評價范圍為運河本體及周邊2km，評價總面積為266km2。

1．2數(shù)據(jù)源及信息處理

研究區(qū)數(shù)據(jù)源為:(1)遙感數(shù)據(jù)。選用2006年9月全色波段為2．5m×2．5m，多光譜圖像為10m×10m分辨率的SPOT5衛(wèi)星遙感影像，該影像分辨率高，色彩信息豐富，有利于地物的判讀。采用RS與GIS相結(jié)合的方法，以1∶5萬地形圖為基準(zhǔn)對遙感影像進行圖像配準(zhǔn)、幾何校正和解譯，獲得土地利用/植被覆蓋數(shù)據(jù)。(2)土地退化數(shù)據(jù)。根據(jù)北京市林業(yè)局2006年的土地沙化面積數(shù)據(jù)和北京市水務(wù)局提供的水土流失面積數(shù)據(jù)得到。土壤侵蝕的類型分為輕度、中度和重度侵蝕，對于北京來說，土壤侵蝕情況相對較小，僅有輕度和中度侵蝕。(3)北京市區(qū)和通州的水資源量、降雨量等數(shù)據(jù)。由北京市環(huán)保局和北京市環(huán)境保護監(jiān)測中心提供。(4)遺產(chǎn)數(shù)據(jù)。包括元、明、清3個時期的文物數(shù)據(jù)和課題組實際測量的遺產(chǎn)數(shù)據(jù)［9］。(5)經(jīng)濟數(shù)據(jù)。包括航運數(shù)據(jù)、旅游數(shù)據(jù)等，均從統(tǒng)計年鑒和其他統(tǒng)計資料獲取［10］。信息處理方法為:(1)將收集到的各類生態(tài)環(huán)境和人文環(huán)境數(shù)據(jù)進行基本處理，建立基于GIS的北京運河沿線地區(qū)的綜合環(huán)境評價專題數(shù)據(jù)庫，包括土地利用類型、土地退化、環(huán)境質(zhì)量、不同年代遺產(chǎn)、航運統(tǒng)計資料、旅游統(tǒng)計資料及社會經(jīng)濟數(shù)據(jù)庫等;(2)統(tǒng)一各種地圖數(shù)據(jù)的投影方式和坐標(biāo)系統(tǒng)，根據(jù)環(huán)境評價的指標(biāo)，利用ArcGISS9．3程序?qū)b感影像進行目視解譯，提取土地利用類型數(shù)據(jù)。

1．3綜合環(huán)境評價指標(biāo)體系的建立

目前，京杭大運河環(huán)境價值評定還沒有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，文獻［11－12］中從水利、建筑、遺產(chǎn)、景觀等多維角度強調(diào)了運河的價值。結(jié)合區(qū)域生態(tài)環(huán)境現(xiàn)狀評價和遺產(chǎn)類價值評價特征，針對運河這一復(fù)雜的特殊體，筆者強調(diào)了京杭大運河的生態(tài)價值、遺產(chǎn)價值、經(jīng)濟價值和景觀休閑價值，提出了生態(tài)環(huán)境評價體系和人文環(huán)境評價體系，較全面地概括了運河這一兼具自然和人文特征的線性遺產(chǎn)的環(huán)境評價指標(biāo)。以生態(tài)、人文環(huán)境評價指標(biāo)為基礎(chǔ)，構(gòu)建了京杭大運河沿線區(qū)域的綜合環(huán)境評價體系(表1)。在這里生態(tài)環(huán)境是指影響人類生存發(fā)展的水資源、土地資源、生物資源及氣候資源，是人類在利用和改造自然過程中引起的自然環(huán)境本身的變化，也可以稱為自然環(huán)境;與自然環(huán)境相對，人文環(huán)境是指由人為因素帶來的社會環(huán)境的變化，往往蘊含人們的某種態(tài)度、觀念和認知等。

1．3．1生態(tài)環(huán)境及人文環(huán)境評價指標(biāo)體系構(gòu)建

生態(tài)環(huán)境是一個復(fù)雜多變的系統(tǒng)，其評價需考慮多要素的影響。結(jié)合北京地區(qū)生態(tài)環(huán)境的狀況，分要素指標(biāo)權(quán)重和總權(quán)重的確定依據(jù)為HJ/T192—2006標(biāo)準(zhǔn)［13］。筆者采取以遙感數(shù)據(jù)作為主要數(shù)據(jù)源，選取生物豐富度指數(shù)、植被覆蓋指數(shù)、水網(wǎng)密度指數(shù)、土地退化指數(shù)和環(huán)境質(zhì)量指數(shù)5個指數(shù)構(gòu)建生態(tài)環(huán)境評價指標(biāo)體系(表1)。人文環(huán)境同樣是一個復(fù)雜的系統(tǒng)，涉及方面較多。具體到京杭大運河這一特殊的線性遺產(chǎn)，在查閱眾多文獻和廣泛征求文化遺產(chǎn)研究領(lǐng)域?qū)＜乙庖姷幕A(chǔ)上，結(jié)合京杭大運河的現(xiàn)狀及歷史地位和作用、運河申請世界文化遺產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)的要求，參考遺產(chǎn)價值評價相關(guān)領(lǐng)域的研究成果［14］，選取遺產(chǎn)價值、經(jīng)濟價值和景觀休閑價值3組目標(biāo)層及10項因素層指標(biāo)，建立了人文環(huán)境評價指標(biāo)體系(表1)。目前，關(guān)于人文環(huán)境評價指標(biāo)體系及權(quán)重的確定尚無標(biāo)準(zhǔn)參考，因此，文中人文環(huán)境總權(quán)重的確定參考生態(tài)環(huán)境權(quán)重確定方法，分因素指標(biāo)權(quán)重的確定依據(jù)專家打分、發(fā)放問卷調(diào)查、現(xiàn)狀調(diào)查數(shù)據(jù)及文獻統(tǒng)計數(shù)據(jù)結(jié)合層次分析法綜合評定來確定。

1．3．2評價指標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)化及環(huán)境評價模型的建立

(1)評價指標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)化。由于各類專題數(shù)據(jù)的性質(zhì)不同，無法進行直接比較。為使各類數(shù)據(jù)間具有可比性，須對原始數(shù)據(jù)進行標(biāo)準(zhǔn)化處理。該研究采用極差標(biāo)準(zhǔn)變化對數(shù)據(jù)進行處理。(2)環(huán)境評價模型。通過對各類數(shù)據(jù)進行標(biāo)準(zhǔn)化和量化處理，采用多級加權(quán)求和的方法來實現(xiàn)運河沿線區(qū)域環(huán)境的定量化評價，結(jié)果代表區(qū)域綜合環(huán)境評價指數(shù)。(3)綜合環(huán)境評價方法。整個數(shù)據(jù)庫包含生態(tài)環(huán)境和人文環(huán)境等多個環(huán)境綜合評價數(shù)據(jù)，對每個參評因子進行環(huán)境相關(guān)評價，計算每個區(qū)域的綜合評價指數(shù)。參照文獻［13］，生態(tài)環(huán)境評價指數(shù)的閥值范圍為0～10;對人文環(huán)境評價的數(shù)據(jù)進行標(biāo)準(zhǔn)化，依據(jù)生態(tài)環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)，其評價指數(shù)的閥值范圍也確定為0～10，兩類影響因素的綜合評價閥值為0～20。綜合評價指數(shù)越大，環(huán)境質(zhì)量越好。為便于比較，對評價指數(shù)進行分級處理，將綜合環(huán)境狀況劃分為5級，即好(15．1～20．0)、較好(11.1～15．0)、中等(7．1～11．0)、較差(4．1～7.0)和差(0．0～4．0)。不同等級的環(huán)境狀況指數(shù)體現(xiàn)環(huán)境狀況的區(qū)域差異性。