全 文 ：基于规划支持系统的环境影响评价*
陈文波1**摇 Carsjens Gerrit鄄Jan2
( 1 江西农业大学景观与环境生态研究中心, 南昌 330045; 2 荷兰瓦赫宁根大学土地规划组, 荷兰瓦赫宁根 6700AA)
摘摇 要摇 如何在土地利用规划过程中考虑环境影响是土地利用规划中的一个难点问题.在定
义活动、影响域、功能区、敏感度等概念的基础上,详细论述了土地利用规划支持系统( strate鄄
gic tool for integrating environmental aspects in planning procedures, STEPP)将环境影响融入土
地规划设计的过程.该系统是在 ArcView GIS 二次开发语言 Avenue 上开发的规划支持系统,
可以方便规划相关人员在系统平台上进行信息交互,并在空间上直观、定量地表现规划过程
中的环境影响及其变化.以荷兰埃德和维纳多市之间的城乡结合部为研究区进行案例研究,
结果表明,该系统的定义和评价过程能较好地将环境影响融入到规划设计过程中,适时、直观
地反映规划措施对环境的影响,方便了规划参与者参与规划过程,为决策者制定科学规划提
供了依据.最后,对该系统如何应用于我国的规划环境影响评价提出了建议.
关键词摇 规划支持系统摇 环境影响摇 土地利用摇 规划
文章编号摇 1001-9332(2011)02-0488-07摇 中图分类号摇 F323. 2摇 文献标识码摇 A
Environmental impact assessment based on planning support system. CHEN Wen鄄bo1,
CARSJENS Gerrit鄄Jan2 ( 1Research Center of Landscape and Environment Ecology, Jiangxi Agricul鄄
tural University, Nanchang 330045, China; 2Group of Land鄄use Planning, Wageningen University,
Wageningen 6700AA, the Netherlands) . 鄄Chin. J. Appl. Ecol. ,2011,22(2): 488-494.
Abstract: How to assess environmental impact is one of the keys in land use planning. This article
described in detail the concepts of activities, impact zones, functions, and sensitivities, as well as
the development of STEPP (strategic tool for integrating environmental aspects in planning proce鄄
dures) based on Avenue, the secondary developing language of ArcView GIS. The system makes it
convenient for planning practitioners exchanging information, and can spatially, visually and quanti鄄
tatively describe environmental impact and its change. In this study, the urban鄄rural combination
area located between EDE and Veenendaal of the Netherlands was taken as case, and the results in鄄
dicated that the environment was incorporated well in the planning procedure based on the con鄄
cepts, and could also demonstrate the effects of planning measures on environment spatially, explic鄄
itly, and in real鄄time, facilitating the participation of planning practitioners and decision鄄making.
Some proposals of how to promote STEEP application in China were suggested.
Key words: planning support system; environmental impact; land鄄use; planning.
*国家留学基金项目 (2004836052)、江西省自然科学基金项目
(2009GQN0031)和江西省社科规划项目(08YJ39)资助.
**通讯作者. E鄄mail: cwb1974@ 126. com
2010鄄06鄄07 收稿,2010鄄10鄄25 接受.
摇 摇 1969 年,美国颁布了《国家环境政策法》 [1],首
次建立了环境影响评价制度,其主要是针对建设项
目进行的.随着经济的发展,人们越来越意识到环境
影响具有更大的空间范围、更长的时间尺度、多种行
为交叉和积累特征,环境影响评价从对单个建设项
目评价扩展到政策、规划层次,战略环境影响评价
(SEA)体系逐渐形成[2-3] .自 2003 年 9 月 1 日实施
的《中华人民共和国环境影响评价法》 [4]第 2 章第 7
条规定“国务院有关部门、设区的市级以上地方人
民政府及有关部门,对其组织编制的土地利用的有
关规划,区域、流域、海域的建设、开发利用规划,应
当在规划编制过程中组织进行环境影响评价,编写
该规划有关环境影响的篇章或者说明冶,标志着规
划层次上的战略环境影响评价在我国环境影响评价
制度中的确立.
规划支持系统(planning support system, PSS)是
应 用 生 态 学 报摇 2011 年 2 月摇 第 22 卷摇 第 2 期摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇
Chinese Journal of Applied Ecology, Feb. 2011,22(2): 488-494
许多相关国际学术会议和文献中日益热门的话题,
但在国内规划界却鲜有提及[5] . 它由土地利用模型
的创始人 Britton Harris[6]于 1989 年提出.目前普遍
认为它是以计算机技术和空间技术为基础的地理信
息工具,可以在特定的规划环境下为规划过程的顺
利进行提供便利[7] .空间规划正朝着以区域可持续
发展为导向的长期、综合、整体方向发展.一方面,规
划的多目标性须要规划研究者和实践者借助相关工
具,分析、解决越来越复杂的规划环境影响问题;另
一方面,空间规划在实践上也正由 “为人规划冶
(planning for people)转变为“与人规划冶 ( planning
with people).参与式空间规划的提出与实践须要规
划者和参与人之间有个良好的交流平台,让参与人
可以方便地参与规划过程,并对规划可能造成的环
境影响做出判断[8] .这些因素在一定程度上促进了
PSS的发展[9],目前 PSS 已经广泛应用于土地利用
规划[10]、区域规划[11-12]、城市规划[13-14]、农业规
划[15]等空间规划中.如何将环境问题融入到规划过
程中,使人们能够方便、直观地理解规划所带来的环
境影响不但是规划环境影响评价研究的重点领域,
也是 PSS研究的重要方向. 目前有关这方面的研究
还不多[16] .本文系统论述了规划支持系统(strategic
tool for integrating environmental aspects in planning
procedures,STEPP)将环境影响融于规划过程中的
设计思路,并进行了案例研究,旨在为规划环境影响
评价提供一种新思路.
1摇 STEPP规划支持系统设计
摇 摇 如何在土地规划中思考环境问题一直以来是
PSS的一个重要命题.荷兰政府从 1997 年以来一直
致力于开发一个基于 GIS 的工具,能在土地利用规
划过程中,反映土地利用规划对环境的影响,使土地
利用规划与环境政策统一于一个综合的 PSS 平台
中[17],方便、直观地从源头上反映和控制土地利用
和环境问题[18] . STEPP规划支持系统正是为了实现
这一目标而研制开发的,它包括了分析和规划设计
两大模块(图 1),是一个“分析寅规划设计寅再分析
寅再规划设计…冶的反馈过程,以上一次的土地利
用规划设计结果的环境质量,来指导本次土地利用
规划设计,观察土地利用规划设计对环境质量的影
响,并进行再次土地利用规划设计.
为了互动、直观表达土地规划过程中的环境质
量与影响,在 STEPP中定义了一些特有的概念主要
有:活动 ( activity ) 、功能区 ( functions ) 、影响域
图 1摇 STEPP设计思路
Fig. 1摇 Basic idea of STEPP design.
A:分析模块 Analysis module;B:规划设计模块 Design module.
(impact zone)、敏感度(sensitivity)、环境质量(envi鄄
ronmental quality)等[19] . “活动冶在 STEPP 中指的是
人们在土地空间上安排的各种生产与生活行为. 活
动总是与具体的土地利用方式联系在一起的,如在
耕地上进行种植活动、在交通用地进行运输活动等.
活动对环境的影响类型比较典型的有气味( smell鄄
ing),粉尘 ( dust),火、爆炸等危险 ( hazard),噪声
(noise)等.根据活动影响的形式和范围,它可以是
点状或面状的(如工业区),也可以是线状的(如交
通活动). “影响域冶是指不同活动、不同影响类型发
生的空间范围. 在 STEPP 中,默认采用的是荷兰城
市组织推荐的 VNG标准[20] .根据荷兰的环境标准,
该标准定义了 550 种不同活动的各种影响类型(气
味、粉尘、危险、噪声及其他因子)需要离开生活区
的距离. “功能区冶是指根据人们对影响类型的不同
敏感程度而定义的区域,STEPP将其分为 6 种类型,
即 1)积聚区:指人们经常出入、人口密度较大的区
域,如大型商场等;2)永久居住区:如住宅区等人们
的家庭居住场所;3)偶然出入区:指人们偶尔光顾
的场地,如休闲场所等;4)生态区:主要是指具有生
态价值的场所,如自然保护区等;5)土壤和水域区:
如河流、园地等;6)硬化地区:如道路、停车场等.
“敏感度冶是指各影响类型在不同功能区上的敏感
程度.对于不受影响的区域,敏感度定义为 0;对某
种影响类型不敏感的功能区,敏感度定义为 1;较敏
感的功能区,定义为 2;特别敏感的功能区,定义为 3
(表 1).
摇 摇 “环境质量冶是综合考虑影响域与敏感度的结
果.它以影响域和敏感度为基础,采用 GIS空间叠加
法得出,可以是单因素的,也可以是综合的. 环境质
量计算的基本原理如图 2. 为了在规划过程中更好
地表达环境质量,评价规划环境影响,STEPP设计了
两个基本模块:分析模块和规划设计模块(图 3).分
析模块是根据以上思路合理表达环境质量的过程.
它包括5个基本步骤:1)根据研究区土地利用,确
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表 1摇 各功能区不同影响类型敏感度
Table 1摇 Sensitivity of different impacts within function zones
功能区
Functions
敏感度 Sensitivity
气味
Smelling
粉尘
Dust
噪声
Noise
危险
Hazard
空气污染
Air pollution
土壤污染
Soil pollution
积聚区 Concentration zone 3 3 2 3 2 3
永久居住区 Permanent residential zone 2 2 2 2 2 3
偶然出入区 Occasional in and out zone 2 2 1 2 2 2
生态区 Ecological zone 2 2 2 1 3 3
土壤和水域区 Soil and water zone 1 1 1 1 1 3
硬化地区 Cemented zone 1 1 1 1 1 1
图 2摇 环境质量的空间表达
Fig. 2摇 Spatial explanation of environmental quality.
定主要活动和功能区;2)确定环境影响类型及其影
响域;3)根据环境影响类型的影响域和功能区的环
境敏感度(表 1),确定每个影响类型的环境质量;4)
采用叠加分析法确定综合影响域;5)采用叠加分析
法确定综合环境质量. 规划设计模块主要是对土地
利用方式及其发生在土地空间上的活动进行规划与
设计,如新建某一类型的工厂,改变土地利用功能区
划(例如从农用地变为工业区),然后利用分析模
块,对比分析规划设计前后对环境质量的影响,探寻
存在的问题,并通过再次规划设计探讨解决问题的
途径.规划设计模块也可以对影响环境质量的参数,
如影响域、敏感度等根据不同的标准进行调控.
摇 摇 在实现方法上,STEPP 是在 ArcView GIS 系统
的基础上,利用其提供的二次开发语言 Avenue 实现
的.整个系统由菜单、用户界面、程序等 3 个层次组
成.其中,菜单使用的是 ArcView GIS 的菜单自定义
功能;用户界面使用的是 Dialog扩展功能,在充分调
查用户需求的基础上设计;程序则是根据面向对象
的程序设计方式,采用脚本语句 Script实现的.由用
户先运行相应菜单,激发相关用户界面,用户与
STEPP界面进行交互,激发相关 Script 程序,实现系
统功能(图 4).
2摇 案例研究
2郾 1摇 研究区概况
研究区位于荷兰中部埃德市(EDE)和维纳多
市(Veenendaal)之间,人口 16 万,面积约 30 km2(图
5).该区是一个典型的城乡交错区,城市用地以住
宅区、工业区和商业区为主,在两个城市之间有面积
约为 20 km2 的农用地区(主要土地利用类型有耕
地、牧草地、林地、园地等). 该区交通十分便利,两
市之间不但通铁路,并且由 A30 和 A12 两条高速公
路相连.由于经济的发展,该区城市化速度正在加
快,为了改善城市的居住条件,未来 10 年将规划出
较多的住宅区.目前,当地政府启动了土地空间规划
项目,该项目目标之一是评价当前该区的环境,分析
图 3摇 STEPP分析模块流程图
Fig. 3摇 Flow chart of the analysis component of STEPP.
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图 4摇 STEPP系统设计
Fig. 4摇 STEPP design.
环境质量状况和存在主要问题,为将来住宅区规划
决策提供依据.
2郾 2摇 模型应用与结果分析
根据研究区土地利用数据,识别了功能区和
104 个点状活动(主要分布在两市之间的城乡结合
部,类型为种植、养殖、畜牧等农业活动)、64 个面状
活动(主要分布在两个市的市区,主要类型有工业、
商业服务业等)及线状活动(主要考虑高速公路和
铁路的影响).
2郾 2郾 1 现有土地利用影响域与环境质量分析摇 运用
STEPP,对现有土地利用环境影响域和环境质量进
行分析.根据研究区的具体情况,确定活动对环境的
影响类型有气味、粉尘、危险、噪声和交通影响(主
要为交通噪声)等 5 类. 影响域采用 VNG 标准[17],
功能区和环境敏感度采用表 1 标准,结果如图 5.
由图 5a及统计结果可以看出,该区受交通及气
味影响较为广泛,面积分别为 14郾 4 km2 和 14郾 7
km2,约占总面积的 48% .交通影响域较广的主要原
因是 A30、A12 和横贯东西的铁路;气味影响域较广
的原因主要是两市之间分布着较多的养殖企业(养
鸡场、养牛场等),以及埃德西部和西南部分布的工
业区.粉尘(面积为 4郾 4 km2)、危险(4郾 1 km2)和噪
声(6郾 2 km2)的分布规律基本相同,主要分布在埃
德西部和西南部工业区及维纳多北部的商业区,它
们占总面积的比例较小( <20% ). 综合影响域分析
表明:影响域主要分布于埃德西部和西南部工业区
及维纳多北部商业区空间范围内;不受影响的区域
主要分布在埃德和维纳多市的住宅区内,区内仅有
少量靠近高速公路和铁路的住宅受到交通噪声的
影响.
进一步对综合环境质量进行分析,由图 5b可以
看出,研究区综合环境质量大部分为 1 ~ 3,面积为
16 km2(占总面积的 53% );不受影响的面积为 10
km2(33% );环境质量在 4 ~ 6 的为 4郾 4 km2;环境质
量>7 的面积很小. 对照单因子环境质量分析结果,
研究区综合环境质量<6 的区域大部分都由单因子
敏感度=1(低度敏感)的区域综合而成,因此研究区
总体环境质量良好,土地利用空间布局合理.两个综
图 5摇 影响域(a)和综合环境质量(b)空间分布示意图
Fig. 5摇 Sketch map of spatial distribution of impact zones ( a)
and integrated environmental quality (b).
1942 期摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 陈文波等: 基于规划支持系统的环境影响评价摇 摇 摇 摇 摇
图 6摇 住宅区规划前后综合环境质量变化
Fig. 6摇 Changes of integrated environmental quality before and after planning.
A:规划前 Before planning; B:规划后 After planning; C:采取措施后 After taking measures. 1)规划区 1 Planning zone 1; 2)规划区 2 Planning
zone 2.
表 2摇 规划区规划前后面积变化
Table 2摇 Changes of area before and after planning
规划区
Planning
zone
综合环境质量 Integrated environment quality (hm2)
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
1 A 8郾 44 48郾 04 11郾 35 0郾 28 0郾 28 0 0 0 0 0 0
B 8郾 43 0郾 02 48郾 07 0 11郾 33 0 0郾 28 0 0郾 28 0 0
C 21郾 27 0郾 04 37郾 84 9郾 29 0 0 0 0 0 0 0
2 A 2郾 27 14郾 21 5郾 61 11郾 07 0郾 17 9郾 40 0 0 0 0 0
B 2郾 35 0郾 02 14郾 23 0郾 01 7郾 05 0 11郾 47 0 0郾 14 0 7郾 47
C 4郾 48 6郾 28 29郾 28 0郾 02 2郾 56 0 0 0 0郾 13 0 0
A: 规划前 Before planning; B: 规划后 After planning; C:采取措施后 After taking measures.
合环境质量>7(图 5b)的区域,一个是维纳多市北
侧居住区与商业区交错的区域,因为该区正好落在
各影响类型影响域交错的区域,功能区为永久居住
区,有较高敏感度;另一个是埃德市南部靠近铁路沿
线的区域,该区也是落在各影响类型影响域交错的
区域,功能区为生态区,也具有较高的敏感度.
2郾 2郾 2 土地利用规划环境影响分析 摇 该区未来 10
年将要规划较多的住宅用地区,由于原有居民区在
基础设施、服务设施等方向比较完善,所以一个可能
的选择是在原有居民点基础上规划新的住宅区. 有
两个方案可供选择:规划区 1 主要的土地利用类型
是耕地,规划区 2 土地利用类型有耕地、牧草地、园
地及少量建设用地.采用 STEPP,对规划区 1 和 2 的
环境质量进行分析,结果如图 6 和表 2.
摇 摇 规划前综合环境质量如图 6A所示.将区域 1、2
规划为住宅区由于敏感度的改变导致了综合环境质
量的改变(图 6B),特别是规划区 2,由于敏感度总
体上显著提高,综合环境质量将下降,因此必须采取
一定措施进行干预.进一步分析发现,规划区 1 内的
养牛场和养鸡场及规划区 2 内的垃圾处理厂是影响
环境的主要原因.如果将这些影响环境的活动移除,
那么区内敏感度将会大幅度下降,特别是规划区 2
(图 6C).表 2 反映出规划前后及采取措施后,区内
各综合环境质量的面积及其变化.可以看出:采取措
施后,规划区 1 移除养牛场和养鸡场,规划区 2 移除
垃圾处理场后最明显的变化是不受影响区(综合环
境质量=0)面积的大幅度增加和高敏感度区(综合
环境质量>6)的大幅度减少.因此,就这两个方案而
言,如果仅从环境质量考虑,规划区 1 是最佳选择,
规划区 2 在移除养牛场和垃圾处理厂后,环境质量
会大为改观,但是要考虑移出的经济成本.
3摇 讨摇 摇 论
虽然原理上土地利用规划追求经济、社会和环
境的平衡发展,但是实践操作中往往难以体现,其原
因除了主观上决策者往往将经济发展放在首位外,
实践中环境影响的不确定性,难于定量和直观评价
也是客观原因. 为了配合《中华人民共和国环境影
响评价法》 [4]的实施,国家环保总局于 2003 年 8 月
11 日发布了 《规划环境影响评价技术导则》 (试
行) [21],对规划环境影响评价的程序和内容做了详
细的阐述,提出了评价中可以选用的方法,并分环境
主题层、环境目标层和评价指标层 3 个层次提出评
价指标体系,目前规划环境影响评价大多采用这套
294 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 应摇 用摇 生摇 态摇 学摇 报摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 22 卷
体系框架[22-23] .该技术导则对开展规划环境影响评
价具有重要的指导作用,它的优点在于建立了完善
规划环境影响评价指标体系,对于如国民经济与社
会发展规划等非空间规划环境影响评价具有较强的
指导价值;但技术导则没有就如何在空间上直观地
评价相关指标做出具体规定,对于土地利用规划、城
市规划等空间规划的环境影响评价指导价值有限.
如何利用模型方法,空间直观、定量、交互表达规划
过程中的环境问题一直以来是土地利用规划研究的
热点问题[24] .规划支持系统(PSS)的提出,为解决
这一问题提供了很好的思路.
STEPP是将环境问题融入土地利用规划过程中
规划支持系统的代表. 它的优点是在定义土地利用
规划和环境影响评价中密切相关的活动、影响域、敏
感度、功能区、环境质量等概念基础上,空间直观表
达土地利用对气味、噪声、粉尘等基本环境要素的影
响范围和影响强度,动态表达人类土地利用活动对
环境的影响,并为科学、合理的土地利用规划提供依
据.案例研究表明,该系统可以方便地与规划相关人
员在系统的平台上进行信息交互,空间直观、定量地
表现规划过程环境影响及其变化,为相关决策提供
依据,在一定程度上方便了规划相关人员参与规划
过程. 它采用 GIS 二次开发技术,规划分析模块与
GIS基本功能相配合,避免 GIS 基本模块(如查询、
制图等)重复开发,而将主要精力集中于规划过程,
方便应用,突出重点,代表 PSS 将来发展的主要方
向.当然,由于各国环境问题不同,将本系统应用到
我国规划环境影响评价中还有一定的局限性.其一,
在评价指标的选取上,本系统还不能很好地反映我
国的实际环境. 例如,我国是一个缺水较严重的国
家,水环境在我国的环境影响评价中一直备受重视,
这一点与荷兰的国情不同,STEEP 没有考虑规划对
水环境的影响;其二,在各种环境因素影响范围确定
上,STEEP采用的是荷兰城市组织推荐的 VNG 标
准,由于荷兰是发达国家,人们普遍对环境质量要求
较高,完全采用 VNG 标准显然与我国的国情不符.
因此要将 STEEP 成功应用到我国规划环境影响评
价中还有一定距离,但是它表达空间规划环境影响
的思路、动态反馈规划与环境的相互作用、指导规划
的思路为空间规划环境影响评价提供了很好的
借鉴.
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Chinese)
作者简介摇 陈文波,男,1974 年生,教授. 主要从事资源遥感
与信息、景观生态学研究,发表论文 50 余篇. E鄄mail:
cwb1974@ 126. com
责任编辑摇 肖摇 红
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