多源数据支持下的人居环境质量评价体系构建

引言

随着城市化步伐加快，城市空间形态、人口密度等状况不断变化，如何科学评价人居环境质量，是开展城市治理和推进城市可持续发展的重点所在。而良好的人居环境不仅是人民群众追求美好幸福生活的需要，也是衡量一座城市是否发展良好、服务优质的重要标准。目前的人居环境评价指标不够全面、评价过程较为主观、数据时效性较差等问题也不同程度地制约着人居评价在城市精细化管理工作中的运用。

一、人居环境质量评价的理论基础

1.1 人居环境的多维构成

人居环境是指人们居住所必需的各种物质条件的总和。人居环境不是单一的维度，而是指人类生活的场域由自然环境、社会环境、基础设施和人文感知等元素组成的综合体，其自然生态维度包括空气优良率、绿地面积、水体清澈度、湿度和温度的适宜性等内容；其社会安全维度主要包含治安状况、灾害风险以及夜间的照明等；其基础设施维度主要包括道路、公共服务、住宅建筑和能源供给等；其人文感知维度主要包括了噪声、可及性和视域景观等内容。

1.2 传统评价方法的局限

以前判定人们居住环境的好坏一般通过一些固定的数据来定夺；还有的可能通过调查问卷来得到结果；也有时候通过测量测验区域内的部分数据整理出结果，但这种方法不够准确，数据成本高且计算更新慢，难以全面化覆盖评估；另外还有不少方法以人的主观猜测作为手段，得分单一不具有可比性。

1.3 多源数据能够助推环境评价。

以遥感影像、地理空间数据、环境传感器数据、城市运行数据及网络行为数据等多源数据的融合，获取人居环境的信息并进行联合分析的方式，提高了人居环境的信息量和精度，提高了对各种要素信息的感知能力。同时成本低廉、覆盖面积大、自动化水平高的特点非常符合人居环境信息的需求。

二、评价体系的指标构建与数据支撑结构

2.1 评价指标体系框架设计

科学地建立评价指标体系是开展人居环境质量评价的基础，在保证评价指标全面的基础上，还要充分考虑评价指标的数据获取可行性以及对人居质量有较好的解释度。本文根据人居多维属性，将评价指标体系划分为自然生态质量、基础设施配套、居住安全状况和感知舒适体验 4 个维度，分别以 NDVI、地表温度、水体密度、PM2.5 浓度作为自然生态质量的评价因子；道路密度、公交站点覆盖范围、各类公服设施（医疗、教育）可达到的距离作为基础设施配套的评价因子；建筑密度、照明指数、噪声等级、发生事故概率为居住安全状况的评价因子；绿视率、街区空间开敞度、人流活跃度、视见环境属于感知舒适体验的评价因子。

2.2 数据来源及类型说明

基于多类别的多种数据类型的数据库为指标计算提供基础。通过遥感影像数据（如 Landsat、Sentinel）获取大范围的区域绿地覆盖率、水体分布、地表温度等宏观环境数据；通过 GIS 地理数据得到道路网、建筑廓形、功能区划、地形地貌等空间数据；通过城市物联网环境传感器获取城市中不同的实时环境数据，如空气、噪音、温湿度等；可通过城市平台或者运营商获取城市运行的大数据，包括交通流量、公共出行、人流活动轨迹等数据。

2.3 文本指标数值处理及标准化方式。

为实现不同类型的数据源的联合评价，需要完成原始数据的统一，在数据预处理的过程中主要包含了缺损数据补齐、空间重投影、格式转换、尺度匹配等。将栅格数据统一为某一空间分辨率需要采用插值和重采样，将矢量数据的空间参考和属性结构统一到一定的坐标系中；指标值标准化使用归一化的方法，将其归一化到 0～1 之间，便于实现不同指标值间的权重组合；针对权重值的确定可以采取熵权法、专家打分法以及层次分析法(AHP)，在考虑现实问题的基础上根据情况进行选择；评价结果将加权求和形成最终得分，并且对结果做出空间可视化表达以及分级分析。

三、评价体系的技术实现路径与应用前景

3.1 多源数据融合处理平台搭建

多源数据评价体系的实现需依托统一的数据融合平台，具备数据采集、清洗、处理、分析、可视化等多项功能。平台需支持遥感图像处理、实时传感数据接入、时序数据分析、空间叠加分析等模块集成，具备灵活的数据接口与可扩展性。结合大数据处理框架与空间数据库管理系统，可实现高效率的多维数据处理与输出分析结果。

3.2 空间分布与分级评价方法

人居环境质量具有显著的空间差异性，需借助 GIS 技术对不同区域进行空间分级与分布可视化分析。评价采用栅格单元作为基本空间单元，将各指标赋值后叠加成总分图层，结合聚类分析、标准差法或自然断点法进行等级划分。不同等级区域可用红-绿渐变色表达环境优劣，有助于发现高风险片区、资源薄弱地带和宜居潜力区域，为城市规划与治理提供空间依据。

3.3 典型指标的时序变化监测

以植被指数、空气污染程度、噪声状况和夜光强度为标准的环境要素呈现明显的时段性变化规律，应该进行时序监测，采用高频次遥感影像、自动监测设备进行月度、季度乃至日常时段的动态监测分析，从而判定其季节演变规律及突发变化情况，依托于时序曲线和事件分析来判断各种治理措施效果，并能够对未来存在的环境风险进行准确预估，实现在由“静态评价”到“动态调控”的调整转换。

3.4 政策决策与城市规划支持功能

根据多源数据建立的评价体系，在服务人居监测的同时，也可以为城市管理部门提供一些政策制定、资源投入、城市规划等方面工作的指导意义；而评价的结果也将运用于城市的管理和建设工作之中，帮助城市新项目建设时选择地块以及市政公服布点和生态修复区域范围的划定等工作；对于重点项目和环境污染问题改善来说也能起到一定的测算评估的作用。

结束语

基于多源数据技术高速发展的背景下，运用多维度多类型数据资源，构建全方位、全要素、全过程的人居环境质量评价指标体系。弥补传统方式存在时间维度上不及时、空间维度上不完整、内涵上不够深入的问题，为开展人居环境质量评价工作奠定良好的基础。评价体系平台支撑好、指标构架合理、数据处理准确、应用推广充分，可为城市规划、生态建设、公共服务等方面提供数据支持和技术支持。

参考文献：

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