图1中ESI、NSHI、NERI为等边三角形的三个顶点。X轴、Y轴、Z轴分别代表非生态合理性指数、经济持续性指数和非社会和谐性指数。每个轴沿逆时针方向从0到1，每个轴平均分为5个指数范围，其中0～0.2表示“非常低”，0.2～0.4表示“较低”，0.4～0.6表示“中等”，0.6～0.8表示“较高”，0.8～1表示“非常高”。三角形区域从上到下又分为5个区域，A、B、C、D、E分别表示五种土地生态安全状态（图1、表1）。

在图1中，根据ESI、NSHI、NERI三个指数相对比例的变化，可以看出7个不同的运动趋势，分别代表7种不同的土地生态安全趋势，即T1，T2，T3，T4，T5，T6，T7（图1、表2）。

图1 土地生态安全评价三角模型图

表1 土地生态安全评价状态状态指标数值范围 相对指数值 土地相对安全状态ESI NSHI NERI ESI NSHI NERI A 0.8～1.0 0～0.2 0～0.2 非常高 非常低 非常低 非常安全B 0.6～0.8 0.2～0.4 0.2～0.4 较高 非常低～较低 非常低～较低 很安全C 0.4～0.6 0.4～0.6 0.4～0.6 中等 非常低～中等 非常低～中等 一般安全D 0.2～0.4 0.6～0.8 0.6～0.8 较低 非常低～较高 非常低～较高 弱安全E 0～0.2 0.8～1.0 0.8～1.0非常低非常低～非常高非常低～非常高 不安全

表2 土地生态安全相对趋势评价注：“↑”表示值增加，“↓”表示值减少，“—”表示值不变。趋势 变化范围 指数变化的相对方向 相对安全趋势ESI NSHI NREI T1 0°～60° ↑ ↓ ↑ 一般安全T2 60°～120° ↑ ↓ ↓ 很安全T3 120°～180° ↑ ↑ ↓ 一般安全T4 180°～240° ↓ ↑ ↓ 弱安全T5 240°～300° ↓ ↑ ↑ 不安全T6 300°～360° ↓ ↓ ↑ 弱安全T7 无变化 — — — 原始状态

2.3 评价指标体系构建

由于土地系统是由生态、经济、社会所构成的多层次、多因素的复合生态系统[17]，所以指标选取要全面准确地反映生态、经济和社会三方面，才能真实有效地表达出土地生态安全水平。根据兰州市土地利用的特点和生态状况，参考相关研究[18-22]，按照土地生态安全的内涵、指标数据差异性、可操作性和数据的可取性原则，选取19个指标构建兰州市土地生态安全评价指标体系，包含经济持续性、社会和谐性和生态合理性3方面内容（表3）。

2.3.1 数据标准化

由于各评价指标之间没有可比性，因此，为消除不同量纲影响，本文采取极差标准化法对各指标值进行标准化处理。公式为：

表3 土地生态安全评价指标体系及权重目标层 准则层 指标层 指标代号 指标性质 权重区域城市土地生态安全经济持续性指数（0.268）人均GDP（元/人） X1 正向 0.043经济密度（万元/km2） X2 正向 0.043第三产业占GDP比重（%） X3 正向 0.054地均固定资产投入（万元/km2） X4 正向 0.040住宅投资占GDP比重（%） X5 正向 0.043人均可支配收入（元） X6 正向 0.045社会和谐性指数（0.422）城市人口密度（人/km2） X7 负向 0.066城市化水平（%） X8 正向 0.106人口自然增长率（‰） X9 负向 0.086城镇登记失业率（%） X10 负向 0.054人均拥有道路面积(m2) X11 正向 0.060每万人拥有各级各类学校数（所） X12 正向 0.050生态合理性指数（0.310）人均公共绿地面积（m2） X13 正向 0.044人均耕地面积(亩) X14 正向 0.039污水处理率（%） X15 正向 0.044工业固体废弃物综合利用率（%） X16 正向 0.052建成区绿地覆盖率（%） X17 正向 0.039空气质量达到二级以上天数占全年比重(%) X18 正向 0.047单位耕地农用化肥施用强度（kg/km2） X19 负向 0.045

式（1）中：Xij为第i个准则层第j个指标的标准化值；xij为第i个准则层第j个指标的原始值；max(xij)为某项指标的最大值；min(xij)为某项指标的最小值。

2.3.2 确定指标权重

由于各个评价指标在总体中所起的作用不同，因此需要按照指标的贡献度分别赋予不同的权重。熵权系数法能够克服一些主观赋值法所带来的结果不稳定现象，从而能够客观反映评价结果。因此，本文采用熵权系数法来确定指标的权重。

假设选定的m个评价对象，n个评价指标，构成评价指标值矩阵R=rijm×n,其中第j个指标下第i个评价对象的权重,计算公式为：

式（2）、式（3）中：Ej为指标的输出熵，wj为指标的权重。

2.4 计算综合指数

通过熵权指数法确定指标的权重wj后，采用加权求和法计算兰州市2008—2017年经济持续性指数（ESI）、社会和谐性指数（SHI）和生态合理性指数（ERI）三个综合指数，计算公式如下：

式（4）、式（5）、式（6）中：ESIi、SHIi、ERIi分别代表第i个研究对象的经济持续性指数、社会和谐性指数和生态合理性指数；其中i代表年份，Wj代表指标的权重。

文章来源：《兰州石化职业技术学院学报》 网址: http://www.lzzyxyxb.cn/qikandaodu/2021/0625/1416.html

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