早在1979年，我国首次建立了建设项目环境影响评价的法律制度，但随着经济活动范围和规模的不断扩大，政策、规划和计划的实施所造成的环境影响越来越突出，相对于具体的建设项目而言，后者对环境的影响更加巨大、持久，范围也更加广泛(蔡玉梅等，2003).我国于2003年9月1日正式施行《环境影响评价法》，使得中国的环境影响评价制度从建设项目拓展到了规划层面，并将土地利用规划列为“一地三域”之首(蔡玉梅等，2008；胡建等，2009).土地利用规划具有统筹、指导区域土地资源利用的功能，而土地利用对区域环境会产生重要影响，不合理的土地利用可能导致环境恶化等生态问题并影响社会经济发展(谢花林等，2010).因此，开展土地利用规划环境影响评价，优化用地结构和布局，是实现土地可持续利用的关键.

目前，针对土地利用规划环境影响评价问题，国内外学者都做了大量的研究与探讨.但鉴于土地利用规划具有鲜明的政治经济属性，我国与国外的土地利用规划在功能及内容方面都存在着很大的差异性，因此，国外的相关研究能提供给我们的经验较少.国内的学者采用了各种不同的方法来进行研究，常用的方法有生态系统服务价值模型(郑俊鹏等，2013；李艳峰等，2013；张飞等，2009)、综合指数法(Pavlickova et al.,2015；刘春雨等，2013)、模糊数学法(唐国滔等，2010)、层次分析法(曲长祥等，2014；任偲等，2008)及生态足迹模型和生态承载力模型相结合(孙会慧等，2013)等，也构建了如压力-状态-响应、驱动力-压力-状态-影响-响应(刘英英等，2011)及状态-影响-状态(Chen et al.,2014)等概念模型并将其应用到评价研究中；在研究土地利用空间布局产生的影响方面，有学者从生态安全的角度通过GIS分析对土地利用规划在空间上产生的环境影响也进行了有效的评价(潘竟虎等，2012).但目前将物元模型应用于土地利用规划环境影响评价的研究较少，且缺乏针对土地利用规划实施后对环境产生的影响的时间累积效应与规律的跟踪动态评价研究.

广义的环境评价包括社会、经济和自然环境综合的方面，狭义的环境评价仅指自然环境方面(蔡玉梅等，2003).本文研究所指的是狭义的环境评价，以山西省晋城市第3轮土地利用总体规划为例，本次规划期限为2006—2020年，其中，规划近期目标年为2010年，规划范围为晋城市行政辖区内的全部土地，通过规划对区域土地进行结构和布局的优化配置和安排.本文通过利用熵权法与物元模型相结合的方法对规划实施以来产生的环境影响进行跟踪动态评价，分析自规划执行后对区域自然环境产生的影响，为进一步评估、调整土地利用规划提供一定的借鉴.

晋城市位于山西省东南部，处于黄土高原区地带，市域内地形起伏较大，大部分地区海拔在700 m以上.根据2013年土地利用变更调查数据统计，晋城市土地总面积942042.85 hm²，其中，农用地、建设用地和其他用地面积比例分别为70.66%、6.22%、23.12%.晋城市曾荣获全国花园城市及国际花园城市的称号，环境质量良好.但作为主要的矿业型城市，其土地资源总体呈现出一定的生态环境脆弱性，尤其随着近年来人口的快速增加和社会经济的大幅度发展，区域土地利用产生了巨大的变化，对区域环境产生了一定的影响.

文中相关研究数据资料主要来源于统计资料和实地调查资料，其中，水资源、森林资源、区域污染物排放等相关资料来源于《晋城市统计年鉴2007—2014年》，大气状况资料来源于《晋城市环境保护公报》;此外，地表水的水质状况资料来源于对晋城市主要河流的实地监测数据，土壤的相关资料来源于《晋城市土壤志》、《晋城市国土资源公报》.

目前常用的确定土地利用规划环境影响评价指标权重的方法有Delphi法、层次分析(AHP)法、成对比较法、熵权法等方法.本文研究的是土地利用规划对区域自然环境质量的影响，若指标变动越大，说明规划对该指标的影响越大，故该指标的指示性更强；此外，特尔斐法和层次分析法等主观性较强(高奇等，2014)，因此，为减小不可控因素引起的不确定性和提高评价结果的科学性和准确性，本研究通过引入信息熵的概念，运用熵权法来确定各评价指标的权重.设有m个评价指标，n个被评事物，定义第k个指标的信息熵为H_k，其权重为W_k，具体计算公式为：

式中，r_ik为第i个被评事物第k个指标的标准化值，为使lnP_ik有意义，一般约定：当P_ik=0时，P_iklnP_ik=0.

蔡文(1994)提出了物元模型来解决复杂的不相容问题，适用于多因子评价.土地利用与区域环境构成一个典型的复杂系统，二者存在着复杂的、非线性、动态耦合关系(李边疆等，2008).因此，可以用物元模型应用于此评价中，解决单项指标评价结果具有不相容性的问题.模型建立基本步骤如下.

评价目标N、目标特征c和特征量值v，其三者共同构成基本元.假设N有多个特征，它的m个特征c₁，c₂…c_m和相应的统计量值v₁，v₂…v_m，则可以将R表示为：

经典域物元R_oj和节域物元R_P的计算公式如下：

式中，N_oj为划分的评价目标的第j个评价等级，j=(1，2，…n)；c_k代表第k个评价指标；(a_ojk，b_ojk)为对应评价等级 j 的量值范围，k=(1，2，…m)；P表示所有的评价等级；X_pk是指P关于k特征的c_k的量值范围(a_pk，b_pk).

待评判物元R_o的计算公式如式(7)所示，此式称为P_o的待评物元，v_k则表示待评各指标c_k的具体量值.

关联函数及关联度的具体表达如下所示：

其中a_pk)； X_ojk = a_ojk－b_ojk，k=(1，2，…，m); j=(1，2，…，n).

式中，ρ v_k，X_ojk代表点v_k与对应经典域之间的距离，ρ v_k，X_pk 则代表点v_k与节域之间的距离；K_j(v_k)描述的为事物各指标关于各评价等级j的归属程度，取值范围为整个实数轴，若K_j(v_k)=max K_j(v_k)，j ∈(1，2，...n)，则评定指标v_i属于等级j.

综合关联度确定评价等级K_j(P_o)的计算公式如下：

式中，W_k为由熵权法计算的各指标对应的权重，K_j(v_k)代表待评对象关于等级j的单指标关联度，K_j(P_o)则代表待评对象关于等级j的综合关联度，其中，j =(1，2，…，n).若K_j(P_o)=max K_j(P_o)，j∈(1，2，...m)，则评定P_o属于等级j.当K_j(P_o)>0时，表示待评事物达到了j等级标准，且其值越大，该评价目标在对应等级中越稳定.当-1< K_j(P_o)<0时，表示评价目标未完全达到该等级的要求，但具备转化为该等级的条件，且其值越大，越易转化；当K_j(P_o)< -1时，表明评价目标不符合该等级且其值越小，表明与该等级的差距越大.

土地利用规划的主要环境影响表现在改变土地利用结构与布局而对自然环境和环境质量产生的影响.结合规划环境影响评价技术导则及考虑到研究区的具体实际情况，分析规划所带来的环境影响主要体现在以下几方面.

耕地、水域等用地转化为居住用地、交通、采矿等建设用地时，一方面会导致水源减少，造成水资源总量降低；此外，居住用地会产生大量的生活废水，采矿建设用地也会产生大量的矿物废渣，都会污染水源；另外，经营农用地时所施放的化肥等也会污染水体，降低水资源质量.

农业生产和农业土地利用活动中会使用大量的化肥、农药，造成土壤面源污染；在开发未利用地时，会破坏当地原来的生境，可能会导致原生、次生自然植被及人工植被的减少和退化，改变原地貌会加剧水土流失问题；此外，采矿用地所产生的矿渣等固体废弃物会造成土壤的面源污染.

工业生产建设用地排放大量的废气，会产生大量的SO₂、氮氧化合物及PM₁₀等空气污染物质，交通建设用地的不断增加会加剧汽车污染物废气排放量的问题，影响空气质量；同时，通过植物的光合作用，林地面积的增加会吸收空气有害物质及污染物，净化空气.

通过退耕还林等增加森林面积的行为能够涵养水源，保护自然景观和为动植物提供栖息地，增加生物的多样性与丰度，但会改变原有的土地利用类型.

在进行土地利用规划环境影响识别的基础上，结合相关已有的研究成果，遵循指标选取科学性、可比性、可量化性、可操作性、完整性等原则的基础上，建立了目标层、主题层和指标层3个层次、9个指标的评价指标体系.同时，利用熵权法确定指标权重，通过Matlab软件来实现，具体结果、指标解释见表 1.

表 1(Table 1)

表 1 晋城市土地利用规划环境影响评价指标体系及权重 Table 1 Environment impact assessment index system and index weight of l and use planning of Jincheng

表 1 晋城市土地利用规划环境影响评价指标体系及权重 Table 1 Environment impact assessment index system and index weight of l and use planning of Jincheng 目标层 主题层 指标层 指标解释 注：括号中数据为各评价指标权重值. 土地利用规划环境 水环境B1 人均水资源量C1(0.119) 反应区域水资源数量情况 影响评价A 地表水优质比例C2(0.113) 反映区域水资源质量情况 土壤环境B2 水土流失比重C3(0.097) 反映区域土壤流失情况 单位面积化肥使用负荷C4(0.248) 反映区域土壤污染情况 单位面积固体废弃物负荷C5(，0.165) 大气环境B3 综合污染指数C6(0.065) 反映区域空气污染和质量情况 空气质量达到二级天数占全年比例C7(0.089) 生态环境B4 森林覆盖率C8(0.057) 反映区域森林覆盖和生物丰度 森林病虫害防治率C9(0.047) 和多样性情况

目前我国关于土地利用规划环境影响评价还没有统一的标准，本文将晋城市的环境质量划分为4个等级：Ⅰ级(优)、Ⅱ级(良)、Ⅲ级(中)、Ⅳ级(差)，对于评价指标的经典域范围的确定，本文通过参考相关国家质量标准(中华人民共和国环境保护部，2012；全国爱国卫生运动委员会，2014)，结合研究区域实际情况和参考相关文献成果(黄辉玲等，2010；余健等，2012；刘辉等，2010)确定了相应的数值的范围.各经典域R_Ⅰ、R_Ⅱ、R_Ⅲ、R_Ⅳ及节域R_P的取值范围如表 2所示.

表 2(Table 2)

表 2 晋城市土地利用规划环境影响评价指标经典域、节域取值范围 Table 2 Classical and joint domain of environment impact assessment index of l and use planning of Jincheng

表 2 晋城市土地利用规划环境影响评价指标经典域、节域取值范围 Table 2 Classical and joint domain of environment impact assessment index of l and use planning of Jincheng

通过利用公式(8)与公式(9)，应用Matlab与Excel软件相结合进行各单指标隶属度与综合关联度计算，计算结果详见表 3与表 4.

表 3(Table 3)

表 3 晋城市土地利用规划环境影响动态评价指标关联度 Table 3 Correlation of environment impact assessment index of l and use planning of Jincheng

表 3 晋城市土地利用规划环境影响动态评价指标关联度 Table 3 Correlation of environment impact assessment index of l and use planning of Jincheng 关联度 2006年 质量等级 Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ 2006年 2007年 2008年 2009年 2010年 2011年 2012年 2013年 Kj(C1) 0.130 -0.130 -0.565 -0.710 Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅲ Ⅲ Ⅱ Ⅱ Ⅱ Kj(C2) -0.315 0.055 -0.026 -0.339 Ⅱ Ⅱ Ⅱ Ⅱ Ⅲ Ⅱ Ⅰ Ⅰ Kj(C3) -0.787 -0.683 -0.580 0.420 Ⅳ Ⅳ Ⅳ Ⅳ Ⅳ Ⅳ Ⅳ Ⅳ Kj(C4) -0.048 0.109 -0.293 -0.587 Ⅱ Ⅱ Ⅱ Ⅱ Ⅲ Ⅲ Ⅲ Ⅲ Kj(C5) -0.667 -0.235 0.412 -0.177 Ⅲ Ⅳ Ⅳ Ⅲ Ⅳ Ⅲ Ⅲ Ⅲ Kj(C6) -0.340 0.489 -0.330 -0.665 Ⅱ Ⅱ Ⅱ Ⅱ Ⅱ Ⅱ Ⅱ Ⅰ Kj(C7) 0.064 -0.064 -0.615 -0.851 Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Kj(C8) -0.313 0.160 -0.080 -0.387 Ⅱ Ⅱ Ⅱ Ⅱ Ⅱ Ⅱ Ⅱ Ⅱ Kj(C9) -0.151 0.115 -0.576 -0.743 Ⅱ Ⅰ Ⅱ Ⅱ Ⅱ Ⅱ Ⅰ Ⅰ

表 4(Table 4)

表 4 晋城市土地利用规划影响下环境质量等级 Table 4 Classification of environment influenced by l and use planning of Jincheng

表 4 晋城市土地利用规划影响下环境质量等级 Table 4 Classification of environment influenced by l and use planning of Jincheng 关联度 KⅠ KⅡ KⅢ KⅣ 质量级别 Kj(2006) -0.257 -0.043 -0.237 -0.437 向良转换 Kj(2007) -0.234 -0.073 -0.351 -0.379 向良转换 Kj(2008) -0.261 -0.068 -0.386 -0.323 向良转换 Kj(2009) -0.182 -0.024 -0.218 -0.415 向良转换 Kj(2010) -0.274 -0.039 -0.236 -0.335 向良转换 Kj(2011) -0.176 -0.017 -0.262 -0.448 向良转换 Kj(2012) -0.141 0.072 -0.273 -0.453 良 Kj(2013) -0.139 -0.171 -0.315 -0.461 向优转换

从表 4可以看出，晋城市环境本底质量较好，且自第3轮晋城市土地利用规划执行以来，晋城市环境质量呈现向正向发展的趋势，从由良转换的状态转换为良，并且有向优转换的趋势.说明晋城市土地利用规划的实施总体上没有对城市自然环境带来较大的负面影响，而对环境起着一定的正向效应.从目前来看，与在进行晋城市土地利用总体规划环境影响评价专题研究时得出的预测结果趋势相一致.更具体的来讲，K_Ⅱ(2011)>K_Ⅱ(2009)>K_Ⅱ(2008)>K_Ⅱ(2007)，表明自2007年起，晋城市的环境质量可以被认定为达到了Ⅱ级，但较为不稳定，还未完全达到Ⅱ级的标准，但不断增加了更多的转化条件，越来越接近Ⅱ级标准.而后K_Ⅱ(2012)=0.072，说明到了2012年晋城市环境质量达到了Ⅱ级标准，而后可以看出K_Ⅰ(2013)=-0.139，表明2013年晋城市环境质量基本上达到了Ⅰ级标准，且在向完全达到Ⅰ级标准方向发展.

通过对表 3进行分析，从各个环境子系统来看，土地利用规划对各环境指标起着不同的影响作用.对于水环境子系统中的人均水资源量指标，自2006年至2008年，一直处于Ⅰ级标准，表征区域水资源较为丰富，但从2009年至2013年，等级转变为Ⅲ级，而后到了2013年又发展变为Ⅱ级，总体上等级呈下降趋势，随着城市经济快速发展与城镇化大力推进，导致诸如住宅、交通等建设用地刚性需求不断增加，致使部分水域被用于建设，使得市域范围的水域面积减少.对于指标地表水水质优良比例，2006年其质量等级为Ⅱ级，到了2013年达到了Ⅰ级标准，总体上呈上升趋势.这主要是由于伴随着本轮土地利用规划中经济产业结构的调整，环保力度得到加强，污染源得到严格控制，加强了对于废水污染处理的投入，使得水资源质量不断提高.因此，可以总结出，自2006年至2013年规划执行阶段，水资源数量减少但质量得到了提高.

对于土壤环境子系统，自2006年至2013年，指标水土流失比重、单位面积固体废弃物负荷基本上没有明显的变化趋势，指标单位面积化肥使用负荷则由最初的Ⅱ级下降至Ⅲ级标准.水土流失比重指标一直处于Ⅳ级，没有得到有效改善.晋城市处于黄土高原地带，生态环境较为脆弱，耕地坡度大，土地开发整理项目资金量、难度都较大，因此，对于水土流失旳问题，并没有得到有效的治理.对于指标单位面积固体废弃物负荷，由于晋城市矿产资源丰富，自2006年至2013年，晋城市新增煤炭工业建设用地358 hm²，用于电厂建设的新增建设用地537 hm²，这部分生产企业会排放大量的固体废弃物，尽管加强了对废弃物的环境处理工作，但由于排放量不断加大，依然会导致土壤污染.对于单位面积化肥使用负荷，由于晋城市耕地质量较差、产量差，且机械化规模化程度没有得到有效提升，农民普遍存在乱施化肥的恶性循环现象，加剧了由化肥引起土壤面源污染.由此可以看出，截止到2013年，晋城市水土流失问题并没有因为土地利用规划的执行得到有效的改善，且土壤污染问题也变得恶化.

对于大气环境子系统和生态环境子系统，指标空气综合污染指数质量等级由2006年的Ⅱ级变为2013年的Ⅰ级，空气质量达到二级天数占全年比例一直保持为Ⅰ级；森林覆盖率则一直保持为Ⅱ级，到2013年，森林病虫害防治率则达到了Ⅰ级标准.晋城市的功能定位为国家花园、森林、生态宜居性城市，本轮规划积极推行“退耕还林”政策，大力重视林业发展，开展植树造林、优先发展水源涵养林和水土保持林等措施，有效地改善和提升了森林生态系统质量，不仅净化了空气，同时也为大量的动植物物种提供了适于生存的栖息地.同时，晋城市在本轮土地利用规划中，重点打造和建设了晋城市白马寺公园、阳城蟒河猕猴自然保护区等一系列的国家级、省级自然保护区，改善了区域的生态环境质量.

土地利用规划对区域环境的影响是一种非线性的复杂关系，本文通过熵权模型与物元模型的有效结合，将受土地利用规划影响的环境指示指标作为物元，通过参考国家标准及他人研究成果及结合区域实际情况，得到了指标权重、经典域、节域、隶属度和综合关联度等，与传统的综合指数法等方法相比，能够有效克服区域自然环境质量的模糊性和各评价环境因子之间的不相容性(于志慧等，2014)，更加适合针对复杂系统的评价问题，土地环境质量本身就是一个非线性、复杂的系统，因此，本文通过两种模型的结合应用，减少了人为主观因素的影响，提高了评价的准确性和精度.且通过进行动态评价，展示了土地利用规划对环境影响的时间累积效应和揭示了时间分异规律，从理论研究与实际工作方面都对土地利用规划环境影响评价提供了一定的借鉴.

本研究还存在有待改进之处，首先，尝试将物元模型运用到土地利用规划环境影响评价中，基本达到预期目的.但在选择模型指标时，由于研究数据获取的有限性，评价指标的选择存在一定的不足，例如，没有将土地利用规划对声环境子系统的影响进行讨论，且由于缺乏城市土壤污染的数据，用指标“单位面积化肥使用负荷”和“单位面积固体废弃物负荷”来进行代替，可能会使评价结果的客观性受到一定的影响.在确定指标经典域、节域过程中，由于缺少统一的岸准和规范而加入一定的人为主观因素，可能会对结果产生一定的影响.此外，本文拟对土地利用规划对环境的影响进行跟踪动态评价，时间跨度为2006年至2013年，研究年限稍短，可能使得出的评价结果规律性难以显著体现，有待后续研究进一步改进.另外，具体环境指示指标的年度变化与土地利用规划内容的实施之间的对应性关系并没有得到有效的揭示，有待进一步研究.但在现有的情况下，本文对土地利用规划对环境的影响及时间累积规律做了一次不错的尝试，基本上达到了研究的目的.

通过进行2006—2013年晋城市土地利用规划环境影响的动态评价研究，结果表明，自本轮规划实施以来，规划对晋城市总体自然环境质量发挥着正向的影响，区域环境质量呈不断变优的趋势发展，符合晋城市的城市功能定位与战略目标.其中，地表水水质优良比例、空气综合污染指数、空气质量达到二级天数占全年比例、森林覆盖率、森林病虫害防治率在规划的影响下呈现变好的趋势或保持较优的质量等级.但同时也应看到人均水资源量、水土流失比重、单位面积化肥使用负荷、单位面积固体废弃物负荷这些指示性指标有变差的趋势或没有因规划的实施得到有效改善.因此，在进行晋城市土地利用规划调整工作与后续实施工作中，要注意加强水源地的保护，遏制水域被转化为耕地或建设用地.此外，要加大土地整治项目的资金、技术投入力度，引导农民合理使用化肥，加强土地流转工作以促进规模化经营.另外，要对矿产生产企业进行整合，促进工业循环经济区建设，减少固体废弃物的排放量.

致谢(Acknowledgements)： 在论文写作过程中，师学义老师及高奇给予了帮助和指导，张建军老师协助对论文英文部分的写作进行了修改，在此一并表示感谢.