环境敏感性评估丨借GIS替深圳快速路未雨绸缪

随着城市化的发展，城市生态环境受内涝、降雨径流污染和热岛效应的影响而变得日益脆弱。这就需要对环境敏感区域（ESA）进行识别，进而采取相应的措施以缓解城市扩张对环境的影响。

目前深圳市正在建设的一条快速路就是很好的例子——该城市快速路自西向东延伸，全长约22.82 km，穿越多个饮用水水源保护区、三洲田自然保护区和马峦山自然保护区等环境敏感区域——这些保护区及其周边属于限制建设区域，需要得到适当的保护，如图1所示。

☝  图1  环境敏感性评估的研究区域

环境敏感性评估框架

为了评估该区域的环境敏感性水平，要将水源保护区和自然保护区确定为两类需要评估的环境要素。

为了参考并量化相关的保护区管理条例，将环境敏感性水平根据其与保护区的空间距离划分为4个缓冲区等级，分别给出7分、5分、3分和1分，得分越高，该区域的重要性越大，环境敏感度也越高（表1）。

☟ 表1  环境敏感性评估的分级系统

环境敏感性评估过程

GIS是一种实用、经济且便捷的地理空间分析工具，它可以通过高效地测量、分析和可视化实际收集的空间数据，来进行环境敏感性评估。

首先，收集环境要素等的空间数据并将其格式进行相应的转化后导入至GIS平台。

随后进行多环缓冲区分析，评估每个ESA要素的环境敏感性。在评估研究区域的综合环境敏感性之前，根据各个ESA要素在保护城市生态系统和保障公众健康方面的重要性来确定各要素的权重。

ESA要素的重要性与其稀缺程度、修复成本和现有的环境管理体系密切相关。在这种情况下，确定两个要素的总权重加和为1，其中水源保护区要素的权重占0.6，自然保护区要素的权重为0.4。进而进行空间叠加分析，得出综合敏感度值。

最后，将计算出的综合敏感度值根据自然段点法重新归为4类，分别对应4种环境敏感度等级（表2），得到GIS专题图形式的环境敏感性评估结果。

☟ 表2  环境敏感性等级分类

ESA单要素的环境敏感性评估

从获得的单要素敏感性地图（图2和图3）可以看出，快速路的大部分路段位于水源保护区内的敏感区内，部分路段接近甚至处在划定的一级保护区内。

值得注意的是，一段长度为1.49 km的快速路距离铜锣径水库边界不足100 m，对该饮用水水源存在潜在的不利影响。除水源保护区外，三洲田自然保护区和马峦山自然保护区覆盖面广， 56.1%的快速路（约12.80 km）穿越划定的自然保护区核心区。

此外，在高敏感区和低敏感区之间还存在小部分中敏感区（蓝色区域），被划定为自然保护区的缓冲区（距离自然保护区500~1000 m）。该缓冲区用来保护高敏感区或核心区免受人类活动的影响，其本身也应当受到保护。

☝  图2  基于水源保护区要素的环境敏感性评估

☝  图3 基于自然保护区要素的环境敏感性评估

快速路被认为是降雨径流污染的主要来源，重金属等污染物会被降雨径流冲刷并随着径流排放到周围环境，造成水环境水质恶化和土地污染等问题。

因此，除了考虑快速路对水源保护区水资源利用的影响外，还应考虑其对自然保护区环境的影响。

研究区域综合环境敏感性评估

从结果可以看出（图4），该快速路穿越了高敏感区的边缘，其中一半以上的路段（52.3%）位于高敏感区域。因此，在快速路建设和通行期间应着重关注这些路段，尤其是靠近水库的路段。

☝  图4 研究区域综合环境敏感性评估

除高敏感区外，快速路一段长度约6.02 km、占其总里程26.4%的路段穿越中敏感区。相比之下，只有长度约2.68 km、占总里程11.7%的快速路穿越低敏感区，其他路段（长度为2.19 km）穿越环境非敏感性区域。

根据评估结果，建议在该区域，特别是在90%的快速路经过的环境敏感区域采取相应的环境保护措施，以维持城市扩张与生态系统保护之间的平衡。

为此，考虑到快速路路面径流对周围环境的潜在负面影响，可以采用生物滞留池、植草沟和雨水储罐等LID（低影响开发）技术从源头上控制道路降雨径流，并通过自然渗透、滞留及蒸发等过程调蓄和净化径流，进而缓解快速路对沿线保护区环境的影响。

值得注意的是，该评估所划分的“环境敏感”区域并不意味着其内部不允许任何形式的人类活动，而是通过该评估使人们愈加认识到生态保护的重要性，并在城市建设过程中采取适当的措施保护环境。

改编 | 赵莎莎

参考文献

Qian Li, Fengqing Guo, Yuntao Guan. A GIS-Based Evaluation of Environmental Sensitivity for an Urban Expressway in Shenzhen, China[J]. Engineering, 2018, 4(2): 230-234.

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