兰州市区公共绿地价值评估

张沈圆 贺伟

摘要：文章利用遥感图像，得到兰州市近八年公共绿地面积的变化，对兰州市公共绿地所产生的直接价值和间接价值进行量化。结果显示，直接价值可以通过建立多元回归模型计算，间接价值通过将吸收CO2、氮氧化物、SO2等空气污染物的能力量化来实现。最终得到结果：兰州市区2016年释放氧气的价值是1241.4240万元，绿地吸收氮氧化物所间接产生的生态价值约为157.2470万元，吸收二氧化硫产生的经济效益是117.9353万元。兰州市区绿地固碳价值约为13292.5128万元。建立多元回归模型，以兰州市GDP作为因变量，将绿地产生直接价值剥离出来，将绿地产生的直接价值货币化。

关键词：城市公共绿地 直接价值 间接价值 多元回归模型、经济效益

中国正在向高度城市化发展，更多的概念如：乡村城市化概念正在被提出，可是，在城市化的今天，人们是否能做到城市发展与生态发展并驾齐驱。越来越多的人群涌入城市，环境与人们之间是否能很好地协调也成为了一个主要的矛盾。是否可以通过构建函数模型，让人们对绿地的重要性有更直观的认识，是否可以使相关政府、部门更好地使绿地效益最大化？这都是需要解决的问题。通过将绿地产生的直接价值和间接价值量化，可以将绿地产生的价值更加直观地表达出来，为之后的研究提供更全面、更準确的思路和数据。姜刘志等人根据WofldView-3遥感影像数据，对深圳市福田区城市绿地的空间分布特征进行了分析，在此基础上构建指标体系对其生态服务价值进行评价.李庆兰等人采用Costanza等人的生态系统服务评价方法，对兰州市区植被生态系统的调节气候、固碳释氧、涵养水源、净化环境和减弱噪声等四项服务功能进行评估。王庆日则将以杭州市为例，将绿地产生的价值进行了评估研究。城市绿地是城市生态系统得以维持的重要组成部分。国内外对绿地产生的价值研究不在少数，但大多都是研究其生态价值.本文则根据遥感图像，观察近十年兰州市绿地面积变化，在此基础上，研究绿地产生的直接价值和间接价值，并将两种价值货币化，更加直观地进行表达。

一、研究区概况

甘肃省兰州市总面积1.31万平方公里，市区面积1631.6平方公里，辖地主要是城关区、西固区、安宁区、红古区、七里河区，三县分别是榆中县、永登县和皋兰县。截至2018年，兰州市户籍人口321.89万人，常住人口369.31万人。兰州属于温带大陆性气候，年平均气温10.3℃。地势自西南向东北倾斜。地形呈狭长状，东西长1655公里，南北宽530公里。兰州市是位于“丝绸之路经济带”上，具有重要的战略意义，近年来，兰州市人均绿地面积保持稳定，绿化覆盖面积稳步增长，2017年度环境空气质量优良天数较2013年提高了16个百分点。空气质量考核综合污染指数为6.45，同比持平，较2013年下降2.9%，城市年度排名稳定退出全国后十位重污染城市序列。

二、数据与方法

（一）城市绿地数据采集方法

运用遥感图像对数据进行处理，提取绿地信息，主要对比2008年和2016年的绿地面积变化，从可视化角度看出兰州市绿地2008-2016年的分布、面积变化。利用兰州市区遥感影像图计算图像NDVI指数，随后通过拉伸工具提取NDVI指数大于0的部分，使其高亮显示，由此我们能够对比2008-2016年的高亮显示部分的遥感图像，分析兰州市市区内部植被分布及面积变化，通过遥感影像图我们发现兰州市其城市绿地较少，在影像图上分布为零散。于是我们通过走访兰州市统计局，去兰州市大型公园实地走访考察，得到2008-2016年官方统计的兰州市区绿地统计数据，以及其花费的管理费用等数据。

（二）城市公共绿地间接价值评价方法

绿地的间接价值就是他的生态价值，城市绿地的生态效益，是指绿地系统及其影响所及范围内，对人类有益的全部效益@例如维持碳氧平衡、吸收有毒气体、净化空气、降低噪音、滞尘降尘、杀除病菌、涵养水源、固土保土、调节气候和防灾减灾，这些价值的实现不像其他物品一样可以直接通过视觉感知和直接消费，在本文中主要指绿地释放氧气、吸收二氧化碳、氮氧化物、二氧化硫等产生的价值。拟采用数据参考2015年和2016年。采用替代成本法进行计算，其中二氧化碳使用碳税法计算其价值，将碳税率换算成固定而二氧化碳率，而通过相关文献了解到一公顷绿地吸收二氧化碳的量，从而得到其经济价值。而氧气则用工业制氧法进行计算，氮氧化物和二氧化硫的计算采用替代成本法，得到最终结果。经验证结果较为准确。

（三）城市公共绿地直接价值评价方法

城市绿地的直接服务价值表现为城市绿地为人类所提供的各种直接服务，提供一定场所、改善房地产价格、增加就业机会、优化生产生活环境、维护人们健康等科学研究对象，而绿地产生的直接价值是与经济挂钩的，所以我们建立多元回归模型，选择影响兰州市GDP的主要变量，包括固定资产投资额、就业人口、绿地价值变量和其他作用变量。通过对所得参数进行最小二乘法估计，确定参数；之后建立Y=een的函数关系，最终得到绿地产生的直接价值Y。

三、结果分析

（一）城市公共绿地面积分布

通过图像和以往文献参考，我们得到绿地2008年到2016年的具体数据。

从图中可以看到兰州市公共绿地面积其实是增加的，但增长速度较为缓慢。

同时我们可以得到各数据指数，以2008年为基准年，得到各项绿地基本状况的指数。可以更加清晰地看到兰州市公共绿地各指标变化的情况

从图表中我们可以看出，公共绿地面积呈现负增长，绿地覆盖面积增长速度先是减慢，在2011年时稳步增加。而人均绿地面积则是在2008年时达到一个顶点；随后较为稳定地波动，建成区绿化覆盖率则是呈增长态势。这说明公共绿地面积其实近八年变化不大，但绿地覆盖面积是逐年增加的，由于兰州市人口增多，人均绿地面积与2008年基本持平，甚至在2009年到2013年是减少的。所以我们选择2015年和2016年去研究兰州市绿地产生的经济价值是有一定道理的，这两年属于兰州市绿地增长上升的阶段，但效果还不明显，此时实现绿地经济效益的量化，可能会在一定程度上激励相关部门提高公共绿地的投入和对公共绿地的管理保护，使得兰州市的环境更好，更适宜人类居住。

（二）兰州市城市公共绿地间接价值结果

1.首先使用碳税法反求绿地吸收C02的价值，采用瑞典的碳税法计算绿地的固碳价值，它的碳税率大约为C150美元/t，将碳税率换算成固定C02率：C02，0.94美元/t，折合人民币为271.9358元/t，根据相关研究，一公顷绿地平均每天吸收CO，0.9t，1公顷绿地每天固定的经济价值就为244.7422元，兰州市区2016年公共绿地面积是2586.3公顷每年有效吸收C02的天数为210天，因此，兰州市公共绿地2016年的固碳价值约为13292.5 128万元.

2.释放O2的价值。根据光合作用原理，每公顷绿地年吸收C0248t，放出0236t，通过呼吸作用放出CO216t，吸收0224t，净吸收C0216t.放出0212t，所以绿地释放氧气量=绿地面积12t/（h㎡a1，兰州市区2016年公共绿地面积是2586.3公顷，所以绿地年释放氧气量为31035.6t/a，现在用工业制氧法计算绿地生产氧气的价值，公共绿地释放氧气的价值=绿地释放氧气量工业制氧成本，参考工业制氧成本400元/t，则兰州市区2016年释放氧气的价值是1241.4240万元。同理，兰州市2015年公共绿地面积是2526.9公顷，所以兰州市区2015年释放氧气的价值是1212.9120万元。

3.吸收氮氧化物的价值。根据文献，一公顷绿地一年吸收氮氧化物380kg，而汽车尾气脱氮所需的代价是治理每吨氮氧化物需要1600元，所以根据2016年绿地面积估算可以得到982.7940t，2016年兰州市排放氮氧化物982.794吨，由此可以计算，兰州市绿地吸收氮氧化物所间接产生的生态价值约为982.794*1600=157.24704万元。

4.吸收二氧化硫价值。据估算，一公顷绿地一年可以脱硫152kg，所以按照兰州市区2016年2586.3公顷面积来看，2016年兰州市区吸收二氧化硫是393.1176t，二氧化硫的的治理费用是一公顷3000元，所以产生的经济效益是393.1 176*3000=117.93528万元。下表就是绿地作用的间接价值量化后的结果。

通过下表，可以直观地看到兰州市公共绿地产生的间接价值，其中固定C02价值>释放0：价值>吸收SO：价值>吸收氮氧化物价值。

（三）兰州市城市公共绿地直接价值计算

计算兰州市公共绿地直接价值，将兰州市国内生产总值作为因变量，自变量为兰州市人均公共绿地面积、固定资产投资额、就业人口，得到2008年到2016年8年数据，建立多元回归模型得到最后的结果。通过查阅大量文献和统计年鉴，得到以下图表数据，现用三个主要变量进行计算，观察GDP变化和人均绿地面积之间的关系。选择GDP是因为绿地产生的直接价值是与经济挂钩的，所以绿地产生的价值一定会包含在GDP中，将绿地直接价值提取出来，所以选取GDP作为因变量，同时在城市发展中，绿地作为固定资产需要进行资金和人力的投入，所以选择这三个变量作为主要变量，使用matlab得到各参数，我们发现误差较小，同时我们将一部分数据预留并在模型建立后进行验证，验证结果良好，故此模型效果较好。

建立的多元回归模型InM=aLnnl+blnn2+cn2+R各参数表示的意思是：M——兰州市GDP；a——固定资产系数；

n.——兰州市固定资产投资额；b一就业人口系数；

112——兰州市区年末就业人数；c——绿地直接价值系数；

n3——兰州市区人均公共绿地面积；S

他影响因素。

通过建立多元回归模型，并且对系数运用最小二乘法进行估计，得到了各影响因素的系数，a=0.027，b=2.0143，c=-0.0098，R=-2.3667，R2=96.29%.与实际GDP进行拟合，检验发现误差极小，所以所建立的模型是可行的。得到最后结果。在参考了大量文献以及联系实际的基础上建立了绿地产生直接价值的函数：Y=e就是绿地产生的直接价值，将计算得到的c和2008年到2016年的人均公共绿地面积数值带入函数中进行计算，从而得到这八年绿地产生的直接经济价值，实现将绿地产生的直接经济价值从GDP中剥离出来的目的②。

图中十字是GDP原始数据，而折线就是通过多元回归模型计算的模拟GDP。而通过和实际GDP对比图可以看到，模型效果非常好，通过误差分析也得到误差很小，模型有效。

四、结论和讨论

1.通过上述过程，最终求得绿地直接价值和间接价值。结果表明，仅以2016年来看，兰州市公共绿地产生的间接价值，即生态价值为14809.1191万元。除了固碳释氧、吸收氮氧化物和二氧化硫以外，绿地还可以滞尘降噪、调节气温等作用，同时它还可以改善居民居住，生活环境，满足个人的身心健康需求，产生许多的附加价值。在本次项目中，仅将绿地吸收二氧化硫等气体、释放氧气等功能进行量化，同时通过建立多元回归模型的方法，也实现了绿地直接价值的量化，其中绿地的直接价值为0.9109亿元，对GDP的贡献度为0.04%。由此可见，绿地单就這两方面就产生了巨大的价值，如果在此基础上，能适当增加人均绿地面积，合理规划安排土地，可能会达到更好的效果。

2.通过观察实际GDP和模拟GDP的值，首先，可以看到绿地产生的直接价值在GDP中的贡献度偏低，可能的原因是绿地面积较小，而且分布比较零散，部分绿地所产生的价值没有统计到其中。其次，可能是因为当前兰州市绿地产生的价值还没有全部挖掘出来，还存在很大的潜力。最后，是绿地直接或间接给其他行业带来的利益没有在这个模型中体现出来，这从技术层面确实存在一定的难度。

3.这次兰州市区公共绿地产生直接和间接价值计算过程中的不足之处是没有将两种价值在一个模型中体现、计算出来，没能实现统一，GDP中不包含环境质量所产生的结果，所以没有找到一个非常合适的变量将两种价值统一起来；同时由于绿地产生的其他潜在的价值，当前无法量化，会在未来的研究工作中进一步完善。