齐鲁网·闪电新闻9月9日讯 近500个村庄污水治理一体化智慧管控，污水管网位置、运行状态数字孪生可视，污水运输车辆运行轨迹、载重量、收集池液位实时值“一屏掌控”……在青岛胶州市，农村生活污水整治工程正有序推进，“数字大脑”——“胶州市农村生活污水智慧管控平台”已投入试运行一年多，数字化管理成效显著。秀美乡村、生态宜居的智美画卷在“金胶州”大地加快绘制。

这一平台是由海纳云赋能建设。通过人工智能、数字孪生等技术赋能，“胶州市农村生活污水智慧管控平台”助力胶州市实现各收集池液位与流量、污水处理厂进出水流量、水质等业务监测集中化，污水管网位置、污水流向等态势运行可视化，根据集水池液位变化等信息对污水收集车指挥调度一体化，有效提高胶州农村污水收集治理系统的管理效率和污水处理站运营管理水平，提升农村整体环境质量，为构建水生态保护网、建设水美乡村示范带提供可复制可参考的“胶州治理模式”。

海纳云助力胶州农村污水治理“一张图、可视化”

建设农村生活污水治理“数字大脑”

实现污水收集治理过程可视化、在线化

农村生活污水治理是提升农村人居环境的关键环节。近年来，国家部委针对农业农村污染治理攻坚战，连续出台了多项政策文件和建设要求。《“十四五”推进农业农村现代化规划》要求整治提升农村人居环境，梯次推进农村生活污水治理；生态环境部亦明确目标，到2025年基本消除较大面积的农村黑臭水体……在这些政策的引领下，全国各地正积极推进美丽乡村建设，不断提升居民的生活质量和幸福感。地处黄海之滨、胶州湾畔的青岛胶州市，是上合示范区核心区所在地、主战场。近年来，胶州市以打造“秀水乡村”为目标，通过实施全域治水，切实改善城乡居民生产生活水环境。自2021年开始，计划投资24亿元，利用3年时间，将全市734个村庄的厕所污水、厨房用水、洗漱用水等农村生活污水一并进行治理，切实打通农村生活污水治理的“最后一米”。目前，胶州市已完成10个镇街，500余个村庄的生活污水治理工作；整治工程预计2024年底全部完成。

用科技建设水秀乡村、生态胶州

针对村庄点多分散，污水泵车抽运管理成本高，管网、污水处理厂等资产统筹监管难的问题，海纳云助力胶州市建设了“胶州市农村生活污水智慧管控平台”，运用“3DGIS+BIM”底座，融合人工智能、数字孪生等技术，对胶州市农村范围内集水池、污水管网、污水厂等数据全收集，实现从污水排放、收集、输送和处置等全流程管控，打造农村污水治理的“数字大脑”，让管理更智慧、更高效。

胶州市农村生活污水智慧管控平台

构建胶州污水治理“一张图”

重点区域监测、全过程控制、全方位管理

2024年9月2日早上6时许，“胶州市农村生活污水智慧管控平台”发出液位报警，显示胶莱街道东王延庄集水池水位达到警戒液位，存在污水冒溢风险。平台第一时间派单给污水收集抽运车司机，进行抽运和卸水。在较短时间内，进水池液位恢复正常，成功排除了污水外溢风险，避免了因污水溢流对环境造成的污染。

这一监测报警事件，是“胶州市农村生活污水智慧管控平台”助力提升污水处理管理效率，建设美丽乡村的一个缩影。平台由“综合概览、指挥调度、安防态势”三大模块组成，推动胶州实现污水治理范围全区域监测、全过程控制、全方位管理。

海纳云助力胶州农村污水治理数字化

其中，在综合概览模块，一屏展示胶州市全域污水收集、处理的统计分析数据，一目了然统览胶州污水管网及污水厂分布情况，1:1还原污水厂污水处理工艺，帮助管理部门精确查看从原污水流入到尾水排放的工作全流程，实现全域污水治理“一张图”。在指挥调度模块，一旦集水池液位超过阈值，平台将自动报警，相比以前人工巡检，效率和准确性大大提升；同时，平台将不同状态的污水运输车辆用不同颜色区分，助力管理者实时掌握车辆状态、运行轨迹等，形成全周期的跟踪和可视化调度。在安防态势模块，通过对集水池周边等重点区域视频监控与算法行为分析，平台及时识别和报警入侵、污水溢流、井盖损坏移动等状况，并展示巡检轨迹，提升巡检管理效率。

保障水安全、保护水生态

科技治水，提升城乡排水综合管控水平

目前，“胶州市农村生活污水智慧管控平台”共服务10个镇街，500余个村庄。自试运行一年多以来，解决集水池液位异常等隐患事件600余起，调度污水运输车辆800余次；赋能污水运输及时率提升5%，污水转运效率提升20%，处理及时率达到99%，污水治理人工成本降低15%，显著提升了胶州市乡村污水处理水平，切实改善和提高了农村的生产环境、生活环境和生活质量。

赋能胶州实现生态惠民、生态利民、生态为民

赋能胶州生活污水治理，是海纳云智慧排水场景综合能力实践落地的一个典范。作为智慧水务领域领先企业，海纳云从城市排水管控整体层面上构建了全流程、软硬一体的防控能力。面对污水收集、输运、处理难以管控，以及管道混接、错接、污水偷排等问题，建立“监测+模型+知识”数字赋能创新模式，基于星海数字平台，打造源——网——站——厂——河全流程运行管控系统，实现排水系统的精细调度管理和整体运转平衡，支撑“雨污合流管网清零、黑臭水体清零、污水处理提标改造”工作科学推进。

海纳云智慧排水综合管控方案

目前，海纳云智慧排水综合能力已在青岛、济南、合肥、重庆、鹤壁等城市落地多个项目，为更多城市实现科技治水、数字强水贡献力量。

用科技筑牢水域生态安全防线。展望未来，海纳云将继续利用其在水务治理领域的技术专长和解决方案优势，创建更多示范项目，加速推动绿色发展模式和城乡治理方式的转型，以实现水网在经济效益、社会效益、生态效益和安全效益上的全面优化。

生态环境承载力 【绿色公路】 公路资源环境承载力研究综述

2022，18(3).doi: 10. 3969/j. issn. 1673 - 6478. 2022. 03. 015

作者简介

姚诗汝中国计量大学

张丽娟浙江省交通运输科学研究院

温丽雅中国计量大学

董文杰中国计量大学

曹更永浙江省交通运输科学研究院

浙江省交通运输厅科技计划项目（）

摘要：现有资源环境承载力研究存在理论体系不完整，评价方法有效性难以保证，缺少针对复合系统的综合承载力评价等问题。本文通过系统梳理公路资源环境承载力的起源、研究进展与评价方法，从基础理论、评价体系、科技驱动和实际应用四个方面提出发展建议。为后续资源环境承载力评价成为研究可持续发展和评价生态问题的有效方式提供理论保障，为促进我国经济、社会、生态文明发展建设进程提供有力支撑。

关键词：资源环境承载力；概念辨析；理论体系；公路；指标体系

0 引言

近年来，中国经济发展迅速，人口持续增长，人们对资源的过度开发导致生态环境保护与经济发展之间的矛盾日益严峻[1]。为应对生态环境现状，我国的经济发展逐渐转向高质量发展，人们开始将可持续发展作为开展生产活动的方向[2]。党的十八大将生态文明建设纳入“五位一体”总体布局。十九大报告提出：中国特色社会主义进入新时代，我国社会主要矛盾已经转化为人民日益增长的美好生活需要同不平衡不充分的发展之间的矛盾，要求在创造更多物质财富和精神财富的同时，提供更多优质生态产品以满足优美生态环境需要。十九届五中全会规划二〇三五年生态环境根本好转，美丽中国建设目标基本实现。同时我国也明确建设交通强国的宏伟目标，努力实现由交通大国向交通强国的转变。交通建设与沿线生态环境息息相关、相辅相成，是美丽中国建设不可或缺的组成部分，更是可持续发展中重要的一环。

交通运输是国民经济的命脉，公路是其中的重要环节，加强公路建设对于增强综合国力，推动经济社会发展，提高人民生活水平具有重要意义[3]。《国家公路网规划（2013—2030 年）》中提出：预计2030 年，全社会公路客运量、货运量是当前的2.7、2.2 倍，旅客、货物周转量将达到现在的3.2、2.4倍，主要公路的平均日流通量将超过10 万辆，达到目前的4 倍以上。作为国家基础运输主骨架和与人民群众联系最紧密的交通运输方式，公路的绿色发展与交通强国目标实现密切相关。在公路快速发展的同时，公路资源环境承载力问题日益严重，资源的局限、环境的恶化与公路建设需求之间的矛盾不断扩大[4-5]。目前国内外对资源环境承载力的重点多在单要素承载力研究上，把公路资源环境承载力作为一种限制性条件在城市交通规划中应用的实例较少[6]。文章从资源环境承载力角度出发，分析国内外目前研究现状，明确资源环境承载力概念、总结评价方法，提出现有研究存在的不足和改进建议。对系统了解资源环境承载力现状，深入贯彻可持续发展理念，协调生态文明建设，促进国家经济持续健康发展，实现公路规划与生态建设和谐发展具有深远意义。

1资源环境承载力基础理论

1.1 资源环境承载力概念

1921 年人类生态学家帕克和伯克斯首次讨论了承载力的概念，即在特定的空间、养分、阳光等环境条件下，某种个体存在数量所能达到的最高极限[7]。在承载力研究基础上，学者们开始将研究方向转向资源承载力和环境承载力。1985 年联合国教科文组织提出了资源承载力概念，定义为在一段时期内，利用该区域的自然资源和智力、技术资源等，在符合物质生活水平条件下能够持续供养人口的能力。1991 年北京大学提出了国内较为严格的环境承载力概念，定义为在一定时期，生态环境在不突破生态系统弹性阈值的基础上能承受人类社会、经济活动作用的能力[8]。资源环境承载力是综合资源承载力和环境承载力的概念，交通领域的资源环境承载力定义为在一定的时空下，生态系统维持在能自我恢复的范围内，交通系统能够发展的最大规模。

1.2 资源环境承载力研究进展

18 世纪马尔萨斯发布的《人口论》中提出资源限制人口理论，成为承载力的雏形[9]。20 世纪70 年代，国外开始研究土地人口承载力。1972 年，罗马俱乐部发表《增长的极限》，提出人口迅速增长会带来的各类资源限制和环境污染问题[10]。1995 年，Arrow 发表《经济增长、承载力和环境》，文中讨论了经济活动与环境承载能力的关系，使得环境承载力被广泛关注[11]。2012 年，发表的论文中提到，可供人类使用的各种资源在未来十年将会达到“生态边界”[12]。目前国外关于单要素资源环境承载力已有研究，B WIDOD 等人[13] 在可持续发展的基础上对日惹市区（YUA）土地资源和水资源的环境承载力进行研究。NAIMI[14] 通过分析阿尔及利亚首都阿尔及尔的水资源供需平衡，评估该地水资源承载力。

20 世纪80 年代起，我国开始关注水土资源承载力的研究。随着人口、社会、经济的发展，国内开展了地质环境、大气环境、旅游环境承载力的研究。在有一定的研究基础后，学者们发现将某一单要素承载力置于完整的生态系统中，当单要素承载力达到极限时，系统的整体承载力不一定达到最优[4]，因此学者们开始着眼资源环境综合承载力。刘育博[15]以河北省秦皇岛市卢龙县作为研究对象，建立涵盖自然条件、自然资源、生态环境和社会经济四个层次的县级资源环境承载力评价指标体系，对卢龙县资源环境承载力进行评价与分析。王艳云[16] 构建资源环境承载力集成评价模型，对浙江省湖州市长兴县资源环境承载力进行评估。

国内外对资源环境承载力的研究，大致经历了“土地人口承载力—资源承载力—环境承载力—资源环境承载力”的过程，是由单要素的承载力评价到综合性承载力评估的演进过程。综合看来，目前资源环境承载力主要还是集中在单要素的承载力研究，对资源、环境结合考虑的综合性研究还较少，研究实例也较少。

1.3公路交通资源环境承载力研究进展

20 世纪50 年代国外开始对交通领域资源环境承载力进行研究，一些发达国家如美国、德国，它们的公路建设起步早，所以有关公路建设的法律法规发展得也较为完善。美国、澳大利亚、瑞典对公路规划、建设、保养、运营的全过程提出了生态保护的要求和措施[17-19]。国外多将研究着眼于公路网容量和公路建设与环境之间的影响等问题。和 [20] 以欧洲国家和美国为研究对象，讨论了交通发展与土地利用格局之间的关系，他们认为城市土地建设达到一定密度后会促进轨道交通的发展。Handy S[21] 从交通与土地承载力之间的联系着手，讨论了公路建设对环境的影响，并且提出有效利用土地对于城市交通发展具有重大意义。[22] 对敏感区域公路建设进行研究，发现公路建设环保措施对环境的潜在效益。国外在将公路交通环境承载力作为一种现实的约束条件，应用到城市交通规划中去的研究较少。

国内关于公路交通环境承载力的研究最早是由北京交通大学的卫振林等人[23] 提出的。目前国内对公路交通环境承载力的研究并不多，主要是集中于城市交通规划理论方面，从资源环境承载力角度进行公路规划建设的研究缺少应用实例。研究大部分仅针对单要素的承载力评价展开，并且集中在土地资源环境承载力。孙茜[24] 通过对我国公路交通用地情况进行调查，研究了我国公路交通土地资源承载力，并且构造了公路交通网络优化模型与算法。杨秀英[4] 构建指标体系，评价区域公路土地资源承载力，通过构建模型和计算得到了最终的公路铁路综合线网调整方案。乔心格[25] 从节约资源、低碳减排、环保、生态等方面构建了绿色公路评价指标体系。

由于资源环境承载力的理论体系尚不完善，评价方法准确性难以保证，目前较少有针对资源、环境等复合系统开展的综合承载力评价。

2公路资源环境承载力评价方法

通过对资源环境承载力的深入研究，学者们使用多种方法、模型，计算、分析和评价区域资源环境承载力，评价方法趋于多样化和系统化。评价方法经历了从定性到定量，从单一到综合，从静态到动态的过程。可分为指标因子权重法、供需平衡法、系统模型法和环境容量法四大类评价方法[6，26-28]。

指标因子权重法通过选取反映区域复合系统特征以及自然系统与人类社会经济系统相互作用的关键指标，建立模拟区域复合系统层次结构的指标体系，来反映区域承载状况。包括模糊评价法、层次分析法、主成分分析法、矢量模法和状态空间法。供需平衡法利用承载主体与承载对象之间的差值来评估区域承载状况，包括能值分析法、生态足迹法和差量对比法。系统模型法通过分析系统运行机制，构建要素间的耦合关系，建立模型模拟复杂多变的区域复合系统，对研究对象未来的变化进行预测和评估。环境容量法以区域环境系统的纳污能力来体现区域资源环境承载力。各评价方法的优劣势见表1。

表1 评价方法优劣势比较

Tab.1 of and of

3公路资源环境承载力研究展望

3.1公路交通资源环境承载力研究存在问题

随着学者们对公路资源环境承载力的不断探讨，理论体系已相较之前有所完善，但是生态系统存在复杂的交互作用，而且环境、生态等自然要素和经济、社会等人文要素对评估存在影响，研究仍面临着严峻的挑战，目前资源环境承载力研究存在以下不足：

一是缺乏完整的理论体系。国内外关于资源环境承载力的综合性研究较少，且研究方法仍需创新。资源环境承载力属于多学科综合领域，包括经济、生态、社会，当前研究局限于生态领域，对经济-社会- 生态的耦合作用缺乏深入研究。对于公路资源环境承载力的研究多集中于单要素承载力，但是单要素承载力具有独立性，生态文明导向下的评价注重资源环境多要素的整体评价[38-39]。

二是缺少一套资源环境承载力综合评价标准体系。不同评价方法适用情况不同，对于同一区域不同评价方法会导致结果差异显著。单一的评价方法具有一定的局限性，对公路规划建设区域进行评价时缺乏综合评价模型，在评估过程中的指标选取缺乏定量依据，缺少考虑社会发展和科技进步对评价的影响，难以保证评价结果的客观性。

三是理论研究与实践脱节。公路承载能力是动态的，受到多种因素的影响。公路系统是复杂和开放的，它与外部世界紧密相连[40]。研究中对区域系统的开放性特征缺乏考虑，由于区域人口、经济规模的动态性特征，单一的、静态的资源环境承载力评价已无法满足国土资源与空间精细化管理的发展需求。难以实现对区域公路规划和社会经济发展的指导作用。

3.2公路交通资源环境承载力研究建议

本文基于对公路资源环境承载力系统内部理论的探讨，分析社会经济和生态环境两个系统之间的运行规律，针对上述不足，对公路资源环境承载力未来的研究提供如下建议：

一是完善公路资源环境承载力理论体系。加强对公路资源环境承载力概念和内涵的探讨，继续丰富公路资源环境承载力的定义、特征、构成要素、机理与演进机制等基础理论内容。研究中需借鉴生态学、地理学、资源科学与环境科学等多门学科，建立完整的的理论体系。在资源环境承载力研究过程中需要考虑其空间尺度，构建多层次、多结构的理论体系，为后续研究提供理论保障。

二是建立综合评价标准体系。考虑自然、经济、社会等多种要素，综合多领域、多视角、多区域，建立有针对性、科学合理的评价体系。评价过程中需要充分考虑复杂系统内部各要素之间的相互作用，对评价过程中相关计算方法进行完善。深入动态模拟研究，监测资源环境承载力随着时间和空间而发生的改变，对于生态治理具有重要意义。

三是加强基础研究与实践应用的联系。结合使用定性与定量评价，综合使用各类评价方法，更加全面地对区域进行评价。进行资源环境承载力评价时应当因地制宜，统筹各类资源，协调各个区域。需要深入研究各种模型的适用性，提高对同一区域不同模型评价结果的差异性。使得资源环境承载力评价能够结合时代的发展而加以优化。四是注重科技驱动因素。充分发挥GIS、RS 等先进技术的作用，加强公路资源环境承载力研究的标准化、数字化与系统化，以满足实用化、业务化的国家需求。提高环境污染治理能力和动态监控能力，对建设公路建立动态监测平台，实时监控、分析区域内与区域间的资源环境状况。

4结语

资源环境承载力从单要素的评价到综合性的评估，从对资源环境的定量分析到定性分析，呈现出生态文明演进过程和可持续的发展理念。目前资源环境承载力已成为生态文明建设中的重要组成部分，是建设美丽中国和发展交通强国的理论基础，因此在发展过程中更需要充分结合国家方针政策，指导区域公路建设规划。但是，现有资源环境承载力研究还有很多不足，中国公路资源环境承载力的研究多基于传统的方法，研究创新较少，研究过程中忽略了许多重要影响因素，例如科技驱动、社会发展对研究的影响。资源环境承载力研究框架体系不完整，缺乏系统指标体系，理论研究与实际应用脱节，缺少对经济、社会、生态发展的全面考虑等。因此，需要继续深入研究公路资源环境承载力，理解关键概念，完善理论体系，形成系统的评价标准体系，提高对未来态势的预判。加强基础研究与实践应用的联系，结合时代发展，充分发挥先进技术的作用。编制基于资源环境承载力的区域公路规划，合理统筹国土资源，优化公路开发布局结构，缓解资源紧缺、恢复生态稳定，使得生态文明与公路建设共同发展。

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引用格式：

姚诗汝，张丽娟，温丽雅，等. 公路资源环境承载力研究综述[J]. 交通节能与环保，2022，18（3）：61-65.