区域生态环境评价的灰色关联投影模型

区域生态环境评价是实现全面环境管理，协调区域经济发展与生态环境保护．实现区域可持续发展的重要手段。由于评价所涉及的地域复杂性和因素多样性，许多评价方法和体系都处于不断探索和发展之中。区域生态环境系统是一个灰色系统，包括了自然、经济和社会等方面具有信息不确知性和不完全性的因素。基于灰色系统理论和矢量投影原理，建立了区域生态环境评价的灰色关联投影模型。该模型将评价样本及各级质量标准视为矢量．分别向同一矢量(理想样本)进行投影。根据投影值的大小，确定样本所属的生态环境质量级别及样本间的优劣排序。以巢湖流域为个案，在建立生态环境评价指标体系和标准的基础上，运用所建模型对其生态环境质量现状进行了评价，结果与实际情况相吻合。即巢湖流域总体以及分区合肥市、六安市的生态环境质量为4级，分区巢湖市为5级。研究表明，灰色关联投影模型对于多指标的区域生态环境质量评价是科学的、有效的，具有一定的推广和实用价值。     

区域水资源可持续利用评价的FAHP-PP模型

正确评价区域水资源可持续利用，对区域社会、经济的可持续发展以及生态环境的良性循环都具有重要意义，而区域水资源可持续利用指标体系及评价方法研究是水资源可持续利用研究的基础。借鉴现有评价指标体系的优点，并充分考虑现有评价指标体系所忽略的某些环境因素对水资源可持续利用的影响，针对区域社会-经济-环境复合系统的特点，提出了由区域水资源条件、水资源开发利用程度、区域水资源与社会协调程度、区域水资源与环境协调程度4个子系统及评价指标组成的区域水资源可持续利用评价指标体系。根据水资源系统的随机性、模糊性等特性以及系统评价的公正、客观要求，为规避评价方法的主观性与客观性影响，分别应用主观性较强的模糊层次分析法（FAHP）与客观性较强的投影寻踪模型（PP）对区域水资源可持续利用水平进行评价，并将两种方法的评价结果进行加权求和以实现优势互补，以此建立了区域水资源评价的一种新模型（FAHP PP），然后通过以上海市1998～2007年水资源可持续利用情况为例对该评价指标体系的合理性及方法的有效性进行了说明.     

区域水资源可持续利用评价的FAHP-PP模型

正确评价区域水资源可持续利用，对区域社会、经济的可持续发展以及生态环境的良性循环都具有重要意义，而区域水资源可持续利用指标体系及评价方法研究是水资源可持续利用研究的基础。借鉴现有评价指标体系的优点，并充分考虑现有评价指标体系所忽略的某些环境因素对水资源可持续利用的影响，针对区域社会-经济-环境复合系统的特点，提出了由区域水资源条件、水资源开发利用程度、区域水资源与社会协调程度、区域水资源与环境协调程度4个子系统及评价指标组成的区域水资源可持续利用评价指标体系。根据水资源系统的随机性、模糊性等特性以及系统评价的公正、客观要求，为规避评价方法的主观性与客观性影响，分别应用主观性较强的模糊层次分析法（FAHP）与客观性较强的投影寻踪模型（PP）对区域水资源可持续利用水平进行评价，并将两种方法的评价结果进行加权求和以实现优势互补，以此建立了区域水资源评价的一种新模型（FAHP PP），然后通过以上海市1998～2007年水资源可持续利用情况为例对该评价指标体系的合理性及方法的有效性进行了说明.     

巢湖流域农业循环经济发展的综合评价

基于循环经济的3R原则,建立了巢湖流域农业循环经济发展评价的指标体系,采用熵权法确定指标权重,对1990-2004年全流域农业循环经济发展进行了描述性和综合性评价。评价结果表明,巢湖流域农业循环经济发展程度在逐步提高,并且具有明显的阶段性;经济与社会发展指标成为主要障碍因素,但资源循环利用和资源减量投入的限制作用越来越大。结合评价结果,提出了促进巢湖流域循环经济发展的政策建议。     

基于熵权的模糊物元模型在水资源可持续利用评价中的应用

针对水资源可持续利用评价中存在的不相容性和模糊性问题,将物元分析理论与模糊集理论相结合,构建复合模糊物元,并应用加权欧式距离作综合评价,对各样本做优劣排序,并划分类别。在计算各评价指标的权重时,引入熵值理论,运用信息熵反映的样本数据的效用值确定权重,避免了权重分配中的人为干扰。结合实例应用,并与其他方法的评价结果作比较,验证了该模型的可靠性。分析表明,物元分析与模糊集理论的有效结合,能将多指标评价中的不相容矛盾转换成相容关系,且有效地避免了由于模糊性导致的信息丢失;熵值法确定的权重较好地反映了样本信息的有序度,充分利用实测数据客观地对评价指标进行赋权。结果表明,基于熵权的模糊物元模型应用于水资源可持续利用评价是合理、客观、可行的。     

黄河流域水资源可再生能力评价的云模型

对流域水资源可再生能力进行科学评判,针对评价中存在随机性及模糊性的特征,建立起基于云理论的流域水资源可再生能力综合评价模型。综合考虑水资源条件、社会经济条件及用水条件等11个指标建立水资源可再生能力评价指标体系,利用二元模糊对比法确定各个指标权重,借助云模型定量描述单指标条件下待评价区域水资源可再生能力的等级,并通过模糊变换,确定综合评判等级。云模型将不确定性概念的模糊性和随机性有机地结合在一起,用隶属函数描述评价等级的模糊性,并利用超熵概念考虑隶属度本身存在的随机性,更符合实际评判的情况。应用该模型对黄河流域9个行政分区的水资源可再生能力进行了综合评价,研究表明黄河流域的水资源可再生能力总体上较弱,其中宁夏和内蒙古最弱,其主要原因在于水资源总量短缺且水资源效率低,急需采取相关措施节流开源、提高产业用水效率,特别是需要进一步实施节水灌溉措施,降低农业灌溉定额,从而提高区域的水资源可再生能力。     

基于情景分析的区域洪涝灾害风险评价——以巢湖流域为例

洪涝灾害是制约区域粮食安全和社会可持续发展的主要因子之一。在风险识别的基础上,从致灾因子、孕灾环境、承灾体等方面选取评价指标,建立评价指标体系。运用层次分析法确定指标权重,通过情景分析技术从降水、土地利用、人口、GDP等方面构建复合情景;应用GIS空间分析技术构建洪涝灾害风险评价模型,对巢湖流域洪涝灾害风险进行评价。研究结果表明:2020年巢湖流域洪涝灾害危险性由东南部向西北部减小;合肥市区的洪涝灾害易损性最大,和县的易损性最小。巢湖流域东南部洪涝灾害风险最大,西南部的大别山区风险较小,随着重现期的增大,流域的洪涝灾害风险也逐渐增大。模拟灾害发生的情景,并分析不同情景下的洪涝灾害风险,更能体现洪涝灾害的不确定性和变化性,为流域防洪战略决策研究提供科学依据。     

基于PSFR模型的东江湖流域生态安全评价

基于PSFR(压力-状态-功能-响应)框架模型,从社会经济影响、水生态健康、生态服务功能、水环境与水资源调控管理4个方面,选择15个大项,46个小项建立了东江湖流域生态安全评价指标体系。在专家打分和层次分析法的基础上确定指标权重,并采用加权叠加、分类分级的方法定量化地评价了东江湖流域生态安全指数。研究结果表明,东江湖流域生态安全指数为79,处于安全水平,但还未达到很安全的理想程度。影响东江湖流域生态安全的劣势因子主要是水环境与水资源调控管理和社会经济影响因素,包括污染治理、水利工程、矿产开采、流域污染负荷等。完善流域环境基础设施建设,建立流域环境治理和监管体系,是提高流域生态安全,实现东江湖流域可持续发展的重要途径。     

基于最严格水资源管理制度的初始水权分配研究

实行最严格水资源管理制度是2011年中央一号文件明确要求的内容。在分析最严格水资源管理初始水权分配内涵的基础上,首次以水资源管理“三条红线”为准则,构建了包含目标层、准则层、指标层及方案层4个层次结构的初始水权分配指标体系,建立了最严格水资源管理初始水权分配的投影寻踪模型,并采用量子遗传算法优化投影指标函数,以模型计算出的最佳投影值作为初始水权分配的分水比例。最后,以南水北调东线一期工程为例,将本文所建立的模型用来分配该工程净增加供水量的初始调水量。结果表明:该指标体系和模型具有一定的可操作性及有效性。     

县域主体功能分区研究 ——以江苏宜兴市为例

主体功能区划是协调我国当前经济快速发展与资源环境保护问题的有效途径之一。以位于经济快速发展的长江三角洲江苏宜兴市为例，在建立宜兴市主体功能分区评价指标体系的基础上，采用主成分分析法确定各评价因子权重，运用灰色关联投影模型分别计算资源环境约束、现有开发强度、未来发展潜力3个投影值并划分高、中、低3个等级；根据各镇资源环境 开发强度 发展潜力组合类型，利用三维魔方图分类法进行主体功能区划，将宜兴市划分为优化整合区、重点拓展区、适度发展区、农林优先区、生态保护区5个主体功能区，分区结果更加突出主体功能区从开发型到保护型逐步过渡的“主体功能”特性。此外，通过灰色关联投影模型计算出的评价样本投影值用模的大小和评价样本与理想样本间的夹角余弦的乘积表示，使得评价结果更为全面、准确     

黄淮海地区水土资源粮食安全价值核算

水土资源是粮食生产和粮食安全的基础.水土资源粮食安全价值核算对于促进水土资源可持续利用,平衡地区粮食生产任务促进粮食安全具有积极意义.目前国内尚未有关于水土资源粮食安全价值系统的核算方法.本文根据虚拟水和虚拟土理论,综合考虑自然、经济和社会因素对粮食安全的影响,构建了粮食生产中的水土资源粮食安全价值核算方法体系,并以黄淮海地区为例进行了实证分析.结果表明:水土资源的粮食安全价值真实存在且可以量化,黄淮海地区各省市水土资源的粮食安全价值存在差异,河北、江苏、安徽、山东和河南省的水土资源粮食安全价值总量远远高于北京和天津,并提出了建立粮食安全补贴完善粮食安全价值实现途径的政策建议.     

长株潭城市群土地生态安全动态评价研究

土地资源是人类赖以生存的资本，由于土地资源的生态安全问题日益被重视，土地资源生态安全评价研究已成为当前土地资源可持续利用研究的前沿课题。以长株潭城市群为例，探讨土地生态安全评价方法，针对长株潭城市群土地资源特点从经济、社会、生态环境3个方面构建区域土地生态安全评价指标体系，鉴于土地生态安全评价的模糊性、不确定性和土地生态安全动态性,将熵值理论与模糊数学理论相结合的土地生态安全动态评价模型进行了实证研究。研究结果表明1999～2007年长株潭城市群的土地生态安全呈现逐渐恶化趋势，目前已经处于不安全等级；同时存在水土协调度、受灾面积成灾率、人口增长率、第三产业占GDP比重、万元GDP能耗等不安全因素，威胁着土地生态安全。     

基于加权叠加模型的高原湖泊流域重要生态用地识别——以星云湖流域为例

生态用地在维持区域生态平衡和保障区域生态安全具有重要意义。以云南星云湖流域为研究区,运用层次分析法和GIS技术,从水土保持、地质灾害规避与防护、生物多样性保护和水资源安全4个方面,构建了流域重要生态用地识别指标及其识别方法,并识别出流域重要生态用地空间分布。结果表明:(1)加权叠加模型更适用于高原湖泊流域重要生态用地识别;(2)根据生态用地重要性分为核心型、辅助型、过渡型和非重要生态用地,面积分别为75.98 km~2、105.05 km~2、89.47 km~2和65.11 km~2,分别占流域生态用地总面积的22.64%、31.30%、26.66%和19.40%。识别结果能较好地反映重要生态用地维护流域的生态安全。以星云湖流域作为高原湖泊流域的典型,为高原湖泊生态保护提供科学方向,以期协调流域经济发展与生态保护的矛盾,促进可持续发展。     

虚拟水贸易的可计算非线性动态投入产出分析模型

虚拟水是水资源需求管理的创新领域。投入产出法是研究虚拟水的重要方法,但既有研究多以线性静态投入产出模型为主,存在较强的比例性假设,在解释现实经济活动中的虚拟水贸易时存在一定缺陷和不足。为更加贴近现实状况,本文利用可计算一般均衡(CGE)思想,设计了一种新的虚拟水测算思路,对传统的线性静态投入产出模型进行了非线性和动态化的拓展,旨在对区域经济系统中的虚拟水贸易进行更加科学合理的计算和考察。首先,参照国家统计机构常用的42产业部门划分方式,根据一般均衡理论,围绕区域经济系统的生产模块、价格模块和供需平衡模块三个部分,定义有关变量和参数,对区域经济系统非线性动态投入产出模型进行了详细的方程列写。在此基础上,将虚拟水流动的因素与一般形式的非线性动态投入产出模型进行嵌套,采用"母表"(价值型流量表)和"子表"(水资源流量表)相结合的形式,给出了一种全新的区域水资源投入产出表的设计思路与编制方法,将可计算非线性动态产出模型从一般形式扩展至水资源领域,构建了区域经济系统中虚拟水贸易的可计算非线性动态投入产出分析框架。分析同时指出,通过对该模型进行求解,可以推导和计算平衡增长路径和最优增长路径下的区域经济系统产出结构和用水结构,并可结合虚拟水贸易对区域经济的作用机理,分析最优增长路径下实施虚拟水贸易对区域经济增长的贡献。     

区域生态安全评价的BP神经网络方法

生态安全评价是建立生态安全预警系统及进行环境管理的基础。为确立有效的区域生态安全评价方法,基于压力－状态－响应概念模型,构建了区域生态安全评价指标体系和评价标准;采用BP神经网络的途径,对安徽省17个地级市的生态安全评价问题进行了研究。结果表明：宣城、池州、黄山为Ⅱ级,亳州、宿州、阜阳、滁州、六安、巢湖、安庆为Ⅲ级,合肥、淮北、蚌埠为IV级,淮南、马鞍山、芜湖、铜陵为Ⅴ级。区域生态安全的BP神经网络评价方法涵义明确,计算过程简单,能区分生态安全的等级,可以应用于具有评价标准的其它生态系统综合评价。     

湿地：可持续的水空间

地球水资源危机问题日益严重,直接影响自然与经济社会可持续发展和地区安全。认识基于水资源可再生能力的水空间问题，保护湿地与流域合理配置湿地，是维持陆地健康水循环的基础。湿地是可持续的水调节空间，其调节功能的不可替代性是不容忽视的。人类活动导致大量湿地丧失，维持水资源再生能力的湿地水空间明显减少，区域（流域）水资源的自然调节功能急剧下降，区域（流域）水灾害风险显著增加。就流域水安全保证而言，其合理的湿地配置是解决这一问题的重要根基之一     

Climate and conflicts: the security risks of global warming

Since the publication of the fourth assessment report of the Intergovernmental Panel on Climate Change in 2007, the securitization of global warming has reached a new level. Numerous public statements and a growing research literature have discussed the potential security risks and conflicts associated with climate change. This article provides an overview of this debate and introduces an assessment framework of climate stress, human security and societal impacts. Key fields of conflict will be addressed, including water stress, land use and food security, natural disasters and environmental migration. A few regional hot spots of climate security will be discussed, such as land-use conflicts in Northern Africa; floods, sea-level rise and human security in Southern Asia; glacier melting and water insecurity in Central Asia and Latin America; water conflicts in the Middle East; climate security in the Mediterranean; and the potential impact on rich countries. Finally, concepts and strategies will be considered to minimize the security risks and move from conflict to cooperation in climate policy.     

基于省际间粮食贸易的虚拟水综合效益分析

虚拟水概念丰富水资源的形态与内涵，其价值不仅表现在人口-粮食-贸易为纽带的虚拟水贸易上,还表现在其社会属性上。基于虚拟水的双重价值，结合全国粮食各地产消平衡数据,构建线性优化模型,估算我国粮食省际间贸易的虚拟水流动格局，从资源、经济、环境3方面出发分析虚拟水流动引发的综合效益。结果发现：我国粮食省际间贸易的虚拟水流动格局表现为北水南运的特点，同实体水的南水北调形成互补，水资源南北互通；资源效益而言，我国省际间粮食贸易的虚拟水流动格局在全国范围内共节约了152.96亿m3的水资源，占总的虚拟水流动量的15.79%，表面的水资源节约现象背后隐藏着缺水区输水给丰水区的反常现象以及广大富水地区水资源利用效率低下的严重问题；经济效益总体上是增加的，工业增加值为6.77万亿元。经济效益增加分布较为集中，经济效益减损分布较为分散，效益减损需要构建地区补偿机制；环境效益结果不佳，农作物绿水占用指数高的地区在透支当地农业生态绿水情况下大量输出虚拟水，将会对其陆地自然生态系统造成严重威胁并制约当地社会经济发展。根据结果得出政策启示，为水资源管理、区域发展及生态安全提供新思考：引入实体水与虚拟水结合的水资源管理方式；构建协调区域发展的虚拟水补偿机制；维持绿水与蓝水结构平衡的生态安全。 关键词： 省际间粮食贸易；虚拟水流动；资源效益；经济效益；环境效益     

基于事故树的三峡库区水体污染公共安全事件诱因分析

三峡库区蓄水后对长江水体自净能力的极大削弱，沿江聚集的各类生产、生活活动对长江水质的多渠道污染极易引发库区各类水体污染公共安全事件。结合对库区水体污染公共安全事件多维度诱发因素的调研结果，运用事故树的分析方法对三峡库区水体污染公共安全事件的逐级诱发过程进行分析。研究表明：存在13条诱发库区水体污染公共安全事件的路径以及3条防治水体污染公共安全事件的路径；在不考虑诱因发生概率的情况下，排污因素是诱发库区水体污染公共安全事件最重要、最根本的因素，促成库区水体自净能力下降的回水区变长，水流紊动减弱和水位抬升三方面因素是次重要的诱发因素。只有对不同的诱因施行不同的监测和控制策略，才能对库区水体污染公共安全事件开展有效预警、预控.     

基于共同前沿SBM模型的农业用水效率测度及改善潜力

为了实现农业水资源可持续利用和保障国家粮食安全，地区必须提高农业用水效率。基于共同前沿下的非期望产出SBM模型，对中国31个省市1998~2015年农业用水效率进行了测算，在综合考虑各地农业资源承载力、环境容量、生态类型和发展基础等因素的基础上，将中国各地区进行分组，分别考虑了各组区域下农业用水效率的差异性、变动趋势以及改善潜力。结果表明：共同前沿下，各组农业用水效率值从高到低排列依次为保护发展区、优先发展区和适度发展区，其多年均值分别为0.623，0.568和0.432。这表明，如果采用潜在的最优生产技术，三大区域将分别平均有37.7%、43.2%和56.8%的效率提升空间，改善潜力巨大。管理无效和技术无效是导致地区农业用水效率损失的两大来源，优先发展区效率损失主要是由管理无效造成，完善管理制度和提高管理运营水平是促进农业用水效率改善的重要策略，保护发展区和适度发展区效率损失的原因则具有多样性，管理无效和技术无效二者皆有，因此需要结合技术和管理双角度来设计效率改善策略。