灰关联分析在城市生态安全评价中的应用

城市生态安全评价是实现城市环境管理、协调城市经济发展与生态环境保护,实现城市可持续发展的重要手段.城市生态系统是一个灰色系统,受自然、环境和社会经济等各方面因素影响.基于灰关联原理,运用层次分析法建立城市生态安全评价体系并确定各影响因素的权重; 结合动态趋势分析法,对郑州市2000-2004年的城市生态安全状况作了评价.结果表明,2000-2004年郑州市城市评价指标与理想状态指标的灰色关联度依次为0.635 3、0.654 7、0.642 3、0.656 0、0.677 1.依据与关联度对应的城市安全等级划分标准,郑州市的安全等级为差.从动态趋势分析,郑州市的城市生态系统相对稳定,为可改善的不安全状态.     

基于熵理论的城市生态调控初探

由于城市问题开益复杂化、全局化,城市生态调控作为解决城市问题的重要手段,其研究的对象和方法应当随之发展变化.阐述了将基于降低熵增的理论应用到城市生态调控的方法,并提出了相应的理论框架和实践方法.熵作为表征系统无序性的重要热力学概念,在城市这一典型的耗散系统的调控中有良好的应用前景.将熵理论引入城市生态调控体系,定义了城市生态系统熵,分析其影响因素,并提出了相应的定量方法.此外,充分考虑基于物流能流分析的熵理论在城市生态调控中应用的关键机制,探讨了通过降低城市生态系统熵从而增加系统有序度、维护系统健康的生态调控理论和方法,构建了相应的理论框架和方法体系,为解决城市复合环境问题提供了新的调控方法和思路.     

城市生态系统承载机制定量研究--以长江三角洲为例

城市生态系统是自然-社会-经济复合生态系统,探讨其内部各要素的相互作用机制对于实施可持续发展战略、建设生态城市具有理论指导意义.本文尝试将自然生态系统承载力理论扩展到城市生态系统,以分析其内部诸要素间的相互作用机制,提出了城市生态系统承载机制的水桶模型.采用层次分析法构建了城市生态系统承载机制定量评估模型,并以长江三角洲具有代表性的八城市为操作对象进行了研究.案例结果表明,长三角八城市的综合承载指数排序由大到小依次为: 无锡、南京、杭州、上海、常州、宁波、苏州、扬州.     

多参数澴东湖多边形生态安全状态判别研究

基于对澴东湖流域水文、生态环境的长期调查和多边形生态安全状态判别方法,选取社会经济与生态环境的6个层面22个影响因子,构建了澴东湖多边形指数生态安全判别体系,进行了非模糊数矩阵和多边形指数生态安全计算分析与判别.结果表明,多边形指数在0.422 0～0.439 6,澴东湖A的生态系统处于临界安全状态.同时,多边形指数生态安全判别方法可以较好地描述澴东湖A的生态安全状态.     

生态城市特征性指标的辨析及其应用

生态城市是依据生态学原理提出的一类社会、经济、自然协调发展的城市.基于生态城市内涵建立的城市特征性指标对城市特征性要素的量化和评价,是将生态城市个性这一主观观念变为可操作性目标的主要途径.基于城市复合生态系统理论和生态城市"健康、安全和发展"内涵,探讨了生态城市特征性指标的辨析方法.以厦门为例构建了厦门生态城市特征性指标体系.评价结果揭示了厦门城市特有的生态环境和资源的总体状态为亚健康状态(0.69)、比较脆弱的中警状态(0.39)和一般持续的发展状态(0.63).与现实的分析调研结果相符.这表明生态城市特征性指标有助于研究者辨识和评价城市生态系统的特定复合特征,更有针对性地明确城市生态规划和建设的重点行动领域,从而为城市实施可持续发展战略提供决策依据.     

城市湿地生态系统服务功能评估研究进展

在回顾生态系统服务功能概念,总结城市湿地生态系统服务功能分类的基础上,着重评述了城市湿地生态系统服务功能最常用的评估方法——市场价值法、旅行费用法、恢复和防护费用法、影子工程法、碳税法、造林成本法、条件价值法、成果参数法,分析了各方法的适用范围与优缺点,并简要介绍了其他几种评估方法.比较了不同城市湿地的生态系统服务功能评估结果,最后提出了城市湿地生态系统服务功能评估的现有问题及发展趋势.     

武夷山风景名胜区生态系统服务价值评价

参照Costanza等对全球生态系统服务价值的测算方法,初步估算了武夷山风景名胜区的生态服务价值.研究结果表明,该区生态系统服务总价值为12.59×106 USD·a-1,其中生态效益占79.67%.这反映出该区生态系统具有明显的生态功能.该区生态系统服务价值占全国的0.001 444%,调节水分等对全国生态服务功能贡献相对较高.该景区1996-2001年生态服务功能发生了一定程度的变化,2001年提供的生态服务功能价值比1996年减少了1.94×105 USD·a-1.由于存在许多不确定因素以及方法上的不成熟,故所得武夷山风景名胜区生态系统服务价值只是一个保守的、较低的估计值.     

城市生态安全多层次灰色综合评价

从城市生态安全的基本内涵出发,根据压力(pressure)-状态(state)-响应(response)模型,从生态系统压力、生态系统状况、生态系统响应3方面构建一个4层次的城市生态安全评价指标体系,运用灰色系统理论,构建了城市生态安全多层次灰色综合评价模型,并结合实例进行计算。评价结果与实际情况基本相符,表明该模型能有效地利用评价指标的信息,所给出的综合评价值既能用于描述所评价城市的生态安全状况,亦可对不同城市的生态安全状况进行比较,对更加科学合理地评价城市生态安全状况具有参考价值。     

区域土地整理对生态系统的影响及补偿

为了降低土地整理对生态系统影响的负面效应,提出了生态补偿的经济措施、社会措施和生态措施.结合国家投资土地整理重点项目的规划设计,重点讨论了土地整理生态补偿的生态措施,主要通过农地平整工程设计、道路工程设计、农田灌排工程设计的生态学方法及生态边界设计等来实现.     

生态系统健康分析指标体系构建

以生态学理论为基础,基于压力-状态-响应结构模型建立生态系统健康分析指标体系,首次引入水资源密度和空气污染指数两个指标,采用层次分析法确定各单因子指标权重,并用加权叠加法对生态系统健康进行综合分析。以网格作为基本分析单元,运用RS&GIS技术及统计学方法,建立系统化定量化的方法体系。并以山西省为案例,对其进行分析评价,为山西省生态环境保护提供科学依据。     

P-S-R指标体系模型在武夷山风景区生态安全评价中的应用

以生态安全理论为基础,根据P-S-R指标体系模型,从生态环境压力、生态环境状态、生态环境响应3个方面构建了一个4层次的武夷山风景名胜区生态安全评价的指标体系.并在此基础上,对其生态安全进行了定量评价,得出武夷山风景名胜区的生态安全综合指数为0.794 2,属于很安全状态.其中,景区生态环境状态对于维持景区生态安全具有举足轻重的作用,其贡献率为51.99%,而生态环境响应的贡献率相对较低.结果表明,必须重视武夷山风景名胜区的生态安全建设.     

基于改进TOPSIS模型的西部河谷型城市生态安全时空分异及障碍因子诊断

西部河谷型城市生态安全及障碍因子诊断对协调西部地区城市生态环境保护与社会经济产业持续发展具有重要意义。基于PSR模型集成改进TOPSIS和障碍度诊断模型,选取2005-2015年西部地区20个典型河谷型城市为评价单元,对生态安全系统时空演化规律及障碍因子进行实证分析。结果表明:1)西部河谷型城市生态安全水平整体呈上升趋势,但总体处于临界安全级(Ⅲ)水平;2)生态安全呈西高东低、北高南低的空间格局特征,生态安全空间差异性明显,但随着时间推移,各城市生态安全差异有缩小趋势,生态安全水平下降的城市数量在减少,生态安全水平上升的城市数量在增加;3)准则层中用地状态和经济响应是制约生态安全的主要障碍因子,指标层中环保投入占财政支出比重、人均公园绿地面积、人均水资源占有量、人均耕地面积、人均城市道路面积、科技投入占财政支出比重、城镇化水平7项因子成为主要的障碍因子。因城市规模不同,西部河谷型城市生态安全主要障碍因子变化特征不一。     

水利水电工程水环境效益分析与计算

从水环境的内涵与特征出发,在定性分析水利水电工程存在广义和狭义两种不同范畴上的正、负水环境效益基础上,提出了一种基于子效益分解统计的定量化计算方法,并以广东省剑潭水利水电工程为背景,给出了相应的计算实例,得到了一些具有参考价值的成果.     

基于生态系统服务供需的雄安新区生态安全格局构建

生态安全格局构建是保障区域生态安全的关键。沿用“源地识别—阻力面构建—廊道提取”的生态安全格局构建模式，选取粮食供给、产水量、土壤保持、固碳释氧和生境维持5项生态系统服务供给指标，以及人口密度、地均GDP和土地利用程度3项生态系统服务需求指标，综合生态系统服务供需2方面识别重要生态源地，利用夜间灯光强度进行基本阻力面修正，采用最小累积阻力模型进行生态廊道提取，构建出雄安新区生态安全格局。研究表明:新区生态源地总面积约48433 km2，占新区土地总面积的313%，主要分布于新区西北部旱地和东南部水域；新区生态阻力系数空间分布较为破碎，大部分区域阻力值较低，间或分布高阻力值；新区生态廊道总长度18586 km，呈“Y”字型沿建设用地和水系分布，所处地类主要为旱地。基于生态系统服务供需的生态安全格局构建可为新区规划建设提供参考和借鉴。     

加工工业城市——常州市城市生态安全评价

针对常州市生态环境现状,利用"压力-状态-响应(P-S-R)"理论,构建基于城市资源环境压力、资源环境状态和人文环境响应3个类别的城市生态安全评价模型,以常州市2000—2007年发展过程中的人口,经济、环境等相关指标建立的城市生态安全评价体系进行评价,结果表明:常州市的城市生态安全总体水平在中等偏下,多数城市生态指标处于较低水平,影响常州城市生态安全整体水平的提高。利用P-S-R模型对于常州市城市生态建设和城市发展规划具有一定的参考价值。     

基于景观特征的广西典型红树林湿地生态系统健康评价

结合红树林景观特征,评价广西壮族自治区红树林典型分布区(珍珠湾、茅尾海、丹兜海)的生态系统健康状况。通过对不同景观格局与过程的指标进行分析,筛选出面积周长比分维数(PAFRAC)、中高级重要性斑块比例、等效面积概率连接度指数(ECA)指标来表征景观特征,并进一步结合水环境、生物残毒、栖息地和生物现状构建生态健康评价模型。结果表明:珍珠湾和丹兜海景观破碎化程度较小,茅尾海景观破碎化程度相对较高;珍珠湾、茅尾海、丹兜海的ECA依次为0.82×10~7、0.76×10~7、0.59×10~7,但丹兜海的重要栖息地斑块分布最多。对比分析表明,耦合了景观指数的生态系统健康评价结果符合实际,珍珠湾和丹兜海均处于健康状态,而茅尾海处于亚健康状态。     

中国土地生态安全研究进展

剖析土地生态安全的概念内涵及其3大类别;从人地关系、可持续发展和相关学科基础3方面总结了土地生态安全研究的基础理论;从土地生态系统安全性和土地生态服务价值、评价、土地生态规划与设计和土地生态安全变化的驱动力4方面进行评述。从而指出,由于基础理论研究不足、缺乏动态评价和研究框架及其监测、预警和决策支撑体系以及研究区域和对象狭窄等原因限制中国土地生态安全广度和深度的研究;同时提出了今后应加强学科理论研究及其框架体系构建、建立区域土地生态安全评价、监测、预警和决策体系和加强土地生态管理等方面的措施,以期对未来发展趋势提出展望。     

城市公共安全应急决策支持系统研究

针对合肥市公共安全应急决策需求,围绕火灾、爆炸与毒气泄漏等突发重大事故,研究灾害事故监测技术、模拟预测方法,集成Internet、GIS、无线数据传输、无线通讯等信息化技术,以分布式的形式整合各独立系统,构建应急管理与决策系统平台.选择安徽氯碱化工集团、西气东输合肥市天然气门站以及安徽乐普生商业中心三个特色功能区,采用高速网络、可视化视频电话系统和远程无线视频监控等技术,组建了合肥市公共安全应急示范系统.实践表明,在城市可视化与数字化的基础上,该系统能够实现城市灾害信息的科学管理,实现各种灾害的分析模拟、公共安全规划以及应急决策支持,从而有效提高突发性城市公共安全应急的效率和响应速度,为城市公共安全的应急工作提供了有效的辅助手段.     

基于正态云模型的区域生态安全评价

为了有效监测和评估区域生态安全状况,针对区域生态安全评价中出现的模糊性和随机性问题,构建了基于正态云模型和熵权法的区域生态安全综合评价模型。首先,结合PSR理论模型,从压力、状态、响应3个方面构建了区域生态安全评价指标体系。然后,利用熵权法确定各指标的权重,通过正态云模型进行评价,根据最大隶属度原则确定了区域生态安全等级;并利用GIS技术实现了区域生态安全评价计算结果的可视化表示。最后,以安徽省16个地级市2010—2015年的相关指标数据为研究对象进行了实证研究。结果表明,除了2013年处于III级水平,2010—2015年安徽省生态安全状况基本处于II级水平,表明安徽省生态安全评价结果为危险等级。