基于RS&GIS的长白山地区生态安全评价研究

以遥感影像数据、专题数据、DEM数据、气象站实测数据和统计数据为数据源,采用极差法、层次分析法、综合指数法、RS&GIS等方法对长白山地区的生态安全进行了评价.结果表明:长白山地区生态安全水平呈现出明显的空间差异性,整体由中部向东西两端逐渐降低.各生态安全等级面积从大到小为临界安全等级、较安全等级、不安全等级、较不安全等级、安全等级.统计了各行政单元的平均生态安全指数和等级构成,各县市生态安全水平从高到低为长白县、抚松县、安图县、和龙市、临江市,各县市的生态安全等级构成也有所差异.长白山地区生态安全水平以临界安全等级为主,整体上生态环境质量一般,系统服务功能受到了一定程度的破坏.     

基于GIS的阴山北麓地区土地生态安全评价

以阴山北麓地区为研究区,利用遥感影像数据、图形矢量数据、统计监测数据,运用GIS空间叠加法,以30 m×30 m栅格为评价单元,对土地生态安全状况进行分析和评价。结果表明:2013年阴山北麓地区土地安全级别、较安全级别、较不安全级别和不安全级别区域面积分别占研究区总土地面积的18.48%、58.31%、20.95%、2.26%;研究区土地生态安全空间分异特征明显,土地生态安全状态以安全和较安全状态为主,土地整体生态安全状况良好。     

基于PSR模型的武汉城市圈生态安全评价及态势研究

基于地理信息系统(Geographical Information System,GIS)开展城市的生态安全评价及态势研究,以武汉城市圈为研究区,基于压力-状态-响应(Pressure-Stats-Response,PSR)模型和层次分析法(Analytic Hierarchy Process,AHP),利用遥感数据和统计监测数据,运用GIS的可视化和空间分析功能,对研究区生态安全状况进行分析和评价。结果表明,2000-2015年,武汉城市圈生态安全状况在逐渐变好,但仍以临界安全状态为主,有待进一步提高。城市间存在明显差异,生态安全空间分异特征明显。压力指数以临界安全和较安全为主,研究期间呈部分降低、整体提高的趋势;状态指数呈上升的趋势,以较安全状态为主;而响应状况不容乐观,大部分区域都处于临界安全,仍需加大对生态环境政策的响应力度。     

基于土地利用变化的郑州市生态安全评价

为了分析土地利用变化影响下的城市生态安全水平的动态变化,选择中部快速城市化地区的郑州市为研究区域,研究时间为1992—2009年。在分析郑州市主要生态安全问题的基础上,以GIS和RS为平台,基于PSR(压力-状态-响应)模型,选择能够反映郑州市生态安全状况的人文社会环境压力指标、自然生态环境状态指标、人文环境响应指标,拟定了具有区域特色的郑州市生态安全综合评价指标体系;运用生态安全综合评价模型计算了研究区1992年、2001年、2009年的区域生态安全指数,进一步分析了研究区的生态安全状况。结果表明:1)郑州市生态安全总体水平不高,以临界安全等级为主,较安全状态区域所占比重不大;2)从时间动态上看,近17年来郑州市生态安全指数中未发生变化类、增加类、减小类面积所占比例分别为72.72%、12.25%、15.53%,生态安全指数增加类的面积小于减小类的面积,表明郑州市的生态安全整体水平在往不安全的方向发展;3)从空间分布上看,近17年来区域生态安全水平变化的空间差异较为明显,金水区、管城区、中原区、惠济区的周边,以及市区和中牟县北部沿黄滩涂生态安全指数以减小类型为主,而二七区、荥阳市西南部山区及其北部沿黄部分区域生态安全指数以增加类型为主。研究表明,评价模型能够实现像元、区域、整体不同尺度的评价。     

基于GIS的东辽河流域生态安全空间差异评价研究

生态安全建设是协调经济开发与生态保护的重要战略.区域生态安全评价与预警研究具有空间特性、非线性、随机性,研究过程中必须处理大量的空间信息,而空间分析和空间数据管理正是GIS的优势,它使各环境要素的分布态势及彼此间的拓扑关系一目了然,并且图文并茂地展示全流域的生态安全格局.在充分研究辽河流域生态环境状况基础上,选取东辽河流域11个县市区,借助GIS格网赋值技术,讨论了基于GIS的东辽河生态安全空间差异的评价方法.首先,拟定"压力-状态-响应"(P-S-R)指标体系,实地调查并收集资料;然后,数字化流域,运用模糊AHP法赋权并量化计算;最后,建立东辽河流域生态安全指数GRID数据库,进行GIS的空间Interpolate运算和Assembly分析.结果表明,公主岭市是生态安全区,约占全流域面积的10.78%;西丰市和东辽县是生态不安全区,约占流域面积的13.07%;其余8个地区为生态安全中等区,约占全流域面积的76.15%.评价结果与各地区现状生态环境评价基本-致.提出了相应的生态保护建议.     

渭干河-库车河绿洲土地生态安全物元分析评价

针对综合评价研究中存在信息不相容的问题,尝试采用物元分析法对渭干河-库车河绿洲(以下简称渭库绿洲)土地生态安全进行评价.通过构建土地生态安全的经济-环境-社会评价指标体系,建立土地生态安全评价的物元模型,揭示单个评价指标的分异信息和综合评价结果.结果表明,1)农民人均纯收入、耕地粮食单产、有效灌溉面积、土地垦殖率、农业机械总动力、城市化水平等指标出现不同等级的上升趋势,以上指标对土地生态安全水平的提升有重要贡献.但单位耕地化肥负荷、森林覆盖率、灾害指数、盐渍化程度、人口密度等指标的安全等级下降,而且盐渍化治理率和人口密度的安全状态均在较不安全等级以下,成为该绿洲土地生态安全的关键制约因素.2)1995-2010年,渭库绿洲土地生态水平等级经历了安全—较安全—安全—较安全的演变历程,但不完全符合安全与较安全的标准,水平等级不稳定.为了促进绿洲土地生态安全等级不断提升,需要转变经济发展方式,降低经济增长对土地资源的消耗,大力发展特色农业、节水农业,合理施用农药、化肥,加大环境治理力度,有效控制土壤盐渍化程度,以实现土地资源利用的可持续发展.     

下辽河平原景观生态安全评价及空间结构分析

以东北三省开发强度最大的辽河中下游———下辽河平原为研究对象,根据景观格局与生态安全的关系,通过景观干扰度指数和景观类型脆弱度指数构建景观生态安全指数,并借助地统计学和空间自相关模型分析的理论方法,对下辽河平原景观生态安全的空间分布特征、变异规律及空间结构进行了分析。结果表明:1)块金值C0所占比例在3个年份间有逐步上升的趋势,表明非结构性因素对景观生态安全演变的影响程度不断加深,但结构性因素(地形地貌、水文、土壤植被类型等)仍然对本区景观生态安全的空间分布起决定性作用;5 km采样间距内研究区景观生态安全具有高度的空间相关性;2)1989—2010年下辽河平原景观生态安全总体呈略微下降趋势,各安全分区的面积比例和空间结构均发生了明显变化;3)1989—2010年研究区景观生态安全Moran's I表现为一定程度的正相关,且相关程度呈略微下降趋势,研究区景观生态安全局部空间自相关和显著性水平均发生了明显变化。     

博尔塔拉蒙古自治州近20年土地生态安全评价与趋势分析

土地生态系统是陆地生态系统的重要组成部分,但在快速城市化的背景下,区域、国家和全球尺度上的土地生态系统发生退化现象,因此为保障土地生态系统的可持续发展,有必要对当前土地生态安全进行评价。选用压力-状态-响应-自然-社会-经济(PSR-NSE)评价指标体系,利用熵权法对指标重要性进行排序,建立了博州土地生态安全突变评价模型。结果表明:1)博州的土地生态安全等级自1994年的0.83(Ⅴ)持续改善至2012年的0.98(Ⅱ);2)博州是西北干旱生态脆弱区,仅通过人为调节并不能保证区域土地生态安全,应着手区域的均衡发展和区域生态保障措施的实施;3)基于突变级数法构建突变模型,分析了系统潜在的突变特性和土地生态安全的发展趋势,表明博州近20年土地生态安全水平虽呈逐年上升趋势,但整体水平不高,土地生态系统整体状态仍待改善。     

广州市土地生态安全与社会经济发展耦合协调研究

为探讨城市土地生态安全与社会经济发展耦合协调关系,构建了土地生态安全和社会经济发展评价指标体系,运用耦合协调度模型和综合指数法对广州市土地生态安全与社会经济发展系统进行耦合协调研究。结果表明,2006—2016年,广州市土地生态安全和社会经济发展呈现相反的发展趋势,二者经历了由不耦合到基本耦合的大幅波动阶段,耦合类型以高度耦合为主;土地生态安全和社会经济发展耦合协调度指数整体呈现增大的趋势,并在2014年达到峰值,耦合协调类型以基本协调和中度协调为主。耦合协调经历了三个阶段,即土地生态安全急剧恶化与社会经济发展滞后阶段、土地生态安全进一步恶化与社会经济发展赶超阶段、土地生态安全趋向稳定与社会经济发展快速增长阶段。土地生态安全、社会经济发展以及二者耦合作用与耦合协调度不具备同步性,其耦合协调发展需要找到两个系统间协调发展的平衡点。     

淮河流域工业生态安全时空演变评价——以安徽段为例

为促进淮河流域工业生态可持续发展，探究流域产业转型与生态治理协调路径。基于驱动力-压力-状态-影响-响应-管理(DPSIRM)模型，运用熵权-正态云模型和探索性空间数据分析法研究淮河流域工业生态安全内在机理及时空演变特征，并用灰色预测法预测研究区未来工业生态安全状况。结果表明：1)2013—2020年淮河流域安徽段工业生态安全等级整体明显提升，2013年工业生态安全等级处于Ⅰ、Ⅱ等级城市占总数比例为44.4%,2020年有8个城市达到Ⅲ级及以上生态安全等级。2)淮河流域安徽段工业生态发展南部优于北部，省会合肥的发展远超其余8市，淮北和亳州增速比较缓慢亟须提升。3)未来7年整体呈现向好趋势，各市发展水平有较大的差距。总之，研究区工业生态安全有较大的提升空间，但改善压力较大，且区域间差距值得关注。     

奎屯河表层不同粒径沉积物中重金属空间分布及污染评价

在对新疆奎屯河表层沉积物粒径组成分析的基础上,采用原子吸收光谱仪测试了不同粒径沉积物中Co、Cr、Cu、Mn、Ni、Pb、Zn 7种重金属的质量比,研究了奎屯河表层沉积物不同粒径中各种重金属的空间分布特征,并运用单因子污染指数法与内梅罗综合污染指数法评价了各采样点重金属的污染状况。结果表明,奎屯河表层沉积物粒径主要分布在250μm的范围内,其中粉砂所占比例最大,平均质量分数达到63.66%;黏土次之,平均占16.77%。从上游到下游地区,各重金属污染物没有形成一定规律的分布特征。单因子污染指数评价表明除了Co,各采样点不同粒径沉积物中6种重金属存在着不同等级的污染,在粒径4μm、4~63μm、63~125μm、125~250μm的沉积物中,各重金属污染样品所占比例由大到小为Cu、Zn、Cr、Pb、Ni、Mn,Zn、Cu、Ni、Cr、Pb、Mn,Cu、Zn、Pb、Cr、Mn、Ni,Cu、Pb、Zn、Cr、Mn、Ni。内梅罗综合污染评价表明,各采样点均受到不同程度的重金属污染。     

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。     

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。     

新农村规划建设中的生态安全问题探析

针对我国农村日益严峻的生态安全形势,通过从增强农业防疫及防灾减灾能力、大力发展资源节约型和环境友好型农业两个方面,分析了构筑农村生态安全体系的基本要求。结合湖南汉寿村庄布局规划实践,提出从促进农村产业发展、加强基础设施建设、注重自然资源保护等3个方面,制订村庄生态安全规划措施,发挥村庄规划对农村建设的指导作用,消除涉及村民生产、生活、生存安全的各类生态隐患的基本思路。希望能对村庄规划理论提供一些补充,为推进新农村建设提供一些借鉴。     

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。     

基于多层次集对分析的退役铀尾矿库区浅层地下水污染风险评价

退役铀尾矿库区浅层地下水污染风险评价体系存在不足。根据库区污染物的垂向迁移过程划分3个理想层并逐层进行污染风险分析,整合常用地下水污染风险的评价方法建立评价指标体系。为降低评价系统的不确定性,在采用层次分析法确定各层指标权重的基础上,由指标层确定系统层的综合指数,将该综合指数当作观测值通过直线形测度函数确定系统层未知测度评价矩阵,由此建立了污染风险评价等级与集对分析联系数的对应关系,并进行集对势分析呈现风险态势,构建退役铀尾矿库区浅层地下水污染风险评价体系。通过评价实例验证了构建的退役铀尾矿库区浅层地下水污染风险评价体系可行,评价结果属于中等污染风险等级,且集对势分析结果表明实际系统的污染风险态势较低。     

铁路取弃土场生态恢复调查分析

选择我国不同地域6条铁路,现场调查铁路取土、弃土(渣)场的使用及恢复情况,从取弃土场的占地面积及类型、取土量、弃土量等方面分析了其利用现状,并对植被恢复效果和难易程度进行了讨论。调查表明:北方平原区、荒漠区铁路的取土量较多,南部丘陵区的弃土(渣)场及弃渣量较多。从恢复效率和程度看,南部地区植被恢复相对容易且在1年内可以恢复到较好程度,但植被恢复不到位,较易发生水土流失等次生灾害;东北、华北地区植被恢复2年左右可以恢复至良好程度;西北地区植被恢复需求较小;对于部分高原地区,海拔越低、降雨越多,恢复越好,但部分地区降雨量是生态恢复的首要制约因子,保水措施是这类地区生态恢复的重点。