基于DPSIR的矿业城市生态安全多层次模糊综合云评价

基于驱动力(D)-压力(P)-状态(S)-影响(I)-响应(R)模式构建矿业城市生态安全评价指标体系。针对评价过程中存在的不确定性,引用云模型表征重要性标度、评语集和隶属度函数,建立多层次模糊综合云评价模型,体现评价过程中模糊性和随机性的统一,并应用于湖北省大冶市城市生态安全评价,结果表明,大冶市生态系统整体处于"较安全"等级,但还地桥和金山店2个区域处于"不安全"等级,金湖、大箕铺、陈贵、金山街道与东岳街道等5个区域处于"较不安全"等级,评价结果与实际情况基本符合。     

基于突变级数法和主成分分析法的长沙市生态安全评价

基于P-S-R(压力-状态-响应)模型,构建长沙市生态安全评价的指标体系.同时结合突变级数法和主成分分析法,构建长沙市2008-2012年生态安全的突变模型,并对其进行评价.结果表明,2008-2012年,长沙市生态安全总隶属度值由2008年的0.68(Ⅴ级)上升为2012年的0.94(Ⅲ级),表明长沙市生态安全状况呈上升趋势.在构成长沙市生态安全系统的3个子系统中,系统状态和系统响应两个子系统的安全隶属度呈上升趋势,且除2008年以外的其余年份均处于较安全等级;系统压力子系统的安全隶属度虽处在较安全等级以上,但呈下降趋势.这表明长沙市生态安全还存在生态隐患,需要降.低环境压力.根据此评价结果,并结合长沙市当前存在的主要环境问题,得出长沙市生态安全建设的主要限制因子.     

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PSR模型的石嘴山市生态安全评价与预测

老工业城市面临资源过度开采带来的生态环境破坏问题，生态安全评价与预测有助于改善环境质量，提高生态系统稳定性。基于压力-状态-响应(Pressure-State-Response, PSR)模型构建生态安全评价指标体系，综合使用熵权法和层次分析法确定指标权重，运用综合指数模型对宁夏石嘴山市2010—2020年进行生态安全评价，并通过障碍度模型分析限制石嘴山市发展的制约因素，使用灰色预测GM(1, 1)模型对石嘴山市未来几年生态安全状态进行预测。结果显示：石嘴山市生态安全由2010年的“恶劣”逐渐转变为2020年的“临界安全”。目前，制约石嘴山市生态发展的主要因素有工业废气排放总量、一般工业固体废物综合利用率、化肥施用量和能源消耗量。石嘴山市未来几年生态安全状态将继续呈现好转，其状态将由“临界安全”逐渐转换为“较安全”。     

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。     

基于多种空间静态指标的土地生态安全评价——以精河县为例

生态安全是区域可持续发展的核心问题,是地区安全和社会稳定的重要组成部分。以精河县为例,综合应用数字高程模型(DEM)、TM遥感数据和各种数据,在地理信息系统(GIS)支持下建立了生态安全指标体系。结果表明,1)精河县生态安全水平呈现明显的空间差异性,整体由中部绿洲向周边逐渐降低。2)从空间分布来说,研究区中部的土地生态安全要优于北部和南部,中部大部分土地处于安全和临界安全状态;南部山地土地生态安全类型分布零散,临界安全区、安全区交叉分布;极不安全和临界安全区集中在艾比湖周围、古尔班通古特沙漠及南部山区;很安全区所占比重较小,集中在绿洲内部。3)1998年和2013年各生态安全等级分布面积由大到小排序为生态安全区、生态临界安全区、生态极不安全区、生态很安全区。研究表明,精河县土地生态状况整体良好,与实际情况相符合。今后应加强土地利用结构优化,减少水土流失与土壤的盐渍化,保证土地生态系统健康稳定。     

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.     

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。     

区域生态安全评价系统研制与应用

区域生态安全评价方法正由静态的现状评价转向动态的预测和预警评价。以ArcGIS为工具平台,采用面向对象编程语言及组件式开发技术进行区域生态安全评价系统的二次开发;设计系统模型、系统功能并研制相应的功能模块。通过建立生态安全评价指标体系,对区域生态状况进行综合分析与过程模拟,实现对区域生态安全的智能化评价,为决策者进行区域管理和环境综合治理提供科学依据和决策支持。该系统应用于洞庭湖实验区生态安全评价,得出压力指数、状态指数、响应指数等评价结果,表明系统具备良好的评价功能。     

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。     

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。     

突变级数法在电站燃煤锅炉结渣预测中的应用

提出了一种基于突变级数理论的电站燃煤锅炉结渣特性的预测方法。首先介绍了突变级数法的基本思想和分析步骤,在找出影响电站燃煤锅炉结渣分级的主要因素之后,对各因素进行排序,并确定各因素指标体系,最后,求出各样本的突变级数,对电站燃煤锅炉结渣等级进行划分。通过工程实例可见,该方法对电站燃煤锅炉结渣分级的预测有效性较高,并且更体现出客观性较强、定量化程度较高,计算简单等优势。     

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。     

基于改进突变级数法的金属矿采空区稳定性评价

为了有效、科学地对金属矿采空区的稳定性进行评价,提出基于改进突变级数法的采空区稳定性分析模型。根据改进突变级数法,对影响采空区稳定的9个因素进行多层次分解,并运用主成分分析法确定各层指标的相对重要性,以获得采空区稳定性评价指标体系。为得到最后的评价结果,对数据进行归一化处理,并结合突变理论与模糊数学理论,进行综合量化运算。利用搜集的26组地下金属矿采空区数据,对该评价模型进行训练和检验。研究表明,该评价模型既有效地避免了直接使用难于确定的“权重”概念,又客观地确定了各层指标的相对重要性,其判别结果比较符合实际,为金属矿采空区稳定性评价提供了一种新方法。     

回采巷道锚杆支护效果评判的改进突变级数法

为综合确定多种因素影响下回采巷道的锚杆支护效果,提出评判回采巷道锚杆支护效果的改进突变级数法。首先,多层次分解影响巷道锚杆支护效果的因素,根据离差最大化法改进突变级数法中的指标重要性排序问题;然后,构建基于改进突变级数法的锚杆支护效果评判模型,计算得出巷道锚杆支护效果评判级数;最后,对20个样本进行巷道锚杆支护效果评判及实例验证,确定模型的可行性和可靠性。结果表明:样本数据的模型检验预测结果与现场巷道锚杆支护稳定性结果一致;改进支护方案后,巷道稳定性由第Ⅲ级变为第Ⅱ级,与现场监测位移结果相符,可验证改进突变级数法的合理性和可靠性。