区域可持续发展系统动力学综合协调模型研究

系统动力学是研究区域可持续发展问题最好的方法之一,在我国的区域可持续发展研究中已经得到了大量的应用.但是,研究者所建立的模型在结构上差异很大,大多数模型并未反映区域可持续发展整体性的要求.因此,有必要建立一个标准模型,以规范系统动力学区域可持续发展研究,满足越来越迫切的区域可持续发展综合研究的需要.本标准模型含有人口、资源、环境、社会与经济5个子系统,可按照区域特征进行拓展.     

区域人口-资源-环境-经济系统可持续发展定量研究

分析了区域人口-资源-环境-经济之间的相互关系;建立了区域PREE系统可持续发展的判别模型;对区域PREE系统可持续发展问题进行了定量研究     

SD—MOP整合模型在生态工业园规划中的应用探析

生态工业园作为区域产业生态系统,由产业、人口、资源、经济和生态环境等子系统组成。它的持续发展依赖于各子系统的结构合理、功能完整以及各子系统的协调发展和有效控制。文章结合系统动力学模型和多目标规划方法优点,提出了应用于生态工业园规划的整合模型研究思路。从生态工业系统的整体结构功能模拟优化出发,建立生态工业系统动力学（SD）模型,通过模型的原始运行和灵敏度分析,寻找出对工业园发展影响较大的关键点及与之相应的参变量,以此为核心建立多目标规划（MOP）模型,求解MOP模型获取关键点最优解集。再根据模型的解,针对具体情况设计模拟运行方案,与决策者进行交互,取得系统发展的优化规划方案。该整合模型为生态工业园的规划和宏观调控提供了一个新的研究方法,并可为工业系统的可持续发展提供技术支持。     

区域农业生态系统可持续发展指标体系及其应用

建立可持续发展评价指标体系已成为区域水平上研究可持续发展的重要内容。论文从可持续发展概念与内涵入手,以杭州市萧山区为例,探讨了建立评价指标体系和指标定量化的方法。通过建立该区域农业生态系统可持续发展评价指标体系和可持续发展度模型,定量描述了系统在近10年来的波动变化状态。发展度模型包括发展位、发展势和协调度3个方面。研究表明,该区域发展位一直保持持续稳定的上升趋势;发展势也表明了系统整体状况愈来愈靠近系统规划值;系统协调度在波动中逐渐增长,表明各组分之间耦合关系加强;系统整体发展度在波动中逐渐提高。从研究可知,该区近10年来经济保持快速增长,人民生活水平、科技和卫生等领域得到很大改善,人口得到有效控制;自然资源保护和生态环境建设虽然近年来投入逐渐增加,但由于工业发展和人口增长很快,使该子系统仍需加大投入强度。     

区域水资源可持续利用系统评价的插值模型

区域水资源可持续利用系统评价是区域可持续发展战略研究中的核心问题之一,目前提出的评价模型大多是用显式函数来表示评价指标与评价等级之间的复杂关系,其函数形式随区域水资源可持续利用系统评价内容的不同而变化,求解这些函数较复杂。为此,提出了用基于加速遗传算法的Shepard插值模型(SP模型)进行评价的新方法。实例研究的结果说明:SP模型直接由区域水资源可持续利用系统评价等级标准产生的样本数据驱动,建模方法简便而有效,在区域各种自然资源可持续利用系统评价中具有推广应用价值。     

基于三维一体的区域可持续发展指标体系构建理论

提出了基于三维一体的区域可持续发展指标体系模型。该指标体系反映了经济、环境、社会的整个过程 ,同时包含了压力、状态、响应模型。该区域可持续发展指标体系的建立为区域可持续发展评估指标的确立提供了依据     

基于协调度函数的碳排放初始权区域分配模型研究

针对目前碳排放初始权区域分配模型中分配原则、指标体系不一致的问题,提出了碳排放初始权区域分配协调度概念,并确定了公平性原则、效率性原则、可持续发展原则、保障工业生产原则、保护环境原则作为碳排放初始权区域分配的具体原则,构造了基于各个分配原则下的碳排放初始权区域分配协调度子函数,建立了以碳排放初始权分配系统协调度最大为目标的协调度分配模型。将此模型应用到华东电网区域的碳排放初始权分配中,结果表明该模型合理、有效、可行性高,能较好的兼顾各个分配原则。该区域分配模型不依赖分配指标体系,能有效避免分配指标体系混乱问题,所建立的模型可以为碳排放初始权区域分配的研究提供借鉴。     

反硝化型甲烷厌氧氧化（DAMO）系统温度耦合模型研究

对Anammox-DAMO系统、Nitrite-DAMO系统、Nitrate-DAMO系统进行基质降解动力学研究,建立了3个DAMO系统温度耦合模型,并对建立的温度耦合模型进行拟合分析.结果表明,二级基质降解动力学能更好地描述Anammox-DAMO系统脱氮动力学行为,半级基质降解动力学能更好地描述Nitrite-DAMO系统和Nitrate-DAMO系统脱氮动力学过程.在15~50 ℃条件下,3个系统脱氮效率均在35 ℃时达到最高,对脱氮动力学的评估表明,3个系统反应动力学均符合Arrhenius方程.根据动力学模拟得出,Anammox-DAMO系统受高温影响更明显,而另外两个 系统则受低温影响更明显.     

以秦皇岛市为例的区域可持续发展研究

区域可持续发展作为可持续发展的子课题是我国缩小区域差异的必经之路。文章针对秦皇岛地区的特有的"自然-社会-经济"模式,从控制论为角度出发,利用鲁棒控制的思想,对秦皇岛系统进行深入的分析和研究。将秦皇岛区域看成一个闭环控制系统模型,适当选取系统输入、输出,从而设计调控策略,使得系统的实际输出与系统理想输出相互吻合,使系统最终达到一个动态平衡的状态。     

资源约束下两区域的增长

多区域增长溢出与资源约束下的可持续发展是区域增长研究领域两个非常重要的课题,但是,多区域增长溢出的研究往往忽略了资源的约束,而可持续发展研究往往缺少了对多个区域的考虑。论文将区域增长、资源贸易以及资源开发的溢出等因素结合起来,构建了两区域的增长模型,其中一个区域出售部分自身资源,另一个区域利用其他区域资源。在模型基础上,论文通过调整模型各参数进行了模拟分析,研究发现在区域内部技术溢出不足时,落后区域适合出售资源,在区域内部技术溢出很强烈的情况下,落后区域将资源投入生产比出售资源获得的收入大。两区域经济系统通过调整区域出售资源的比例,可以获得双赢的结果。     

基于生态系统健康的辽宁省海洋生态承载力评价

针对自然生态系统和传统承载力研究中评价标准相对单一的问题,提出基于生态系统健康的海洋生态承载力概念,探讨其内涵和基本特征,建立计量模型,提出生态承载力评价指标体系和标准的确定方法。以辽宁省为研究区域,构建了适合该区域的基于系统健康的生态承载力评价指标体系、权重和评价标准,对2000-2010 年的海洋生态承载力水平进行深入分析。结果表明,辽宁省海洋生态承载力指数呈波浪式上升,其健康等级从不健康升到亚健康。其中资源承载力长期处于亚健康;生态弹性力从不健康到亚健康,2010 年达到健康;人类活动潜力则一直处于不健康状态,最近两年有所好转。今后应加强海洋生态承载力各指标的优化,提高生态承载力水平和健康等级,实现海洋经济的可持续发展。     

生态承载力约束下的区域可持续发展的动态模拟 ——以博鳌特别规划区为例

根据现有生态足迹计算框架存在的缺陷提出了修正方法以及虚拟生态足迹的概念.针对区域规划实施的长期性、动态性和不确定性,以《博鳌亚洲论坛特别规划区总体规划(2005-2020)》为例,采用系统动力学方法,以生态承载力利用系数k来表示生态承载力对区域生态足迹的约束,建立了生态承载力约束下的区域生态足迹系统动力学模型,结合情景模拟分析结果,提出了区域可持续发展策略.研究表明,目前案例区开发程度较低,资源禀赋优越,2004年尚有0.44gha的人均生态盈余;规划实施后,生产用地面积的缩减、人口的迅速增长和消费水平的提高将使案例区出现严重的生态赤字,预计2010年和2020年人均生态赤字分别为0.49gha和2.36gha.为减少规划实施对资源环境造成的不利影响,应提高土地生态生产能力,合理制定虚拟生态足迹战略,适当降低区域发展规模,以及对资源出口地区开展生态补偿.     

规划环境影响的动态评价思路:系统动力学方法

本文在系统分析规划环境影响发生机理的基础上,提出将系统动力学作为规划(区域发展及行业发展规划)与承载系统(能源资源、淡水资源、耕地资源、矿产资源、生物资源)的动态连接工具,给出系统动力学与规划环评相融合的方法学框架并给出了具体实施步骤,首次建立基于系统动力学的规划环评方法体系和系统评估模型.该方法的运用可以有效地为规划规模、结构、布局等方案的全局性优化调整提供科学决策的基础支撑.     

工业-环境系统可持续发展定量研究

应用系统论分析了工业－环境系统内部相互作用的特征,建立了工业－环境系统可持续发展的定量判据。对区域工业－环境可持续发展问题进行了定量研究。     

石家庄市水环境承载力的系统动力学研究

基于石家庄市水环境现状,建立了石家庄市水环境承载力系统动力学模型,并针对问题提出了石家庄市水环境持续发展方案。分析比较各个方案的得出一个经济和环境协调发展的综合方案,从而为石家庄市水环境的可持续发展提供了科学的决策依据。     

生态—地质环境承载力评价指标体系的探讨

生态—地质环境承载力评价是承载力研究的新课题,目前国内外都鲜见这方面的理论与实践研究案例。建立较为实用、具有一定普遍意义的生态-地质环境承载力评价指标体系则是生态-地质环境承载力科学评价的前提。本文以地球系统科学、生态学为理论依据,在环境承载力研究的基础上讨论了生态-地质环境承载力的概念、内涵,分析了生态-地质环境承载力的影响因素。以城市为研究背景,探讨了生态-地质环境评价指标体系的基本构成,建立了生态-地质环境承载力综合剩余率模型。该模型更科学地度量了区域人类活动与生态地质环境系统间的关系,为区域的可持续发展提供了理论依据。     

我国砖红壤、赤红壤、红壤环境容量研究

系统研究了砖红壤、赤红壤等土壤中重金属和矿物油对农作物、微生物、地表水和地下水的污染效应及重金属的形态特征。制订了砖红壤等四种土壤中Cd、Pb、Cu、As和矿物油的土壤基准;在土壤环境中物流调查研究的基础上,以系境动力学理论为依据,建立了土壤容量数学模型,确定了砖红壤等四种土壤容量。提出了区域水质灌溉标准,污泥农用标准及污染物总量控制规则;建立的土壤容量计算机模拟实验系统SCME,可进行容量数值模拟和土壤污染预测等,为推广应用土壤基准和容量提供了重要工具。      

基于SD方法的苏州市经济—能源—环境系统模拟研究

对于经济-能源-环境系统的研究是当前可持续发展研究面临的一个关键问题。利用系统动力学（SD）的理论和方法,建立了苏州市经济-能源-环境系统的SD模型,并把能源结构和环保投资作为调控参数,设计了四种发展模式仿真运行。研究结果表明,通过能源结构的调整,只需要增加区外能源的购进,便可促使环境质量明显改善,进而实现社会经济发展的良性循环。在此基础上,提出了促进苏州市经济、能源、环境协调发展的发展模式和建议。     

区域矿产资源开发生态经济系统及其模拟分析

矿产资源是社会经济发展的物质基础,矿产资源的持续开发利用是实现地区社会经济可持续发展的根本保证。论文在分析系统构成、系统特征尺度和系统功能实现多势效性的基础上,以区域社会经济可持续发展为出发点,以资源开发、经济发展、环境保护的协调运行为目标,构建了包含资源开发、经济发展和生态环境3个子系统的区域矿产资源开发生态经济复合系统。运用系统动力学的理论和方法,对区域矿产资源开发生态经济系统协调运行条件下的矿产资源合理开发规模进行了规划和设计。在此基础上,选择典型地区为对象,开展了具体的实证研究,为本地区资源开发生态经济系统的规划、地区矿产资源合理开发规模和水平的决策,提供了现实可操作性的参考依据。     

小城镇地面水环境可持续发展规划与对策研究

将双城镇作为研究区域,利用改进后的耦合度模型进行水环境的环境-经济系统规划,并提出了地面水环境可持续发展的对策.