提高区域生态环境质量综合评价水平的新思路--GIS与层次分析法的结合

区域生态环境质量综合评价涉及众多要素，同时又需要反映生态环境质量状况的空间格局。层次分析法在多要素综合评价方面具有独特优势，而GIS技术拥有强大的空间分析能力，将GIS与层次分析法相结合应用于江苏省生态环境质量综合评价，可以充分发挥两种方法的优势。首先，根据江苏省生态环境的基本特点确定生态环境质量综合评价的指标体系和基本评价单元，通过层次分析法，确定各评价指标的权重，计算出每个评价单元的生态环境质量综合指数和分指数；然后运用GIS技术，根据每个评价单元的质量指数和分指数，自动生成江苏省生态环境综合评价等级图；在此基础上，对江苏省生态环境整体及各不同侧面质量状况的空间分异规律进行分析和研究。结果显示，江苏省生态环境质量基本上由南向北逐渐降低，与自然环境状况的空间格局大体吻合，但局部地区有差异。表明自然条件对江苏省生态环境质量的空间分异起决定性作用，但社会经济和环境污染等因素同样对生态环境具有重要影响，在某些情况下，甚至可以成为决定因素，并在一定程度上改变生态环境的空间格局。     

基于格网单元的县级土地利用总体规划生态环境影响评价方法与应用

土地利用总体规划的生态环境影响评价对于保护区域生态环境、减少土地利用总体规划对环境的负面影响具有重要的意义。以格网单元为基础，结合PSR模型和生态安全评价法，通过相关性分析筛选指标，构建评价指标体系。通过GIS空间分析，定量评价县级土地利用总体规划环境影响。以张家界市永定区为例，综合评价了规划实施前后区域生态环境的状况。评价结果表明：新一轮的土地利用总体规划后，全区生态环境状况有改善的地区占全区总面积的7819%，说明新的规划对全区大部分地区的生态环境有积极影响。其中，水土流失指数处于安全和较安全的区域占全区总面积的6017%，全区水土流失状况略有好转，加强水土保持工程建设仍是用永定区生态环境保护的首要任务之一     

中国区域可持续发展综合优势能力空间关联分析

采用空间统计方法研究了中国31个省、市、自治区的可持续发展综合优势能力的空间关联关系,结果显示中国可持续发展的总资产能力、总负债能力和综合优势能力均存在较强的空间依赖性。综合优势能力Z值与总资产Z值存在显著正相关（R=0.944）,而与总负债Z值存在显著的负相关（R=-0.952）。利用综合优势能力空间关联Z值对中国可持续发展能力进行初步的分区,并采用古典聚类（K means）方法对中国可持续发展能力进行同质性研究,利用K聚类结果对空间聚类（G统计）结果进行修正,将中国可持续发展能力划分为3种区域类型：中国东部沿海强发展区域、中国中部中等发展区域和中国西部弱发展区域。分区结果与中国传统的东部、中部、西部区域划分基本对应,东部沿海省市除海南和广西处于中等发展类型外,其他省市均处在强发展类型之列,中国中部全部省市均处于中等发展类型而中国西部全部省市均处于弱发展类型。     

海门沿江地区开发适宜性分区研究

区域不合理开发将会引发大量的生态环境问题。要建立开发与保护兼容的空间秩序,区域开发适宜性分区具有十分重要的意义。以海门沿江地区作为研究案例区,借助GIS空间分析技术,通过确定符合区域要求的格网评价单元,利用约束型和引导型指标叠合判断的方法,将案例区划分为鼓励开发、适度开发、适度保护和优先保护区域。结果表明,鼓励开发区域主要集中在城区、港区这类自然基础较好、发展潜力较大而生态约束较低的地区;适度开发区域主要分布在重点中心镇以及一般镇的镇区;适度保护区域主要分布在生态敏感性较高、发展基础和条件一般的地区;优先保护区域则主要为具有重要生态服务功能的地区。并依据开发适宜性分区提出开发建设强度和时序的建议,可为合理布局沿江城镇和产业发展提供科学引导。     

武汉城市群空间扩展的生态状况诊断

武汉城市群是我国建设资源节约型和环境友好型社会综合配套改革实验区，城市群的生态环境质量是实现城市群可持续发展的重要保障，是建设生态型城市群的重要支撑。构建了由自然资源要素、生态环境要素和社会经济要素组成的武汉城市群空间扩展的生态状况诊断指标体系，采用熵技术支持下的AHP模型和模糊隶属度函数模型建立了城市群空间扩展的生态状况诊断模型，利用1997~2006年武汉城市群9市土地利用数据、社会经济和环境变化数据，系统分析了武汉城市群空间扩展的生态环境质量变化状况。研究认为：1997~2006年武汉城市群生态状况诊断的综合评价指数呈先下降后上升的变化趋势，说明伴随城镇用地扩张和土地利用转化，城市群生态环境质量先降后升；除仙桃市外，城市群内其余各市生态状况诊断的综合评价指数均缓慢下降，说明各市空间扩展造成生态环境质量的下降，这种影响在9个城市之间存在着较大的空间差异性。〖     

德清县水环境压力与胁迫类型区划分

在第一次地理国情普查统计数据与调研数据的支持下,采取小流域划分与圩区划分相结合的方法,对德清县进行水环境空间评价单元划分。选用畜禽养殖污水排放量、重点企业污水排放量、农药化肥入河量、城镇与乡村生活污水排放量等5个指标,运用GIS空间分析与统计分析方法进行水污染负荷综合分析,并进行压力类型划分。尝试利用水环境功能区划及生态环境功能区划的既有成果对各空间评价单元进行水环境目标类型区划分,并将水环境目标类型与其水环境压力类型进行空间匹配分析,共划分为7种水环境胁迫类型区。此外,对各胁迫类型区的主要村域分布进行了识别。     

三峡库区城市化与生态环境耦合关系定量辨识

受人文社会规律支配的城市化过程与受自然规律制约的生态环境演化过程之间,通过种种复杂的胁迫与约束机制,具有双指数倒U型曲线的耦合演化规律性。如果以区域内不同城镇构成的空间样本来测算城市化与生态环境之间的耦合关系,其耦合曲线通常有以下5种型式：下降、正U、上升、倒U和再下降。该演化序列符合否定之否定的发展规律。通过相关分析、主成分分析和层次分析等方法,对三峡库区15个区县的城市化水平和生态环境状况作了综合评价,并在综合和分组两个层面对二者耦合关系进行了定量辨识。结果表明：通过空间样本反映的重庆库区城市化与生态环境耦合关系曲线为正U型,揭示出库区城市化与生态环境耦合演化的二元性;城市化与生态环境沿长江自西向东具有基本一致的变化趋势,说明现阶段库区城市化对生态环境的依赖性大于其破坏性。     

渤海内主要海湾资源和生态环境承载力比较研究

为了定量研究渤海主要海湾海洋资源和生态承载状态,有效利用渤海海洋资源,本文建立了海湾资源和生态环境承载力评价指标体系,运用状态空间评价模型对渤海内三个海湾资源和生态环境承载力进行了综合评价。结果显示,2005-2008年三湾均处于超载状态,其中,莱州湾承载压力最大,承载力值偏低,渤海湾和辽东湾承载力值略好。通过分析,渤海内三湾在未来的社会经济发展过程中将面临较大的资源和生态环境制约,因此,必须通过合理调整产业结构,发展循环经济,严格控制人口增长,加大海洋环境治理和生态修复力度,逐步恢复污染海域的生态系统服务和环境纳污功能,才能有效提高渤海生态环境整体承载水平。     

经济快速发展地区生态环境竞争力的评价方法——以安徽沿江地区为例

传统的区域竞争力评价主要是侧重于经济指标,对生态环境要素涉及较少,在经济快速发展地区,生态环境已成为保证区域发展的重要基础条件。以安徽沿江地区为例,提出了生态环境竞争力的概念。以县(市、区)为评价基本单元,从生态环境压力、生态环境现状、经济发展需求和主动协调能力4个方面,设计了区域生态竞争力的评价指标体系,将各单元的生态环境竞争力水平分为5个等级：水平较高的地区主要位于南部、西部山地和合肥市区,竞争力水平较低的地区主要分布在和县-无为平原传统农业区和马鞍山、铜陵重工业区。生态环境竞争力不仅与自然生态系统的本底质量有关,也与区域经济技术水平、生态环境建设的投入水平、管理水平有关。最后对各区生态环境存在问题和提升优化途径进行了讨论。     

基于沿江开发建设的生态安全格局研究——以九江市为例

随着长江沿江开发的不断深入，区域生态安全与开发建设的矛盾也越来越突出。以九江市沿江开发建设活动与区域生态系统空间结构、生态服务功能相互作用为理念，通过遥感、GIS技术手段，划分小流域单元。并将这些单元作为空间分析与评价的基础，选择工业集中区、城镇居民地、路网布局作为自然生态环境的影响因子或施压因子，以河流级别、湖泊数量和面积、地貌类型、坡度、植被覆盖程度、重要生态功能区类别等作为承压因子，综合叠加形成生态环境压力区划。并以此为基础，构建由5个生态源区和9条生态隔离、缓冲、生物多样性保护廊道组成的生态空间安全体系，用以减缓生态环境压力、消纳水气及土壤污染、稳定区域生态、推进沿江开发建设，实现生态保护空间与区域经济社会发展空间的有序融合，并对重要生态功能保护区提出管制的要求与措施。     

基于环境一号卫星高光谱数据的太湖富营养化遥感评价模型

采用环境一号卫星高光谱数据直接监测太湖富营养化状态的方法较多光谱影像监测有着更高的精度优势，对内陆水环境监测具有一定的意义。利用2009年4月地面实测高光谱数据模拟环境一号卫星星上数据，结合确定的太湖富营养化状态遥感评价的水质因子，构建富营养化状态评价模型，并采用实测数据和环境一号卫星高光谱影像数据对模型的精度和适用性进行验证。研究结果表明：（1）选用叶绿素a作为富营养化遥感监测的水质因子监测太湖富营养化状态与综合营养指数法相比，平均相对误差为597%；（2）采用模拟的环境一号卫星高光谱影像数据结合三波段模型与采用地面实测数据评价结果之间的相关系数r=0855，平均相对误差为919%；（3）结合环境一号卫星高光谱影像对2010年5月2日太湖进行富营养化监测评价，结果显示太湖水体整体成中营养状态，存在1129%的监测水域出现轻度富营养化状态     

太湖沉积速率分布演化及其淤积程度健康评价

分阶段（1963～1986，1986～2002）分析了太湖各湖区沉积速率空间分布，发现各湖区沉积速率均有不同程度的增加，以东太湖最为显著，从29 mm/a增加至124 mm/a。同一沉积速率对不同水深的湖泊有不同的意义，因此为了对太湖各湖区淤积程度进行健康评价，提出相对沉积速率的概念，即沉积速率与湖泊平均水深的比值，并将其作为评价湖泊淤积程度健康与否的指标。健康评价标准根据国内主要湖泊的相对沉积速率确定，即最大相对沉积速率健康得分为0，相对沉积速率为0，健康得分为100，归一化求得太湖各湖区淤积程度健康得分。结果表明，贡湖、湖心区处于健康状态，东太湖为不健康，其他湖区为亚健康，全湖有从亚健康向不健康发展的趋势。〖     

东太湖的由来及其演变趋势

在太湖的历史中,洞庭东山仅仅是太湖中的一个孤岛,由于它周围逐步被淤后和太湖平原连结在一起形成了东山半岛,东山半岛把整个大太湖水面分隔成“东太湖”与“西太湖”。“东太湖”的面积只占整个大太湖总面积的5.6%,而汛期时,其行洪水量却占整个太湖行洪总量的71.9%。治理东太湖,延长太湖的衰亡过程,对太湖地区的防洪抗灾工作有很重要的积极意义。     

太湖生态修复治理工程

太湖是我国第三大淡水湖泊,也是流域的重要水体。近年来,随着人口的增长,经济高速发展,人为社会经济活动影响,水资源系统受到很大冲击,水质变劣,湖体富营养过程加剧,生态环境受到明显损害,制约了流域社会经济的可持续发展。要实现流域水资源的可持续利用,必须加快水污染综合治理。除陆域实施严格的达标治理、河网水质调控、农业面源及生活污水治理外,太湖湖体生态修复和富营养化治理已为当务之急。目前应尽早实施：①太湖重污染区底泥的生态疏浚,减少底泥释放二次污染。②利用浮床陆生植物治理太湖典型富营养化水域,利用生物吸收、降解,继而富集营养盐,净化水质。③建立环湖湿地保护带。④恢复和重建湖滨带水生植被,实现长效生态管理和调控。⑤生态渔业工程,有效控制过度养殖,恢复湖泊生态良性循环。⑥藻类采集和资源化再利用。⑦强化流域管理。     

太湖流域典型区污染控制单元划分及其水环境载荷评估

污染控制单元是流域水质目标管理实施的基本单元。为实现流域水生态健康，针对太湖流域特征和太湖湖泊保护的要求，提出以流域水生态功能区为基础、水系完整性原则、管理可行性和可操作性原则、囊括影响受损水体的主要污染源原则、充分考虑现有控制断面原则等5项原则为太湖流域污染控制单元划分的基本原则，综合考虑汇水区、水生态功能区边界、水系分布及其流向、污染源、控制断面、县级与乡镇级行政边界等多个指标，在GIS空间分析的支持下进行太湖流域污染控制单元划分的总体技术思路；在划分技术体系的指导下，以兼具丘陵山区和平原地貌的湖州市及其上游的安徽省部分地区为案例研究区，在相关基础数据和空间方法的支持下，将其划分为12个污染控制单元，经过专家咨询、地方验证等多轮咨询反馈和实地察看以及管理试运行，表明污染控制单元划分结果具有较好的科学性和可操作性；进而评估了各污染控制单元COD、NH4 N、TN和TP污染物的水环境载荷特征，结果表明各单元污染超载严重     

西太湖区域水环境容量分配及水质可控目标研究

西太湖流域产业、人口集聚,水环境污染一直以来是该区域经济可持续发展的制约因素之一,利用2010年的监测数据对西太湖主要入湖河流及湖体的水环境状况进行了分析,通过对研究区域工业点源、城镇和农村生活源、农田面源和畜禽水产污染源排污的分布情况调查,并计算了入河污染物量;利用构建的西太湖区域水量水质数学模型,估算了区域水环境容量,依据水环境功能区的水质目标与水域面积分配到了各市/区,在充分调查现有与规划的各类型污染源总量控制工程措施的基础上,量化出具有空间分布的流域污染削减率,并提出水质可控目标。结果表明:太湖湖体受总氮污染影响总体水质劣于Ⅴ类,研究区域主要入湖河流基本处于Ⅳ类,氨氮超标最严重;进入水体的COD为25 410.2 t/a,氨氮2 795.4 t/a,总氮4 646.4 t/a,总磷313.8 t/a,其中城镇生活源污染物入河量所占的比例最大,各类污染物均在35%~50%,尤以宜兴市和常州武进区负荷较大;各控制单元进入水体的污染物量基本都超过了水环境容量,近期各市/区COD、氨氮、总氮和总磷的削减率分别为8.0%~56.0%,8.0%~62.1%,6.0%~41.8%,8.0%~59.9%,远期污染物削减率更高;最终通过模型推算,定出西太湖湖体各污染因子的可控目标,2015年,COD、氨氮、总氮和总磷分别为4.50、0.80、3.50和0.08 mg/L,2020年进一步达到4.50、0.60、3.00和0.07 mg/L,为西太湖总量控制提供科学依据。     

太湖生态修复治理工程

太湖是我国第三大淡水湖泊 ,也是流域的重要水体。近年来 ,随着人口的增长 ,经济高速发展 ,人为社会经济活动影响 ,水资源系统受到很大冲击 ,水质变劣 ,湖体营养过程加剧 ,生态环境受到明显损害 ,制约了流域社会经济的可持续发展。要实现流域水资源的可持续利用 ,必须加快水污染综合治理。除陆域实施严格的达标治理、河网水质调控 ,农业面源及生活污水治理外 ,太湖湖体生态修复和富营养化治理已为当务之急。目前应尽早实施 :①太湖重污染区底泥的生态疏浚 ,减少底泥释放二次污染。②利用浮床陆生植物治理太湖典型富营养化水域 ,利用生物吸收、降解 ,继而富集营养盐 ,净化水质。③建立环湖湿地保护带。④恢复和重建湖滨带水生植被 ,实现长效生态管理和调控。⑤生态渔业工程 ,有效控制过度养殖 ,恢复湖泊生态良性循环。⑥藻类采集和资源化再利用。⑦强化流域     

基于生态敏感性分析的湖泊保护与利用——以湖北省斧头湖为例

为了湖泊生态系统健康及功能的可持续性，需要根据湖泊的具体情况加强对湖泊生态系统的管理，建立在湖泊生态敏感性分析基础上的生态功能分区，可为湖泊生态管理的具体措施的实施提供依据。以斧头湖为研究对象，在进行斧头湖生态环境调查基础上，选择有代表性的生态因子，利用GIS技术，采用因子叠加法，对其进行生态敏感性分析。结果表明:极高和高生态敏感区面积占斧头湖面积的32.0%，中度敏感区占斧头湖面积的57.1%，说明斧头湖生态敏感性总体上很高；同时根据生态敏感性分析结果对斧头湖保护与开发提出建议。首次将GIS矢量技术应用于湖泊生态敏感性区划，使生态敏感性因子空间叠加分析更为有效。同时，建议选取更多的因子如水生生物多样性、生物量等因素作为评价指标，可得到更全面的生态敏感性分区结果。     

近30年来太湖围湖利用及东太湖网围养殖动态变化研究

利用多期遥感影像从时间、空间和利用类型3个方面分析了近30 a来太湖围湖利用及东太湖网围养殖的时空变化特征。结果表明：1979～2008年，太湖围湖利用面积总计达 16.004 2 km2；其中1979～2001年，太湖围湖利用面积 9.509 0 km2，年均围湖利用面积 0.432 2 km2，围湖利用的主要用途为水产养殖，鱼塘用地占该段期间围湖利用面积的5653%；2001～2008年，围湖利用面积 6.495 2 km2，年均围湖利用面积 0.927 9 km2，围堰取土用地占该段期间围湖利用面积的5228%。1979年以来，东太湖网围养殖规模逐渐增大，1979年东太湖网围养殖面积 8.343 4 km2，2001年网围养殖面积达 100.272 6 km2，占东太湖水面面积的7465%，网围养殖区域的分布逐渐从湖岸边沿处向湖心处扩展，至2006年，除主航道外，东太湖整个湖面几乎遍布网围，并呈现向西太湖扩展的趋势，随着东太湖水环境问题日益突出及太湖整治力度的加大，东太湖网围养殖面积从2006年的 105.873 2 km2 下降为2008年 92.969 1 km2，网围养殖区域的逐渐缩小及自由水域面积的逐渐增大，将真正实现太湖流域经济 资源 环境的可持续发展