区域水资源系统脆弱性评价的集对分析与可变模糊集方法

水资源系统是涵盖水资源、水环境、水灾害,以及社会经济生态的复杂系统。为此,从水资源脆弱性、生态环境脆弱性和承载能力脆弱性三方面建立了区域水资源系统脆弱性指标体系。利用联系度构造可变模糊集的相对差异度,建立了基于集对分析与可变模糊集的区域水资源系统脆弱性评价模型。在安徽省的应用结果表明,安徽省水资源系统脆弱性实际状况为中度脆弱,该模型综合利用了样本单指标联系度的评价信息,包含了更多客观信息,在水资源系统评价中具有推广应用价值。     

基于生命力指数与集对分析的城市生态系统健康评价

鉴于城市生态系统的生命特征,引入城市生命体概念,构建包括生产力、生活态、生态势和生机度的城市生命力指数,分别针对经济子系统、社会子系统、自然子系统及生态调控子系统来综合反映城市生态系统健康状况.引入集对分析这种不确定理论与方法,在充分考虑城市生态系统健康不确定性与相对性的基础上,构造各被评价城市与最优评价集的相对贴近度,开展城市生态系统相对健康状况比较研究,以促进城市生态系统健康水平的整体提升.利用基于集对分析的城市生命力指数综合评价模型及信急熵权重,比较了北京、上海、武汉、广州等16个城市2005年的生命力指数相对状况,结果表明:2005年,厦门、上海、北京、青岛等城市的生命力指数处于被评价城市中相对较高等级,即城市生态系统健康状况较优;而重庆、西安、银川、哈尔滨、成都等城市处于相对较低等级,即城市生态系统健康状况较劣.     

气候变化下水资源适应性系统脆弱性评价——以鄱阳湖流域为例

从系统科学的视角出发,分析气候变化下水资源适应性系统脆弱性的内涵,基于脆弱性PSR分析框架,从胁迫性、敏感性、适应性3个维度构建了脆弱性评价指标体系,并采用熵值法和集对分析相结合的方法对脆弱性进行评价。结合2001～2010年鄱阳湖流域数据进行了实证研究,结果表明：10 a间鄱阳湖流域水资源适应性系统脆弱性的变化受胁迫性、敏感性和适应性的综合影响,脆弱性先明显增加后缓慢下降,但基本处于中等偏差水平。鄱阳湖流域水资源适应性系统脆弱性主要由降水量变化、自然灾害和经济发展产生的能源消耗、污染问题引发,提高系统适应性对缓解脆弱性有明显作用。根据评价分析,建议鄱阳湖流域未来从提高管理能力、经济及社会响应能力和加强环境生态治理等方面采取适应性对策;通过改善鄱阳湖流域发展方式和生态环境,减少脆弱性和提高可持续发展能力,更好地发挥鄱阳湖流域对国家生态安全的保障作用     

农村地区养老脆弱性的省际差异及其影响因素研究

不同省份农村地区资源禀赋与经济社会发展水平的差距使得其养老脆弱性也存在较大差异,对农村养老脆弱性的省际差异测度及其影响因素的识别是提升养老保障政策针对性与可操作性的关键。文章基于2014年全国农村地区公开数据,从敏感性和应对能力两个维度构建农村地区养老脆弱性评价指标体系,采用集对分析方法对我国31个省(市、区)农村地区养老脆弱性指数进行了测算,借助Arc GIS自然断点法将我国农村地区养老脆弱性划分为5个等级并对其省际差异进行空间可视化描述,在此基础上,利用障碍度模型分析了我国农村养老脆弱性的影响因素。研究发现:1我国农村地区养老脆弱性总体上处于中等区,但呈现出明显的省际差异、区域差异以及区域内部差异;2不同省份农村地区养老敏感性和养老应对能力的差异较大,且对养老脆弱性的形成产生程度不一的影响。总体上,东部省份农村养老脆弱性明显低于中西部省份;3农村地区养老脆弱性省际差异的形成受到老年抚养比、国家级贫困县数量、低保中老年人占比、农作物受灾面积和医疗保健支出占比等多种因素的影响。文章认为,在全面提升农村养老服务供给水平的基础上,进一步促进区域经济社会协调发展、强化中西部省份农村养老服务体系建设的投入力度成为降低农村养老脆弱性的关键。     

亚热带丘岗区地表水资源脆弱性评估及其管理——以衡阳盆地为例

以典型的亚热带湿润丘岗区--衡阳盆地为例,综合分析了其地表水资源脆弱性产生的原因及其表现。发现影响衡阳盆地地表水资源脆弱性的主要因素体现在气候、地形地貌、土壤和植被、人为活动以及经济发展因素5个方面。为了定量地评价地表水资源脆弱性,构建了一个包含9个反映地表水资源脆弱性内涵的评价指标体系,并且运用数学方法计算了各评价单元地表水资源的脆弱度。最后,针对评价结果提出了衡阳盆地地表水资源管理的措施。     

资源型城市脆弱性评价 ——以攀枝花市为例

资源型城市作为一类特殊类型的城市,其脆弱性涉及资源、生态环境、经济和社会等多个方面。探讨资源型城市脆弱性测度及动态演变特征对其转型发展具有重要意义。以西南地区典型资源型城市攀枝花市为研究对象,通过构建脆弱性测度指标体系,利用层次分析法确定指标权重,采用多因子综合评价法研究其脆弱性及动态。结果表明：（1）攀枝花市2006~2015年城市综合脆弱性总体呈下降趋势。其综合脆弱性指数从2006年的0.74下降到2015年的0.37,经历较高脆弱度、中脆弱度和较低脆弱度的演变;（2）该市近10 a来分系统中资源脆弱性年均值最大（0.57）,其次为经济脆弱性（0.50）,社会脆弱性（0.46）和生态环境脆弱性（0.43）相对较小。其中资源、生态环境和社会脆弱性均呈下降趋势,年均变化幅度分别为0.10、0.10、0.08,经济脆弱性呈振荡上升,年均变化幅度最大（0.13）;（3）该市近10 a来经济系统对城市综合脆弱性贡献度上升明显（由2006年的15.53%上升到2015年的70.03%）,同时社会脆弱性也较突出（2015年达20.16%）。未来攀枝花市在转型与城市脆弱性调控上应坚持以经济转型为核心,推进资源综合开发利用;进一步加强矿产资源地质勘探;推进区域统筹发展,减少社会脆弱性;提高工业固体废弃物综合利用,加强生态环境建设。 关键词：资源型城市;脆弱性;攀枝花市     

上海城市系统洪灾脆弱度评价

洪灾脆弱度评价是把洪水灾害与风险研究紧密联系起来的重要桥梁.沿海城市地位的重要性和面临自然灾害的高脆弱性,使沿海城市自然灾害研究受到世界各国政府的普遍关注.与国外相比较,国内对沿海城市系统洪灾脆弱度研究较少.为了进行准确的洪水灾害风险评价,从而更好地制定城市防洪减灾的对策和措施,城市系统的洪灾脆弱度研究就显得十分重要.本文基于复合生态系统理论,从系统的角度出发,分别构建了上海城市系统洪灾自然子系统、社会子系统和经济子系统脆弱度评价指标体系,并采用层次分析法和熵值法结合确定指标的组合权重,兼顾主客观赋权优点,提高评价结果的科学合理性.最后对上海城市系统洪灾脆弱度进行模糊综合评价,评价结果与实际情况基本相符.本文研究结果可为上海市沿海地区土地利用规划和社会经济发展规划提供参考依据.     

基于集对分析法的农田土壤环境质量评价

集对分析是一种新的不确定性分析方法,其联系度概念具有鲜明的辨证性、完整性,使其成为处理不确定性问题的有效方法。农田土壤环境质量受多种因素影响,具有较强的不确定性,因此拟引入集对分析理论,以江汉平原后湖农场为研究对象,应用单因子指数法和集对分析法对其农田土壤环境质量进行综合评价。结果表明,研究区9种单要素污染程度依次为Cd＞Zn＞As＞Cu＞DDT＞Hg＞Cr＞Pb＞HCH,Cd为主要污染元素,8个地块已受到Cd的轻度污染,土壤中的农药残留主要成分为滴滴涕;集对分析结果显示8745%的农田是安全的,1255%的农田处于轻污染状态。整体而言,江汉平原农田土壤环境质量属清洁和安全范围,符合发展现代农业的要求。集对分析法为农田土壤环境质量评价提供了一种新的思路。     

沿海城市自然灾害脆弱性评价研究——以上海浦东新区为例

沿海城市在全球发展中具有重要的战略地位，然而特殊的地理位置和高度集中的人口及财富也决定了其面临灾害具有较高的脆弱性，即同等灾害强度下，沿海城市遭遇自然灾害时的人口伤亡更多、经济损失更大。从灾害系统承灾体的角度，分析影响灾害脆弱性的基础设施、城市形态与结构和灾害管理体制等5个方面，顺应脆弱性评价定量化的趋势，依据一定的原则，不分灾种，面对区域和人群，选取代表性指标尝试构建了沿海城市自然灾害脆弱性的评价指标体系，利用AHP法对该区域相应指标的权重进行确定，建立了脆弱性模型，并在收集和标准化数据的基础上，以上海市浦东开发区为例进行了实证分析。结果证明，模拟结果与实际情况基本吻合，可以为沿海城市防灾减灾提供科科学依据，有一定的参考价值。     

基于粗糙集和BP神经网络的流域水资源脆弱性预测研究——以淮河流域为例

水资源是一种重要的自然资源和经济资源,对其未来的脆弱性进行预测可以预估研究区未来的水安全状况,对其脆弱性问题做出预警,从而及时采取治理措施。因此,合理科学的水资源脆弱性预测研究是缓解水资源脆弱性的有效手段。目前,水资源脆弱性研究主要是针对水资源现状进行评价,对其未来状况的预测较少。集成了粗糙集和BP神经网络两种方法,首先采用改进了的盲目删除法对构建的流域水资源脆弱性评价指标体系进行约简,其次通过BP神经网络拟合约简后的指标数据与脆弱度之间的映射关系,构建流域水资源脆弱性评价预测模型。基于之前研究的样本数据和脆弱性结果,探讨淮河流域未来的水资源脆弱性状况。结果表明:淮河流域2015年、2020年和2025年的水资源脆弱度分别为0.305、0.359和0.390,处于轻度脆弱和中度脆弱的状况,除2015年脆弱性状况有所好转以外,2020年和2025年的水资源脆弱性程度与近几年相比有所加剧,根据指标数据可知该现象主要是受年降水量、人均用水量、万元GDP废水排放量、垦殖指数、有效灌溉面积比和干旱面积受灾比6个指标的影响,为避免水资源脆弱性的加剧,应当有针对性的加强这几个方面的管理和控制。     

基于随机森林与可变模糊集的城市洪涝脆弱性评估

洪涝灾害作为城市面临的重要自然灾害之一，对社会经济发展造成了重要的影响。首先从自然、经济、基础设施3个方面利用随机森林模型以数据驱动的方式筛选出了影响城市洪涝脆弱性的12项关键指标并据此构建了城市洪涝脆弱性评估指标体系。在此基础上，基于随机森林和熵权法计算指标体系权重，构建基于随机森林（RF）和可变模糊集（VFS）耦合的城市洪涝脆弱性评估模型（RF-VFS）。最后，以长江流域特大城市南京市为例，进行洪涝脆弱性评估，得到了影响南京市洪涝脆弱性的关键影响因素，并从完善城市洪涝管理政策、加强城市基础设施建设和防灾减灾应急措施3个方面提出了降低城市洪涝脆弱性的对策建议。结果表明：南京市洪涝脆弱性与汛期降雨量、硬地面积、地均GDP、城市道路网密度等指标呈较强关联；近20年南京市洪涝脆弱性等级呈上升趋势且高等级的年份出现频率愈加频繁，尤其是近5年洪涝脆弱性等级较高，研究结果与实际调研情况相符。该研究能为南京市相关管理部门加强洪涝管理和降低洪涝脆弱性提供决策参考，同时对其他城市的洪涝灾害管理也具有借鉴意义。     

岷江上游生态脆弱性评价

岷江上游流域是我国典型的生态脆弱区之一,由于地质变化频繁、高差显著、气候干旱,加上人为活动影响,生态脆弱性的表现十分明显。通过对其生态环境脆弱性因素及成因机制的分析,构建了由土地生产力、地表起伏度、干燥度指数、土壤侵蚀强度、草场退化荒漠化率、物种消失率等14个指标组成的岷江上游生态脆弱性的评价指标体系;根据本地区生态环境现状、全国和四川省情况及奋斗目标,建立了Ⅰ到Ⅲ级的评价标准体系;利用模糊数学聚类方法对评价指标进行分析计算,得出了岷江上游生态环境为第Ⅲ级,即生态环境非常脆弱的结论。评价结果符合岷江上游地区的生态环境状况。     

基于演化树模型的长江三角洲城市紧凑度综合评价

紧凑城市是一种高效的城市空间组织模式,对实现城市可持续发展战略具有重要意义。通过密度、规模、结构和强度维度建立紧凑城市四维理论模型,并以此为基础构建由4个二级指标和12个三级指标组成的城市紧凑度综合评价演化树模型。通过对长江三角洲16个核心城市实证分析,评价结果显示：整体城市紧凑度下降,且影响紧凑度因素存在区际差异;在空间上,紧凑城市大致呈现沪杭甬沿线高于南北两翼的空间格局;从演化过程上分析,城市紧凑度与城市发展阶段发展水平具有一定的关联性,城市化率和产业结构与城市紧凑度呈现显著正相关。近年来开发区分散建设、城市建设用地面积扩张等因素是造成长三角城市紧凑度下降的重要原因,交通、医疗等公共服务设施投入不足、分布不均及政府有限的约束力也在一定程度上制约城市的紧凑发展模式。因此,需要在未来加强协调市场和政府两种力量以推动城市发展的高效高质     

基于集对分析的江苏省土地利用协调性研究

从协调性的研究现状来看,现有研究的基础性工作缺失,且受到“均衡发展”思想束缚、不能很好地描述不确定性问题,而基于集对分析方法的协调性研究可以很好地解决以上问题.以江苏省土地利用系统为研究对象,首先运用典型相关分析对子系统之间的相关性进行验证;其次,引入集对分析思想,对土地利用的效益协调性和消耗协调性进行了评价.结果显示:土地利用变化子系统同土地利用各效益子系统之间表现出较为显著的相关性;土地利用的效益协调度大多处于较为协调状态.其内部结构表明,虽然当前政府在促进经济社会发展的同时更加注重对生态环境的保护,但并没有从根本上解决经济发展和生态环境恶化之间的矛盾;消耗协调度变动幅度相对较小,土地利用变化同土地利用效益之间基本呈现“均衡”发展态势.政府逐渐认识到用地规模的过度扩张所带来的各种负面影响,追逐用地效益的提升成为发展的主线.与以往研究结论不同的是,效益协调度和消耗协调度均没有表现出显著的持续增长态势.     

江苏省水资源短缺风险的相似云评价方法研究

为有效的监测和评估水资源短缺风险的程度,实现水资源可持续开采和利用,提出水资源短缺风险的相似云综合评价模型。针对水资源短缺风险的影响因素同时具有模糊和随机性问题,建立基于熵权和相似云方法的综合评估模型。借鉴现有理论的基础上,综合考虑风险率、脆弱性、可恢复性等5个评价指标,采用熵权法确定各个指标的权重,利用正态云模型定量描述单指标条件下待评价城市水资源的短缺风险等级。给出一种新的计算正态云模型相似度方法——基于组合模糊贴近度的正态云相似度度量方法,通过比较待评价城市与风险等级之间的熵权正态云相似度值的大小,构建基于熵权相似云的水资源短缺风险评价模型。江苏省三大流域的实例表明,该方法简单可行,结果相对客观合理,能够克服现有方法的一些缺点。     

宁夏沙坡头自然保护区气候变化脆弱性评价

随着西部地区的人口增长、产业结构的改变,在全球气候变化背景下,结合其特殊的地理位置,宁夏沙坡头地区的生态脆弱性问题愈发受到重视。本研究从风险度和敏感度方面着手,选取干燥度、热量、道路分布、建筑用地分布、植被覆盖度、物种多样性、生态系统类型以及生态系统多样性八个空间属性较强的生态脆弱性指标,对沙坡头地区进行脆弱性评价研究,拟得出沙坡头地区脆弱性空间分布特点并解释差异产生的原因。研究结果表明,气候变化对宁夏沙坡头地区生态系统的影响评价模型,能够客观、准确、科学的评价气候变化对沙坡头自然保护区影响的范围和程度,同时为应对全球气候变化,缓解、适应气候变暖对沙漠生态系统的影响,以及为西部地区自然保护区建立和维护提供科学依据、技术支撑和示范作用。从而为因地制宜,更有效率的保护地区的自然生态环境与生物多样性。     

水源地生态补偿机制研究进展

水源地生态补偿机制是一种调动水源地生态保护的经济手段。本文首先从生态补偿的概念、特征、目标与原则、主客体分析、补偿标准和补偿方式等方面综述了水源地生态补偿的发展现状与存在的问题。国外水源地生态补偿起步早、发展成熟;国内起步相对较晚且不完善,存在补偿标准偏低、资金来源单一、监督评估体系几乎空白等问题。通过综述水源地生态补偿实施效益评估方面的研究及案例发现,尽管国内外已有相关学者开始探索评价生态补偿政策的实施效果,但仍缺乏对生态补偿政策的有效监管与效益评估方法。针对以上问题,本研究提出通过拓展资金渠道,引导市场化资金募集方式;因地制宜,多重补偿方式相互结合;建立水源地生态补偿实施效益评估机制等几方面建议,以此完善水源地生态补偿机制的建立与优化。最后,本文指出采用定性描述与定量指标相结合,探索全面、有效与可行的水源地生态补偿机制实施效果监督与评估体系作为今后水源地生态补偿的主要研究方向。     

灾变山地环境影响下小流域脆弱性评价研究

流域脆弱性评价中,如何有效结合自然及社会等多方面因素开展较大区域尺度评价是目前研究的难点之一,特别是结合灾变山地环境影响,开展小流域脆弱性评价,对于山区流域防灾减灾及可持续发展具有积极的指导意义。采用栅格单元与小流域单元相结合的评价方法,综合自然与社会因素,并引入活跃灾害事件对小流域脆弱性的影响,从灾害危险度与社会易损性角度构建评价体系,应用3S技术,选取彭州龙门山区开展典型案例研究,开展灾变山地环境影响下的小流域脆弱性评价。最终将研究区小流域脆弱性划分为轻度、中度、高度及重度4个等级,各级含小流域个数分别为12、21、27及17个,相应面积占整个研究区面积的比例分别为11.53%,38.63%,40.46%及9.38%。针对区域内重大灾害事件,对评价结果进行验证表明,综合自然和社会因素,并引入灾害事件构建评价体系,并以栅格与小流域单元相结合的评价方法,对灾变山地环境下较大区域尺度流域脆弱性评价具有可行性,可为区域尺度小流域脆弱性评价研究提供一定参考。     

基于RS-SVR模型的流域水资源脆弱性评价与预测研究——以黄河流域为例

水资源脆弱性是衡量水资源系统在气候变化以及人类活动影响下的流域承载能力的重要标准,流域水资源脆弱性评价与预测是评估流域水安全状况、辨识未来水资源系统存在的问题的重要手段。该文首先构建了黄河流域水资源脆弱性评价指标体系,利用粗糙集(Rough Set,缩写为RS)方法对原始指标体系进行降维去除冗余属性。然后,将降维后的评价指标标准值作为"评价样本",运用支持向量机回归(Support Vector Regression,缩写为SVR)模型对流域水资源脆弱性进行评价。最后,设定未来3种不同气候模式与社会经济情景,对黄河流域水资源脆弱性进行情景预测。结果表明:黄河流域过去16年间整体水资源脆弱性等级已从Ⅴ级提升到Ⅳ级水平,未来情景1、情景2下流域整体水资源脆弱性将会好转,但仍处于Ⅳ级中度脆弱水平。未来水质脆弱性与灾害脆弱性提升较为明显,水量脆弱性没有显著改善,在情景3下将恶化到Ⅴ级中高脆弱。因此未来采取积极的人工调控措施能使得水质与灾害方面获得明显的提升,而水量脆弱性则成为制约未来流域整体水资源脆弱性的瓶颈。     

信阳城市宜居性与经济性协调发展定量分析

城市宜居性与经济性能否协调发展,对信阳市未来宜居城市建设有重要影响。本文在建立城市宜居性与经济性综合评价指标体系的基础上,采用主成分分析法分别求出综合评价得分,并引入模糊数学相关概念,计算求出城市宜居性与经济性的协调度指数,定量分析了2004-2011年信阳城市宜居性与经济性协调发展程度。实证分析结果显示:评价结果与实际情况大体一致,该方法能够有效反映城市发展整体协调状况,具有一定的理论价值和可操作性。