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。     

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。     

重庆市两江新区生态空间识别方法

生态空间是国土空间的重要组成部分,合理识别生态空间有利于维持经济发展和生态保护动态平衡。两江新区为内陆首个国家级开放新区,科学识别两江新区生态空间极为重要。该文基于多源遥感数据构建生态敏感性和生态系统服务功能重要性评价体系,再结合生态用地类型,识别两江新区生态空间范围。主要结论如下：(1)研究区生态敏感性以敏感为主,高度敏感以上区域为418.55 km²,面积占比为36.03%。(2)研究区生态系统重要性类型相对较为平均,中等重要以上区域为706.67 km²,面积占比为60.85%。(3)该文识别出来的两江新区生态空间面积为336.78 km²,约占研究区29%,生态用地类型以林地为主。     

基于GIS的祁连山生态敏感性评价

以遥感数据为基础数据源研究祁连山的生态环境特点和主要生态问题,并结合客观条件及评价因子的选取需具有代表性、可计量性的原则,选取气候舒适度指数、土地沙化指数、土地盐碱化指数、水土流失指数和生物多样性指数共5项评价因子对祁连山生态敏感性进行综合评价。运用GIS技术在单因子评价的基础上,再利用空间叠加分析功能和重分类工具进行多因子综合评价,划分5类生态敏感等级,由大到小依次为高敏感性、较高敏感性、中等敏感性、较低敏感性和低敏感性。结果表明,祁连山生态敏感性空间分异明显,高敏感性地区主要分布在祁连山西部地区,低敏感性地区主要分布在东部地区。生态敏感性总体都处于中等偏低的水平上,其中,中等以下的地区占研究区总面积的69.7 8%,高敏感性、较高敏感性占研究区的30.2 2%,表明对于祁连山的生态保护还是卓有成效的,但一些地区还存在不少问题,导致生态敏感性偏高。因此,未来对于祁连山生态环境保护任务依然艰巨,对于高敏感性区域的西部地区应该进行严格保护和生态治理,对于低敏感性区域的东部地区要持续加强生态保护,减少人为活动影响。     

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.     

基于生态服务功能的土地利用结构分析——以福州市为例

为了区域的土地可持续利用和人地关系的和谐,以福州市为例,利用1993、2004和2009年土地利用变更调查数据,在Shannon信息熵公式的基础上,提出以土地生态系统服务功能价值指标代替面积指标计算土地利用结构信息熵,对土地利用功能结构进行分析.结果表明:福州市在1993、2004和2009年土地生态服务功能结构信息熵逐渐降低;各县市(区)的土地生态服务功能结构信息熵表现出明显的空间异质性特征,其中近郊区属于信息熵高值区,而中心区和远郊区属于信息熵中值区;各土地利用类型的生态服务空间结构信息熵也有较明显的差异,且随时间变化规律不明显;Pearson相关分析表明,林地、水域、耕地和建设用地是影响福州市土地生态系统服务功能结构信息熵的主要因素.研究表明,提出的土地生态服务功能结构信息熵不但能反映土地利用结构特征,而且能够反映土地的生态服务功能特征.     

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。     

基于PSR模型的城市生态安全评价与贡献度研究——以铜川市为例

以铜川市为例进行城市生态安全评价和指标分析,采用压力-状态-响应模型和层次分析法构建出含有项目、因素、指标的铜川市生态安全评价体系。通过生态不安全指数定量表示城市的生态安全状况,对铜川市2014-2016年的生态安全状况进行了综合评价,并计算分析了各指标对城市总体生态不安全指数的贡献度。结果表明,铜川市的生态安全处于“临界安全”状态,并呈现逐渐向好的发展趋势。人均灌溉农田面积、地表水环境质量、环境空气质量和环保投资占GDP比例对铜川市生态不安全指数贡献度较大,应给予重视。     

北京城市生态安全评价研究

基于PSR(压力-状态-响应)模型构建城市生态安全评价指标体系,采用层次分析法确定各指标权重,对2001-2007年北京城市生态安全现状进行评价.结果表明,2001-2007年北京市处于"较不安全"状态,其上要影响因素为较大水资源压力和亟须改善的空气质量.评价结果与实际情况基本相符合,表明本研究建立的城市生态安全评价指标体系和评价方法可行.     

保定城市土壤重金属污染及潜在生态危害评价

为了解保定城市土壤重金属污染状况及潜在生态危害,以保定城市土壤为研究对象,采用单因子指数法、尼梅罗综合指数法、潜在生态危害指数法对保定城市土壤重金属污染特征及潜在生态危害进行评价。结果表明,保定城市土壤As、Cd、Hg、Pb、Cr、Cu、Zn、Ni的平均值分别为9. 75 mg/kg、0. 18 mg/kg、0. 21 mg/kg、38. 99 mg/kg、66. 30 mg/kg、29. 10mg/kg、122. 36 mg/kg、28. 05 mg/kg。保定城市土壤中重金属元素平均值(除As、Ni、Cr外)均高于河北省土壤背景值,其中Hg、Pb、Zn元素的平均值较大,分别是河北省土壤背景值的5. 28倍、1. 74倍、1. 75倍,表明这些元素受到人为因素及工业活动的影响。保定城市土壤重金属污染程度从大到小依次为Zn、Pb、Hg、Cd、Cu、Cr、Ni、As,其中Cd、Pb、Cu以清洁状态为主,Hg以安全状态为主,As、Cr、Ni元素处于完全清洁状态,Zn元素出现污染,面积达到研究区面积的2. 08%。整体而言,保定城市土壤环境良好,局部污染,清洁、安全、警戒土壤面积比例分别为64. 58%、33. 33%、2. 08%,主要出现在保定市北部地区,其形成可能与工业生产及人类活动有关。保定城市土壤重金属潜在危害程度由大到小依次为Hg、Cd、As、Pb、Cu、Zn、Cr、Ni。各重金属元素中,产生潜在生态危害的重金属主要是Hg,已达到很强潜在生态危害水平,其余重金属均为轻度潜在生态危害;综合潜在生态危害指数(RI)达到中等生态危害程度,达到强生态危害和很强生态危害程度的面积之和占研究区总面积的35. 41%,其形成可能与工业生产有关。     

基于PSR模型的南水北调中线工程水源区土地生态安全评价——以南阳市为例

结合南水北调中线工程水源区土地利用结构变化的特点,采用PSR评价框架,从压力、状态和响应三个层面选取21个因素指标建立了水源区土地生态安全评价体系,并从土地利用结构变化信息熵和土地生态安全综合评价两个方面对水源区土地利用变化情况进行了研究。结果表明,水源区土地利用结构正从无序到有序发展,但土地生态安全整体情况不容乐观,急需采取相应措施缓解其土地生态安全压力。     

地下铁矿山土地生态安全评价——理论方法与实证检验

为量化地下铁矿山土地生态安全态势,提高矿山土地生态安全管理水平和调控效果,提出地下铁矿山土地生态安全的理论分析框架和定量评价方法,并应用于程潮铁矿进行检验。总结了地下铁矿山生态环境问题的特点,认为干扰地下铁矿山土地生态安全的源动力是矿山生产活动,而矿山资源环境和社会经济背景条件起着基础、制约和控制等作用,并以矿山生产过程为纽带,建立了地下铁矿山土地生态安全因果关联分析模型。基于PSR(压力-状态-响应)模型建立了地下铁矿山土地生态安全评价指标体系和模糊综合评价方法,将矿山土地生态安全划分为极低、低、中等和高4个等级,制定了定量指标的分级标准和定性指标的分级方法。程潮铁矿评价结果表明,建立的地下铁矿山土地生态安全评价指标体系和方法能够客观反映程潮铁矿土地生态安全态势及其主要矛盾。     

区域生态安全模糊循环迭代评价模型及应用

利用模糊模式识别的概念,引入模糊二元对比法权重作为主观权重对客观权霞进行修正,提出了区域生态安全模糊循环迭代评价模型,同时得到方案优届度和目标权重.以辽宁省海岸城市14个地区为例,按照压力-状态-响应(P-S-R)框架确立指标体系,采用2007年实地调查数据,应用模型获取指标模糊循环迭代权重和方案优属度.结果表明,瓦房店市、庄河市、酱兰店市和大连地区等生态安全压力较大,而长海县和营口市生态压力较小;人连市区、大洼县、庄河市和兴城市生态安全状态相对隶属度较高,葫芦岛市和绥中县生态安全状态相对隶属度较低;凌海市、普兰店市和绥中县生态安全响应相对隶属度较大,瓦房店市、盘山县和葫芦岛市生态安全响应相对隶属度较小.从整个生态安全程度来看,大连市除长海县外,生态安全程度较高,尤其序河市生态安全程度最高;葫芦岛市区、长海县生态安全程度较低,评价结果与实地考察情况基本相符.     

基于SAHDT方法的湖南省土地生态安全评价

为了解决目前土地生态安全评价方法存在的稳定性不高、拓展性不强等问题,通过DPSIR框架构建土地生态安全评价指标体系,选取湖南省7个具有代表性地形(平原、山地、丘陵、盆地等)以及经济相对发达的地级市作为样本,利用逼近的对抗哈斯图(SAHDT,Squeeze Adversarial Hasse Diagram Technology)评价方法对其2017年的土地生态安全状况进行评价.SAHDT依据偏序集理论对评价方案的正负理想点距离值进行比较,并通过哈斯图将该偏序关系图形化,进而展现评价对象的优劣排序和层级关系.评价结果显示区域经济发展水平、土地类型分布和环境污染治理等因素使湖南省各地级市土地生态安全有较大差异.其中长沙市、株洲市和衡阳市的土地状态较为良好,娄底市、岳阳市、郴州市和怀化市的土地安全形势相对严峻.结合评价结果为湖南省土地生态发展提出了政策建议.     

川藏铁路桥隧施工安全风险评价

通过评估川藏铁路工程建设的施工风险等级,为高质量推进川藏铁路工程建设提供理论支撑。剖析了国内外学者关于风险评估研究的理论与方法,针对川藏铁路施工建设中的5座特大桥梁工程和9座超长隧道工程,分析了桥梁隧道建设工程的特征,构建了川藏铁路桥梁工程的17个安全风险评价指标体系和隧道工程的20个安全风险评价指标体系,通过建立基于模糊综合评价法的风险评估模型完成了对川藏铁路重点桥梁和隧道工程的风险评价,最后构造BP神经网络模型对风险评估结果进行验证,以川藏铁路部分重点桥梁工程评分数据和部分重点隧道工程评分数据为训练数据,以剩余评分结果为验证数据,预测桥梁和隧道工程的风险等级。结果表明:采用BP神经网络预测桥梁隧道工程安全风险等级的准确率高达98. 82%,BP神经网络对于该工程施工安全风险评价具有适用性;川藏铁路重点桥隧工程项目有50%处于较危险以上,只有20%的工程处于安全级别。     

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。     

水利水电工程对河漫滩湿地影响评价方法初探

以典型河漫滩湿地——二卡自然保护区为研究区域,进行湿地影响研究。根据湿地补给河流——海拉尔河的月均流量频率分布特征,选取58.72 m3/s(P=74.6%)、119.26 m3/s(P=44.4%)、190.35 m3/s(P=23.8%)分别代表河流的低、中、高径流期,分析月均流量与湿地面积的相互关系,继而评价海拉尔河上游水利水电工程建设对湿地的影响程度。结果表明,低径流期内,作为湿地中心区的湖泊湿地景观破碎度出现一个较明显的跃变,由中径流期的0.57增加到1.37,此时的湿地状态可近似的作为区域的生态阈值,即维持湿地面积占全区域面积的43.03%。海拉尔河上游某水利水电工程的建设将导致枯水年内湿地面积比例由45.23%减少至42.34%,已低于湿地生态阈值,需采取影响减缓措施。本研究可为水利水电工程环境影响评价工作中的湿地影响分析提供参考与思路借鉴。