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.     

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.     

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。     

上海杭州湾北岸滨海地区生态安全评价

为了分析人类活动影响下滨海湿地生态安全水平的动态变化,选择上海杭州湾北岸奉贤区、金山区处于海岸带的海湾镇、柘林镇、漕泾镇、山阳镇、石化街道为研究区域,研究时间选择杭州湾北岸人类活动较为强烈的2000-2010年.在分析2000、2003及2007年滨海景观格局基础上,选择能够反映滨海地区生态安全水平的相应社会、经济指标,在PSR生态安全评价模型的基础上,构建基于DPSIR评价模型的滨海地区生态安全评价体系,计算区域生态安全指数ESI,动态分析ESI指数的年际变化.结果表明,2000年生态安全ESI指数排序为石化街道(524.20)、漕泾镇(32.10)、山阳镇(25.48)、海湾镇(8.60)、柘林镇(7.87),2003年生态安全ESI指数排序为石化街道(205.29)、漕泾镇(53.50)、山阳镇(52.68)、柘林镇(39.17)、海湾镇(31.95),2007年生态安全ESI指数排序为山阳镇(297.10)、海湾镇(245.08)、漕泾镇(159.59)、石化街道(187.86)、柘林镇(105.87).这说明上海滨海地区金山、奉贤区生态安全水平总体呈现上升趋势,但是金山区石化街道生态安全逐年下降,说明人类活动对滨海湿地生态安全的有较大影响.在讨论滨海湿地生态安全体系构建与应用的前提下,人类活动影响下的上海杭州湾北岸生态安全结论如下:1)区域人口负增长一定程度上缓解了区域生态安全压力;2)城镇开发过程对景观破碎度干扰程度较大,给滨海地区生态安全带来巨大压力;3)工业生产为滨海地区生态安全带来较大压力;4)以旅游业为代表的第三产业发展有助于提高区域生态安全水平.     

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。     

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。     

土地整理的生态风险评价

土地整理对生态环境存在水土流失、生态演变、环境容量变化及环境脆弱性变化4类潜在风险.结合国家投资基本农田土地整理项目,在土地整理风险识别的基础上建立了土地整理生态风险识别指标体系,该体系包含水、土、生物3个要素与14个指标.结合土地整理实践与生态学知识,拟定指标分级标准;采用层次分析法计算出各指标在评价体系中的权重并建构综合生态风险评价指数(ER).计算结果表明:1)土地整理后,ER总分减少28.94,生态风险级别由Ⅲ级降为IV级,项目区生态风险显著减小;2)就单要素来看,水的ER总分由21.53降为6.16,降幅达15.37,对整个项目区生态风险减小的贡献率达53%;而土和生物要素两者的贡献率仅共占47%;土和生物要素的生态风险综合指数也较整理前有了降低,降幅分别为12.79和0.78,没有水要素明显.研究表明,土地整理生态风险识别指标体系能有效识别土地整理前后生态风险的变化,可为以后的土地整理工作提供参考依据.     

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。     

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。     

基于GIS的淮南煤矿废弃地土壤重金属污染生态风险评价

为了解淮南大通煤矿重金属污染特征及其生态风险,以该废弃地土壤为研究对象,通过测定土壤重金属元素质量比,评价其潜在生态风险,结合CIS技术分析其空间变化趋势.结果表明:1)淮南大通煤矿废弃地土壤重金属汞(Hg)、镉(Cd)、铬(Cr)、铅(Pb)、铜(Cu)超出土壤背景值1.99 ～ 27.2倍,其中以Hg和Cd污染最为严重.2)大通煤矿废弃地地表土Hg的单因子风险等级均在强以上,Cd的风险等级为极强和很强,其面积比例为98.79％、1.21％.底层土Hg的单因子风险等级以极强和很强为主,占区域面积比例分别为60.33％、21.86％,Cd的风险等级均为极强.Hg和Cd是煤矿废弃地最主要的综合生态风险贡献因子,主要风险区为煤矸石堆斜坡、塌陷区、化工厂滤池等地;Cr、Pb和Cu单因子风险均为轻微等级.3)大通煤矿废弃地地表土和底层土综合生态风险均为很强和强两个等级,表层土面积比例分别为88.05％和11.95％,底层土面积比例分别为97.81％和2.19％;底层土的风险指数值更大,表层土以原化工厂与煤矸石堆斜坡为中心高值区,底层土的高值中心位于煤矿塌陷区.     

程潮铁矿土地生态安全的物元评价模型建立与应用

研究分析了程潮铁矿土地生态安全与矿业生产活动、矿山资源环境和社会经济背景间潜在的因果关系链,基于PSR建立了程潮铁矿土地生态安全的物元评价模型并进行了应用。     

郑州市生态安全评价研究

从资源环境因子、生态环境压力因子、社会经济因子3个方面入手,对郑州市的生态环境质量与生态安全进行综合评价,确定了郑州市生态安全综合指数,并对郑州市的生态安全建设提出了可行的对策与建议.     

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”。     

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。     

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。     

基于GIS和RS的银川市城市生态环境质量动态监测与评价

城市生态环境质量的监测和评价对于城市可持续发展具有重要意义.为准确且直观地监测与评价银川市生态环境质量变化,以其主要建成区及周边地区为研究区,基于2002年、2009年和2016年3期Landsat遥感影像构建遥感生态指数(Remote Sensing Ecology Index,RSEI)模型,对研究区15年间的生态环境质量进行动态监测及评价,从时间和空间两个尺度分析生态环境变化情况;同时针对RSEI模型不宜应用于大面积水体的情况,对研究区水体变化情况单独进行分析;最后从自然因素和人为因素两个方面讨论了变化形成的驱动因素.结果表明:1)2002-2016年,较高和高等级RSEI面积持续减小,中等级和较低等级RSEI面积持续增加,低等级RSEI面积占比被减小至0.78％;2)生态环境质量变差的地区占到54.03％,主要为城市扩张的建成区,变好地区仅占13.22％,其中2009-2016年生态环境质量有所回升;3)研究区内水体情况变动较大,整体上对生态环境质量有负面影响;4)大部分面积生态环境质量变差主要归因于城市的扩张,而贯彻生态建设政策和发展生态农业经济,对稳定及改善研究区生态环境质量起到较好的作用.研究可为银川市城市环境保护、生态建设等决策提供依据.