区域水环境质量生态经济评价的原则、指标体系和方法探讨

水环境是人类为中心的水中生物、非生物资源及各子系统之间相互关系的总和,是一个自然、社会经济综合体。从当前的实际情况看,对水环境的生态经济评价应高度重视水环境与区域经济发展的协调性,注重区域水环境的长期宏观经济效益、社会效益和生态效益。在评价过程中应遵循区域经济发展与环境协调一致原则;系统稳定有序原则;系统整体功能最大原则;共生(互利)、多样化原则;水环境清洁原则。根据以上原则和区域水环境特点,笔者选择由一套影响和形成水环境最主要、最灵敏和最能用量来表示的评价指标所组成的指标体系,并采用经济计量法对其进行分等定级。     

青岛可持续发展战略下的环境经济评价

根据数据的全面性、准确性和可得性构建了青岛市可持续发展战略下的环境经济评价指标体系。运用经济发展(Ec)、环境污染(Ep)、环境质量(Eq)、生活水平(En)、人口发展(P)、社会发展(S)和资源消耗(Ru)等7项综合指数，对青岛市环境污染与资源利用现状进行分析，并对其与经济、社会和人口发展的关联性进行了评价，结果表明：青岛市社会、经济发展水平和人民生活水平不断提高，与其环境质量的逐年改善具有明显的对应关系，环境质量对经济发展的瓶颈制约作用越来越小；但社会、经济的发展造成资源消耗加快，经济发展对资源的依赖性逐年增强，说明青岛市的资源—经济—环境系统仍需调整；另外，除1996年环境对可持续发展造成较大压力外，1994——2000年青岛市资源消耗、环境污染对可持续发展造成的综合压力较小，说明其资源—环境—经济系统的持续发展能力比较强，子系统之间协调性较好。     

区域资源环境与社会经济系统的非连续运动分析——以吉林省为例

针对区域资源环境与社会经济系统的非连续运动特征,基于尖点突变理论构建数学模型对区域资源环境与社会经济系统的突变过程及其响应机制进行定量描述与分析。吉林省社会经济进入快速发展时期,以吉林省作为研究区域进行实例分析,能够为区域社会经济与资源环境协调发展战略的制定与筛选提供技术手段和决策依据。研究结果表明,吉林省经济进入快速增长阶段;矿业的衰退将成为影响吉林省经济持续稳定发展的重要因素;吉林省资源消耗总量与万元产值消耗量的突变,标志着吉林省对钢铁和水泥等大宗固体矿产的消费进入快速增长阶段;受生态省建设战略影响,固体废物、SO2、粉尘的排放总量与万元产值SO2及固体废弃物排放量发生根本性转变,吉林省生态环境进入新的发展时期。     

运用熵值法探讨广州25年社会、环境和经济变化状况

改革开放以来,在广州经济社会发展和城市建设取得了显著成就的同时,人口、资源、环境与发展的矛盾也日益突出.如何有效度量社会、环境和经济的演进状况和协调程度是指导建设可持续发展社会的必要条件.文章汇总了广州1978-2003年的城市发展统计数据,从社会、环境和经济发展三个方面选取典型的评价指标,利用熵值法探讨期间广州城市可持续发展状况,结果表明:①社会进步指数由1978年的0.08增长到2003年的0.88,对可持续发展系数的贡献率为28.91%;②广州市环境支持指标值变化明显,环境支持指数由1978年0.07增长到2003年0.76,对发展可持续系数的贡献率为19.69% ;③经济发展进步较快,经济发展指数由1978 年的0.02增长到2003年0.84,是三个指数中增幅最大的指数,对发展可持续系数的贡献率为51.4%;④自改革开放以来,在经济高速发展的同时,社会子系统也同步发展,环境子系统虽有起伏,但波折并不大,可持续发展水平系数曲线仍然保持向上的势头,经济与社会、环境基本协调向前发展.     

基于夜间灯光和社会经济数据的城市扩张协调性研究

近几年,随着城市迅速扩张,其协调性成为限制城市发展的重要因素。选择2015和2019年江苏省72个县级单元夜间灯光数据和社会经济数据,采用空间自相关模型和四元协调度模型分析城镇人口、GDP、夜间灯光和建设用地的空间集聚情况,揭示近年来江苏省城市扩张协调性。结果表明,(1)城镇人口、二三产业产值、建设用地和夜间灯光呈现出明显的空间集聚特征,主要集聚状态出现在江苏南部区域。(2)在72个县级区域中,10%的区域土地城镇化增长速率小于人口城镇化,其他90%的区域土地城镇化增长速率大于人口城镇化。整体来看,全域土地城镇化速率快于人口城镇化。另外,约30%的区域土地城镇化增长速率高于经济,约70%的区域土地城镇化增长速率低于经济。整体而言,大部分区域用地效率良好,属于有序扩张。(3)从经济-人口-夜间灯光-建筑用地的协调度来看,2015和2019年95%的县级区域处于协调发展状态。对比2个年份可知,江苏省40%的区域协调度处于增长趋势,其他60%的区域协调度处于下降趋势。研究结果可为江苏省优化城市扩张,促进区域健康、协调的可持续发展提供思路。     

西安市生态文明建设评价及预测

根据生态文明的涵义和生态市建设的总体思路,提出了生态文明建设3（系统层、子系统层、单项指标层）×3（经济发展,社会进步,环境保护）评价体系,其中包括25个单项指标。对西安市1998-2007年生态文明建设进行了定量评价研究,结果表明西安市生态文明建设处于整体上升的趋势;在此基础上,应用自回归预测模型对西安市经济、社会、环境和生态文明建设发展进行了预测,为西安市全面协调发展提供参考借鉴。     

城市人居环境评价体系的研究及应用

在国内外人居环境理论研究及实践的基础上,提出了由系统层、子系统层和指标层构成的城市人居环境评价指标体系,其中系统层由社会经济环境、自然生态环境、公共设施建设、环境资源保护和环境管理能力五部分组成,子系统层由16个指标组成,指标层由43个具体指标组成。利用统计分析法(Delphi)确定各指标的权值。同时,针对本指标体系结构提出了单项评价和综合评价相结合的评价模式,并设置了城市人居环境质量指数和系统协调度两个综合性指标来全面评价城市人居环境质量。通过对重庆市渝北城区的综合评价,评价结果较客观地反映了该城区的实际。     

洞庭湖区不同农户经营规模的农业土地利用综合效应评价

农业适度规模经营是中国农业可持续发展的迫切需求。为合理确定农户适度经营规模,从社会、经济和环境3个方面选取9项指标,构建农业土地利用综合效应指标体系,并应用层次分析法(AHP)和熵权法确定指标权重,尝试对洞庭湖区不同农户农业用地经营规模的社会-经济-环境综合效应进行分析和比较,并以桃江县为例进行实证研究。结果表明,仅从社会、经济和环境的单一效应分析,农户经营规模在6.67~20.00 hm2时社会效应最佳,0.67~2.00 hm2时经济效应最大,20.00 hm2时环境效应最优;从社会-经济-环境综合效应分析,在政府视角下,经营规模在6.67~20.00 hm2之间的农户综合效应最高;而在农户和学者视角下,3.33~6.67 hm2时农户综合效应最佳;结合协调度分析,桃江县农户适度经营规模应在3.33~6.67 hm2之间,其不仅具有较高的综合效应,而且社会-经济-环境效应的协调度较好。开展不同农户经营规模的农业土地利用效应评价研究,有助于探寻社会-经济-环境效应均适宜的农户经营规模,以实现农业可持续发展。     

关中-天水经济区人口-经济-生态协调发展研究

在经济迅速发展的背景下,我国人口、经济和生态的矛盾日益突出。选择关中-天水经济区为研究对象,基于变异系数的协调函数模型对其人口-经济-生态协调度进行了测算。结果表明：1）1999—2008年,关中-天水经济区各地市人口-经济-生态协调度整体呈现上升的趋势,总体由失调状态转向勉强协调,其中天水市呈直线上升趋势,咸阳、宝鸡、铜川3市的协调度在波动中有所增加,西安市变化幅度不大;2）人口、经济、生态3个子系统的变化都会影响到整个系统的变化,西安市生态子系统协调度的下降,制约了整个系统的协调发展;3）协调度在空间上表现为关中-天水经济区中部地市的协调度较高,渭南和天水市的协调度始终处于该地区的较低水平。     

珠三角旅游经济与生态环境耦合和胁迫验证

旅游经济发展和生态环境保护相互影响并在一定程度上交互胁迫。基于珠江三角洲9市2009—2020年数据,建立珠江三角洲地区旅游经济和生态环境的耦合协调度模型和交互胁迫模型,剖析两者之间的动态关系。结果表明：在时间序列上,珠三角旅游经济和生态环境耦合协调性呈稳步上升趋势。在空间格局上,珠三角沿海区域的耦合协调性总体优于非沿海区域;各市的旅游经济和生态环境耦合关系在空间上分布不均衡,表现为经济发达地区旅游经济水平较高,经济落后地区生态环境恶化可能性较大。另外,旅游经济对生态环境造成显著胁迫作用,生态对旅游经济具备强限制作用。以上研究结果有助于珠江三角洲9市调整旅游经济和生态环境关系,以协调两者平稳优化发展。     

生态城市的指标体系与评价方法

本文从城市生态系统结构，功能和功调度三方面构建了生态城市的指标体系，提出了生态城市的评价方法，并选择上海，深圳，天津，香港等五个沿海城市进行了城市生态化程度的分析。     

基于概率神经网络的污泥堆肥腐熟度的综合判别

由于污泥堆肥过程中各组分间相互影响和制约,污泥腐熟程度的判别系统呈现模糊性,使得传统评价方法对该判别系统很难正确认识。文章根据污泥堆肥的具体情况,提出了以含水率、挥发固体、粪大肠菌值、发芽指数作为腐熟程度的判别指标体系,并基于概率神经网络建立污泥堆肥腐熟程度的综合判别模型,然后用该模型判别上海市某污水厂污泥快速好氧堆肥工艺污泥堆肥样品的腐熟程度。结果表明:①将污泥堆肥的含水率、有机质、粪大肠菌值和种子发芽指数作为判别指标,可以判别污泥堆肥腐熟程度;②概率神经网络可以建立判别指标与稳定化程度等级之间复杂的非线性关系,为腐熟度的判别提供一种通用的模式,且判别结果比较合理。     

成都市城市环境与经济协调发展分析

从城市环境与经济发展的协调度方面分析了成都市１９９０－１９９７年间协调度的变化趋势,评估了成都市城市环境与经济协调发展的类型,得出了成都市属于总体协调发展类环境滞后型的结论。     

干旱区绿洲土壤盐渍化程度遥感定量评价

土壤盐渍化是制约渭干河-库车河三角洲绿洲内部植被生长最主要的生态环境地质问题,也是影响区域农业生产的第一障碍性问题.利用Landsat TM遥感数据,构建了多维向量空间下的11个遥感定量指标.首先,采用因子分析方法分析不同程度的盐渍化与这11个指标之间的相关性,并建立因子得分模型.其次,采用Fisher逐步判别分析法从这些指标中筛选出8个与盐渍化程度密切相关的指标:氧化铁、归一化盐分指数、地表反照率、植被指数、TM1、TM5、地表温度、湿度指标,并对这些指标建立判别方程,然后对渭干河—库车河三角洲绿洲典型样区盐渍化程度进行评价,将所有的实地样本分别代入判别方程,通过分析,发现判别方程的精度较高,与实际情况较吻合.轻度盐渍化的判别精度为80.3%,中度盐渍化的判别精度为68.75%,重度盐渍化的判别精度为83.65%.中度盐渍化土地的判别精度与轻度盐渍化、重度盐渍化土地的判别精度相比较低,这与中度盐渍化的光谱特征与其它地物易混淆有关.总之,所选取的指标简单,易于获取,有利于盐渍化的定量分析与评价.     

基于GM（1,1）模型的低碳生态城市可达性分析模型构建及应用

在对可达性内涵进行评析的基础上,将其分析拓展到低碳生态城市三维空间模型研究中。借助既有研究成果,基于灰色系统GM（1,1）模型构建了低碳生态城市可达性分析的一般模型,用以对生态指数、低碳指数和幸福指数的可达性分析,并据此计算出发展度、持续度、协调度和有效发展度的预测值,形成对低碳生态城市的总体可达性分析。将该模型应用于天津城市发展可达性分析,证明该方法科学可行。     

A proposal of an indicator for quantifying model robustness based on the relationship between variability of errors and of explored conditions

The evaluation of biophysical models is usually carried out by estimating the agreement between measured and simulated data and, more rarely, by using indices for other aspects, like model complexity and overparameterization. In spite of the importance of model robustness, especially for large area applications, no proposals for its quantification are available. In this paper, we would like to open a discussion on this issue, proposing a first approach for a quantification of robustness based on the variability of model error to variability of explored conditions ratio. We used modelling efficiency (EF) for quantifying error in model predictions and a normalized agrometeorological index (SAM) based on cumulated rainfall and reference evapotranspiration to characterize the conditions of application. Population standard deviations of EF and SAM were used to quantify their variability. The indicator was tested for models estimating meteorological variables and crop state variables. The values provided by the robustness indicator (I_R) were discussed according to the models’ features and to the typology and number of processes simulated. I_R increased with the number of processes simulated and, within the same typology of model, with the degree of overparameterization. No correlation were found between I_R and two of the most used indices of model error (RRMSE, EF). This supports its inclusion in integrated systems for model evaluation.     

Distributed modeling of groundwater recharge at the macroscale

The GROWA model was applied to the entire Federal State of North Rhine-Westphalia (ca. 34,000 km²) using a grid resolution of 100 m. It conceptually combines distributed meteorological data (winter and summer precipitation and potential evapotranspiration) with distributed site parameters (land use, soil properties, slope gradient, slope exposure, mean depth to groundwater) to facilitate the calculation of long-term annual averages of total runoff. In the GROWA model groundwater recharge is expressed as a constant proportion (baseflow indices) of the total runoff. This portion depends on certain characteristics of the investigated area, e.g. the slope gradient, soil and hydrogeological properties as well as the degree of surface sealing.In this paper special emphasis is put on the influence of geology on groundwater recharge. In this respect, a new calibration procedure for the parameterization of geology-related parameters is described. In previous applications of the GROWA model baseflow indices have been identified on the basis of observed mean monthly low-water runoff values (MoMLR). Since the MoMLR-values significantly overestimate groundwater recharge in solid rock regions due to high interflow proportions, a more sophisticated hydrograph separation method has been applied. In this study runoff data from about 125 gauging stations within the Federal State of North Rhine-Westphalia were used to derive baseflow indices. The raster-based simulation was carried out using a grid resolution of 100 m.The accuracy of the calculated groundwater recharge values for the period 1979–1999 was verified on the basis of data from gauging stations. A good agreement between observed runoff values from the sub-catchments and model results was achieved.     

An approach to evaluation of sustainability for Guangzhou's urban ecosystem

Guangzhou has ambitions to build itself into a world class metropolis by 2010. Sustainable development is the only way to achieve this magnificent goal. Based on the ecological perspective of sustainable development and the principles of ecosystem integrity, this paper develops an approach for evaluation of sustainable development in Guangzhou between 1986 and 1995. A hierarchical evaluation system of four tiers of sustainability indicators was established. Using the method of fuzzy multistage synthetic evaluation, sustainability development level index, QIx, was calculated for the indicators at the B, C, D, and E tiers. Development stages were identified based on these index values. The coordination degree among the economic, social, and natural subsystems was also computed. Further, an overall sustainability index for each year was computed by combining the development level index and the coordination degree. It was found that the urban ecosystem in Guangzhou had generally become more sustainable, in spite of fluctuations in coordination degree. The development level index of the economic subsystem has surpassed that of social and natural subsystems since 1995. Appropriate measures must be taken to ensure coordinated development among the subsystems for the purpose of sustainable development.     

快速城市化区域经济与环境协调发展动态评价--以深圳宝安区为例

经济和环境的协调性分析是可持续发展研究的基础。目前,协调评价在应用方面多集中于现状评价和短期动态分析,关注城市化长期进程的案例较少,且研究尺度多数是城市及以上水平,对于行政区及更小尺度的研究相对较少。以典型快速工业化、城市化城区——深圳市宝安区为例,选取与城区经济社会发展水平和生态环境状况密切相关的9个指标,建立经济环境协调发展评价指标体系,通过计算协调发展度,对1994─2012年宝安区的经济社会系统与环境系统的协调性动态变化进行了分析。研究表明,20年间,宝安区经济社会综合指数大致呈逐年升高趋势,生态环境综合指数先稳定升高后大幅下降再持续升高最后略有降低,经济与环境的关系经历了经济滞后-环境经济同步-环境滞后的转变,经济-环境协调发展度总体呈先上升后下降再上升的变化特征。可将1994─2012年分成3个阶段：城市化初期（1994─2000年间）,宝安区经济-环境协调发展水平稳定提升,从初级协调-中级协调-良好协调;城市化中期（2001─2006年间）,协调发展度大幅下降,从中级协调-初级协调-勉强协调（2006年）;城市化后期（2007─2012年间）,协调发展水平稳定提升,经历了勉强协调-初级协调-中级协调的变化。宝安区经济-环境协调度的变化特征与其城市化过程中经济社会发展和生态环境保护建设历程关系密切。研究成果可为城区可持续发展决策、生态文明建设提供技术支撑,也可为其他快速工业化、城市化地区协调发展提供参考。