基于改进粒子群算法和元胞自动机的城市扩张模拟——以南京为例

为合理利用多智能体算法解决城市扩张动态模拟问题,基于地理学理论和社会学规律对粒子群算法进行有针对性的改进,提出分段式粒子群算法(SPSO),并结合元胞自动机模拟复杂时空过程的能力,构建出适用于城市扩张模拟的地理元胞自动机SPSO-CA。在SPSO-CA中我们利用多时像的土地利用数据、交通路网数据和地形数据,挖掘出1995~2000年南京城市扩张的土地转换规则。再由此规则实现1995~2008年的南京市城市扩张过程的动态模拟。最后对比SPSO-CA、PSOCA及NULL模型结果得:SPSO-CA总精度86.3%,Kappa系数为0.792,Moran’s I为0.078,PSO-CA总精度83.6%,Kappa系数为0.755,Moran’s I为0.054,NULL模型总精度81.9%,Kappa系数为0.741,真实的Moran’s I为0.072。这表明无论是总精度还是空间一致性,SPSO-CA都优于PSO-CA和NULL模型,即用SPSO-CA模拟城市扩张是可行的。     

基于景观格局演变的流域生态风险评价与管控——以贵州赤水河流域为例

以岩溶地区典型流域——赤水河流域为研究对象,以2000、2005、2008、2013年4期遥感数据为基础,结合Arc Map的空间分析功能,对流域景观格局演变过程进行分析,构建流域生态风险评价体系与管控措施。研究表明:2000~2013年赤水河流域无风险区、潜在风险区、轻度风险区分别由1.66、2.95、75.41 km~2上升至5.63、21.81、115.45 km~2,而中度、重度风险区却分别下降了35.6和40.27 km~2;历年生态风险演变格局为以城乡建设用地为中心,生态风险由轻度、中度、重度向潜在或无风险区过渡,轻度、中度、重度主要以点状扩散或增加,潜在及无风险区则连片分布于农田区和山地丘陵区;基于不同生态风险区的风险源管控对策,对建立流域生态风险预警机制、降低流域生态环境风险、维护流域生态服务功能具有十分重要的意义。     

基于加权叠加模型的高原湖泊流域重要生态用地识别——以星云湖流域为例

生态用地在维持区域生态平衡和保障区域生态安全具有重要意义。以云南星云湖流域为研究区,运用层次分析法和GIS技术,从水土保持、地质灾害规避与防护、生物多样性保护和水资源安全4个方面,构建了流域重要生态用地识别指标及其识别方法,并识别出流域重要生态用地空间分布。结果表明:(1)加权叠加模型更适用于高原湖泊流域重要生态用地识别;(2)根据生态用地重要性分为核心型、辅助型、过渡型和非重要生态用地,面积分别为75.98 km~2、105.05 km~2、89.47 km~2和65.11 km~2,分别占流域生态用地总面积的22.64%、31.30%、26.66%和19.40%。识别结果能较好地反映重要生态用地维护流域的生态安全。以星云湖流域作为高原湖泊流域的典型,为高原湖泊生态保护提供科学方向,以期协调流域经济发展与生态保护的矛盾,促进可持续发展。     

高铁网络可达性测度及经济潜力分析——以安徽省为例

高速铁路的开通给沿线城市的建设带来了重大影响。基于可达性测度以及修正的经济潜力模型,利用GIS对安徽省高铁可达性以及经济潜力进行深入分析。研究表明:(1)高铁开通后安徽省可达性显著提高,但总体格局保持不变,呈现出以合肥为中心,淮南、芜湖等地为副中心的"多核心"模式。池州、铜陵两城市可达性上升幅度最大,黄山紧随其后,芜湖、滁州变化最小。高铁开通后,滁州可达性排名下降5名,下降幅度最大,合肥、淮南、黄山最为稳定,其他城市均有小幅变化。(2)可达性的提升对城市经济潜力造成了一定影响,总体呈现出以合肥为中心的外围扩展模式。池州、铜陵经济潜力增长最为显著,黄山位列第3,可达性的提升直接影响了池州、铜陵、黄山三市的经济发展。高铁开通后,合肥、芜湖经济潜力排名始终位于前二,传统经济中心地位不变。马鞍山排名上升4名,幅度最大,池州、黄山两市处于末端,经济潜力仍然较为薄弱。(3)高铁开通后,时空收敛效应明显,可达性的提升令城市经济潜力增长显著,但受多方面因素影响,可达性与经济潜力呈现不完全契合关系。     

畜牧业“碳排放”到“碳足迹”核算方法的研究进展

全球变暖趋势日益加剧,不仅影响农业可持续发展,而且威胁到人类生存。畜牧业碳排放因其在农业碳排放中乃至全球碳排放中占比较大而日益备受关注。准确核算畜牧业碳排放是制定切实可行的碳减排政策的前提,也为我国在气候变化下承担共同但有差别的减排责任提供话语权。本文基于研究范式的演进,对畜牧业碳排放到碳足迹核算方法的研究发展进行了系统梳理,研究表明,在学者的不断研究与质疑下,畜牧业碳排放到碳足迹的核算方法经历了从OECD核算法、IPCC系数法到生命周期法与投入-产出法的演变与完善,学术界认为区域异质性、养殖规模与管理方式均影响碳足迹;散养比规模化养殖产生更多的碳排放,舍饲比户外放牧排放更多的碳。畜牧业碳足迹核算能够更加全面地反映畜牧业全生命周期的碳排放情况,但由于研究假设、研究方法及研究样本等差异导致不同区域、不同畜产品的碳排放核算结果存在不确定性。运用生命周期法和投入-产出法对欧盟成员国畜牧业碳排放的核算结果基本一致,但运用IPCC系数法和全生命周期法对中国畜牧业碳排放核算中,牛、猪和羊的碳排放量排序结果不尽一致。鉴于核算结果的差异性,本研究对不同核算方法的起源、最早采用时间、特点、局限性等方面进行了归纳总结,并建议后续研究探讨基于生命周期评价的畜牧业碳足迹研究边界的延伸性,标准化畜牧业碳排放或碳足迹核算,避免学者重复核算畜牧业碳排放,以便深入展开畜牧业碳排放其他方面的研究。     

三峡库区移民贫困致因的精准识别与减贫路径的实证研究

随着我国经济发展和扶贫成效的显现,老区、山区、民族地区和移民库区等集中连片的特殊贫困区已经成为我国当前精准扶贫的主战场。由于面临生产资料匮乏、生态环境恶化和地质灾害频发等恶劣环境,库区移民贫困问题已成为新时期扶贫攻坚最难啃的"硬骨头"。因此,开展库区移民贫困致因的精准识别与减贫路径研究具有重要的现实意义。基于对库区移民贫困现状的扎根理论分析,本文提出了分析农户生计的新框架。在此基础上,本文以三峡库区26个县(区)为研究对象,随机抽取4县(区)796户移民作为样本,首先,采用灰色关联分析法和熵权法对库区移民主要致贫因子进行挖掘;接着,采用PLS-SEM模型分析影响库区移民生计状况的关键因子和关键路径。研究表明:(1)三峡库区移民贫困现象仍很严重,患病、劳动能力弱和失地是移民致贫的三大主因。三峡库区仍有175.94万人生活在贫困线以下,三大致贫原因依次是:因病致贫26.49%、因劳动能力弱致贫22.10%和失地致贫21.65%。(2)心理资本可有效促进移民其他资本效能的发挥,对生计状况存在着显著的直接效应和间接效应。(3)在影响生计状况的四类资本中,人力资本对库区移民生计状况影响最大。基于以上发现,本文提出了实现库区移民精准脱贫的政策建议:(1)国家应高度重视三峡库区移民贫困问题,大力开展精准扶贫;(2)增加心理干预措施以提高移民心理资本存量,帮助移民摆脱心理贫困;(3)开展劳动力技能培训,提高库区移民人力资本水平。     

三峡库区腹地规模农地空间分布规律

山区农业转型对于我国山区耕地可持续利用效率、土地整治方向以及生态建设方向具有一定的指导意义,渝东北生态涵养发展区是重庆市农用地整治项目的主要分区,通过定义作为农业转型产物的"规模农地"相关概念及其判读标准,旨在提出一种新的研究路径对重庆市典型山区地貌的耕地利用现状给予指导和改善意见。首先选取三峡库区腹地5个区县为研究区,并结合研究区实际对"规模农地"进行等级划分,利用Arc GIS10.2等软件通过景观格局指数、核密度测算、空间自相关等方法从斑块特征、数量分布、空间格局三方面对研究区内规模农地的空间分布规律进行探讨。研究表明:(1)不同类型规模农地斑块特征呈现一定的规律性,小规模农地斑块密度最大为6.004,大规模农地平均最近指数MNN值最低为643.401,且农地规模越大,面积加权平均斑块分维数AWMPFD值和聚集度AI值越高;(2)中、大规模农地数量多集中在奉节县,微、小规模则多集中在巫山县,且规模农地自身及其相互之间存在固定的邻接性规律,即同类斑块之间的邻接性与其斑块大小成反比,不同类型斑块之间则与之相反;(3)研究区规模农地整体空间分布主要集中在奉节县中部以及巫溪县东部,沿江流域的平坝地区分布相对密集,且不同类型规模农地在空间上存在明显的自相关性。     

渤海海峡跨海通道建设环境影响研究

渤海海峡跨海通道建设是一项高技术、高投入的特大战略性工程，工程建设具有重大的经济、军事和政治意义，但是也必将对环境产生重大影响。本文在对各界专家一致推荐的“伏贴式隧道和隧道桥”方案进行简要分析的基础上．论述了对工程建设进行环境影响研究的必要性，提出了环境影响评价工作程序与工程决策生命周期的耦合过程，以便从工程源头控制环境影响的产生；初步探讨了工程施工期和运营期的环境影响识别内容，结果表明：采用“伏贴式隧道和隧道桥”方案，相对于其它方案对资源、生态环境的干扰和影响是最小的；并提出了预防和减缓不良环境影响的对策措施，为工程的环保施工与运营提供科学依据。     

最优环境税:庇古法则与税制协调

从经济学的角度对国外关于最优环境税的经典理论——庇古法则及近十年来研究的前沿内容——一般均衡模型等作出阐释，并在外部性理论的基础上通过一个一般均衡模型考察环境税的效率特性和在次优情形下最优环境税的决定因素。随后是对我国开征环境税的几点思考：环境税的课征范围应暂定为排放各种废水、废气（烟尘）和固体废弃物的行为。环境税税率的确定可以采用“反复迭代”的方法，即“环境效益优先，兼顾税收协调和收入分配等效应。”其他相关问题的处理，如环境税和其它政策手段的配合使用，环境税税收的使用等。     

石漠化山地复合生态系统评价——以广西平果县龙何屯生态重建示范区为例

以广西平果县龙何生态重建示范区的石漠化山地复合生态系统为例,依据试验研究及专家咨询的结果,构建了一个基于自然子系统、社会子系统、经济子系统的评价指标体系,采用层次分析法对指标体系中各指标的权重值进行了分析,应用指数评价模型对石漠化山地复合生态系统进行综合评估。层次分析结果表明,植被覆盖率、人类活动强度、物种多样性、物质生活指数、石漠化程度、水土流失程度等指标的权重值较大,是石漠化山地复合生态系统的重要影响因子;指数评价模型的评价结果表明,石漠化山地复合生态系统的总体质量较差,但通过生态示范区建设,改善复合生态系统中的植被状况,改善农业生产条件和推广先进农业技术,提高系统中人类的生活水平,可以使复合生态系统中社会、经济、环境3个子系统的转运功能逐渐趋于协调,总体质量逐渐好转。