Multicriteria Evaluation of Water Resources Sustainability in the Context of Watershed Management1

Kang, Min‐Goo and Gwang‐Man Lee, 2011. Multicriteria Evaluation of Water Resources Sustainability in the Context of Watershed Management. Journal of the American Water Resources Association (JAWRA) 47(4):813‐827. DOI: 10.1111/j.1752‐1688.2011.00559.x Abstract: To evaluate water resources sustainability at the watershed scale within a river basin’s context, the Water Resources Sustainability Evaluation Model is developed. The model employs 4 criteria (economic efficiency, social equity, environmental conservation, and maintenance capacity) and has 16 indicators, integrating them using their relative weights. The model is applied to evaluate the water resources sustainability of watersheds in the Geum River basin, South Korea. A geographic information system is employed to efficiently build a database for the indicators, and the values of the indicators are normalized using the probability distribution functions fitted to the datasets of the indicators. The evaluation results show that, overall, the water resources sustainability of the watersheds in the upper basin is better than other areas due to the good environmental conditions and the dam management policies of South Korea. The analysis of the correlations among the model’s components and the comparison between the results of the model and the Water Poverty Index show that the model can provide reasonable evaluation results for the water resources sustainability of watersheds. Consequently, it is concluded that the model can be an effective tool for evaluating the states of water resource management from the perspective of sustainable development and provide a basis on which to create policies for improving any inadequacies in watersheds.     

Nonstationarity: Flood Magnification and Recurrence Reduction Factors in the United States1

Vogel, Richard M., Chad Yaindl, and Meghan Walter, 2011. Nonstationarity: Flood Magnification and Recurrence Reduction Factors in the United States. Journal of the American Water Resources Association (JAWRA) 47(3):464‐474. DOI: 10.1111/j.1752‐1688.2011.00541.x Abstract: It may no longer be reasonable to model streamflow as a stationary process, yet nearly all existing water resource planning methods assume that historical streamflows will remain unchanged in the future. In the few instances when trends in extreme events have been considered, most recent work has focused on the influence of climate change, alone. This study takes a different approach by exploring trends in floods in watersheds which are subject to a very broad range of anthropogenic influences, not limited to climate change. A simple statistical model is developed which can both mimic observed flood trends as well as the frequency of floods in a nonstationary world. This model is used to explore a range of flood planning issues in a nonstationary world. A decadal flood magnification factor is defined as the ratio of the T‐year flood in a decade to the T‐year flood today. Using historical flood data across the United States we obtain flood magnification factors in excess of 2‐5 for many regions of the United States, particularly those regions with higher population densities. Similarly, we compute recurrence reduction factors which indicate that what is now considered the 100‐year flood, may become much more common in many watersheds. Nonstationarity in floods can result from a variety of anthropogenic processes including changes in land use, climate, and water use, with likely interactions among those processes making it very difficult to attribute trends to a particular cause.     

辽宁省服务业发展与城市化进程关系的实证研究

为了探求辽宁省服务业发展水平与城市化进程的关系,以辽宁省1985-2009年服务业增加值占GDP的比重、城市化率作为服务业发展水平和城市化进程的解释性指标,从时间序列角度出发,尝试构建两者间的关系模型,进而得到辽宁省服务业发展与城市化进程的关系.运用Eviews软件,通过单位根检验,找出最佳时间滞后期对数据进行平稳性的差分处理和Granger检验.结果表明,辽宁省1985-2008年以服务业增加值占GDP比重为指标的服务业发展水平和以城市化率为指标的城市化进程之间不存在显著的互为因果关系,同时对结果进行了讨论并分析其产生的原因.     

吉林省城市化进程中土地资源的可持续利用分析

“十一五”期间,吉林省城市化稳步发展,但在快速城市化的同时,土地利用方面出现了一些问题.从城市化角度出发,研究吉林省城市化发展与土地利用之间的内在联系,认为其存在的农业大省与城市扩展中占用耕地矛盾并存、土地集约利用水平偏低且浪费现象严重、土地利用类型变更混乱、土地利用环境问题严重等问题,提出解决城市化进程中土地可持续利用的对策.     

快速城市化地区生态安全空间模糊综合评价

以TM遥感影像为数据源、以GIS为平台,构建了基于压力-状态-响应模型的评价指标体系,采用空间模糊评价方法对义乌市生态安全进行了综合评价,并对评价结果在空间上的分布以及时间上的动态变化进行了分析.结果表明,义乌市整体的生态安全状况良好,呈现出从城市中心向边远郊区生态安全指数逐渐降低的生态安全格局;2000年到2007年...     

陕西省城市化与生态环境系统耦合关系

采用层次分析法(AHP)和系统科学的理论构建了城市化与生态环境系统的评价指标体系和耦合模型,并将这个耦合系统的演化周期分为低级共生、协调发展等4个阶段,根据耦合度为45°时,耦合效果最佳的理论又可将协调发展阶段分为相对协调、最佳协调、低度协调3个状态.1990-2008年陕西省的城市化综合指数呈现直线上升的趋势,生态环...     

快速城市化进程中城市扩张对景观格局分异特征的影响

在中国快速城市化背景下,大部分研究仅是单一的利用景观指数分析城市景观格局,往往只侧重于对景观斑块或格局的几何特征进行简单分析和描述,忽略了城市扩张与城乡景观格局动态变化过程之间的内部联系,研究城市扩张与城乡景观格局动态变化过程之间的内部联系对揭示城市化规律有着重要意义。文章以江苏省昆山市（县）范围为研究对象,基于全市1985—2008年间多期TM影像图,在采用遥感与地理信息系统相结合的技术方法获取昆山市景观格局动态变化以及相关景观生态学指数分析的基础上,探讨城市扩张对城乡景观格局的影响。结果表明：23年间自然景观类型的面积基本保持不变;人工景观面积显著增涨了4倍。斑块密度、景观斑块数量破碎度指数受人工景观类型影响基本呈上升趋势;斑块密度、景观破碎度、最大斑块、边缘密度等指数与建设用地增长之间存在明显相关性,表明城市扩张是城乡景观格局特征变化的重要驱动力。     

宜居地球、碳中和与全球可持续城市化

人类世标志人类活动已经对地球系统产生重要影响。全球大规模城市化过程伴随碳排放快速增加和下垫面改变,对地球表层影响加剧,地球宜居性遭受破坏。碳中和是应对气候变化的国际共识、建设宜居地球的关键举措。基于多源数据对全球大规模城市化的地理格局与演化过程进行多维度刻画,对碳排放与城市化关联进行初步分析。主要结论如下：（1）全球城市化进程持续推进,城乡人口结构增长呈分化趋势,城市规模结构整体增长,规模增长的空间热点集中在东南亚以及非洲中东部等地区,越来越多的人口生活在大城市。（2）全球城镇用地显著增长,自1992年的36.4 km²增长至2018年的79.3万 km²,增长率达126.0%。同期,亚洲增长占比45.4%,是全球城镇用地扩张的主要地区。（3）伴随快速城市化全球能源碳排放迅速增长,2018年碳排放量达到376.7亿t CO₂,自1970年增长219.1亿t CO₂,其中,结构上电力部门增长占比45.8%、地区上亚洲增长占比84.3%。城市化率、人均GDP与人均碳排放关联呈分异特征,高城市化率、高收入国家间分异显著。呼吁建立跨学科的协同研究,探究“碳中和—宜居地球—可持续城市化”的关联关系,认识可持续城市化对于碳中和目标的潜力。     

快速城市化区域表层土壤中杀虫剂的空间分布及风险评估

为探讨快速城市化区域杀虫剂的分布特征,19种被忽视的杀虫剂,即苯基吡唑类(氟虫腈)、氯丹、硫丹、九氯、六氯苯、七氯、狄氏剂、艾氏剂、异狄氏剂、甲氧滴滴涕及其代谢产物被用来分析在珠江三角洲(珠三角)及其周边区域229个土壤样品中的浓度水平和空间分布.结果表明,高浓度的杀虫剂主要集中在珠三角中心地区,而低浓度的杀虫剂则分布在珠三角周边区域,这个分布模式与国民生产总值和人口密度的分布相似,表明社会经济因素对杀虫剂的分布有一定的影响.此外,在城市化发展进程中,土地使用类型的转变也可能会导致原城镇农耕地变成现城市居民区,从而使得禁用农药在珠三角中心区域浓度高.来源分析表明在珠三角及其周边区域土壤存在工业氯丹的新输入源.氟虫腈由于半衰期比较短,在很大部分的土壤样品中转化成了氟虫腈砜和氟虫腈硫醚.对土壤中19种杀虫剂进行人体风险评估发现,6个在高人口密度区域收集的样品对人体有潜在的致癌或非致癌风险.因此这些被忽视的杀虫剂在将来环境研究中需要引起关注.     

日本琵琶湖水生态环境保护经验对中国的启示

水生态环境保护是中国生态文明建设的重要内容,是实现经济社会可持续发展的重要环节。总结分析了日本滋贺县在保护琵琶湖水生态环境过程中的一些成功经验。全民参与的环保运动、合理行政制度条例的制定和企业高度的环保担当精神是琵琶湖水生态环境保护成功的关键举措。基于对琵琶湖水生态环境保护经验的深入剖析,提出了5条建议以推动中国水生态环境保护事业的发展。