基于RS及GIS的南昌市土地生态安全动态评价及分区

科学认识土地生态安全时空演变格局规律是区域生态安全及生态文明建设的重要组成部分。利用3S技术,借助PSR模型构建了市域土地生态安全评价指标体系,采用层次分析法及熵值法综合确定了权重,从格网尺度对南昌市土地生态安全进行了动态评价及分区分析。结果表明:(1)时间分异上,15年间南昌市土地生态安全经历了以临界安全等级到以较安全等级为主的变化,2010—2015年,土地生态安全状况改善最好,绿色崛起战略是主要驱动力;(2)空间分异上,2000年北部及中西部低、中南部高;2010年中东部较高、西南和东北较为平稳;2015年南昌市整体较高、中北部及西南部低;(3)分区上,南昌县、进贤县、安义县全部及湾里区、青山湖区等都处于生态持平区,东湖区、西湖区及青云谱区大部分及新建县北部处于生态恢复区,针对不同的分区结果提出了不同的应对措施。研究结论为区域生态文明建设及国土空间综合分区利用提供参考依据。     

基于主成分分析的哈尔滨市土地生态安全评价

土地生态安全关系到一个区域整体生态环境的可持续发展。按照哈尔滨市土地资源现状,从自然、经济、社会三个方面选取与土地生态安全关系密切的21个指标,构建评价指标体系。运用主成分分析方法,对2001—2008年哈尔滨市土地生态安全状况进行分析,最后设定安全阈值,并进行初步探讨。结果表明:2001—2008年哈尔滨市土地生态安全状况呈波动变化的递减发展趋势,但总体处于较安全水平。具体来说哈尔滨市土地生态安全变化水平可分为几个变化阶段,2002年前处于较安全水平;2003年处于生态安全拐点,随后至2007年安全水平不断下降,期间虽2005年有小幅上升,但变化总趋势递减,直至2008年稍有好转处于较安全水平。土地生态安全处于连续波动状态,近些年有不安全趋势。     

基于景观结构和空间统计学的南昌市景观生态安全评价

随着城市化进程快速推进,环境污染、资源短缺和土地利用矛盾等一系列城市通病相继出现,城市生态环境问题日益凸显。分析城市化进程下景观类型变化对区域景观生态安全的影响,对解决城市生态问题、协调区域生态安全至关重要。本研究以江西省南昌市为研究区,基于南昌市2000年、2005年、2010年、2015年、2017年遥感影像数据、DEM等数据,在分析了景观类型变化的基础上,通过构建景观生态安全评价模型,运用地统计学、空间自相关等方法对南昌市景观生态安全进行了评价分析。研究表明:南昌市景观类型以耕地、林地、水域为主,且耕地面积减少了80 018.72 hm~2,建设用地面积增加78 843.51 hm~2。各时期生态安全指数的最优模型均为球状模型,块金基台比在25%左右,存在较强的空间自相关性。景观生态安全水平总体上表现为中部生态安全值较低,四周生态安全值较高的空间格局,集聚现象突出,总体上高值—高值区、低值—低值区的分布与景观生态安全度的分布基本一致。2000—2017年南昌市景观生态安全指数由0.632减少至0.573,中高安全区面积向中度、中低和低安全区转变,总体上景观生态安全水平呈恶化趋势。研究结果对调控南昌市空间格局、优化区域土地资源利用,保障区域可持续发展具有重要意义。     

基于TOPSIS方法的山东省土地生态安全动态评价

如何通过科学的指标体系和评价方法,对土地生态安全状况进行客观评价,对促进土地资源可持续利用具有重要意义。以山东省为研究区域,依据“驱动力—压力—状态—影响—响应”（DPSIR）概念框架模型,构建土地生态安全评价指标体系,建立土地生态安全的TOPSIS评价模型,对山东省的土地生态安全状况进行了评价。评价结果表明:山东省2006—2013年的土地生态安全状况总体上处于不断转好的趋势,但仍然不容乐观。并从维护土地资源生态安全及其可持续利用视角,提出具体对策。研究表明通过DPSIR建立土地生态安全评价指标体系,采用TOPSIS方法对土地生态安全评价是科学可行的。     

灰色关联投影模型在城市土地生态安全评价中的应用

[目的]构建城市土地生态安全综合评价指标体系,对2004,2009和2014年南昌市土地生态安全动态变化特征及主要障碍因子进行分析,为区域土地利用决策和生态维护提供方法基础和理论参考。[方法]利用灰色关联投影模型,引入安全水平变化动态度、安全水平标准差,开展土地生态安全动态评价及分析,运用障碍度模型诊断土地生态安全的影响因子和障碍度。[结果](1)2004—2014年南昌市土地生态安全总水平缓慢提升,但安全水平处于低层次的低度安全等级,环境子系统从缓慢提升跌入缓慢退化阶段,经济子系统经历了由快速提升到缓慢提升阶段的变化,社会子系统始终处于缓慢提升变化状态,土地生态安全系统的内部协调性逐渐提高;(2)南昌市土地生态安全水平的障碍因子类别、障碍度及因子排序在时序上处于动态变化之中,障碍因子经历了从经济类因素向资源环境类因素的转变过程;(3)南昌市应针对土地生态系统安全暴露的问题,从土地可持续利用和健康城镇化入手,促进环境、经济、社会的和谐发展。[结论]土地生态安全评价结果符合客观实际,并针对土地生态系统暴露的主要问题提出相关对策措施。     

西北荒漠化地区土地生态安全评价——以酒泉市为例

选择酒泉市作为研究区域,结合西部荒漠化地区的特点,利用PSR框架模型构建土地生态安全评价指标体系。通过熵权法和综合评价法计算土地生态安全值,对酒泉市土地生态安全状况进行动态评价和对比分析。结果表明:2000—2011年间酒泉市土地生态安全一直在敏感级别波动,生态问题显著。其中2002年土地安全状况最差,接近风险级别,2011年土地安全状况最好,接近良好级别。整体上酒泉市土地生态安全状况呈正向发展,人口增长率降低、环境污染负荷下降、农耕水平提高、社会经济增长等因素是土地状况改善的主因。     

生态脆弱区土地生态安全动态评价——以河北省张家口市为例

[目的]通过研究河北省张家口市土地生态安全的演变趋势及时空差异特征,旨在为张家口市土地资源管理及可持续利用提供科学依据。[方法]从土地自然基础状况、土地利用状况、土地污染、退化状况、土地景观格局状况、土地生态建设状况及土地社会经济状况6个方面构建张家口市土地生态安全评价指标体系,运用综合指数法对张家口市2000和2010年土地生态安全状况进行动态评价,分析其土地生态安全动态变化趋势及其空间异质性特征。[结果]2000—2010年张家口市多数区县的土地生态安全评价综合指数呈增长趋势,且土地生态安全状况多处于安全、较安全及敏感态,土地生态安全状况处于风险态和恶劣态的区县主要集中在中部市区及其周边地区。[结论]近10a来,张家口市土地生态安全状况总体变好,这与退耕还林还草工程及其他生态建设工程的实施具有密切关系。     

湛江市土地资源生态安全评价与限制因素

基于PSR（压力-状态-响应）模型构建了土地资源生态安全评价指标体系,对1996-2008年湛江市土地资源生态安全状况进行了评价,并结合各评价指标的安全指数,分析了影响湛江市土地资源生态安全的限制因素。结果表明:（1）1996-2008年,湛江市土地资源状态子系统总体状况较好,但处于缓慢退化之中,压力子系统和响应子系统的生态安全状况处于逐步改善之中,但总体状况较差,因此湛江市土地资源生态安全综合状况一般。（2）人口增长和不合理的化肥施用是湛江市土地资源压力子系统的主要限制因素,耕地面积不断减少、森林覆盖率较低和农田水利设施差是状态子系统的主要限制因素,第三产业比重偏低和教育科技发展滞后是响应子系统的主要限制因素。     

基于PSR模型的广西石漠化地区土地生态安全动态评价

[目的]对广西壮族自治区轻度及以上石漠化地区进行土地生态安全评价,为该区土地生态安全及其可持续发展提供科学参考。[方法]基于PSR模型构建了广西石漠化地区土地生态安全评价指标体系,采用熵权赋权法确定权重,运用生态安全综合模型,对研究区2005,2015年的土地生态安全综合指数进行计算。[结果]广西石漠化地区土地生态安全主导因素为人口密度、单位GDP综合耗能、土地垦殖率、耕地粮食单产、城市化水平、人口自然增长率等因素;压力指数、状态指数和响应指数共同决定广西石漠化地区土地生态安全评价的综合指数;从时间上看,2005—2015年广西石漠化地区土地生态安全经历了从临界安全等级向较安全等级的变化趋势,土地生态安全的状况主要因响应状态系统的提升,而使得综合土地生态安全指数有所上升。从空间上看,2005年贵港地区的土地生态安全等级处于不安全级,2015年南宁、贵港、来宾等地区的土地生态安全等级处于较不安全级。[结论]广西石漠化地区的土地生态安全略有上升,但受压力和状态子系统承载力水平的限制,研究区的土地生态安全仍处于中等水平,需要进一步加强土地生态安全建设。     

黄土高原山丘区土地生态安全动态评价及预测

以2001—2010年晋城市土地生态安全相关数据为基础,运用PSR框架模型构建了土地生态安全动态评价指标体系,运用主成分分析法确定指标权重,对晋城市土地生态安全状况进行了动态评价,并采用GM（1,1）模型对未来土地生态安全状况进行了预测。研究结果表明:晋城市土地生态安全综合值总体上呈上升的趋势,土地生态安全等级从2001年的Ⅲ级变成2010年的Ⅱ级,土地生态安全状态从2001年的“敏感”状态变成2010年的“较安全”状态。晋城市土地生态安全状况空间分异显著,不同区县（市）由于社会经济发展水平、自然条件状况、环保投入水平、土地利用结构和产业布局的不同,导致全市土地生态安全格局分布的差异性和空间演化的异质性。该研究为黄土高原山丘区土地生态安全动态评价提供一种思路,为制定科学有效的生态环境相关政策和土地整治提供依据。     

基于DPSIR模型的合肥市土地生态安全物元分析评价

为了探究承接产业转移示范区的土地生态安全状况,在阐述土地生态安全概念的基础上,基于“驱动力—压力—状态—影响—响应”模型构建土地生态安全评价指标体系,商权法与层次分析法相结合测算各指标权重,运用物元分析法构建土地生态安全评价的综合评判模型,并以合肥市为例进行了实证研究。结果表明:2005—2009年、2011年合肥市土地生态安全级别为“不安全”,2010年为“较不安全”,2012年合肥市土地生态安全级别为“临界安全”;总体来看,2005—2012年合肥市土地生态安全呈现从“不安全”到“临界安全”跃升的趋势。该结论可为承接产业转移的合肥市社会经济健康、持续发展提供理论依据。     

基于P-S-R模型的生态涵养发展型区域土地生态安全评价——以重庆市丰都县为例

针对生态涵养发展型区域的生态环境状况和土地资源特点,基于PSR（压力—状态—响应）概念框架模型,构建土地生态安全综合评价指标体系,采用熵权法确定权重,运用综合指数法对重庆市丰都县2006—2011年的土地生态安全状况进行评价。结果表明,丰都县土地生态安全状态2006年处于敏感级安全状态（综合指数29.72）,到2011年处于临界级安全状态（综合指数31.65）。土地生态安全状况的好转,得益于国家和地方对现有生态环境问题的治理以及对生态建设和环境保护的大力投入。2006—2011年丰都县生态涵养能力与经济社会发展水平不同步,经济的快速发展带来巨大环境压力,生态涵养和发展尚未实现良性互动。     

基于PSR-CPM模型的市域土地生态安全评价

以PSR模型为基础,构建目标层、准则、因素层和指标层4级评价体系,运用突变级数法（CPM）对2005—2014年晋城市土地生态安全水平进行了评价。结果表明:2005—2008年,晋城市土地生态安全水平呈上升趋势,达到临界安全状态;2008—2009年,土地生态安全呈下降趋势,降低到较不安全水平;2009—2013年,土地生态安全水平呈上升趋势,并稳定在较安全水平;2013—2014年土地生态安全水平略有下降趋势,再次降低到较不安全状态。2005—2008年的变化主要是晋城市开展造林工程和产业结构改革的结果;2008—2009年的变化主要是受经济危机和旱灾的影响;2009—2013年的变化主要是由于经济、粮食产量的恢复和工业污染得到有效控制;2013—2014年的变化主要是经济发展减缓和人口增长所造成的。针对主要限制因素,晋城市今后应更加注重产业结构转型,控制工业污染排放和增加农业灌溉设施这三个方面的工作。     

基于突变级数法的土地生态安全评价及其影响因素研究——以广西壮族自治区为例

[目的]分析影响土地生态安全状态变化的关键因素,为优化土地利用模式,落实广西壮族地区生态文明建设提供依据。[方法]在PSR模型的基础上结合"自然—经济—社会"和"人口—资源—环境—发展"框架构建了评价体系,运用突变级数法(CPM)揭示该区土地生态安全2005—2015年的总体变化趋势,并通过计算灰色关联度对不同阶段的影响因素进行甄别。[结果]2005—2009年广西地区土地生态安全水平呈快速上升趋势,达到较安全状态,主要归功于土地生态系统状态改善带来的积极作用;2010—2015年广西土地生态安全水平呈现先上升稳定后下降至临界状态,虽然生态系统压力水平的显著提升引起了土地生态安全水平的下降,但是生态系统响应状况呈逐年提高带来了正向的推动作用。灰色关联度结果显示,2005—2009年的生态安全水平变化主要是由于广西地区造林工程的积极推进带来的生境改善;2010—2012年的变化主要是社会经济水平提升和社会发展;2013—2015年的变化主要是由于人口增长以及人类活动对自然环境的响应。[结论]针对影响土地生态安全水平的主要限制因素,广西地区今后应更加注重转变经济增长方式,提升资源利用效率,控制工业污染排放和提升农业科技水平等各方面的工作。     

叶尔羌河平原绿洲土地利用变化及土地生态安全评价研究

以叶尔羌河平原绿洲为研究区,选择1991年、2005年、2016年Landsat遥感影像数据,利用RS和GIS技术对研究区的土地利用进行了定量的提取和分析,同时,通过近26a社会经济数据,采用压力–状态–响应(PSR)模型构建了研究区土地生态安全评价指标体系,并利用熵值法确定了各指标权重,运用综合指数评价法从时间尺度上对1991—2016年26a间研究区土地生态安全水平进行了综合评价。结果表明:①1991—2016年除耕地、建设用地面积增加外,研究区其他地类面积均减小,林地面积减少最大为47.12%。②近26a研究区土地生态安全综合指数大致呈现递增趋势,其中,1991—2007年均处于风险级,2008—2016年土地生态环境有所改善,但安全等级处于敏感级,土地生态环境仍较差。③改善研究区土地生态安全状况,需要加大资金投入力度,促进生态建设,加强土地利用监督管理,控制人口增长,缓解人地矛盾,为实现土地生态安全的可持续发展奠定良好的基础。     

基于灰色关联理论的三峡库区2015-2019年生态安全时空演变特征研究

[目的] 研究三峡库区生态安全变化趋势与影响因素,为推动三峡库区生态安全发展提供科学依据。[方法] 基于压力—状态—响应模型（PSR）建立生态安全指标体系,采用熵值法、层次分析法对2015—2019年的生态安全状况做出评价。利用灰色系统理论,构建了灰色关联度的评价模型,并根据三峡库区2015—2019年数据,定量评价该区生态安全动态变化情况,并采用灰色聚类法加以验证。[结果] ①2015—2019年库区生态安全关联度较高,单位土地面积农药施用量、植被减少表土损失量、生态服务指数、环保投资比等的关联度均高于0.7。②2015—2019年库区生态安全部分地区综合评价指数呈上升趋势,部分地区综合评价指数略有下降。③三峡库区的PSR指数集聚特征随时间变化并不明显,H-H集聚区主要集中于主城区,符合经济发展一般规律;L-L集聚区主要集中于边缘地区的夷陵、秭归等区县;L-H和H-L集聚区主要集中分布于L-L以及H-H集聚区的周边区县。[结论] 三峡库区的生态安全受部分指标影响显著,应从影响指标入手推进三峡库区生态安全建设,且三峡库区的区县之间存在较大差异。因此,充分发挥部分区县的带动作用是建成三峡库区生态安全的关键。     

我国北方农牧交错区土地生态安全评价——以白城市为例

白城市位于北方农牧交错区,生态环境脆弱。为了解其土地生态安全状况,基于压力—状态—响应（pressure-state-response简称PSR）模型,共选取21个指标构建了土地生态安全评价指标体系,对2007—2012年白城市及其所辖5个县区土地生态安全变化情况进行评价分析。结果表明:（1）各县（市、区）土地生态压力—状态—响应情况不同,镇赉县、大安县及洮北区土地生态压力安全值较高,对安全综合值贡献率在38%以上;洮南市土地生态状态安全值较高,贡献率在36%以上;通榆县土地生态压力—状态—响应安全值分布比较均衡,贡献比为35:34:31。（2）2007—2012年,白城市土地生态安全综合值由0.712 2提高至0.780 4,土地生态环境有所改善,但土地安全等级仍处于敏感级,生态环境比较脆弱。（3）白城市土地生态安全状况的改善有赖于实施有效的人口政策,控制人口规模;引进人才,鼓励农民发展新型绿色农业,减轻土地污染压力;提高环境保护意识,加大环保投资力度,促进土地生态恢复。     

基于P-S-R模型的河南省土地生态安全评价及预测

依据P-S-R框架模型构建土地生态安全评价指标体系,运用土地生态安全综合指数模型评价2002—2011年河南省土地生态安全状况,并运用灰色系统GM（1,1）模型预测其未来9 a的土地生态安全态势。结果表明:2002—2011年河南省土地生态安全值在0.45上下波动,土地生态处于临界安全水平,2012—2020年呈下降趋势,表明土地生态系统结构发生变化,土地生态环境受到一定破坏,土地生态系统服务功能已开始退化,虽尚可维持其基本功能,但受干扰后易恶化,土地生态环境脆弱,制约了区域经济的发展。该研究可为改善区域生态环境及生态安全规划管理提供依据。     

重庆市黔江区土地生态安全评价及时空变化分析

[目的]揭示重庆市黔江区土地生态安全的时空变化特征,为黔江区土地资源的可持续利用提供科学依据。[方法]从生态负荷、生态保护、生态功能及生态经济4个方面构建黔江区土地生态安全评价指标体系,采用主客观组合赋权和综合指数法对该区土地生态安全状况进行分析。[结果](1)研究区土地生态安全水平呈上升趋势,但总体水平不高,有待进一步改善;(2)黔江区土地生态安全空间差异显著,呈现"区中心土地生态安全水平低,四周土地生态安全水平较高"的土地生态安全格局。[结论]主客观组合赋权有助于克服单一的主观赋权及单一客观赋权的不足;将"压力—状态—响应(PSR)"模型和"自然—经济—社会"模型有机结合构建的基于生态负荷、生态保护、生态功能及生态经济的评价指标体系较好地反映了黔江区土地生态安全的时间变化及空间差异状况。     

基于能值分析的哈尔滨所辖市县土地资源生态安全评价

科学评价城市扩张冲击下所辖市县的土地资源生态安全,对合理利用土地资源,促进城市所辖市县经济、社会、生态持续稳定健康发展具有重要意义。以哈尔滨所辖市县为研究区,运用能值分析法和“压力—状态—影响—响应（PSIR）”模型构建土地资源生态安全评价体系和土地资源生态安全可持续能值指数（EULESI）,结合可持续发展能值指数（EISD）与EULESI进行相关性分析,从而对2004—2011年研究区近8 a土地资源生态安全状态进行评价。结果表明:（1）可持续发展能值指标（EISD）与EULESI二者相关性系数为0.84,具有极强相关性,相较于EISD指数,EULESI指数对土地资源生态安全评价研究更具有敏感性和代表性,同时作为评价土地资源生态安全水平指标具有科学性,可用于其他类似地区的相关研究评价指标;（2）2004—2011年城市扩张后的研究区土地资源生态安全总体呈递减趋势,土地资源生态安全水平波动较大,处于较不稳定发展阶段,总体处于较不安全水平。具体而言,2004—2006年研究区土地资源生态安全处于较安全水平;2007—2008年处于较不安全水平;2009—2010年均处于临界安全水平;2011年数值为近8 a来最低值,处于较不安全水平,土地资源生态环境受到严重威胁。总而言之,能值分析法能够客观揭示各个指标自身涵义,有效避免评价过于主观性,研究结果符合研究区实际情况。