基于正态云模型的三峡库区土地利用生态风险评价

为有效解决三峡库区土地利用生态风险评价中因某些基础数据不能被准确获取或量化而造成的评价指标和评价结果中存在的模糊性和不确定性问题,引入了正态云综合评价模型。正态云模型既能直观地看出各评价指标的状态,也能客观地反映出各评价指标对整个三峡库区土地利用生态风险的影响。该文采用三峡库区2000年和2012年遥感数据、社会数据、经济数据以及环境监测数据,基于压力-状态-响应(pressure-state-response,PSR)模型构建评价指标体系,利用正态云模型对三峡库区土地利用生态风险进行评价。结果表明:三峡库区2000-2012年各区县平均土地利用生态风险等级均隶属于较低等风险级;其隶属度值由0.4233下降到0.4013,库区总体土地利用生态风险等级有逐年上升的趋势,并在空间上由东北到西南逐渐增加;库区6区县,含库腹4区县和库尾2区县,土地利用生态恶化突出,特别是重庆长寿区,值得重点关注。正态云模型实现了各评价因子向生态风险等级的不确定性映射,兼顾了评价因子量化与等级划分的随机性和模糊性,使评价结果更具客观性。该研究结果为三峡库区合理土地利用与生态保护政策的制定提供一定的借鉴参考。     

基于云模型与熵权法的安徽省土地生态安全评价研究

土地生态环境条件是区域社会经济可持续发展的基础。本研究以安徽省为例,根据"自然-社会-经济"复合系统理论构建土地生态安全评价指标体系,应用云理论,将正态云模型与熵权法引入安徽省土地生态安全评价研究中,揭示近10年来安徽省土地生态安全状况、演变规律及障碍因子。研究结果表明:12005年、2010年和2013年,安徽省土地生态安全水平分别处于一般、良好和健康水平,土地生态安全状况趋于良性发展;2基于综合指数评价方法,2005年、2010年和2013年的土地生态安全水平评价结果分别为0.184 8、0.342 4和0.473 0,表明安徽省土地生态安全处于稳步上升趋势,与云模型评价结论一致;3指标隶属度分析显示,2005年、2010年和2013年,安徽省土地生态安全处于良好及以上水平的指标分别为7个、13个和17个,处于上升趋势;而一般及以下水平的指标分别为16个、10个和6个,处于下降趋势。因此,近10年来,安徽省土地生态系统整体状况趋于良性发展,在一定程度上体现了生态文明建设对土地生态系统的优化效应。     

山地城镇化进程中土地生态安全动态评价研究——以贵阳市为例

为促进其土地资源可持续利用及其未来生态环境质量改善和生态安全规划管理提供依据,对贵阳市近20 a来的土地资源生态安全状况进行动态评价研究。基于P-S-R模型构建城市化驱动力下土地生态安全评价指标体系,采用多指标综合评价法计算土地资源生态安全水平,利用SPSS软件和GM（1,1）模型进行相关性分析与短时间序列预测。结果表明:近20 a贵阳市土地生态安全指数1992—2000年处于恶化级、2001—2009年处于风险级、2010—2011年处于敏感级,总体呈波动上升趋势,但基本处于不安全状态;人类社会经济活动的响应对土地资源生态安全的影响较大;预测在2011年后5 a内该区域压力值、状态值、响应值和综合值均呈上升趋势,土地生态环境良性循环发展潜力具大,但生态系统脆弱且敏感性显著等问题一直存在。控制人口增长,优化人口结构,加快转型发展,构建绿色经济生态体系,统筹城乡协调发展,优化合理利用土地,探索节约集约用地的新型城镇化模式,加大环境保护力度,建立生态补偿机制是保护贵阳市土地资源生态安全的合理性对策。     

基于“压力－状态－响应”模型的土地生态安全评价及预测

  目的  土地生态安全评价是土地高效利用的基础和核心,是进行土地生态安全预测与预警、区域国土空间规划的重要依据。沈阳市作为东北地区政治、经济、文化中心和交通枢纽中心,测算其土地生态安全价值,可为该区域生态文明建设提供理论依据。  方法  基于“压力－状态－响应”模型（P-S-R模型）,从压力、状态和响应三个层次选取了15个评价指标构建沈阳市土地生态安全评价指标体系,结合熵值法计算各项指标权重,依据最终的综合指数来判定沈阳市2011 ~ 2018年的土地生态安全等级,并运用灰色系统GM（1, 1）模型来预测2019 ~ 2022年沈阳市土地生态安全态势。  结果  研究表明,沈阳市土地生态安全综合指数整体呈现波动上升的趋势,安全等级由临界安全水平上升到较安全水平;预测2019 ~ 2022年沈阳市土地生态安全态势,亦呈现逐步上升的趋势,但安全等级仍为较安全状态。  结论  本研究基于P-S-R评价模型构建的沈阳市土地生态安全评价指标体系,较好的反映了近10年来沈阳市土地生态安全状态,研究结果可为沈阳市土地资源可持续利用及区域可持续发展提供参考。     

河北省邢台市土地生态安全评价及可持续发展对策研究

在对土地生态安全概念研究的基础上,以河北省邢台市为例,运用层次分析原理和土地生态安全模型,建立了适合该区的由22项指标组成的土地生态安全评价指标体系,对该区2000,2004和2010年的土地生态综合安全值进行了计算。研究结果显示,邢台市土地生态综合安全状况在2000年属于"敏感级",在2004年属于"风险级",在2010年属于"敏感级",均处于"不安全"状态。人口增长过快,土地污染,滥垦,滥伐,过度放牧以及粗放经营的生产方式是导致该市土地资源"不安全"状况的主要原因。最后提出确保土地生态安全的对策建议。     

湘南红壤丘陵区土地生态安全动态评价——以衡阳市为例

选择衡阳市为研究区,并选取水土流失率、退化土地治理率、坡耕地＞25°百分比等19个能反映该区域土地利用特点的指标,构建区域土地生态安全评价指标体系;运用熵值法和指数加法模型,研究2006 2010年衡阳市土地生态安全.结果表明:2006 2010年衡阳市土地生态安全综合指数整体呈上升趋势,即土地生态安全状况逐步好转,但评价等级为临界安全与较不安全水平,区域土地资源生态安全仍不乐观.研究认为,加强全民生态安全意识,增大水土流失治理率,切实协调好城市化进程与生态环境建设的关系,建立资源节约型的社会生产和生活消费体系,发展生态农业,综合有效利用现有资源,是生态安全前提下衡阳市实现经济社会可持续发展的保证.     

江苏省土地生态安全评价研究

生念省(市、县)和国家级生态示范区建设指标的引入,可以进一步完善区域土地生态安全评价指标体系.依据区域土地生态安全评价一般性指标体系和现有的土地生态安全评价实例,结合江苏省的实际情况,建立了由18项指标组成的土地生态安全评价指标体系.运用层次分析法确定各指标权重,通过加权求和计算得到江苏省2000,2005和2008年的土地生态综合安全值分别为0.812,0.840和0.845.研究结果表明,江苏省土地生态安全水平达到良好级.通过对江苏省土地生态安全进行评价研究,可为江苏省土地资源的可持续利用提供理论基础和实践经验.     

皖江城市带示范区土地资源生态安全警情测度及时空分析

依据PSR"压力–状态–响应"框架,选择24个指标构建土地资源生态安全指标体系,将皖江城市带示范区土地资源生态安全警情级别分为"无警、轻警、中警、重警和巨警"5级,基于云模型与熵权法对皖江城市带土地资源生态安全警情进行了测量分析,揭示了其警情时空变化规律及影响因子。结果表明:(1)时序变化上,2005—2013年,皖江城市带多数城市警情趋于上升,下降的仅为合肥市。(2)从"一轴双核两翼"的空间结构来看,主轴线上安庆、池州、铜陵、巢湖、芜湖、马鞍山沿江大多数城市近年来警情呈现上升趋势。其中,铜陵和马鞍山两市警情一直处于重警以上状态,土地资源生态安全压力较大。"双核"和"两翼"城市中的合肥、芜湖、滁州和宣城市,只有滁州和宣城市土地资源生态安全状况相对较好。(3)针对云模型系统分析结果,创新土地节约集约用地长效机制、增加生态建设和环保财政投入、优化产业结构、发展低碳和循环经济等是缓解该区域土地生态安全警情和促进土地资源可持续利用的保障。分析显示,皖江城市带土地资源生态安全警情处于上升趋势,整体状况趋于恶化。警情格局的变化在一定程度上体现了该区域高速社会经济增长对土地资源产生的压力响应。     

聊城市土地生态安全评价

土地生态安全评价对实现区域土地生态系统的安全性和可持续性具有重要意义。以山东省聊城市作为研究区域,在综合考虑土地利用现状的基础上,从影响土地生态安全的自然因素、社会因素和经济因素3个方面选取了20个指标,构建了聊城市土地生态安全的评价指标体系,通过目标方差和变异系数求平均来确定各指标的权重,根据加权求和方法计算出分县(市)的土地生态安全综合得分,对聊城市各县(区、市)的土地生态安全进行了分级和评价。研究结果表明,除东昌府区和高唐县的土地生态安全处于良好级外,其余6县(市)均处于风险级。通过分析研究区土地生态安全存在的问题,对研究区土地资源的可持续利用具有一定的参考价值。     

土地生态安全预警系统设计与实现

土地生态安全问题是区域生态安全的核心问题之一。定量化、可视化、自动化的评价和预测土地生态安全状况并进行实时预警,对土地资源的可持续利用具有重要意义。本文以河北省为研究实例,基于PSR(压力、状态、响应)模型构建了土地生态安全评价指标体系,采用投影寻踪模型对土地生态安全状况进行评价,采用主成分相关分析法诊断土地生态安全的主要影响因子,采用空间差异系数模型分析了土地生态安全的时空格局,采用马尔科夫预测模型对土地生态安全水平进行预测,通过划分土地生态安全预警等级建立了预警机制,并利用MATLAB的图形用户界面(GUI)开发了土地生态安全预警系统。结果表明:1)2010—2018年,河北省土地生态安全指数呈不断增长态势,由0.300上升到0.611,年均增长率为12.92%,土地生态安全状态由"恶化级"转变为"敏感级",预警等级由"巨警"转变为"中警",土地生态安全总体水平仍然较低。2)土地生态安全主要限制因子是人口密度、工业化率、单位播种面积农药负荷、单位土地工业三废负荷、城市建设用地比重、工业用地比重和GDP能耗等。3)河北省各地级市土地生态安全区域差异性不断缩小,近年趋于平稳,至2018年,空间差异系数为32.54%,各市之间的差异性仍然不容忽视,大部分地级市土地生态安全状态处于"敏感级",预警等级为"中警",土地生态安全水平有待进一步提高。4)2019—2025年,河北省土地生态安全指数呈稳步上升趋势,到2025年为0.834,达到"较安全级",预警等级为"轻警",土地生态朝着良性方向发展的潜力较大。     

耕地生态安全评价研究——以黑龙江省宁安市为例

耕地生态安全关系到可持续发展和粮食安全,以黑龙江省宁安市为研究区,从自然因素、经济因素和社会因素3方面构建了影响耕地生态安全的评价指标体系。运用组合赋权法确定其指标权重,采用多因素综合评价法,对宁安市2000-2009年耕地生态安全进行定量评价及分析。结果表明:2000-2009年宁安市耕地生态安全水平处于“较安全-敏感-风险-敏感”的“U”型发展阶段,且总体上耕地生态安全程度相对较低,其中2000-2001年宁安市的耕地生态安全处于较安全状态,2002-2003年处于敏感水平,2004-2006年处于风险水平,2007-2009年耕地生态安全状况有所回升,但仍处于敏感水平。依据分析结果,提出了提高宁安市耕地生态安全水平的相关建议。     

灌区土壤盐渍化程度云理论改进多级模糊评价模型

土壤盐渍化的产生过程是一个多指标参与、多层次驱动的复杂系统,针对盐渍化程度的评价的不确定性和模糊性问题,将不确定性云理论引入到土壤盐渍化程度的多级模糊评价中,通过构建土壤盐渍化程度多级模糊评价指标体系,构建了盐渍化程度的评语集云模型、诱发因子的隶属度云模型及权重云模型,进而提出了基于云理论改进的土壤盐渍化程度的多级模糊评价模型。同时,选定景泰川电力提灌灌区为研究区,对该灌区的土壤盐渍化程度进行了评价,并将评价结果和评语集云模型结合用Matlab仿真显示。研究表明:该灌区土壤的盐渍化处于轻度盐化土和中度盐化土之间,0~100 cm土壤的含盐量为0.224 2%的可能性最大;利用云理论改进多级模糊评价模型对土壤的盐渍化程度开展研究,用不确定性云参数代替精确数值,更具普遍性。相关研究可为开展盐渍化程度评估和预测的研究提供有益参考。     

松嫩高平原黑土区典型地域耕地生态安全评价及驱动力分析——以黑龙江省绥化市为例

对一定区域的耕地生态安全进行评价,分析影响耕地生态安全的因素,有利于指导区域耕地合理、可持续利用。以我国重要的商品粮生产基地松嫩高平原黑土区典型地域——黑龙江省绥化市为研究区,基于“P-S-R”模型建立耕地生态安全评价指标体系,运用多因素综合评价法,评价2001-2009年绥化市耕地生态安全状况,并借助SPSS软件提取影响研究区耕地生态安全的敏感因素。结果表明:2001年绥化市耕地生态安全处于恶劣等级;2002-2004年绥化市生态安全等级为风险级;2005-2009年生态安全处于敏感等级,生态环境虽然受到一定破坏,但可以维持基本功能。自然灾害频发,水土流失严重以及人地矛盾的日益突出,是导致绥化市生态安全问题突出的主要原因。社会经济压力、农业科技进步和生态环境是影响耕地生态安全的三类因素。     

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。