基于BP人工神经网络的区域土地生态安全评价研究——以安徽省为例

为了进行区域土地生态安全评价研究,在界定土地生态安全概念的基础上,建立了由15个评价指标组成的区域土地生态安全评价指标体系,运用BP人工神经网络方法,构建起区域土地生态安全评价模型,并根据此模型对1998—2012年安徽省土地生态安全程度进行评价。研究表明：（1）安徽省土地生态安全等级在1998—2002年是“非常不安全”,2002—2007年是“较安全”,2008—2012年是“较不安全”;（2）BP人工神经网络通过对历史数据的学习,能够实现区域土地生态安全评价,对探索区域土地生态安全评价方法具有重要意义。     

重庆市黔江区阿蓬江镇土地生态安全评价研究

土地生态安全评价为优化土地资源配置、制定土地利用规划和强化环境管理提供科学依据。以阿蓬江镇为例,选取植被覆盖指数、土地承载力指数、土地生态系统服务价值指数、土地生态风险强度指数、坡耕地指数等5个指标构建土地生态安全评价指标体系,采用最优组合赋权法确定指标权重,计算该区域2011年各村土地生态安全综合指数,并进行分区和评价。结果表明,麒麟村、细水村、青杠村、黄莲村、石合村、彭家村、柒坨村处于良好级,其余6村处于敏感级。由此说明,土地生态安全程度的高低主要与土地利用类型的数量结构和空间布局有关。     

基于熵权物元模型的青海省土地生态安全评价

为了科学评判生态脆弱区青海省土地资源的生态安全及其变化情况,运用熵权法和P-S-R模型,构建该区域土地生态安全评价指标体系及权重,采用物元理论建立土地生态安全的综合评判模型,并对青海省2000—2010年土地生态安全状况变化情况及空间差异进行了分析。结果表明：青海省土地生态安全的发展趋势大体表现为“较不安全→临界安全”;青海省各市（州、地区）的土地生态安全状况变化情况不尽相同,地区间差异明显;影响青海省土地生态安全水平的主要制约因素包括经济密度、人均耕地面积、林草覆盖率、水土协调度、成灾面积比重和化肥施用量。     

基于P-S-R模型的白银市土地生态安全评价

为了探究西北地区资源枯竭型城市的土地生态环境现状及其影响因素,以甘肃省白银市为例,运用P-S-R模型和层次分析法构建关于土地生态安全的评价指标体系,并结合熵权法和特尔斐法测算各指标权重,根据综合指数界定白银市土地生态的安全等级。结果表明：白银市土地生态安全指数呈现先下降后增长再下降又增长的“W”型变化趋势。2004—2006年,综合指数从0.574594下降到0.131562,安全等级从临界安全下降到不安全;2006—2010年,综合指数从0.131562上升到0.378097,安全等级从不安全上升到较不安全;2010—2011年,综合指数从0.378097下降到0.338470,安全等级一直处于较不安全;2011—2012年,综合指数从0.338470上升到0.416796,安全等级从较不安全上升到临界安全。整体看来,考察期内,白银市土地生态安全经历了由好到坏再逐渐变好的变化趋势,该结论为白银市制定改善土地生态安全的措施提供了理论依据。     

中国区域土地生态安全与评价研究进展

区域土地生态安全问题日益突出,土地生态安全评价与研究成为当前土地资源可持续利用研究的前沿课题。笔者通过对相关文献查询和梳理,系统地评析国内外不同学者关于中国区域土地生态安全与评价的研究进展。总体来看,土地生态安全评价研究正由单要素、静态研究向综合、动态研究发展,从数理评价模型向空间评价模型转变。研究区域多限于西北干旱区、农牧交错带、城市区域、流域及其他敏感地区,主要基于数学模型、生态模型、景观生态模型和3S技术进行研究,缺乏基础理论的探讨和典型区域的对比研究。评价指标体系以及安全阀值的确定是研究的难点。在此基础上,对未来的研究方向进行了展望,旨在为今后土地生态安全评价与研究提供方法和借鉴。     

基于模糊模型识别法的土地整理综合效益分析评价研究——以格尔木市为例

为了验证模糊模型识别法对土地整理项目进行综合效益评价的可行性,从社会、经济、生态3个方面构建土地整理综合评价指标体系,对格尔木市大格勒乡土地整理项目的评价指标量化,利用文献综述法建立模型识别库,根据模型库正态分布数据原理确定隶属函数,建立评价体系与综合效益等级关联度模型。结果表明：格尔木市大格勒乡项目属于“好”级别;乌图美仁乡与郭勒木德镇属于“一般”级别;造成以上级别差异的主要原因是权重较高的社会效益显著性过低,符合项目区实际情况。实例研究证明,基于模糊模型识别法建立的理论和方法在土地整理综合效益评价具有科学性和可操作性。     

平原区土地生态安全评价——以延津县为例

健康的土地生态系统是人类健康和经济发展的决定性因素。随着人类对土地的利用强度和范围日益增大,在尊重生态规律的基础上,对区域土地生态安全性进行评价显得尤为重要。本研究以平原区的延津县为例,基于P-S-R概念框架模型,建立了包含17项指标的区域土地资源生态安全评价指标体系。运用层次分析原理和土地生态安全模型对该区2006-2008年的土地生态综合安全值进行计算。研究表明,制约平原区土地生态安全的主要因素有：环保支出占GDP的比重、农药使用量、耕地面积比重和人口密度等;2006-2008年延津县区域土地生态状况处于敏感级,且逐年好转。最后,提出改善平原区土地生态安全的建议。     

韩江流域土地利用时空变化特征及其生态安全评估

本研究旨在揭示韩江流域的土地利用时空变化特征及其生态安全评估状况，为韩江流域土地资源的可持续利用提供相关科学依据。采用转移矩阵和主成分分析法分析土地利用变化和驱动力概况，在此基础上运用压力—状态—响应模型框架构建土地生态安全评价指标体系，并评估其土地生态安全状况。结果表明：1980—2020年间，建设用地增加1301.61 km²，耕地减少1013.89 km²，是韩江流域变化最显著的2种土地类型，两者相互转化，在空间上主要集中于流域东南部的潮汕平原地区；两大主要因素——经济发展和人口增长驱动流域的城市化进程，加剧建设用地与生态用地之间的矛盾；2000—2019年韩江流域的土地生态安全等级变化为“较不安全级—不安全级—较不安全级”，土地生态环境呈现恶化后逐渐改善的过程。韩江流域的土地生态安全状况与土地利用变化密切相关，并长期处于不稳定的态势，需要通过调整土地利用格局来缓解土地生态安全压力。     

基于PSR模型的兰州都市农业生态安全动态评价

为评估发展都市农业对区域生态环境的影响,调控农业生态系统结构与功能健康运转,对都市农业生态安全动态进行分析,基于PSR模型建立由4个层次24个指标构成的评价体系,分析1989—2009年兰州都市农业生态安全动态变化过程及影响因素,实现典型生态脆弱区都市农业综合生态安全的系统识别与预警。结果表明：1989年兰州都市农业生态安全为较不安全（II级）水平,1999年为临界安全（III级）,2009年为较安全（IV级）。20年间综合安全指数增长46.7%,生态安全呈逐渐改善趋势。1989—2009年响应安全指数动态度最大为31.50%。对兰州都市农业综合生态安全有显著影响的指标为：第一产业产值、社会消费品零售总额、人均耕地面积、第二产业产值和农民纯收入。1989—2009年兰州都市农业生态安全格局变化,主要由耕地面积的转移引起。该实证研究为动态评价生态脆弱区都市农业生态安全等级,构建生态安全格局及预警体系提供了有效途径,生态安全动态分析可为监测和改善都市农业可持续发展提供依据。     

基于GIS的三峡库区土地生态安全评价——以丰都县沿江地区为例

充分运用遥感数据、数字高程模型和各种调查数据,以栅格为分析单元,利用层次分析法和GIS相结合的方法,实现了对三峡库区丰都县沿江地区土地生态安全状况的分析和评价,以期为三峡库区绿色生态屏障建设提供一定的指导。结果表明,研究区重警、中警、预警、较安全、安全状态的比例分别为0.15%、5.36%、41.85%、46.07%和6.57%,土地生态安全状态以较安全状态和预警状态为主。生态屏障区土地生态安全状况主要为重警、中警状态,该区域是沿江地区生态环境最为脆弱的区域。研究区长江南岸土地生态状况较好,而长江北岸土地生态状况主要以预警为主,土地生态功能退化较严重。通过对土地生态安全等级状况的分析,明确了区域土地生态安全格局和形成原因,为构建区域生态安全格局提供了有益参考。     

新疆阿克苏市城市化发展与耕地资源协调性

为了正确认识干旱区绿洲城市化与耕地资源之间的矛盾,对推进城市化进程提供科学依据,以新疆阿克苏市为研究对象,以阿克苏市社会经济统计数据和1990、2000、2010、2014 年4 期Landsat TM、ETM+、OLI遥感数据为基础,研究阿克苏市城市化水平和耕地资源的动态变化情况,并通过回归模型和协调度分析法分析二者间的相关性与协调性。近26 年（1989—2014 年）数据的分析结果表明：阿克苏市的城市化水平处于“增长—下降—增长”的波动性增长态势,年均增长率达到0.36%,其中2001 年后的增长是第二和第三产业的迅速发展而引起;耕地面积也处于“增长—下降—增长”态势,其中2004 年前后耕地面积下降的主要原因是部分耕地资源被划归于阿拉尔市,2007 年后回升的原因是阿克苏市社会经济发展需求的增加;耕地资源与城市化之间的关系1989—2003 表现为正相关,2004—2014 年表现为负相关。它们之间的协调性主要体现出基本协调和不协调的更迭式发展状态。     

四川省粮食安全状况研究

为了掌握四川省粮食数量安全状况,为政府决策粮食数量安全提供科学依据。利用1978—2012年的统计数据,结合最小人均耕地面积(S_min)和耕地压力指数(K),分析了四川省和21个市（州）耕地面积和粮食数量安全变化态势。结果表明：1978—2012年,四川省S_min呈下降趋势,但依赖于粮食单产增加,复种指数提高,以及耕地供给小幅增加,使得K并未呈现出明显上升趋势,粮食数量处于可控的安全态势,实现了“总量平衡,基本自给”的政策要求。在21个市（州）中,成都市、攀枝花、乐山市、雅安市、阿坝州、甘孜州的粮食数量安全存在较大压力,需通过动用库存或外调粮食以平衡市场供需。随着时间的推移,在城镇化深入发展和工业化转型升级的压力下,成都市、攀枝花市的粮食数量安全将越加突出。在严格保护耕地数量的基础上,提高资源的利用率;加大基础设施建设;加快突破性新品种、新技术推广应用;科学防灾减灾;针对市域差异,实施有差异化政策。     

典型黑土区耕地生态安全评价及阻力分析——以长春市为例

研究旨在针对黑土区耕地生态安全状况,以典型黑土区长春市为例,基于“压力-状态-响应”模型构建黑土区特有的耕地生态安全评价指标体系。釆用层次分析法和熵值法相结合的综合确权法及阻力度模型对长春市2005—2014年的耕地生态安全状况以及阻力因素进行分析。研究结果表明：（1）2005—2014年长春市耕地生态安全等级经历了“安全—临界安全—较安全—临界安全”的变化过程,呈波动下降的状态;（2）长春市耕地生态安全响应指数呈上升状态,压力指数和状态指数呈下降状态;（3）从单项阻力指标变化趋势上看,草地覆盖率、自然灾害受灾指数、农业财政支出比重、单位耕地面积化肥负荷等指标阻力度上升幅度较大;（4）长春市下辖县市耕地生态安全的空间分布方面,2005年长春市地区均处于安全和较安全状态;2008年安全区分布范围向长春市西部缩小,敏感区向长春市东部扩展;2011年除双阳区之外,长春市其他地区均处于安全状态。因此在耕地利用过程中应注重水土保持和化肥农药的科学利用,保护黑土区的耕地生态安全。     

江苏省人口与土地城镇化协调发展研究

分析江苏省及三大区域的人口与土地城镇化协调发展水平,推进其城镇化高质量发展。通过构建人口与土地城镇化评价指标体系,运用变异系数法和熵值法确定权重,并采用耦合协调度模型对2000—2018年江苏省和2018年13个地级市的人口与土地城镇化协调发展进行研究。研究表明：（1）2000—2001、2003—2013年江苏省人口城镇化指数略高于土地城镇化指数,属于土地城镇化滞后型;2002、2014—2018年江苏省土地城镇化指数高于人口城镇化指数,属于人口城镇化滞后型。（2）江苏省人口与土地城镇化协调度等级分别为失调（2000—2001年）,中低度协调（2002—2004年）,中度协调（2005—2008年）,中高度协调（2009—2012年）,高度协调（2013—2018年）。（3）江苏省人口与土地城镇化滞后型空间呈现“南北”结构,江苏省城镇化水平不均衡且两极化现象突出。（4）除徐州市外,江苏省的人口城镇化和土地城镇化的协调度呈现“由南向北递减的阶梯状分布”,其中南京市的人口与土地城镇化协调度最高,宿迁市最低。该研究得出了江苏省人口与土地城镇化的时间演变规律及空间格局特征,为江苏省人口与土地城镇化协调发展指明了前进的方向。     

黑龙江省耕地资源安全研究

【研究目的】为完善各地区耕地资源安全问题研究，笔者以集中连片耕地大省黑龙江省为研究区，构建耕地资源安全评价指标体系。采用熵值法、综合评价法及障碍度模型对黑龙江省2007—2016年的耕地安全状况及趋势进行定量分析。结果表明：（1）2007—2016年黑龙江省耕地资源安全经历了“临界安全—较安全—临界安全—较安全”的波动状态；（2）通过对准则层分值及趋势进行分析，发现生态安全分值有较大波动的下降，耕地生态安全问题凸显；（3）以障碍度模型对2007—2016年研究区指标数据进行计算，发现生态安全指标因子的障碍度在中后期愈发凸显，问题集中在农耕化学生产资料的过量投入。基于此，控制化学生产资料投入，实行有效轮耕、休耕制度和农业生产补偿机制是必要的。     

荥阳市城镇化水平与耕地资源协调性分析

探究荥阳市在城镇化进程中其城镇化水平和耕地资源变化情况的相互关系,有利于正确认识经济发展与耕地资源保护之间的关系,对于妥善处理荥阳市城镇化水平与耕地资源协调发展具有重要借鉴意义。基于荥阳市1995—2014年的统计数据,运用回归分析法和协调度分析法,分别对荥阳市城镇化水平与耕地资源变化情况的相关性以及协调性进行分析。结果表明：20年间荥阳市的城镇化水平在0.253~0.470数值范围之间,总体趋势在不断提高,耕地总面积数值范围在4.073×10⁴~4.593×10⁴ hm²,总体趋势在逐年减少;荥阳市城镇化水平和耕地面积的变化情况的相关性在0.01水平上呈显著负相关关系,相关系数为-0.756;城镇化水平和耕地资源的协调性状况呈现一定的阶段性,整体表现出“基本调和→不协调→调和和基本协调→勉强调和”的趋势。     

1999—2018年四川省耕地时空格局演化特征

本研究以1999—2018年四川省181个县市（区）的耕地面积为研究对象,基于主成分分析法与空间分析法,描述了其耕地面积的时空格局演变特征,探索了其时空变化的主要驱动因子。结果表明：1999—2018年间,四川省总耕地面积经历了连续减少、缓慢增加、波动变化、迅速增加和稳定变化5个阶段。整个变化过程中,全省耕地空间上的变化主要发生在川西北高原区与成都平原区。其中,川西南山区与川西北高原区耕地面积表现为增加状态,川中丘陵区、成都平原区与盆地周边山区耕地面积表现为减少状态,重心南移现象明显。影响四川省耕地面积变化的主要驱动力包括农业发展基础、经济发展水平和地理区位3个因素。其中,农业发展基础牢固是川西北高原耕地增加的主要原因,区域经济发展水平和区位特征正向驱动盆地周边山区耕地的变化,区域经济发展水平负向驱动川中丘陵区耕地的变化,而成都平原区与川西南山区耕地变化是经济发展水平的负效应与农业发展基础和区位优势的正效应相互作用的结果。上述结论将为四川省制定合理的土地利用利用与耕地资源保护政策提供科学依据。