基于GIS的绥化市生态安全评价

生态安全评价研究过程中必须处理大量的空间信息,通过GIS在空间分析和空间数据管理上的优势,可以使各环境要素的分布态势及彼此之间的拓扑关系一目了然,并能通过图形展示研究区域的生态安全格局。在调查绥化地区生态环境并收集资料的基础上,确定"P-S-R"框架模型,构建包括图形和属性数据的GIS数据库,对生态安全状况的指标进行量化,采用模糊层次分析法计算各指标权重,建立绥化市生态安全指数栅格数据库,运用GIS的空间运算和分析,阐述生态安全的空间分异特征,最终依据生态安全等级做出该地区生态安全评价。     

基于GIS的宁夏中部干旱带土地利用生态安全动态评价

土地利用生态安全评价是区域可持续发展关注的重要内容之一。以宁夏中部干旱带为例,针对研究区实际生态问题,基于RS和GIS技术,构建"隐患—状态—免疫"生态安全评价指标体系,采用熵权法与综合指数模型,实现了30m×30m栅格水平可视化的土地利用生态安全综合评价。结果表明:2004—2014年,研究区土地利用变化和区域政策的实施结果一致。草地、林地面积急剧扩大,旱地和未利用地面积持续下降,建设用地和水域面积变化不大,水浇地面积呈缓慢增加趋势。结合已有研究成果与研究区实际,采用聚类法,将研究区土地利用安全分为5个等级:生态安全区(Ⅰ)、生态较安全区(Ⅱ)、生态临界安全区(Ⅲ)、生态不安全区(Ⅳ)和生态极不安全区(Ⅴ)。研究区土地利用生态安全指数从2004年的-0.12上升为2014年的0.03,整体状态呈变好趋势,但ESI指数仍小于0.1,处于临界安全状态。具体表现为:Ⅰ级乡镇从4个增加为5个、Ⅱ级区从10个增至11个、Ⅲ级乡镇从13个减少为12个、Ⅳ级乡镇从5个减少为4个、Ⅴ级乡镇从8个减少为7个,针对评价结果分析其动态演变机制。通过对宁夏中部干旱带土地利用生态安全动态评价,以期为宁夏境内生态移民区选址和生态环境保护提供数据支撑。     

基于GIS和模糊神经网络的西南山地烤烟生态适宜性评价

山地烤烟生态适宜性评价是合理利用山地资源、科学规划烟叶产业的重要基础。本文以渝东南黔江烤烟种植为研究对象,依据烟叶生长生物学特性,筛选出影响黔江烤烟种植的主要生态指标,在GIS支持下根据山区生态环境特点,对各生态要素进行"由点及面"的空间模拟,在此基础上将模糊逻辑和神经网络相结合,引入模糊神经网络对烤烟生态适宜性进行评价。结果表明:黔江烤烟种植生态最适宜面积648.63 km2,约占评价总面积的27.03%,主要集中在黔江中南、东南海拔800~1 100 m的中山丘陵缓坡地带;适宜和次适宜面积964.13 km2,约占全区总面积的40.18%,主要分布于黔江中部、北部600~800 m低山丘陵区域;不适宜面积775.16 km2,主要集中于黔江东南、东北>25°的坡陡地以及东南、中西部海拔1 600 m以上的高山地区。研究成果不仅可为当地烤烟种植布局的合理调整和资源优化利用提供科学的决策依据,而且为山地作物生态适宜性评价提供了一种新思路。     

基于PSR模型的张家口地区生态安全综合评价

人口快速增长,城镇化速度加快以及人类对自然环境不合理开发利用所引发的资源浪费、土壤退化和环境污染等问题,给生态安全状况带来了重大挑战.以河北省张家口地区为例进行了生态安全综合评价研究.根据该地的社会、经济和环境特点,运用压力—状态—响应(PSR)模型,提出以社会经济资源作为模型组成部分的区域生态安全综合评价模型及指标体系.共确定了29项评价指标,经过建立样本矩阵对指标进行无量纲化处理,运用AHP法确定指标权重,将得到的各指标值采用综合指数法进行运算,从而得到各指标的综合生态安全指数值.1987-2009年各县(区)的生态安全指数总体呈增长趋势,涨幅为0.035 6;坝上高原区的平均综合生态安全指数总体要高于冀西北间山盆地区,平均高0.006 0.评价结果与实际拟合度较高,能够反映区域生态问题和区域生态安全状况.     

基于GIS的仁怀市生态敏感性评价

区域生态敏感性评价对于制定区域社会经济发展政策,有效进行环境管理具有重要作用.利用GIS技术,以贵州省仁怀市为研究对象,运用单因子敏感性评价和综合敏感性评价两种方法,选择土地利用、高程、坡度、水系、地质灾害作为评价因子,对仁怀市生态敏感性及其空间分布进行了研究.结果表明:极敏感区占仁怀市总面积的1.43％,主要分布在高海拔山区;敏感区占17.76％,分布在沿河地区以及山麓地区;低敏感区占57.41％,分布在中低山地区;不敏感区占23.40％,主要分布在城镇区域.结合生态敏感性,提出了各区块的生态环境建设和保护对策,以期为仁怀市区域生态环境保护提供决策依据.     

首都圈多伦地区荒漠化生态安全评价

 以多伦地区为例,提出了荒漠化地区生态安全评价的具体指标体系和构建原则,并采用数量化原理与方法,对各指标进行了具体量级划分,利用关联度分析方法,确定了指标的系数,并提出了衡量生态安全程度的数量化指标、生态安全系数及其计算方法。以土壤养分、植被状况、水分条件和地表抗蚀性4个影响生态安全的因子确定了指标体系。以土壤有机质含量、植被盖度、降水量和土壤黏粒为生态安全评价的具体指标,计算了各个因子对生态安全的影响程度。根据土地利用情况,确定了多伦215个土地利用单元的生态安全系数,采用GIS平台得到了多伦地区的生态安全评价图。研究成果可直接为环北京防沙治沙重点工程的实施提供具体指导,研究方法可供区域生态安全评价借鉴。     

六盘山集中连片特困地区生态安全评价

宁夏六盘山连片特困区生态安全评价对其环境保护和脱贫工作具有重要实践意义。以2001—2011年统计数据为基础,依据PSR(压力—状态—响应)模型构建了由19项指标组成的生态安全指标体系,运用熵值法计算出六盘山连片特困地区7个国家级贫困县的生态安全综合指数,并分析其时空演变趋势。结果表明:(1)时间尺度上有3个明显阶段。研究区的生态安全指数首先呈现出缓慢下降(2001—2006年)至最低点(2007—2008年)之后,逐渐上升(2009—2011年)的U形趋势,表明研究区的生态安全状况经历了不断恶化之后又开始逐渐好转的过程。(2)生态安全的空间分异明显,具体可分为4类地区:彭阳、隆德和泾源县的生态安全状况优于其它地区且保持稳定;西吉和海原县的生态安全指数始终低于其它地区;原州区的生态安全状态逐渐好转,到2011年其生态安全指数(0.528 2)仅次于彭阳县(0.619 4);同心县生态安全状况不断恶化,但仍高于西吉县和海原县。     

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。     

基于RS和GIS的河南省生态环境质量动态评价

[目的]揭示近年来河南省生态环境质量时空变化特征,为生态环境的监测、保护和管理提供科学依据和技术支持。[方法]以多源、多时相数据为基础,参考生态环境状况评价技术规范和模型方法,采用1km格网作为评价单元,提取生物丰度、植被覆盖、水网密度、土地胁迫、污染负荷5个指标,来计算生态环境质量总指数,定量评估河南省生态环境质量时空变化。[结果](1)河南省生态环境质量以"一般"为主,其所占比例接近80%,其他类型面积较少,生态环境质量的基本空间分布格局明显受地形地貌、土地利用及区域发展战略影响;(2)2000—2013年,河南省生态环境质量年际间变化较小,呈现出"单峰型"的变化特征,但生态环境质量为较差和优、良的区域面积都有所增长;(3)生态环境质量变化与区域发展关系密切,13a来,河南省生态环境质量总体上存在微弱变差趋势,变差区域在空间上由中西部向东南部迁移,主要与城市建设用地扩张有关。[结论]基于1km格网的生态环境质量评价方法更能反映区域生态环境空间特征及影响因素。为了持续提升研究区生态环境质量,区域发展战略必须要与生态文明建设相协调。     

荒漠化地区生态安全评价—以首都圈怀来县为例

以怀来县为例,对生态脆弱的荒漠化地区的安全状况进行研究,提出了荒漠化地区生态安全评价的具体指标体系和构建原则,并采用数量化原理与方法,对各指标进行了具体量级划分,采用关联度分析方法,对指标的权重进行了确定,并提出了衡量生态安全程度的数量化指标生态安全系数及其计算方法。影响荒漠化地区生态安全程度的具体因素包括土壤、植被、水分和风力,根据指标因子主导性和可替代性原则,本研究提出替代性指标土壤有机质含量、植被盖度、降雨量和土壤粘粒含量为生态安全评价的具体指标,并对各个因子对生态安全影响程度进行了计算。根据生态安全系数将怀来县空间的生态安全状况落实到土地利用单元地快,采用GIS平台得到了怀来县的生态安全评价图。本研究成果可直接为目前国家重点环北京防沙治沙应急工程的实施提供科学依据,其研究方法可为区域生态安全评价借鉴。     

四川省生态安全评价与预测模型研究

为了定量评价四川省生态安全的动态变化,利用生态足迹的理论与方法,测算了1990～2003年四川省的生态足迹、生态承载力、生态赤字、生态压力指数,并建立了相应的预测模型。研究结果显示:四川省的生态足迹、生态赤字、生态压力指数逐年增加,生态承载力逐年下降,区域生态系统处于不安全状态。     

基于熵权可拓物元模型的耕地生态安全评价

耕地生态安全评价是改善耕地生态系统状况,促进耕地可持续利用的重要基础。在界定耕地生态安全内涵的基础上,构建了基于"压力-状态-响应"(PSR)概念模型的评价指标体系,建立了熵权可拓物元模型,并以四川省为例进行了实证分析。结果表明:(1)2000-2008年四川省耕地生态安全水平呈逐步改善态势,但2008年"较安全"等级关联度很弱;(2)单位耕地农药负荷、单位耕地化肥负荷、人均耕地面积、土地垦殖率、水土流失程度等是耕地生态安全等级提升的关键制约因素。因此,为了促进耕地生态安全等级不断提升,需要进一步转变经济发展方式,降低经济增长对土地资源的过度消耗;大力发展绿色农业,合理施用农药、化肥;加大环境治理力度,有效控制水土流失。     

基于耗散结构理论的四川省耕地生态安全测度分析

耕地生态安全直接关系到粮食生产,粮食生产是关系到社会和谐发展的重大政策问题,研究四川省耕地生态安全状况,为保护区域粮食安全、促进社会协调发展提供理论指导和决策参考。以我国西部重要商品粮基地四川省为研究区,基于耗散结构理论,运用数学量化模型分析了该省2000—2013年耕地生态安全级别和演变趋势,并探讨其影响因素。结果表明:（1）四川省近14 a间耕地生态安全级别总体较安全;（2）2000—2008年四川省耕地生态安全逐年得以改善,2008—2013年四川省耕地生态状况略呈下降趋势;（3）影响四川省耕地生态安全状况的因素是社会经济压力因素、农业科技因素和生态环境因素。因此提出继续加强耕地保护宣传力度,提高农民生态保护意识;实施耕地生态安全恢复工程;结合“互联网+”建立覆盖全省的耕地生态安全监控网络体系的对策建议。     

基于模型的山东省土地生态安全评价

为山东省土地生态安全保护工作的开展提供科学依据,论文基于PSR模型,从压力、状态、响应3个方面构建山东省土地生态安全评价指标体系;运用基于熵权改进的TOPSIS法对2013年山东省各地市间的土地生态安全状况进行空间差异性研究。结果表明：（1）山东省土地生态安全评价等级包括“较安全”、“临界安全”和“较不安全”,空间差异明显,呈现从东部沿海向西部内陆逐渐递减的规律;（2）影响山东省土地生态安全空间差异的主要因素为人均耕地面积、人均水资源量、土地产出率、单位播种面积粮食产量、经济密度、环保投资占GDP比重、农业机械化水平等,是今后工作的重点。     

福建省土地生态安全动态评价

应用突变级数法对福建省土地生态安全（2000—2008年）进行了定量评估和动态趋势分析。该方法避免了人为制定权重的主观性及主观判断安全标准的不确定性。结果表明,福建省土地生态安全在逐年改善,从一般安全级（Ⅲ级）转变为较安全级（Ⅳ级）。这种转变主要建立在社会经济系统和环境调控系统安全不断改善的基础上,而自然环境系统始终在一般安全等级（Ⅲ）间波动。其中,环境压力子系统从2003年开始迅速下降,人口压力子系统始终处于上下波动,土地生态安全形势不容乐观。     

基于遥感和GIS的三北防护林工程生态效益评价研究——以山西省中阳县为例

以山西省中阳县为试验区,利用遥感监测和地面调查所形成的工程进展基础数据,应用价值量对三北防护林工程的生态效益进行了计量,并在GIS支持下获得三北防护林工程生态效益评价图,为评价三北防护林工程建设质量和成效提供依据,同时为开展生态补偿提供参考。结果表明,中阳县三北防护林工程改善生态环境成效显著,单位面积年平均生态效益为40 807.05元/（hm2.a）,年生态效益总价值为3.08×109元/a。从分布状况来看,土石区立地条件比黄土区好,大量分布着天然次生林,土石区防护林生态效益价值量大于黄土区,土石区和黄土区防护林单位面积年平均生态效益价值分别为42 800.98和37 342.20元/（hm2.a）。从植被类型来看,针叶林、阔叶林和针阔混交林单位面积年平均生态效益价值量大于灌木林,分别为44 618.59和37 414.95元/（hm2.a）。     

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.     

基于物元模型的苏南地区土地生态安全评价

运用物元模型对江苏省苏南地区5个城市的土地生态安全进行了评价,结合区域特征分析苏南5市的土地生态安全随时间变化的趋势及其影响因素的区域差异,进而从总体上评价了苏南5市的土地生态安全动态变化。结果表明:(1)经济因素是促进苏南5市土地生态安全的主导因素,抑制因素表现出明显的区域差异,农药的使用严重威胁无锡、常州、苏州和镇江市的土地生态安全工业废气排放显著抑制南京市的土地生态安全,工业废水排放对苏州和无锡地区带来一定影响人口密度对苏南5市的影响也不尽相同。(2)总体来说,苏南5市的土地生态安全从2003年到2009年以稳步发展和跳跃式发展两种方式向较高等级转化,南京、常州和镇江地区的土地生态安全存在进一步优化的空间。     

基于PSR模型的四川省升钟水库生态安全评价

通过PSR(Pressure-State-Response)模型建立水库生态安全评价的指标体系,用熵权法确定17个指标的权重,运用Excel软件对数据进行处理,评价了四川省升钟水库的生态安全情况.结果表明,2004-2007年升钟水库生态安全状况呈逐年好转趋势.讨论了水库生态环境保护的多项措施,包括取缔网箱肥水养殖,加强库区居民点生活垃圾与污水处理,治理库区水土流失,减少面源与点源污染物氮、磷入库量,严防水葫芦泛滥,注重治理水体富营养,使水库的蓄水量保持在合理水平等.同时,应注意水库垂钓等新因素对升钟水库生态平衡的影响.     

基于生态足迹的浙江省生态安全动态研究

应用生态足迹的方法,从时间序列来研究区域的可持续发展,引入生态压力指数、生态占用指数和生态经济协调指数模型,构建了新的生态安全评价指标体系。以浙江省为例,通过计算人均生态足迹和生态承载力的变化率和剪刀差,对浙江省2000-2006年的生态足迹和生态安全指标体系进行了定量研究。结果表明．浙江省2000-2006年的人均生态足迹与生态承载力呈反向发展趋势,人均生态赤字持续增加;生态压力指数从2000年的2．34增至2006年的3．22,同期的生态占用指数从0．67增至0．90,生态经济协调指数由0．286降低为0．277。说明浙江省现有的可持续发展模式面临严重考验,生态安全的发展趋势不容乐观．社会经济发展与生态环境的承受能力不相协调。