西藏“一江两河”耕地生态安全时空格局与障碍诊断

基于青藏高原农业活动对耕地生态系统的扰动,针对青藏高原耕地生态安全面临的挑战,从压力-状态-响应（Press-state-response,PSR）概念模型出发,提出由3类要素13种指标所组成的耕地生态安全评价指标体系,构建西藏“一江两河”地区耕地生态安全评价模型,分析1985-2013年耕地生态安全的时空演变格局,并探讨不同区域耕地生态安全的障碍因素。结果表明,西藏“一江两河”地区农业活动强度较大,尤其2000年以来,化肥、农药的成倍施用给生态安全带来巨大的隐患。20世纪以前,各县耕地生态安全基本处于“优秀”水平。2000-2010年,各县耕地生态安全等级下降,逐步向“差”转化。2010年以后,耕地生态安全有改善趋势,逐渐恢复为“优秀”或“良好”。整体来看,“一江两河”地区耕地生态安全水平较为一致,仅个别县域生态安全水平较为落后。区域耕地生态安全障碍因子具有相似性和差异性的双重特征,单位面积氮肥、磷肥施用量是限制耕地生态安全的主要障碍因素。本研究揭示了高原地区耕地生态安全的演变过程,为制定差别化的生态安全调控策略提供依据。     

基于CLUE-S情景模拟的挠力河流域耕地适宜性评价研究

以挠力河流域为研究区,选择2000、2010、2020年3期土地利用数据,从土地利用动态度和转移矩阵两方面分析土地利用时空变化,运用CLUE-S模型对研究区2030年土地利用变化格局进行模拟验证,设基线、农业发展和生态保护3种情景预测2030年土地利用变化格局,最后对3种情景下耕地适宜性进行评价。结果表明：研究区土地利用类型以耕地为主,2000—2020年森林、湿地、水体和人造地表呈增加趋势,耕地和草地呈减少趋势。2000—2020年土地利用转移主要发生在耕地、草地和森林之间,2000—2010年草地面积转入最多,耕地次之,森林最少,转出面积相反;2010—2020年森林转入转出面积最多,草地次之,耕地最少。CLUE-S模型对挠力河流域土地利用变化具有良好的模拟能力,Kappa系数为0.894,模拟总体精度为91.18%;基线情景下耕地、草地和水体地类面积减少,其他地类面积增加;农业发展情景下耕地面积增加23.68%,人造地表面积未发生变化,其他地类面积均较少;生态保护情景下与农业发展情景正好相反。依评价指标体系和评价模型,分析计算出3种情景下耕地位于适宜区的面积占研究区总面积的96%...     

西藏“一江两河”耕地生态安全时空格局与障碍诊断

基于青藏高原农业活动对耕地生态系统的影响,针对青藏高原耕地生态安全面临的问题,从压力-状态-响应（Press-state-response,PSR）概念模型出发,提出由3类要素、13种指标所组成的耕地生态安全评价指标体系,构建西藏“一江两河”地区耕地生态安全评价模型,分析1985—2013年期间耕地生态安全的时空演变格局,探讨不同区域耕地生态安全的障碍因素。结果表明,西藏“一江两河”地区农业活动强度较大,尤其2000年以来,化肥、农药的成倍施用给生态安全带来巨大的隐患。20世纪,各县耕地生态安全基本处于“优秀”水平;2000—2010年,各县耕地生态安全等级下降,逐步向“差”转化;2010年以后,耕地生态安全有所改善,逐渐恢复为“优秀”或“良好”。整体来看,“一江两河”地区耕地生态安全水平较为一致,仅个别县域生态安全水平较为落后。区域耕地生态安全障碍因子具有相似性和差异性双重特征,单位面积氮肥、磷肥施用量是限制耕地生态安全的主要障碍因素。本研究揭示了高原地区耕地生态安全的演变过程,可为制定差别化的生态安全调控策略提供依据。     

基于组合权重法的岩溶地区地下水资源生态安全动态演化研究

基于DPSIR概念框架,应用灰色关联方法和均方差法进行组合赋权,构建岩溶区地下水资源生态安全指数模型对贵州省2005-2012年地下水资源生态安全进行动态研究,研究表明:1贵州省2005-2012年的地下水资源生态安全指数呈现直线增长趋势,整体安全状态逐渐转好。驱动力、压力、状态、影响的安全指数波动变化明显,响应安全指数趋势拟合显著,呈现明显的增长趋势。2自然环境的变化(干旱灾害)对贵州岩溶地区地下水资源生态安全影响较大,政府和相关水资源和环境部门的响应对贵州省地下水资源的整体生态安全的调整起到关键的作用。3尝试应用灰色关联方法和均方差法进行组合赋权,构建岩溶地区的地下水资源整体生态安全DPSIR评价指标体系,为岩溶区地下水资源生态安全评价提供了有益的方法参考。     

长株潭地区耕地生态安全评价研究

耕地生态安全关系到可持续发展和粮食安全。以长株潭地区耕地为研究对象,基于改进的PSR模型构建耕地生态安全评价指标体系,运用组合赋权法确定指标权重,并对长株潭地区耕地生态安全进行定量分析和评价。结果表明,在2000—2012年,研究区域耕地生态安全综合指数从37.59增加到55.82,生态安全整体水平呈波动上升趋势。其中,压力指数由23.37下降到4.14,年均减少率为6.86%;状态指数从10.00增加到33.55,年均增长率为19.63%;响应指数从4.22增加到18.12,年均增长率为27.45%。影响耕地生态安全的主要因素是耕地环境质量指数、第一产业产值占GDP比重、单位耕地农业机械化水平、单位耕地粮食产量、环保投资额占GDP比重和当年造林面积。     

水安全综合评价研究——基于中国2000-2012年宏观数据的实证分析

水安全是环境与发展的核心问题,水安全评价是解决水安全问题的前提基础。构建了包括水循环安全、水环境安全、水生态安全、水社会安全和水经济安全5个子系统及39个指标在内的3层次水安全评价指标体系,使用层次分析法确定了各个指标的权重。并利用2000-2012年我国宏观层面的相关数据,借助水安全指数计算公式,评价了我国在2000-2012年间的水安全发展状态,对我国维护水安全、实现水资源的可持续利用具有重要的参考意义。     

基于景观格局的渭河流域甘肃段生态风险评价

为揭示渭河流域甘肃段近16年来景观对生态风险的影响，以2005、2010、2015和2020年4期TM遥感影像为数据源，构建景观生态风险评价模型，开展渭河流域景观生态风险评价及其时空分异研究。结果表明:2005—2020年，研究区景观类型发生了较大变化，人为因素对景观类型的干扰较大；2005－2020年，各渭河流域甘肃段景观破碎度、分离度及干扰度除建设用地外均呈现增长趋势，景观分维数除建设用地外均呈现减少趋势；2005－2020年，渭河流域甘肃段景观生态风险空间分布呈现显著正相关性；渭河流域甘肃段以理想和良好生态风险区为主，占流域面积62%以上，较差生态风险区主要分布在定西市安定区。从整体来看，研究区生态风险呈现出稳定的趋势。      

基于投影寻踪法的六盘水市水资源安全评价

根据水资源安全评价指标体系,以六盘水市2000-2013年水资源数据为评价样本,运用投影寻踪法将影响水资源安全高维、非线性数据转化为一维投影数据,引入遗传算法构造目标投影函数,优化最佳投影方向,确定投影特征值,按最佳投影方向的大小对评价指标的主影响因子进行分析,按特征值的大小对六盘水市水资源安全进行比较分析。结果表明:六盘水市2000-2013年水资源安全总体呈上升的趋势,但在2003年和2012年出现2次转折,主要是由于万元工业产值取水量、工业用水重复利用率、农村人均日用水量和牲畜日用水量以及水质变化所引起。     

基于EES-PSR的土地生态安全物元模型评价方法实证研究

土地生态安全是资源环境生态系统健康的基础。鉴于土地生态系统安全各项评价指标的不相容性,借助经典 EES-PSR模型在土地生态安全评价指标体系方面的优势,采用物元模型分析方法,构建了土地生态安全评价物元模型。以黑龙江省哈尔滨市的土地生态安全评价为例,利用物元评价模型,在GIS技术支持下,实现了研究区土地生态安全评价与评价结果的可视化表达与分析。研究结果表明：2011—2015年哈尔滨市土地生态安全水平从“不安全”向“安全”水平不断转化,2013年后变化最为突出。造林面积、第一产业占GDP比例、万元GDP能耗标准煤、工业废水处理率、人均占有公共绿地面积连续多年处于“不安全”水平,是哈尔滨市土地生态安全水平的制约因素。2015年哈尔滨市中部、西南部地区土地生态安全水平较差,北部、东南部地区水平较高。研究表明物元模型分析对于地区土地生态安全评价工作具有一定的理论价值。     

基于SPSS软件的生态安全水平演变趋势分析——以河南省水环境为例

基于河南省水环境现状,从"压力-状态-响应"(PSR)指标体系框架出发,建立河南省水环境生态安全评价指标体系,运用主成分分析法对所选取指标进行分类,并对河南省2010-2016年间的水环境生态安全水平发展变化趋势进行分析。结果表明:运用主成分分析法将选用的29个指标最终划分成3个主成分,河南省水环境生态安全程度主要是由第一主成分决定,即由人口,生产总值,化肥、农药、薄膜的使用量,工业废水中COD、氨氮排放量,人均和单位GDP用水量等控制,其次取决于河南省政府对水体污染治理投资情况。2010-2016年河南省水环境生态安全综合指数变化趋势与压力、响应指数变化趋势一致,均是整体呈逐年上升趋势,说明近年来河南省水环境质量状况逐渐有所好转,但近两年稍有下降趋势,仍需加大对水环境的治理,改善水环境整体质量,提高水环境生态系统自身应对外界压力胁迫的能力。     

基于虚拟水理论与Fuzzy-AHP方法的区域水安全评价研究

从社会经济安全、粮食安全、水资源与生态安全3个方面构建了由13个指标组成的区域水安全的指标体系,结合虚拟水理论对部分指标进行量化,采用Fuzzy-AHP方法,以郑州市为例,对其1998-2005年及2015和2020年在丰、平、枯3个水文年下的水安全状况进行评价。结果表明,人均水足迹、人均水资源量、粮食安全指数、依赖指数、粮食自给度、水资源压力指数6个指标权重之和占总权重的79%,该6个方面决定着区域水安全状况;郑州市的综合评价结果为区域综合安全状况、社会经济安全层、粮食安全层为安全,资源生态安全层为较安全,表明郑州市经济社会和粮食安全是以牺牲区域资源和生态安全为代价的,所以郑州市区域水安全状况是一种结构不合理的安全状况。     

南京市水环境生态安全评价

基于“压力-状态-响应”概念模型,构建3层次的水环境生态安全评价体系,用标准化和熵权法确定评价体系中各指标的标准化值和权重,采用综合指数评价法计算得到水环境生态安全综合指数评价值。划分等级,建立综合指数评价值与生态安全评价之间的等级关系,并对南京市水环境生态安全进行评价,结果表明：2005-2012年南京市水环境生态安全综合评价指数值处于上升状态,水环境生态安全由中警状态（水环境较差）进入预警状态（水环境一般）。     

投影寻踪法在泵站建筑物安全评价中的应用

为了评价在役泵站工程建筑物安全状况,建立了泵站工程建筑物安全评价指标体系.对安全评价指标重要性进行分析,着重分析了泵站工程建筑物安全评价客观赋权方法之一的投影寻踪方法.根据泵站工程建筑物安全评价指标的实测值求计算数据,通过投影寻踪法模型计算并联系基于遗传算法的投影寻踪计算原理分析计算结果.利用江苏省某泵站作为实例,对影响泵站建筑物安全状态各指标层指标重要性进行分析,分别对混凝土结构安全状态和站身稳定安全状态2个指标层进行了研究.利用投影寻踪计算模型分析各指标层下各评价指标重要性,应用Matlab自带的遗传算法工具箱进行具体计算.计算结果表明,此泵站混凝土结构安全状态指标层中混凝土实测强度最为重要,而泵站站身稳定安全指标层中站身抗滑稳定这一指标权重最大.     

水资源安全评价指标体系研究

构建水资源安全评价指标体系,是对水资源安全评价的前提条件。从水资源安全概念内涵入手,概况了水资源安全的影响因素,结合指标体系的构建原则,并归纳水资源安全评价中常用的指标体系,建立水资源安全评价指标体系。对正效益指标数据和负效益指标数据进行无量纲化处理,利用雷达图法获得指标数据所围成雷达图的面积,与临界安全和安全所围成雷达图的面积相比较,最终确定水资源安全状况。以六盘水为例,进行实例研究,指标含义明确客观,评价结果符合客观实际,为水资源安全评价提供了依据。     

基于指标体系的水安全评价方法研

从水安全内涵分析出发，建立了包括水供需矛盾、生态环境、粮食安全、饮用水安全、控制灾害、赋予水价值和水资源管理等内容的水安全评价指标体系。针对基于指标体系的水安全评价是涉及自然资源、社会经济和生态环境等方面的多因素综合评价问题，建立了水安全综合评价的投影寻踪模型，将多因素评价问题成功的转化为单因素评价问题，实现水安全的综合评价。将水安全综合评价的投影寻踪模型应用于我国部分省区水安全综合评价中，应用表明该模型分析结果合理，评价客观，具有普遍适用性，为水安全综合评价提供了一条新途径。     

基于多指标的水安全评价模型研究

通过建立基于多指标水安全评价模型,设计最佳水安全评价指标体系,得到了更加有效的水安全指数。针对水安全评价中存在信息冗余和评价效果差的问题,利用相关分析与主成分分析相结合的方法,剔除不重要的评价指标,运用熵权法得到2002-2011年建三江水安全最终评价指标中各评价对象的综合得分,即水安全指数。实例分析表明,该方法提高了评价模型的显著性和有效性,且计算过程可以被有效控制,为多指标水安全评价提供了新思路。     

黄河流域甘肃段水资源承载力与水资源安全评价

为了了解黄河流域甘肃段水资源承载力与水资源安全情况.根据黄河流域甘肃段水资源自然禀赋、经济社会及生态环境状况,采用组合赋权的水资源承载力TOPSIS模型和水资源安全综合评价指数,对黄河流域甘肃段4个二级分区的水资源承载力和水资源安全进行评价研究,分析主要影响因素.结果表明:时间维度上,水资源承载力在4个二级分区均呈增加趋势,水资源安全除龙羊峡以上呈降低趋势外,其他区域均呈增加趋势;空间维度上,水资源承载力在4个二级流域均处于临界承载状态,龙羊峡以上区域水资源处于较安全状态,龙羊峡-兰州、龙门-三门峡处于临界安全状态,兰州-河口镇处于不安全状态.水质污染、供需矛盾、生态用水量偏低等因素是造成区域水资源承载力和水资源安全时空分异的主要原因,不同区域不同时段其影响因素存在显著具有统计学意义.同时,首次尝试采用同一指标体系及分级标准测算水资源承载力贴近度和水资源安全综合评价指数,分析二者之间的关系.     

唐山市生态系统健康程度评价与预测研究

阐述了PSR（Pressure-State-Response）模型的概念及内容,运用PSR模型分析了唐山市生态系统健康状况及其制约因子,建立了唐山市生态系统健康评价指标体系,并用层次分析法确定各指标权重;计算2004～2012年唐山市生态系统健康综合指数及PSR分项指数并评价,评价结果显示近年来唐山市生态健康程度正由亚健康状态转向健康状态;对唐山市2013～2020年生态系统健康状况做出预测,结果显示唐山市生态系统健康状况呈良性发展态势。     

区域水安全评价研究——以中部四省为例

水资源是重要的战略资源。在考虑水资源特性并结合中四角四省具体情况的基础上,从人口、经济社会、资源、环境四个方面,构建了水安全评价指标体系,采用层次分析法确定了各指标的权重并对四省的水安全状况进行了评价,同时设置了各个指标的4个临界值,根据4个临界值组成的样本模型的计算结果,划分了江西、湖北、湖南和安徽的水安全状况级别。综合2005~2011年的评价结果看,水安全状况较好的是江西省,其次是湖南、湖北和安徽。最后从人口、经济社会、资源、环境四个不同方面对四省进行了对比分析。评价结果证明了该方法的可行性与有效性,在区域水安全评价中有一定应用价值。     

南昌市LUCC多情景模拟和生境质量时空演变与预测

人类活动和气候影响土地利用变化,而土地利用变化是影响生境质量变化最基本因素之一,探究不同气候情景下生境质量对区域土地资源可持续利用和生态保护具有重要意义。本文以南昌市为例,基于耦合SD(System dynamics)-PLUS(Patch-generating land use simulation)模型模拟预测共享社会经济发展路径(Shared socioeconomic pathways, SSPs)与典型浓度路径(Representative concentration pathways, RCPs)组合情景下南昌市2035年土地利用格局,InVEST (Integrated valuation of ecosystem services and trade-offs)模型评估2000—2020年以及3种不同气候情景下南昌市2035年生境质量并进行时空变化分析,结果表明：3种情景下,2035年南昌市耕地、林地、草地面积下降,建设用地扩张迅速,水域和未利用地变化幅度较小。2000—2020年生境质量持续下降且空间分布差异较大,优等生境质量分布于山地丘陵以及湖泊水域,中、差等则分布...