城市生态安全的多种评价模型及应用

为了对城市生态安全水平与评价方法进行研究,以深圳和4个中央直辖市为研究对象,根据压力-状态-响应(PSR)模型,构建了城市生态安全评价指标体系并采用层次分析与熵值相结合的优化方法,综合确定权重运用改进的灰色关联度法、物元可拓综合法、模糊综合法和主成分投影法等4种评价模型,对上述城市2006年生态安全水平进行了测算、分析与评价,并对评价模型进行了对比探讨。结果表明:(1)深圳生态安全水平最高,依次为北京、天津和上海,重庆最低;深圳、北京和天津生态安全等级为较安全,上海为临界安全,重庆为不安全;上海发展潜力最大,深圳、北京与天津较大,重庆仍最小。(2)在对城市生态安全评价研究中,模糊综合法与物元可拓综合法评价结果较全面、精确,其中模糊综合法更利于有针对性地分析问题。     

西宁市城市生态系统健康评价

从城市生态系统健康的内涵出发,选择系统活力、组织力、恢复力、生态服务功能和人群健康状况构建城市健康评价指标体系,并运用模糊数学评价的方法对2000～2008年西宁市城市生态系统健康状况进行评价分析。结果表明:2000～2008年西宁市城市生态系统健康状况总体处于病态水平,但逐年趋向于健康方向发展,人均GDP、城市人口密度、人均绿地面积、生活污水处理率、高等学历数和恩格尔系数是胁迫西宁市城市生态健康的主要因子;预测未来3年西宁市病态和不健康的隶属度将呈下降趋势,而健康和很健康的隶属度将呈上升趋势,西宁市城市生态健康状态将达到亚健康水平。     

基于PSR模型的三峡库区重庆段生态安全动态评价

基于压力-状态-响应(PSR)概念模型,从20个指标通过数据标准化处理、指标权重确定和生态安全评价模型的构建,以三峡库区重庆段为例,分析三峡库区重庆段自直辖以来的生态安全问题.运用熵权和AHP的平均值作为权重,结合主观和客观赋权的优点,使评价更为合理.结果表明,三峡库区重庆段1997-2003年生态安全度为很不安全状况,2004-2007年生态安全度为不安全状况.从资源环境压力来看,1997-2007年其ESI一直处于很不安全状况;从资源环境状态来看,1997-1999年为很不安全状态,2000年和2001年为不安全状态,2002-2006年为临界安全状态,2007年为较安全状态;从人文环境响应来看,1997-2004年为很不安全状况,2005-2007年为不安全状况.从压力-状态-响应模型3方面分析对三峡库区重庆段生态安全的影响,据权重值得知,人文环境响应对城市生态影响最大,其次是资源环境状态,影响最小的是资源环境压力.     

基于模糊综合评价法的昆明市生态安全时序性评价

以昆明市为研究区,采用PSR模型构建生态安全指标体系,通过熵值法确定指标权重,运用模糊综合评价法对昆明市2000～2010年生态安全状态进行动态评价与分析,并运用灰色数列预测法对昆明市生态安全进行预测.结果表明：2000年昆明市生态安全处于不安全等级,2001年至2007年处于临界安全等级.由于昆明市经济的不断发展,逐渐加大对环境保护等方面的投资等原因,2008年后生态安全逐渐好转,处于较安全等级,并具有向更安全等级发展的趋势.     

基于PSR-TOPSIS模型的闽侯县生态安全动态评价

生态安全是区域可持续发展的基础保障,是生态建设的核心内容．闽侯县是福州城市扩展的重点区域,亦是福建省会福州生态安全的关键保障区域．本研究运用PSR（“压力-状态-响应”）框架模型构建区域生态安全评价指标体系,选择多目标决策方法熵权“TOPSIS法”（逼近于理想值的排序方法）评价闽侯县2005-2010年的生态安全动态变化特征．结果显示2005-2010年闽侯县生态安全平均水平处于预警状态,闽侯县亟待改变区域发展模式,增强内涵发展刻不容缓;研究发现生态安全等级水平为生态压力-状态-响应的综合作用,生态系统状态与生态安全水平密切相关,而生态压力和生态响应对生态安全水平起着系统动态调节作用．     

福州市城市生态系统健康动态评价

在构建了健康评价指标体系的基础上,采用基于熵值的赋权法来确定指标权重,通过借助相对隶属度概念对福州1995-2006年城市生态系统健康动态综合评价与比较分析,结果表明:福州城市生态系统健康状况不断好转,分别经历了由不健康到亚健康,并由亚健康状态上升到较健康的转变过程;其中活力、组织结构与恢复力3大要素对推动健康发展有较大贡献,而服务功能和人类健康水平虽然有好转但贡献作用较小,为今后福州城市生态系统健康管理的优先发展要素.     

福州市城市生态系统健康动态评价

在构建了健康评价指标体系的基础上,采用基于熵值的赋权法来确定指标权重,通过借助相对隶属度概念对福州1995—2006年城市生态系统健康动态综合评价与比较分析,结果表明：福州城市生态系统健康状况不断好转,分别经历了由不健康到亚健康,并由亚健康状态上升到较健康的转变过程;其中活力、组织结构与恢复力3大要素对推动健康发展有较大贡献,而服务功能和人类健康水平虽然有好转但贡献作用较小,为今后福州城市生态系统健康管理的优先发展要素。     

区域生态安全评价时间序列动态分析--以广东省为例

根据压力-状态-响应模型构建一个4层次的区域生态安全水平度量指标体系和计算方 法,对广东省1990-2003年时间序列的生态安全进行评估和动态分析.结果表明,广 东省生态安全综合指数从1990年的0.156增至2003年的0.397,生态安全整体水平得到提 高.但区域生态压力在不断加大（其指数从1990年的0.106减至2003年的0.059）,生态安 全总体水平仍处于临界安全状态（理想安全综合指数为1）,应采取科学合理的生态安全对策,以实现区域可持续发展.     

银川市生态安全水平量度及其对策研究

选取银川市城市生态系统为研究对象,借鉴了城市生态安全的评价方法,利用状态-压力-响应(P-S-R)模型,从资源环境压力、资源环境状态、人文环境响应三个方面,建立了其评价指标体系,从时间尺度上(1997-2004)对银川市生态安全进行了定量评估和趋势分析,认为:银川市生态安全指数从1997年的0.472增加至2004年的0.666,生态安全整体水平呈逐年上升趋势,但其中还存在一些不安全因子造成生态压力不断增大及生态安全水平仍处于中度安全水平,最后针对发展中存在的问题提出了改善和提高银川市生态安全的对策措施。     

基于Delphi-PSR模型的祁连山国家级自然保护区生态安全评价

祁连山是我国西部重要的生态安全屏障,是国家生态安全核心区和重点治理区。为研究祁连山国家级自然保护区生态安全状况,本文基于该自然保护区的生态系统结构和功能特征,选取24项评价指标,构建PSR(压力—状态—响应)模型,以Delphi经典法确定权重,综合评价2008年、2016年祁连山国家级自然保护区的生态安全状况。结果表明:2008年不安全度为0.1934,处于稍不安全状态;2016年为0.2454,较2008年增加了26.9%,处于很不安全状态。其中,压力因子的不安全度由0.1094升至0.1276,增加了16.6%;状态因子由0.0593升至0.0748,增加了26.1%;响应因子由0.0247升至0.0430,增加了74%;说明响应层面不安全度上升最显著。2008年与2016年相比,人类活动增加及资源过度开发是祁连山保护区生态安全水平下降的主要原因,具体表现在旅游客流量大幅度持续增加、水电和矿产的不合理开发。本研究成果可应用于其他复杂生态系统的安全评价,为国家级自然保护区生态安全提供科学管理和决策依据。     

基于“功能节点—关键廊道”的城市生态安全格局构建——以深圳市为例

城市生态安全格局构建是综合协调生态保护与经济发展的重要举措,对于合理配置有限的生态资源并最大限度发挥其生态作用具有重要意义。本文以深圳市为例,在生态功能节点识别的基础上,结合景观的生态系统服务价值,根据耗费距离模型,生成生态功能耗费表面,并进行最短路径网络分析,在此基础上提取核心斑块、关键生态廊道。结果表明：各景观类型的生态阻力值,林地阻力最小,且远小于其他景观类型生态阻力值;生态功能耗费梯度表面的分布呈现围绕生态功能节点向周围辐散递减的趋势,东部地区较西部西南部建成区低;核心斑块的大小和形状均存在不同程度的差异,较大的斑块集中分布在东部地区,且对应的节点级别较高;所识别的关键廊道共有4条,空间位置大体上落在基本生态控制线内,羊台山向塘朗山的廊道外缘与基本生态控制线存在冲突,需要对该区域加以管控。建议一方面适时调整生态控制线范围并将冲突部分纳入生态控制线之内,另一方面对该地区进行必要的监管和保护,防止受到进一步破坏。     

基于属性识别模型的区域土地生态安全评价——以徐州市为例

土地生态安全评价是土地生态安全研究的前提和基础,而目前土地生态安全评价的方法及评价标准尚处于探索中。以徐州市为例,根据PSR概念模型框架构建区域土地生态安全评价的指标体系,采用层次分析法结合信息熵法确定权重,运用属性识别模型,进行了区域土地生态安全评价方法的探索。结果表明2006年徐州市整体土地生态安全状况处于良好状态,下属县市也都处于良好状态,而市区则处于预警状态,土地生态安全状况较差,基本与当地的实际情况相符合。基于属性识别模型的评价方法能同时实现生态安全等级的分类和排序,在具有评价标准的生态系统综合评价中具有一定的应用价值。     

浙江省旅游生态安全的时空格局及障碍因子

以浙江省为案例地,构建了基于PSR-EES模型的旅游生态安全评价指标体系,运用改进的TOPSIS法对其2000~2012年旅游生态安全进行了动态评估,并使用生态安全等级动态度模型、马尔可夫链模型、灰色关联度模型对其时空格局和障碍因子进行了分析。结果表明：① 2000~2012年,浙江省旅游生态安全指数由0.399增加至0.628,安全等级从敏感等级上升至一般安全等级;② 浙江省旅游生态安全风险等级和敏感等级的城市数量减少,而临界安全和一般安全等级的城市数量增加,且旅游生态安全等级存在跳跃式转移;③ 浙江省旅游生态安全主要障碍因子为游客数量增长率、旅游收入增长率、环保投入占GDP比重和森林覆盖率。     

嘉峪关市土地生态安全动态评价及影响因素分析

土地生态安全评价对管控区域生态风险和保障生态安全具有重要意义.基于"数量安全-质量安全-结构安全-保障安全"模型构建指标评价体系,采用相对熵方法进行组合赋权,揭示嘉峪关市土地生态安全的动态变化过程,并运用因子分析法探讨其主要影响因素.结果 表明:(1)2000—2017年,嘉峪关市土地生态安全综合指数呈上升趋势,由20...     

鄂尔多斯土地利用生态安全格局优化及方案评价

根据不同情景选择符合区域生态环境与社会经济特点的模型方法,已经成为区域土地利用生态安全格局构建的关键。本文以位于中国北方农牧交错带的鄂尔多斯市为研究区,基于自然地理数据、社会经济统计数据、土地利用/覆被数据,将最小累积阻力模型（MCR）引入土地利用生态安全格局的构建过程,并通过景观格局指数分析了基于MCR模型构建的安全格局与基于土地生态适宜性和多目标优化的安全格局的适用条件。结果显示：前者适宜于维持生态安全的情景,有利于降低土地系统中人类活动的生态风险;后者则适宜于维持生态适宜性的情景,有利于降低土地系统中自然因素的生态风险。研究结果对鄂尔多斯市土地资源的可持续利用具有重要的指导意义。     

基于动态因子的区域生态安全评价——以河北省万全县为例

本文以河北省万全县为例, 探索在GIS 和RS 技术支持下进行区域生态安全综合评价的 方法。数据包括1992 年8 月的TM影像、2002 年8 月的ETM+和SPOT 影像、1∶5 万DEM等; 选取 植被指数变化、土地利用类型变化和土壤有机质含量变化三类动态评价因子; 采用综合指数法构 建了基于生态退化的动态评价模型; 应用最小二乘原理客观地计算出了模型中各指标的权重; 并最终在ArcGIS 9.0/Spatial Analyst 模块中生成了生态安全评价图, 使模型得以实现。结果表明 该县南部河川区生态安全要优于中部丘陵区和北部山区; 相对不安全区域占到全县总面积的 50.1%, 虽然不安全区域总体分布较为散落, 但在北部和中部相对集中; 总体生态安全评价值为 2.3, 标志着本地区的生态安全级别较低, 应引起当地政府的高度重视。另外, 采用动态评价因子, 比采用静态评价因子具有一定优势; 采用最小二乘原理计算模型中权重系数的方法比较实用和 科学, 降低了人为影响因素, 也可以避免主观判断产生的错误, 为评价模型中权重系数的确定提 供了一种新的方法和选择。     

Evaluating the Ecological Security of Land Resources based on Multi-source Data in the Altay Region of China

As a material carrier contributing to human survival and social sustainable development, the ecological environment is declining in its integrity and overall health. With the rapid development of society and economy, it is currently very necessary to carry out ecological security evaluation research to provide scientific guidance and suggestions for the construction of ecological civilization and the harmonious co-existence between man and nature. Taking Altay region as the research area, this paper collected and integrated regional geological, geographical, cultural, socio-economic, and statistical data, as well as previous research results. Combined with DPSIR and EES framework model, the evaluation index system of land resource ecological security in Altay region was constructed by using the analytic hierarchy process, entropy method and linear weighted summation function method. Using this index system, the evaluation research work was carried out to determine the current state of the security situation and the major threats which should be addressed. (1) The overall ecological security situation of Altay region was relatively safe, while the local ecological security situation was relatively fragile. Among them, the areas with safe and safer ecological environment accounted for 38.72%, while the areas with critically safe status accounted for 30.83%, and the areas with a less safe and unsafe environment accounted for 30.45%. In terms of spatial characteristics, the areas with unsafe ecological environment were mainly distributed in the west and east of the study area, while the areas with good ecological environment were distributed in the north of the study area. (2) Large-scale mining activities, frequent geological disasters, large-scale reclamation and long-term cultivation of arable land, and long-term large-scale grazing activities resulting in the destruction of grassland and vegetation were the main factors leading to the prominent ecological security problems of land resources in the Altay region. Therefore, in the process of the continuous development of the urban economy, we should pay more attention to the harmony between man and nature, and also actively and effectively advocate and implement certain policies and measures, such as returning farmland to forest, returning grazing land to grassland and integrating the mining of mineral resources.     

北京市森林生态安全情景模拟与优化调控研究

在界定森林生态安全内涵的基础上,构建森林生态安全综合评价指标体系,建立基于SD模型的森林生态安全情景分析和调控模型,设计了林业政策扶持型、社会经济中速发展型、环境管理强化型、森林-社会经济-环境协调发展型等4种发展情景,并对各情景下的森林生态安全状况进行了仿真和动态评价分析。研究表明：初始状态中（即情景0）,2000-2020年北京市森林生态安全综合评估值（FES）呈波动上升趋势,2013年达到最佳状态为0.527,但到2020年小幅下降到0.519,森林生态系统安全状况改善并不明显。与情景0相比,情景1~4均不同程度地提升了北京市森林生态安全水平,到2020年FES分别达到0.541,0.525,0.559和0.604,且森林资源的数量和质量也均有不同程度地改善。4种调控方案的模拟结果显示,北京市森林生态安全受林业政策实施、森林资源禀赋、社会经济发展和环境治理等因素的综合影响。只有保持森林资源的生产力和持续活力,注重维护森林生态环境的稳定健康,兼顾引导社会经济有序发展（即情景4）,北京市森林生态安全才会显著改善。