城市生态安全多种评价模型及应用

为了对城市生态安全问题评价方法进行研究,以重庆市为例,基于压力-状态-响应概念模型,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,分析重庆市自直辖以来的生态安全问题.利用主观赋权和客观赋权的优点,建立综合赋权法,使赋权更为合理.运用灰色关联度法、模糊物元法、模糊综合评价法、功效法等4种数学评价模型,对重庆市自直辖以来生态安全进行评价并对评价模型进行对比探讨.结果表明, 运用灰色关联度法、模糊物元法、模糊隶属度法以及功效法评价重庆生态安全状况,均得出其生态安全自直辖以来到2007年处于不安全状况以下.4种评价模型最具优势的是模糊物元法,其次是功效法,再次是灰色关联分析法,模糊综合评价法缺陷最大.     

基于物元分析法的武汉市土地资源安全评价

基于土地资源安全概念,建立评价指标体系并采用组合赋权法构建土地资源安全评价指标权重,应用物元分析法对武汉市土地资源安全状况进行评价.首先选择土地质量、社会经济等指标因子构建土地资源安全评价指标体系;其次建立经典域和节域矩阵;最后计算指标的关联度和综合关联度,获得评价结果.结果表明,2002年至2009年间,武汉市土地资源安全整体上处于转化上升阶段,安全状况有较高提升,但经济密度、耕地压力指数、农药和化肥使用强度及路网密度始终是武汉市土地安全水平的制约因素.     

杭州湾滨海湿地生态安全动态变化及趋势预测

【目的】受人类活动干扰,滨海湿地日益突出的生态问题已经对区域可持续发展构成了严重威胁,明确滨海湿地的生态安全状态及变化趋势至关重要。笔者对杭州湾滨海湿地的生态安全状况进行评估和发展趋势分析预测,为湿地的有效管理、区域可持续发展,以及滨海湿地生态安全趋势的准确预测提供参考。【方法】基于DPSIR概念模型, 从驱动力、压力、状态、影响和响应等5个层面选取46个相关指标构建杭州湾滨海湿地生态安全评价体系。基于遥感数据、湿地监测数据、地理辅助数据、社会经济等统计数据获取各指标数据。分别对正负向指标进行标准化处理,使用熵值法计算各指标的权重,建立加权判断矩阵,确定各指标的正负理想解。根据各指标与理想解之间的距离,计算贴近度,即生态安全值,并划分为安全、比较安全、预警、脆弱、极度脆弱等5个等级。分别计算2000、2005、2010及2015年的生态安全值,使用灰色预测模型GM(1,1)对2020年杭州湾滨海湿地的生态安全值进行预测分析。【结果】根据熵值法改进的TOPSIS模型计算得到杭州湾滨海湿地在2000、2005、2010和2015年的生态安全指数分别为0.413、0.382、0.287和0.582,安全等级由预警等级恶化到脆弱等级,又恢复到预警等级,呈下降后上升趋势。熵值法计算的指标权重表明,湿地保护率、景观多样性指数、生活污水排放量、大气调节、长效机制构建、固碳、文教科研、人口增长率、旅游休闲、人均GDP、工业废气排放量和水源涵养是影响杭州湾滨海湿地生态安全的主要因素。杭州湾滨海湿地的DPSIR模型中,“驱动力”一直处于预警状况,但其面临的“压力”越来越大,从安全状态恶化到极度脆弱状态,“状态”不容乐观,从比较安全恶化到极度脆弱后好转,处于脆弱状态,“影响”基本处于预警状态,当地对湿地生态安全的“响应”从无到有,并稳步提高,有效地改善了滨海湿地整体生态安全状况。通过灰色预测模型 GM(1, 1)预测得到 2020 年杭州湾滨海湿地生态安全值为 0.697,处于“比较安全”的状态。【结论】经济快速发展,城市化加快和污染负荷加剧,导致杭州湾滨海湿地生态安全恶化; 随着政府及民众对湿地的广泛关注和重视,环保投入资金增加,构建了湿地保护长效机制,杭州湾滨海湿地生态安全状况逐渐改善,但仍处于安全预警状态。随着湿地保护力度增加,预计2020年杭州湾滨海湿地的生态安全状况将进一步好转,提升到比较安全状态。     

基于改进云物元的山东省城市生态安全评价及贡献度分析

基于压力(Pressure)-状态(State)-响应(Response)模型建立城市生态安全评价体系,提出一种改进的云物元模型,利用云模型的双重不确定性和物元可拓理论相结合定性定量分析,对山东省2009-2019年城市生态安全进行综合评价,并重点研究济南市生态安全及指标贡献度。结果表明：该模型所给出的生态安全指数既能描述生态安全状况,亦可对不同城市进行比较。济南市虽一直处于临界安全状态,但生态安全指数稳步上升,受生态系统压力和状态影响较大。山东省16个地级市生态安全状况存在明显差异,整体呈上升趋势,但总体处于临界安全级别,威海、青岛、济南处于排名前列,德州、枣庄、菏泽处于较不安全。建议山东省政府注意区域发展的不平衡性,制定相关政策方案来缩小各城市间的差距。     

贵州草海湿地生态脆弱性动态评价

通过对草海湿地的现状进行分析,结合"3S"技术和生态系统健康理论以及景观生态学理论,采用"压力-状态-响应"评价模型评价了1992年、2000年和2013年3个时期贵州草海湿地生态脆弱性动态变化;结果表明:草海湿地生态系统的主体功能较为完善,但仍然存在一定程度的退化。草海湿地生态系统景观基本完整的面积比例由1992年的70.56%减少到2013年的66.26%,湿地景观基本遭到破坏的面积比例由1992年的12.11%增加到2013年的13.38%。     

基于模糊物元分析原理的区域生态环境评价

基于生态环境质量概念的模糊性和评价指标的不相容性,在模糊物元分析的基础上,结合模糊集理论和欧氏贴近度概念,建立了区域生态环境评价的模糊物元模型。实例研究中,待评样本与评价等级看作是物元的事物,以各评价指标及其相应的模糊量值构造复合模糊物元,通过计算与标准模糊物元之间的欧氏贴近度值,实现待评样本生态环境质量状况的识别和排序。研究结果表明,运用模糊物元模型评价区域生态环境质量状况,其方法是可行的,结论是可靠的,从而为区域(或流域)生态环境评价提供了一种新方法。     

基于可拓物元模型的露天煤矿气体环境绿色度评价

为科学合理地评价露天开采对气体环境造成的影响,根据"绿色度"理论,提出基于可拓物元模型的露天煤矿气体环境"绿色度"评价体系.通过理论分析,选取5个层面14项指标作为露天煤矿气体环境"绿色度"评价指标,建立可拓物元模型,计算关联度矩阵;引入博弈论,结合3标度层次分析法与熵权法确定评价指标权重;根据"绿色度"对评价等级的关联度确定待评矿山气体环境"绿色度"等级,并通过级别变量特征值反映"绿色度"等级波动的可能性.研究结果表明:该方法计算简便,能够合理评价露天煤矿开采与气体环境的协调关系,并可准确评判其"绿色度"等级的波动趋势,为矿山调整生产策略提供理论依据和方法支撑.运用该方法对某露天煤矿气体环境绿色度进行评价,得出露天煤矿气体环境绿色度0.780,评定为II级,但有向III级波动的可能;通过调整开采工艺及开采程序等措施,其气体环境绿色度可以提升为I级.     

长江上游水源涵养区界定及生态安全影响因素分析

对长江上游水源涵养区进行了详细地划分,采用生态系统内外部指标相结合的方法,建立界定指标体系,以界定模型结合ArcGIS空间分析模块的手段,界定出重点水源涵养区.结合研究区实际情况,根据压力-状态-响应(P-S-R)框架模型建立了多层次结构的生态安全评价指标体系.运用层次分析-向量相似度-主成分投影法对重点水源涵养区生态安全状况进行评价.针对评价结果,采用灰关联分析方法进行研究区生态安全影响因素关联度综合分析.研究结果表明:影响研究区生态安全的主要因素是降雨量、GDP增长率、水资源有效利用率、植被覆盖度和水环境质量.     

草海表层沉积物有机碳、氮、磷分布特征及污染评价

本文以浅水型湖泊草海为研究对象,系统地研究了营养盐在草海湿地沉积物中的分布规律和来源,并采用单因子指数法对沉积物中TOC、TN和TP的污染程度进行了评价。结果表明:草海表层沉积物的TOC、TN含量普遍较高,且具有显著的同源相关性;TP含量相对较低,且与TN不同源。E区及近岸区域沉积物中TOC、TN和TP的陆源污染相对较重。草海沉积物TOC和TN含量足以造成严重的生态毒性效应;而TP对环境产生的危害较小。草海各采样区表层沉积物TOC和TN的污染程度为S区>N区>E区,TP的污染程度为E区>S区>N区。     

层次分析法-可拓学模型在岩质边坡稳定性安全评价中的应用

为解决境界外驻留矿体的开采技术难题,综合运用物元概念的可拓学理论与层次分析法,建立多层次多指标的岩质边坡稳定性综合评价模型,对边坡稳定性进行评价,得出安全等级标准及评价指标量值.运用层次分析法确定影响边坡稳定性的安全评价指标的权重系数,根据可拓学理论构造经典域物元、节域物元和可拓集合中的关联函数,建立岩质边坡稳定性安全评价的层次分析法-可拓学模型,得到岩质边坡稳定性安全评价结果.经计算,岩质边坡稳定性综合安全评价的级别特征值为2.19,安全等级为Ⅰ级,边坡稳定性处于极稳定状态.研究结果与矿山以往运用RMR法和BQ法计算的评价结果一致.     

草海自然保护区土地利用调整之生态经济对策

从社会、经济、生态效益协调统一的生态经济原理出发,根据保护区的独特性质以及草海保护区的土地利用现状分析,明确当前土地利用中存在的问题及问题产生的原因。在此基础上,利用生态经济设计思想,提出了进行土地利用调整的基本对策和方针。     

河北省土地生态安全评价

以河北省为例,在界定土地生态安全概念的基础上,探讨了土地生态安全评价的方法。依据区域土地生态安全评价一般性指标体系,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。运用层次分析原理和土地生态安全模型对该区2000年和2004年的土地生态综合安全值进行了计算,研究结果显示,河北省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",均处于"不安全"状态,且有不断恶化的趋势。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省土地生态安全状况不断下降的主要原因。     

河北省土地生态安全评价

以河北省为例,在界定土地生态安全概念的基础上,探讨了土地生态安全评价的方法。依据区域土地生态安全评价一般性指标体系, 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。运用层次分析原理和土地生态安全模型对该区2000 年和2004 年的土地生态综合安全值进行了计算,研究结果显示,河北省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”,均处于“不安全”状态,且有不断恶化的趋势。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省土地生态安全状况不断下降的主要原因。     

基于FAHP与可变模糊集的矿山生态安全效应评估

为了定量评估金属矿山生态安全现状,建立了金属矿山生态安全效应评估指标体系及评估等级标准,采用模糊层次法(FAHP)确定生态安全效应各子系统及其指标的权重,并引入可变模糊集理论,建立基于FAHP与可变模糊集的矿山生态安全效应评估耦合模型.利用该模型对安徽某大型铜矿的生态安全效应进行评估,经计算该矿在生产效应、自然禀赋效应和社会经济效应子系统上属于Ⅱ级,在环境效应子系统上属于Ⅲ级,矿山综合生态安全效应状态属于Ⅱ级.结果表明:该模型计算简便、可信度高,与其他评估方法得到的结果相一致,亦符合矿山实际情况.     

基于模糊综合评价的若尔盖湿地生态安全评价

若尔盖湿地是黄河上游重要的水源涵养区,近年来,由于全球气候变化和人类不合理的开发活动导致若尔盖湿地生态退化趋势显著,威胁区域和流域生态安全。笔者在若尔盖湿地生态安全影响机制解析的基础上,围绕若尔盖湿地生态系统的结构、功能及其外界胁迫作用建立了生态安全评价指标体系。运用模糊综合评价方法,借助遥感与GIS技术,对1989年、2000年和2007年若尔盖湿地生态安全状况进行了评价,结果表明:若尔盖湿地生态安全水平呈现明显下降趋势,3个时期的生态安全指数分别为0.514、0.423和0.373,2007年生态安全水平进入较差等级。分析认为,人类活动影响对若尔盖湿地生态安全状况动态变化具有重要作用,需控制人类活动强度以维护若尔盖湿地生态安全。     

草海自然保护区生态环境问题及保护对策

草海是一个十分脆弱的生态环境，是一个受人为活动严重破坏后又经人为努力重新恢复塑造的典型湿地环境。在过度的人类活动压力下，草海的生态环境受到严重破坏。本文从环境可持续发展的角度出发，分析草海自然保护区水体、大气污染根源及污染现状，剖析区域生态破坏主导因子，并结合草海现实情况，因地制宜地提出相应的环境保护措施。     

运用主成分分析法评价贵州草海水质污染

近年来草海环境污染日趋严重,也引起人们的广泛关注。本文采用主成分分析法,对草海23个采样点的CODMn、BOD5、NH3-N、COD、TP、TN、DO共7个水质指标的实测数据进行了分析计算,提取前四个主成分对草海水体的污染程度进行定量化评价分级,评价草海主要污染物的污染程度。分析结果表明,草海的主要污染因子是CODMn、BOD5、TN、TP、COD,草海湖内水体污染程度具有上游污染较下游轻的明显的区域差异,水体污染主要受外源污染。草海水体的污染源主要是威宁县城居民生活污水和草海周边农业污染源,降低生活污染和科学使用农药及化肥是改善草海水质的重要途径。     

区域生态安全评价的AHP赋权方法研究

随着经济的快速发展和工业化进程的加快,环境污染与生态破坏日益严重,生态环境问题已逐步上升到生态安全问题。如何通过定量分析表征生态安全的状态、程度和水平成为人们越来越关注的问题。文章简述了层次分析法(AHP),并应用此方法,对所构建的4层区域生态安全层次结构模型中各指标的重要性系数进行了定量确定,通过计算,最终得到切实的指标权系数结果,从而为随后的区域生态安全综合评价奠定了可靠数据基础,也为生态安全管理提供了科学的依据和指导。     

基于理想点-未确知测度理论的区域生态安全动态评价

为研究区域生态安全的变化趋势,现将未确知测度理论引入区域生态安全评价中.以淮河生态经济带安徽区域的八座城市为研究对象,基于PSR模型构建生态安全评价指标体系,采用理想点赋权确定各指标权重,引入未确知测度理论对研究区2010—2018年生态安全状况进行动态评价,并使用地理信息系统(geographic information system,GIS)软件对评价结果进行可视化.结果表明:生态安全等级提升明显,截至2018年,安徽区域所有城市生态安全等级均达到Ⅲ级及以上水平,但区域内发展差异较明显;2010—2018年所有城市生态安全评价综合得分在波动中直线上升,城镇化快速推进对资源的消耗是制约生态安全提升的重要原因.