基于三角模型土地生態(tài)安全動態(tài)評價以西安市為例

基于改進的灰色關聯模型,建立驅動力—壓力—狀態(tài)—影響—響應評價指標體系,對天水市1995—2015年土地生態(tài)安全狀況進行評價。結果表明:1995—2006年天水市土地狀況處于敏感狀態(tài),2007年、2009年為較安全狀態(tài),2013—2015年為較安全狀態(tài),2010—2012年處于敏感狀態(tài),2008年為敏感狀態(tài)。從各因子層來看,城市化水平驅動力、農藥和地膜使用壓力、第三產業(yè)影響及工業(yè)廢水排放響應對天水市土地生態(tài)安全的作用較大,城市生態(tài)環(huán)境及工業(yè)廢水的污染是土地質量存在危險的重要原因。天水市土地生態(tài)安全整體呈緩慢增長趨勢,為較安全狀態(tài),土地質量狀況良好;政府應在今后的開發(fā)過程中減少農業(yè)生產對土地環(huán)境的壓力,加強土地生態(tài)環(huán)境保護,確保區(qū)域資源的可持續(xù)利用。

在土地生態(tài)安全概念的基礎上,基于psr模型,從壓力、狀態(tài)、響應3方面構建三峽庫區(qū)土地生態(tài)安全評價指標體系,并運用topsis法對豐都縣2003-2012年的土地生態(tài)安全水平進行綜合評價研究。結果表明,人口密度、人均耕地面積、城市人均公園綠地面積、第三產業(yè)比重、農民人均純收入、水土流失治理面積、環(huán)保治理投資占gdp比重是影響豐都縣土地生態(tài)安全的主要因素；豐都縣土地生態(tài)安全狀況整體呈波動上升趨勢,從不安全狀態(tài)過渡到較不安全狀態(tài),但距離安全狀態(tài)仍有較大差距；從各子系統(tǒng)看來,豐都縣土地生態(tài)安全的壓力系統(tǒng)呈下降趨勢,狀態(tài)系統(tǒng)2003-2010年基本處于穩(wěn)定狀態(tài),2011年好轉達到較安全狀態(tài),而2012年又降到臨界安全狀態(tài),響應系統(tǒng)呈波動上升趨勢。

在土地生態(tài)安全概念的基礎上,基于psr模型,從壓力、狀態(tài)、響應3方面構建三峽庫區(qū)土地生態(tài)安全評價指標體系,并運用topsis法對豐都縣2003-2012年的土地生態(tài)安全水平進行綜合評價研究。結果表明,人口密度、人均耕地面積、城市人均公園綠地面積、第三產業(yè)比重、農民人均純收入、水土流失治理面積、環(huán)保治理投資占gdp比重是影響豐都縣土地生態(tài)安全的主要因素;豐都縣土地生態(tài)安全狀況整體呈波動上升趨勢,從不安全狀態(tài)過渡到較不安全狀態(tài),但距離安全狀態(tài)仍有較大差距;從各子系統(tǒng)看來,豐都縣土地生態(tài)安全的壓力系統(tǒng)呈下降趨勢,狀態(tài)系統(tǒng)2003-2010年基本處于穩(wěn)定狀態(tài),2011年好轉達到較安全狀態(tài),而2012年又降到臨界安全狀態(tài),響應系統(tǒng)呈波動上升趨勢。

構建了旅游地生態(tài)安全評價指標體系和計算方法,對咸陽市2007年旅游生態(tài)安全狀況進行了實證分析,并引用人均旅游生態(tài)足跡和人均旅游用地承載力的比值來判定旅游地生態(tài)安全的狀況.結果表明,2007年咸陽市人均旅游生態(tài)足跡為0.019236hm2,其中交通生態(tài)足跡最大,占到86.24%;其次是餐飲,為8.12%.人均旅游用地承載力為0.17hm2,生態(tài)安全度為0.11,處于一種理想的狀態(tài).參照旅游環(huán)境容量計算結果,表明該研究結果較為準確地反映了咸陽市旅游生態(tài)安全狀況.

依據區(qū)域土地生態(tài)安全評價一般性指標體系和現有的評價實例,結合義烏市實際情況,建立了由25項指標組成的具有義烏特色的土地生態(tài)安全評價指標體系,運用基于spss軟件的主成分分析(pca)方法,對義烏市土地生態(tài)安全情況進行評價,并運用聚類分析方法對其土地生態(tài)安全水平進行分極。結果表明,2008~2012年義烏市土地生態(tài)綜合安全得分分別為0.697、0.289、-0.869、0.151和-0.140;義烏市土地生態(tài)綜合安全水平,共分為3級,2008年為安全級,2009和2011年是良好級,2010和2012年是預警級。義烏市土地生態(tài)安全水平總體呈下降趨勢,2010和2012年有較高的風險等級。對義烏市土地生態(tài)安全狀況進行評價,可為義烏市土地資源的可持續(xù)利用提供管理經驗。

依據區(qū)域土地生態(tài)安全評價一般性指標體系和現有的評價實例，結合義烏市實際情況，建立了由25項指標組成的具有義烏特色的土地生態(tài)安全評價指標體系，運用基于spss軟件的主成分分析（pea）方法，對義烏市土地生態(tài)安全情況進行評價，并運用聚類分析方法對其土地生態(tài)安全水平進行分極。結果表明，2008～2012年義烏市土地生態(tài)綜合安全得分分別為0．697、0．289、-0．869、0．151和-0．140；義烏市土地生態(tài)綜合安全水平，共分為3級，2008年為安全級，2009和2011年是良好級，2010和2012年是預警級。義烏市土地生態(tài)安全水平總體呈下降趨勢，2010和2012年有較高的風險等級。對義烏市土地生態(tài)安全狀況進行評價，可為義烏市土地資源的可持續(xù)利用提供管理經驗。

從影響土地生態(tài)安全的自然、社會、經濟3個方面選取了17項指標,構建了安康市土地生態(tài)安全評價體系,并應用投影尋蹤模型進行了相應探討。結果表明：2001^2011年安康市投影值從0.5427上升到3.2170,土地生態(tài)安全度不斷提高。安康市土地生態(tài)安全的威脅主要源于土地經濟生態(tài)系統(tǒng),同時土地社會生態(tài)系統(tǒng)的限制作用不斷減小;其中人均水資源率、人口密度、單位面積糧食產量、單位面積農林牧漁產值、單位面積機械化水平等因子成為安康市土地生態(tài)安全的主要限制因素。

為科學診斷三峽庫區(qū)土地生態(tài)安全狀況,彌補常規(guī)評估方法缺陷,本研究綜合運用＂懲罰型變權＂理論、topsis分析、層次分析等方法,構建變權topsis復合評估模型,并從土地自然生態(tài)安全、經濟生態(tài)安全和社會生態(tài)安全3個維度選取16項指標,構建三峽庫區(qū)土地生態(tài)安全評估指標體系,對巫山縣土地生態(tài)安全進行動態(tài)評估.實證結果顯示,2003至2011年巫山縣土地生態(tài)安全指數呈頻繁波動、階段上升趨勢,土地生態(tài)安全變化大致經歷中等水平（2003年-2005年）、低等水平（2006年-2008年）和高等水平（2009年-2011年）3個階段,森林覆蓋率低等問題得到緩解,但水土流失、地質災害等依然嚴重,人口超載等開始顯現.研究結果表明,變權topsis復合模型能客觀反映巫山縣土地生態(tài)安全動態(tài)變化狀況,滿足三峽庫區(qū)土地生態(tài)安全評估系統(tǒng)性、動態(tài)性需求.

[目的]對重慶市土地生態(tài)安全定量化評價做出初步探索，為重慶土地生態(tài)安全研究和生態(tài)環(huán)境建設提供方法借鑒和理論參考。[方法]構建基于驅動力-壓力-狀態(tài)-影響-響應（dpsir）概念框架的土地生態(tài)安全評價指標體系，借助灰色關聯模型進行賦權，構建土地生態(tài)安全指數對重慶市1997-2012年土地生態(tài)安全指數進行評價。[結果]1997-1998年重慶土地生態(tài)安全處于敏感狀態(tài)，1999-2002年處于較安全狀態(tài)，2003-2009年處于敏感狀態(tài)，2010，2011年為不安全狀態(tài)，2012年為敏感狀態(tài)。重慶市土地生態(tài)安全整體呈現緩慢的下降趨勢，形勢不容更樂觀；重慶市土地生態(tài)安全的驅動力生態(tài)安全指數和壓力生態(tài)安全指數呈現出輕微波動的整體下降趨勢；狀態(tài)指數和響應指數呈現整體增長趨勢；影響安全指數呈現波動變化狀態(tài)。[結論]通過產業(yè)結構的調整、環(huán)境保護力度及資金投入的加大以及技術的提高，農業(yè)生產技術改進，提高森林覆蓋率，加強對土地生態(tài)安全的響應力度，是重慶市土地生態(tài)安全的根本保障。該評價模型和指標體系適用性較強，評價結果較為客觀，是土地生態(tài)安全評價的可用方法。

[目的]通過研究寧夏自治區(qū)青銅峽市的土地生態(tài)安全發(fā)展狀況,為該市的土地生態(tài)安全及其可持續(xù)發(fā)展提供科學的參考依據。[方法]綜合運用熵權法、p-s-r模型、綜合指數法、地理探測器和gm(1,1)預測模型等方法對該區(qū)域土地生態(tài)安全、安全等級以及影響土地生態(tài)安全的主要因子進行評價研究,并對其未來9a的土地生態(tài)安全狀況進行預測。[結果](1)青銅峽市土地生態(tài)安全綜合指數在研究期間整體呈現出先下降后上升的變化趨勢。2006—2009年土地生態(tài)安全指數呈現波動下降的態(tài)勢,由2006年的0.4463下降到2009年的0.4191；2009—2016年青銅峽市土地生態(tài)安全綜合評價值不斷上升,由2009年的0.419上升到2016年的0.5051,其安全等級始終保持為臨界安全,研究期間青銅峽市土地生態(tài)安全整體水平不斷提高和改善。(2)通過地理探測器診斷得出人口密度、農用化肥使用量、廢水排放量、萬元gdp能耗、工業(yè)固體廢物產生量、建成區(qū)綠化覆蓋率、水利、環(huán)保設施投資占gdp的比率等要素是青銅峽市土地生態(tài)安全的主要影響因素。(3)利用gm(1,1)預測模型對青銅峽市未來9a土地生態(tài)安全發(fā)展水平進行預測,結果表明2017—2025年該區(qū)域土地生態(tài)安全水平不斷上升,但其安全等級不高,仍處于臨界狀態(tài),有待于提高和改善。[結論]研究期間青銅峽市土地生態(tài)安全波動變化明顯,但總體上呈上升趨勢,土地生態(tài)安全得到明顯提升和改善。

以重慶市為研究對象,構建了由壓力、狀態(tài)和響應3個要素組成的土地生態(tài)安全評價指標體系,采用熵權法和物元模型對重慶市2005-2013年的土地生態(tài)安全作出分析和評價。結果表明,2005-2013年重慶市土地生態(tài)安全綜合關聯度都為負值,均在（-1,0）區(qū)間,表明重慶市土地生態(tài)安全狀況均未達到所在的等級,但都具備轉化為所在評價等級的條件,2005-2007、2009-2013年的土地生態(tài)安全能夠向安全轉化,2008年的土地生態(tài)安全能夠向基本安全轉化,重慶市土地生態(tài)安全的大致發(fā)展趨勢是向較安全級別轉化,與重慶市社會經濟快速發(fā)展、生態(tài)環(huán)境保護良好有密切關系。

土地生態(tài)安全的影響層面廣,受到國家高度重視,科學的生態(tài)安全評價方法對于評價結果的準確性和正確性尤為重要。應用熵權模糊物元分析法對皖江地區(qū)土地生態(tài)安全進行評價。結果發(fā)現:近年來皖江各市的土地生態(tài)安全等級逐漸上升,至2015年基本都處于向\"理想安全\"級別轉化的狀態(tài),但還只是一種正在轉化的狀態(tài),具有不穩(wěn)定性,生態(tài)安全問題絕不能因此而忽視。對皖江地區(qū)土地生態(tài)安全影響的限制性因子主要為單位面積耕地化肥負荷、單位面積耕地農藥負荷、土地自然受災受害面積以及工業(yè)廢氣處理率,而具體到各個市以及各個年份表現卻有一定的差別。但總體看,各市影響因子數量在減少。因此,通過熵權模糊物元模型可以客觀反映制約土地生態(tài)安全健康發(fā)展的障礙因子,能對生態(tài)安全進行相對準確的動態(tài)評價,但評價指標的選擇對區(qū)域生態(tài)安全評價結果具有一定的影響。

以2009年為例,修正了wackernagel提出的耕地產量因子,并利用生態(tài)足跡的原理和模型對西安市1997—2009年的土地生態(tài)承載力進行分析。結果表明:西安市的人均生態(tài)足跡處于一個逐年增加的階段之中,由1997年的0.7634hm2增加至1.2731hm2,并且近年來增加速度明顯加快;而人均生態(tài)承載力則由0.5251hm2減少至0.3731hm2,可見生態(tài)足跡和生態(tài)承載力呈反方向發(fā)展的趨勢。1997—2009年間,西安市的人均生態(tài)足跡大大超過人均生態(tài)承載力,出現生態(tài)赤字,人均生態(tài)赤字由0.2383hm2增加至0.9000hm2;表明西安市人口對自然的需求已經遠遠超過了西安市自然生態(tài)系統(tǒng)的承受范圍,影響該區(qū)的可持續(xù)發(fā)展。

通過構建土地生態(tài)質量評價指標體系,對陜西省榆林市土地生態(tài)質量的優(yōu)劣程度進行測度并找到主要障礙因子?；谠评碚摌嫿擞芰质型恋厣鷳B(tài)質量評價模型,并且建立了土地生態(tài)質量障礙度模型。結果表明:(1)從總體看,2003年榆林市土地生態(tài)質量等級分布呈西部、北部高,中部、南部低；2014年各縣(市、區(qū))土地生態(tài)質量等別變化不盡相同,但整體較2003年有所上升。(2)從指標層看,土地生態(tài)質量主要障礙因子有水土流失治理率、廢水處理率、節(jié)能環(huán)保支出占gdp比重、耕地自然質量平均等別等；從準則層看,障礙因子主要集中于土地生態(tài)質量狀態(tài)及響應,土地生態(tài)質量響應障礙度變化較大。研究結果對榆林市可持續(xù)發(fā)展有一定的借鑒意義。

土地生態(tài)安全是一個地區(qū)生存和發(fā)展的核心.以新疆第二大城市庫爾勒市為研究靶區(qū),運用三角模型,建立評價指標體系,通過熵權法計算各指標的權重,分別計算得到ei、nsi、nrei三組綜合指數,在此基礎上計算出各指標的影響度.從時間序列上對“十二五”規(guī)劃期間內庫爾勒市土地生態(tài)安全狀況進行評價,并對其主要影響因子進行分析.結果表明:(1)庫爾勒市土地生態(tài)安全綜合指數呈現極不安全-較不安全的趨勢.(2)影響庫爾勒市土地生態(tài)安全的限制性因子主要是人口城市化水平、一般工業(yè)固體廢物產生量以及排水管道密度.綜上所述,庫爾勒市土地生態(tài)安全現狀極不安全,此研究將為改善生態(tài)狀況提供科學依據.

為進一步了解四川省土地生態(tài)安全現狀,基于p-s-r模型建立評價指標體系,選取熵權法和物元法對四川省18個地級市土地生態(tài)安全做出評價,結果表明:成都土地生態(tài)安全級別為\"臨界安全\

土地生態(tài)安全是資源環(huán)境生態(tài)系統(tǒng)健康的基礎。鑒于土地生態(tài)系統(tǒng)安全各項評價指標的不相容性,借助經典ees-psr模型在土地生態(tài)安全評價指標體系方面的優(yōu)勢,采用物元模型分析方法,構建了土地生態(tài)安全評價物元模型。以黑龍江省哈爾濱市的土地生態(tài)安全評價為例,利用物元評價模型,在gis技術支持下,實現了研究區(qū)土地生態(tài)安全評價與評價結果的可視化表達與分析。研究結果表明:2011—2015年哈爾濱市土地生態(tài)安全水平從“不安全”向“安全”水平不斷轉化,2013年后變化最為突出。造林面積、第一產業(yè)占gdp比例、萬元gdp能耗標準煤、工業(yè)廢水處理率、人均占有公共綠地面積連續(xù)多年處于“不安全”水平,是哈爾濱市土地生態(tài)安全水平的制約因素。2015年哈爾濱市中部、西南部地區(qū)土地生態(tài)安全水平較差,北部、東南部地區(qū)水平較高。研究表明物元模型分析對于地區(qū)土地生態(tài)安全評價工作具有一定的理論價值。

在建立城市生態(tài)環(huán)境評價模型,模擬預測城市化過程中引起的土地效益、社會經濟發(fā)展與生態(tài)環(huán)境動態(tài)變化過程基礎上。運用遙感影像解譯技術,對城市擴張引起的城市土地利用和土地效益動態(tài)變化進行定量分析。采用gis工具分析城市環(huán)境空間分布方式;根據社會福利最大化和綠色gdp(即,ggdp)等理論模擬城市生態(tài)環(huán)境在不同社會經濟情景之下的城市化響應。模型是以西安1996到2006年城市擴張作為案例研究分析,結果表明:在現有的條件下,理論上西安城市擴張最優(yōu)是在2021;在社會經濟不斷發(fā)展的條件下,城市擴張引起的邊際生態(tài)環(huán)境成本小于平均土地效益時才會增加土地效益;技術進步與創(chuàng)新可降低生態(tài)環(huán)境成本,使城市化水平提高。

基于壓力-狀態(tài)-響應(psr)概念模型,選取24項指標構建新疆生態(tài)安全評價指標體系;利用變異系數法確定指標權重,對1990~2012年新疆生態(tài)安全進行定量評價。研究表明,新疆生態(tài)安全綜合指數從1990年的0.249增長到2012年的0.763,生態(tài)環(huán)境經歷了不安全狀態(tài)—臨界安全狀態(tài)—較安全狀態(tài)的歷史演變;從三個子系統(tǒng)看,對新疆生態(tài)安全的貢獻依次為:系統(tǒng)狀態(tài)>系統(tǒng)壓力>系統(tǒng)響應。

以福建省典型山區(qū)農業(yè)縣-清流縣為研究區(qū),綜合選取人均耕地等16個評價指標,采用熵權物元模型剖析了研究區(qū)域2010-2016年的耕地生態(tài)安全狀況,并與多指標綜合評價方法進行對比分析。結果表明:(1)清流縣耕地生態(tài)安全級別在評價年份內均為\"向較安全轉化\"級別,但在此級別內存在惡化趨勢；(2)工業(yè)固體廢物綜合利用率對清流縣耕地生態(tài)安全水平提升起到促進作用,而人口自然增長率等5個評價指標則限制了清流縣耕地生態(tài)水平的提升；(3)與多指標綜合評價方法相比,評價結果基本一致,個別年份出現差異,未影響整體趨勢,熵權物元模型在分析單個指標影響方面更為直觀、準確。

以安陽市為例,探討了土地生態(tài)適宜性評價在土地利用規(guī)劃環(huán)境影響評價中的應用。利用土地生態(tài)適宜性與生態(tài)環(huán)境敏感性的關聯關系和生態(tài)環(huán)境敏感性評價的結果,將安陽市劃分為了6個土地生態(tài)適宜利用類型區(qū),提出了相應的土地生態(tài)開發(fā)建議性措施,協(xié)調了土地利用與生態(tài)環(huán)境建設的關系,為規(guī)劃環(huán)評過程中對土地利用方式和空間布局的評價提供了科學的生態(tài)適宜性依據。

以武漢市為例,選取21個指標構建土地生態(tài)安全評價指標體系,選用bp神經網絡方法,通過輸入指標數據對網絡進行訓練,評定出武漢市土地生態(tài)安全等級。結果表明2,008、2009年武漢市土地生態(tài)安全為一般安全等級,2010年為較為安全等級。bp神經網絡是一種切實可行的高信度的生態(tài)安全評價方法。