城市生态安全评价与预测模型研究

利用深圳等8个城市1992-2002年间资源环境状态、资源环境压力和人文环境响应3个子系统共21个指标,运用主成分分析法确定指标的权重,加权求8个城市不同年份生态安全指数值,再用逐步回归法构建不同显著水平的3个预测模型,并验证2002年的实证数据。研究结果显示:大连、深圳在不同年份内生态安全指数都较高,基本处于生态安全水平,上海与重庆的城市生态安全指数值最低;三个回归模型显示出非常相似的评价结果,并与PSR模型有相似的变化趋势,表明3个回归模型预测城市生态安全的结果是可靠的。

辽宁省城市生态安全评价方法与预测模型研究

通过层次分析法确定辽宁省13个城市1995—2005年城市环境状态、环境压力和人文环境响应3个子系统的23个指标的权重,计算13个城市不同年份的城市生态安全指数值,通过逐步回归法构建不同显著水平的3个预测模型,并验证2005年的实证数据。结果表明,大连、葫芦岛和营口不同年份的生态安全指数都较高,基本处于生态安全和理想安全水平;朝阳与锦州的城市生态安全指数值最低。3个预测模型的评价结果非常相似,并与PSR模型评价结果的变化趋势相似,可见通过3个预测模型得到的城市生态安全结果可靠。

基于PSR模型的湖北省土地生态安全评价及预测

以湖北省为例,综合运用PSR模型、熵权法、综合指数法、障碍度模型、GM(1,1)预测模型等方法对湖北省2015—2021年土地生态安全及主要影响因子进行评价分析,基于GIS对研究区间土地利用变化进行分析,并预测2022—2027年土地生态安全发展趋势。结果表明,研究期间湖北省土地生态安全指数快速增长,只在2016年、2019年因经济大环境、自然灾害与突发传染病有所下降,2021年已达到较安全区间;研究期间湖北省土地结构较合理,未发生明显改变,仍有上升空间,自然资源和生态保护红线得到严守但耕地面积的保持工作仍然不容忽视;障碍度从响应层转至压力、状态层,主要限制因子转移为人口密度、城镇化率、耕地面积比重,这是今后调控的重点;2022—2027年湖北省土地生态安全状况将保持较安全,之后可能突破至安全,发展趋势良好。

基于灰色关联模型的沿黄区域山东段生态安全综合评价及时空演化

以沿黄区域山东段为例,建立PSR模型构建生态安全评价指标体系,借助熵权法和灰色关联度模型对其2000—2018年展开生态安全综合评价,并进行时空演变分析。结果显示,整体上沿黄区域山东段生态安全水平呈现出波动中上升的趋势,由“不安全”向“比较安全”转变,子系统中生态响应和生态状态增加的幅度高于生态环境压力增大的幅度,生态环境有所好转;市级尺度下,山东段17地市生态安全水平有所提高,呈现出“下降-上升-下降”的倒“N”字形演变,生态安全类型以“一般安全”为主,高等级类型较少,城市生态安全问题比较严峻;城市生态安全内部空间差异明显,生态安全空间格局向东、向北转移,呈现出“东高西低”“北高南低”的高低错落分布,高等级生态安全区域从东部沿海向鲁北扩散,“临界安全”区域缩小至鲁中南和鲁西北。最后从生态环境治理与保护、优化调控三大空间、经济结构转型升级等方面提出优化路径,改善生态环境质量。

生态环境治理项目安全生产标准化评价模型及其应用

为提高生态环境治理项目安全生产标准化评价的准确性和客观性,针对安全生产标准化存在的管理缺陷及主要问题,首先结合相关文献和项目实际确定安全生产标准化评价指标体系,然后采用层次分析法计算各评价指标的权重,构建了安全生产标准化评价模型,最后应用安全生产标准化评价模型对某土地开发整理项目进行了实例应用与分析。结果表明,该评价模型适用于生态环境治理项目安全生产标准化量化评分,对今后生态环境治理项目安全生产标准化评价具有指导意义。

基于熵值法和灰色预测模型的城市土地生态安全评价

城市土地生态安全事关城市经济社会的持续、健康发展。以信阳市为例,从资源环境协调性、经济可行性和社会可接受性3个方面构建城市土地生态安全评价指标体系。采用熵值法与灰色预测模型模型相结合的方法定量分析了2006-2012年信阳市城市土地生态安全状况,并对信阳市2013-2016年的土地生态状况进行了预测,构建障碍度模型诊断识别信阳市城市土地生态安全的主要障碍因素。研究表明:(1)2006-2012年信阳市城市土地生态安全指数总体呈增加态势,由2006年的不安全等级发展到2012年的较为安全等级;(2)资源环境协调性指数和社会可接受性指数快速增加,经济可行性则呈现波动增长;(3)人口密度高、工业用地比重大、人均建设用地大、城乡收入差距大等因素阻碍了信阳市城市土地生态安全水平的进一步提升;(4)2013-2016年信阳市城市土地生态安全状况呈现稳步上升趋势,年均增长率为5.05%。

基于PSR模型的青铜峡市土地生态安全评价与预测

[目的]通过研究宁夏自治区青铜峡市的土地生态安全发展状况,为该市的土地生态安全及其可持续发展提供科学的参考依据。[方法]综合运用熵权法、P-S-R模型、综合指数法、地理探测器和GM(1,1)预测模型等方法对该区域土地生态安全、安全等级以及影响土地生态安全的主要因子进行评价研究,并对其未来9a的土地生态安全状况进行预测。[结果](1)青铜峡市土地生态安全综合指数在研究期间整体呈现出先下降后上升的变化趋势。2006—2009年土地生态安全指数呈现波动下降的态势,由2006年的0.446 3下降到2009年的0.419 1;2009—2016年青铜峡市土地生态安全综合评价值不断上升,由2009年的0.419上升到2016年的0.505 1,其安全等级始终保持为临界安全,研究期间青铜峡市土地生态安全整体水平不断提高和改善。(2)通过地理探测器诊断得出人口密度、农用化肥使用量、废水排放量、万元GDP能耗、工业固体废物产生量、建成区绿化覆盖率、水利、环保设施投资占GDP的比率等要素是青铜峡市土地生态安全的主要影响因素。(3)利用GM(1,1)预测模型对青铜峡市未来9a土地生态安全发展水平进行预测,结果表明2017—2025年该区域土地生态安全水平不断上升,但其安全等级不高,仍处于临界状态,有待于提高和改善。[结论]研究期间青铜峡市土地生态安全波动变化明显,但总体上呈上升趋势,土地生态安全得到明显提升和改善。

基于P-S-R模型的河南省土地生态安全评价及预测

依据P-S-R框架模型构建土地生态安全评价指标体系,运用土地生态安全综合指数模型评价2002—2011年河南省土地生态安全状况,并运用灰色系统GM(1,1)模型预测其未来9a的土地生态安全态势。结果表明:2002—2011年河南省土地生态安全值在0.45上下波动,土地生态处于临界安全水平,2012—2020年呈下降趋势,表明土地生态系统结构发生变化,土地生态环境受到一定破坏,土地生态系统服务功能已开始退化,虽尚可维持其基本功能,但受干扰后易恶化,土地生态环境脆弱,制约了区域经济的发展。该研究可为改善区域生态环境及生态安全规划管理提供依据。

基于压力-状态-响应模型的宝鸡市生态安全动态评价及预测

基于压力—状态—响应(PSR)概念模型,对21个指标进行了数据标准化处理,指标权重确定和生态安全评价模型的构建。以陕西省宝鸡市为例,分析了宝鸡市1991—2009年来的生态安全问题。利用生态安全动态度模型对研究区的生态安全变化状况进行深入研究,并利用灰色系统理论中的灰色系统预测模型GM(1,1),对研究区未来10a的生态安全状况进行预测。研究结果:(1)19a间宝鸡市的生态安全值呈现逐年减小的趋势,从1991年的0.650减小为2009年的0.434,平均每年减少0.01749%。(2)以现在的生态环境的"压力—状态—响应"指数预测未来10a的生态安全值的变化情况,结果显示从2012—2021年生态安全值将持续减小,2021年生态安全值将减小至0.317。

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P-R-S模型的土地生态安全评价与预测--以宁夏固原市为例

运用熵权法、P-R-S模型、地理探测器和GM(1,1)预测模型等方法对固原市土地生态安全进行评价研究。结果表明,固原市土地生态安全指数在研究期间呈现出先减小后增大的态势。2006—2010年土地生态安全指数下降0.134 8,2010—2015年土地生态安全指数上升0.345 9,安全等级由较不安全发展到临界安全,土地生态安全状况不断改善和提高。通过地理探测器探测得到人口密度,化肥使用量,工业固体废物产生量,废水排放量,综合能量消耗量,环境空气质量达标率,水利、环保和公共设施投资占固定投资的比率等7项指标因子的Q值均大于0.9,成为影响固原市土地生态安全的主要因素。利用GM(1,1)预测模型对固原市未来10年土地生态安全发展水平进行预测,结果表明,2016—2025年该区域土地生态安全水平不断上升。

基于PSR模型的黄河流域甘肃段生态系统健康评价及预测

[目的]开展黄河流域甘肃段生态系统健康水平评价研究,为该流域生态保护与高质量发展提供理论参考与决策依据。[方法]基于2011—2021年面板数据,采用PSR模型构建黄河流域甘肃段生态系统健康评价指标体系,运用熵值法、综合指数法和GM-ARIMA预测模型,对该流域生态系统健康水平进行综合评价和预测。[结果](1)2011—2021年,各市/州生态系统健康综合指数整体呈现上升趋势。具体来看,甘南州黄河重要水源补给生态功能区生态系统健康等级为“劣等”;临夏州生态系统健康等级由“劣等”向“差等”转变。在黄土高原区,兰州市生态系统健康等级由“中等”提升至“良好”,而天水市、定西市和平凉市生态系统健康等级从“劣等”转变为“差等”;白银市和庆阳市的生态系统健康等级仍处于“劣等”。在风沙综合防治区,武威市的生态系统健康等级为“劣等”;(2)2022—2031年,生态环境综合指数预测结果呈上升趋势,但生态系统健康等级没有发生明显变化。[结论]黄河流域甘肃段生态系统健康水平整体不高,当前的生态保护和环境改善措施尚未完全解决该地区生态环境面临的挑战,未来需要进一步加强监管和管理,提高该地区生态系统的健康水平。

基于DPSIRM与障碍度模型的南山国家公园旅游生态安全评价及其障碍因子研究

【目的】为实现南山国家公园旅游高质量发展,推进生态文明建设。【方法】利用DPSIRM(驱动力-压力-状态-影响-响应-管理)模型构建旅游生态安全评价指标体系,运用熵值法对权重进行确定,利用线性加权法计算旅游生态安全评价值和综合值,并使用障碍度模型分析南山国家公园旅游生态安全的障碍因子。【结果】南山国家公园的旅游生态安全处于Ⅳ级的比较安全的层次和状态,其综合值为6.3552;综合值、权重和评价值分数较高(0.5~0.6)的主要集中在人口、景观质量、旅游发展水平和自然环境等方面,分数较低(0~0.2)的主要集中在经济发展水平和景观性质等方面;人口自然增长率、旅游地在全部的面积中的占比、地区生产总值、旅游收入、环境治理占GDP比重和人均耕地面积等指标(他们的累积障碍度大于50%)是障碍度较大的影响因素,对南山国家公园的旅游生态安全影响较大。【结论】南山国家公园旅游生态安全水平呈整体比较安全态势,需要更多关注长时间序列的旅游生态安全发展,助力构建南山国家公园旅游生态安全屏障。

基于P-S-R模型的湖南省土地生态安全评价与趋势预测

根据湖南省土地生态环境的现状和特点,基于P-S-R模型构建了湖南省土地生态安全评价指标体系,应用AHP层次分析法和专家打分法确定权重,采用综合指数法对湖南省2000~2009年的土地生态安全状况进行了评价。结果表明:湖南省土地生态环境安全级别较低,生态环境质量处于敏感状态,但土地生态环境质量总体呈现上升的趋势。运用GM(1,1)模型预测了2010~2019年湖南省土地生态安全综合指数的动态变化,预测显示:从2010~2019年湖南省土地生态安全综合指数呈现上升趋势(0.47~0.86),2015年土地生态环境状态进入良好级别,2019年达到安全级别。该研究可为湖南省土地生态安全及其未来生态环境质量改善和生态安全规划管理提供依据。

基于DPSIR模型的黄河流域兰考县生态安全评价

为探究黄河流域兰考县的生态安全变化,对其生态安全进行定量评价,明确限制区域生态安全的因素,以DPSIR模型为框架,建立5个准则层,选取29个指标构建生态安全评价指标体系,利用熵值法和综合指数法得到生态安全综合指数与生态安全等级。结果表明,兰考县生态安全指数呈现由低到高、逐渐上升的趋势,生态安全等级由“较不安全”向“较安全”转变,警情由“重警”转变为“中警”;从子系统上来看,对区域生态安全贡献最大的是状态、影响和驱动力,响应和压力贡献偏低。研究表明,区域生态系统结构和功能处于稳定状态,区域内生态安全受经济发展水平、人类活动干扰和工业污染物的排放等因素的影响。

郑州市生态安全评价及预测模型评价研究

以2001～2006年郑州市的生态安全综合指数为原始数据,运用灰色系统GM(1,1)预测模型与改进了的灰数等维递补动态预测模型分别对郑州市生态安全进行短期和较长期的预测和分析.结果认为,未来几年郑州市生态安全状况仍呈现出稳定上升的趋势,灰数等维递补动态预测模型弥补了灰色系统只适用于短期预测的缺陷,可做较长期预测.

吉林市土地生态安全评价及预测研究

土地生态安全问题是区域可持续发展的核心问题之一,吉林市是东北典型的重工业城市,对吉林市土地生态安全进行科学、准确评价具有重要意义。选取19个评价指标,从压力、状态和响应3个维度构建吉林市土地生态安全评价体系,运用熵值法计算各指标的权重,得到土地生态安全综合指数,从而确定吉林市土地生态安全等级,并通过灰色模型GM(1,1)预测吉林市2022—2025年土地生态安全态势。研究结果表明:吉林市土地生态安全的综合指数呈波动上升态势,安全状况从“较不安全”过渡到“较安全”状态;预测吉林市2022—2025年的土地生态安全水平将呈现稳定上升的趋势,仍处于“较安全”状态。

高校大学生实验室安全意识评价模型的构建

为减少实验室安全事故的发生和提高大学生的实验室安全意识,设计了实验室安全意识影响因素调查问卷和大学生实验室安全意识评价调查问卷,利用层次分析法—熵权法(AHP-EWM)主客观相结合的方法建立高校大学生实验室安全意识评价体系。通过主成分分析法(PCA)处理,再选取累计贡献率超过95%的评价指标进行布谷鸟搜索(Cuckoo Search, CS),最后结合混合优化支持向量机(SVM)建立PCA-CS-SVM大学生实验室安全意识评价模型。验证结果表明,与PCA-LS-SVM和PCA-GA-SVM模型相比,PCA-CS-SVM模型的预测值与实际值的误差较小且评价等级与实际值保持一致,具有较高的准确性和可靠性,可用于高校大学生实验室安全意识评价。

基于PSR模型的准格尔旗生态安全评估研究

准格尔旗地形地貌复杂,受气候干旱、过度放牧、过度开发矿产资源等自然因素和人类活动影响,准格尔旗生态环境脆弱,是黄河流域内蒙古段典型生态脆弱区。利用准格尔旗2000—2019年的社会统计数据、landsat TM/OLI遥感影像数据,采用PSR模型建立准格尔旗生态安全评价指标体系,采用灰色关联度模型筛选出影响准格尔旗生态安全的主要驱动因素,并进行了准格尔旗生态安全预测。结果表明:准格尔旗生态安全综合指数呈增大趋势,生态安全程度为临界安全,说明生态安全状况得到改善;生态安全状况变化与区域第二产业占比、年均气温、城市面积、人口规模及恩格尔系数的变化密切相关;准格尔旗生态安全预测显示2020—2029年生态安全状况将有所改善。

基于DPSIR-GM(1,1)模型的甘肃省生态安全评价与预测

生态环境质量的综合评价是实现经济社会与自然环境协调发展的重要前提。以甘肃省为研究区域,基于“驱动力—压力—状态—影响—响应”(DPSIR)概念模型,构建生态安全评价指标体系,运用灰色关联改进理想解(TOPSIS)的评价方法,对甘肃省生态安全状况进行综合评价,并采用灰色预测模型对2019—2023年甘肃省生态安全的发展前景进行分析。结果表明:甘肃省2009—2018年生态安全状况总体呈现上升趋势,安全等级从敏感上升至一般;驱动力、压力及影响指标有波动下降的趋势,状态及响应指标值逐年上升;甘肃省2019—2023年的生态安全综合指数从0.7274增长至0.9463,达到安全状态。