基于投入产出表京津冀虚拟足迹生态补偿机制研究

文章针对京津冀伴随产业链和产品消费转移而引起的生态环境补偿问题,基于投入产出表模型核算京津冀三地虚拟碳足迹和虚拟固废足迹,进而明确区域间土地资源面积合作补偿和量化补偿额度关系,进行区域补偿方式差异性的合作生态补偿研究。在此基础上,给出京津冀针对大气、土地资源合作补偿机制,为京津冀生态环境共建共享提供参考。

基于虚拟水足迹的京津冀合作生态补偿机制研究

水资源利用合作制约着京津冀区域协同发展政策实施。根据地区经济发展水平和用水量补偿生态环境保护投入成本,解决京津冀区域间水资源环境保护不均衡问题。基于虚拟水足迹模型,对京津冀行政区水足迹与水盈余/赤字的空间变化进行研究,构建生态补偿标准模型,量化京津冀三省市间生态补偿额度。衡量地区降低水足迹(即虚拟水足迹总量)的紧迫性并识别调整重点,为构建京津冀特色水安全保障体系提供依据。在此基础上,给出京津冀针水资源合作补偿机制,为京津冀生态环境共建共享提供参考。

长三角区域双向水足迹生态补偿演化博弈研究

推动长三角地区高质量一体化发展,需要高度重视长三角生态文明建设。现今长三角地区水资源短缺和水生态环境恶化问题依然严重,且水资源作为一种公共物品,其本身存在的外部性导致跨区域水资源保护机制无法顺利实施,如何解决水资源生态补偿问题成为长三角地区协同发展的关键。本文基于水足迹理论构建2008—2017年长三角双向水足迹生态补偿标准计量模型,并在引入中央政府“约束-激励”机制下构建演化博弈模型,分析各相关主体的博弈决策,从而实现最优的稳定均衡策略,最后从不同主体角度提出相应的对策。研究发现:1)长三角地区为虚拟水进口地区,其虚拟水净进口量及消费量在10年间呈上升趋势,年平均消费量达到1 586.2亿m^(3)。从类别结构看,农业水足迹实际用水量最大,而贸易水足迹一直处于上升趋势且变化较大;从地区看,虚拟水消费量贡献最大的为江苏省,其次为安徽、浙江、上海。2)长三角三省一市生态补偿额度10年间均呈上升趋势,其中江苏省获得的生态补偿金额最多,年平均达到92.22亿元,其次为浙江、安徽、上海;但江苏省的年平均生态补偿额对于生态投入成本的占比最低,仅为63%,上海最高,达到78%。3)引入“约束-激励”机制后,当中央政府对单方面不履行义务时的处罚F与激励金额B之和大于当地所获得的生态补偿P,且中央政府对双方同时不履行义务时的处罚Q与激励金额B之和大于机会成本C的2倍,小于所获得的补偿金额P时,长三角地区可以实现最优的稳定均衡策略(保护,补偿),其中浙江省的激励惩罚范围在10年间变化幅度最大。

中国与“一带一路”沿线典型国家贸易虚拟水分析

本文基于多区域投入产出分析方法,建立了全球多尺度嵌套模型及相应的环境卫星矩阵数据库,测算了中国对"一带一路"沿线典型国家商品和服务贸易的虚拟水量。总体来说,中国在与"一带一路"沿线典型国家进行贸易时,国内生产耗水量小于国内消费虚拟水,属于虚拟水的"国内消费、国外承担"模式,是虚拟水净进口国。俄罗斯和韩国是中国虚拟水的主要出口国家,印度和印度尼西亚是中国虚拟水的主要进口国。研究表明,中国沿海、内陆、东北、西北及西南地区的国内外出口贸易虚拟水依次减少,在贸易虚拟水足迹行业结构中,农林牧渔业是最大的虚拟水净出口部门,食品及烟草行业、建筑业、其他服务业是位于前三的虚拟水进口部门。

生态承载力约束下的区域可持续发展的动态模拟——以博鳌特别规划区为例

根据现有生态足迹计算框架存在的缺陷提出了修正方法以及虚拟生态足迹的概念.针对区域规划实施的长期性、动态性和不确定性以《博鳌亚洲论坛特别规划区总体规划(2005-2020)》为例,采用系统动力学方法,以生态承载力利用系数k来表示生态承载力对区域生态足迹的约束,建立了生态承载力约束下的区域生态足迹系统动力学模型,结合情景模拟分析结果,提出了区域可持续发展策略.研究表明,目前案例区开发程度较低,资源禀赋优越,2004年尚有0.44gha的人均生态盈余;规划实施后,生产用地面积的缩减、人口的迅速增长和消费水平的提高将使案例区出现严重的生态赤字,预计2010年和2020年人均生态赤字分别为0.49gha和2.36gha.为减少规划实施对资源环境造成的不利影响,应提高土地生态生产能力,合理制定虚拟生态足迹战略,适当降低区域发展规模,以及对资源出口地区开展生态补偿.

轻量级Web3D地铁火灾逃生在线规划关键技术

基于移动互联网浏览器实现地铁站逃生模拟训练是一种高效率的火灾逃生训练方式.然而,由于地铁站规模庞大且火灾情景复杂,在线逃生路径规划仿真平台模型因数据规模大,其在基于有限网络带宽传输以及渲染能力较弱的浏览器上运行时,速度将非常缓慢甚至无法运行.为解决此问题,本文针对轻量级Web3D地铁火灾逃生路径在线规划平台实时在线关键技术进行了研究.首先,针对大规模地铁站BIM静态场景数据,通过语义和体素化成分检验的轻量化方法对其进行了轻量化处理.同时,针对大规模虚拟化身的在线渲染,基于数据拆分并灵活组合思想,通过对虚拟化身的几何体信息和虚拟化身的动画数据进行数据管理,实现了大规模虚拟化身在线渲染的轻量化处理,进而实现了轻量级人群可视化;其次,针对动态烟气数据,提出了基于烟气冗余消除和归一化的轻量化处理方法,并基于精灵纹理粒子系统构建了轻量级烟气场景,实现了轻量级烟气可视化;最后,基于上述一系列轻量化处理的Web3D地铁场景中的逃生路径规划问题研究,本文提出了基于虚拟足迹聚类的蚁群优化算法eAACO (evacuation based on adaptive ant colony optimization),该算法通过VR设备获取真实人群逃生路径,实现对路径数据筛选和聚类以形成骨干路径,并与蚁群算法(ACO,ant colony optimization)相结合,设计了逃生路径规划的最优方案.实验表明,上述关键技术的实现较好解决了大规模地铁站火灾逃生路径规划Web3D模拟平台的实时在线处理问题.

基于修正水资源压力指数的华东地区水-能-粮协同安全评估

水资源、能源和粮食三者之间存在紧密而复杂的关系,共同维系着人类社会的可持续发展。文中在量化分析华东地区粮食-能源生产水足迹及其虚拟水流动的基础上,提出水资源压力指数(MWSI)修正的方法,并运用该指数评价了伴随贸易而流出的虚拟水给当地水资源系统造成的压力。结果表明,华东地区粮食能源生产水足迹与贸易虚拟水流动量均呈上升趋势,给当地以及输出区造成了一定的水资源压力。文中基于调整产业结构、优化生产技术以及合理制定生态区划提出了保证华中地区水资源的可持续性发展的综合政策建议。