基于DPSIRM模型的长江中游城市群生态安全时空特征及障碍因素

[目的]客观识别长江中游城市群生态安全时空演化特征并诊断其影响因素,为构建区域生态安全格局提供参考。[方法]以长江中游城市群31个市级行政单元为研究对象,基于DPSIRM模型构建生态安全评价指标体系,运用探索性空间方法剖析了研究区2006—2020年生态安全时空演化特征,采用障碍度模型识别其生态安全主要障碍因素,并提出了对应提升路径。[结果](1)在2006—2020年长江中游城市群各地市生态安全水平总体不断提升,生态安全等级存在空间差异,但总体差距不大;(2)长江中游城市群生态安全障碍度排序结果为管理因素>影响因素>压力因素>响应因素>驱动力因素>状态因素。其生态安全水平受固定资产投资额比重、人均水资源量、地方财政一般预算内教育支出、绿地与广场用地面积、水土流失治理面积和人均GDP共同制约;(3)长江中游城市群生态安全水平存在空间自相关性,江西省中部形成高值集聚区,而在湖北省中部形成低值集聚区;(4)长江中游城市群各地市多处于临界安全等级(Ⅲ),距离整体达到安全等级(Ⅴ)状态仍有较大差距。[结论]长江中游城市群生态安全水平呈整体向好态势,需要多关注经济对策响应、生态资源利用以及生态制度建设管理方面,助力构建长江中游城市群生态安全屏障。

基于DPSIRM模型的广西水资源承载力研究

水资源承载力是衡量城市可持续发展和区域水资源安全的重要指标。基于DPSIRM模型,结合广西水资源现状,选取15个评价指标对广西壮族自治区及各地级市水资源承载力进行研究。结果表明:2010—2020年广西水资源承载力水平整体较高,且呈上升趋势,驱动力和压力子系统是影响广西水资源承载力的主要因素;2020年广西各地级市之间水资源承载力水平差异较大,驱动力和状态子系统是影响大部分地级市水资源承载力的主要因素;合理控制人口、提高节水意识、降低人均用水量、优化产业结构和建设水资源配置工程,可提高广西水资源承载力。

基于DPSIRM模型的苏州吴江区湿地生态安全评价

【目的】科学评价水网地区湿地生态安全状况,为区域生态安全与高质量发展提供依据。【方法】基于水网地区湿地在城市发展过程中所面临的威胁,以苏州市吴江区为研究对象,运用驱动力-压力-状态-影响-响应-管理(DPSIRM)模型构建评价指标体系,采用组合赋权法赋予指标权重,结合地理信息系统(GIS)格网技术将部分指标进行空间量化,最终通过综合评价法对2012-2020年吴江区的湿地生态安全进行评价。【结果】2012、2016、2020年吴江区湿地生态安全值分别为0.394 4、0.455 2和0.516 4,总体由低安全和中度安全向较高安全等级演变;各时期的高值区域集中于太湖沿岸、震泽片区、北麻漾片区、同里湖片区、三白荡片区以及元荡片区;基于DPSIRM模型分析,管理、影响、驱动力子系统安全值明显提升,压力子系统有所下降,状态、响应子系统呈先降低后升高的态势。【结论】研究时段内吴江区湿地生态安全值总体呈上升状态。今后湿地的生态保护应当注重对压力指标的调节,加强对生态安全等级较低区域的管控,并保持较高强度的管理措施。

基于DPSIRM模型的高原城市水源地水资源脆弱性评价及障碍诊断

综合考虑影响高原城市水源地的经济、社会、资源、环境、生态等因素,构建基于驱动力-压力-状态-影响-响应-管理(DPSIRM)模型的水源地脆弱性评价指标体系,采用熵值法对各指标赋权重值,运用集对分析与障碍度模型对昆明市云龙水库水源地2014-2019年水资源脆弱性进行评价研究。结果表明:2014年云龙水库水源地脆弱性呈强脆弱状态,2015-2019年均呈现中等脆弱状态,其属于中等脆弱等级的置信度值逐年上升,水资源脆弱性逐渐降低,表明已实施的水资源管理政策取得成效;从评价模型各子系统障碍诊断结果看,2014-2015年压力、状态、影响子系统障碍度占主导作用,2016-2018年影响与响应子系统占主导作用,2019年压力与影响子系统占据主导作用,并且影响子系统障碍度影响更大。建议应从系统论维度推进水资源安全的良性发展,加强水源地水资源水质管控,加大对水资源的综合开发治理。

基于DPSIRM模型的太原市水资源承载力研究

基于DPSIRM模型,结合太原市的水资源现状,构建了包含驱动力、压力、状态、影响、响应、管理6个子系统,选取15个评价指标,运用熵权TOPSIS评价模型对2011-2018年太原市水资源承载力进行评价。同时,采用障碍度模型对影响水资源承载力的关键因素进行分析。结果表明:在研究期间内,太原市水资源承载力2011-2012年为超载状态,2013-2018年为临界超载状态;2015-2018年太原市水资源承载力快速提升主要是由于状态、管理子系统的提升;城镇人均生活用水量和地下水超采系数两项指标在未来还有很大的提升空间。

基于DPSIRM模型和改进TOPSIS法的河北省水环境安全评价

为了有效评价河北省水环境安全状况,立足于河北省水环境和水资源现状,基于驱动力-压力-状态-影响-响应-管理(DPSIRM)模型构建水环境安全评价体系,引入加权马氏距离和灰色关联分析改进TOPSIS,采取熵值法计算指标权重,运用改进TOPSIS法评估河北省2010~2019年水环境安全状况。结果表明,2010~2019年河北省水环境安全相对贴进度呈波动上升趋势,由0.405增至0.561,整体由基本安全向安全状态发展,表明水环境安全状况逐渐好转,其中,2014年相对贴进度最低(为Ⅳ级),2019年最高(为Ⅱ级);河北省应从产业结构调整、环保投入、农业节水等方面做出积极响应,从而降低水环境风险。

基于DPSIRM模型的城市化进程与水安全耦合关系分析

根据DPSIRM框架模型,以保定市为例,构建城市化进程与水安全相关的驱动力、压力、状态、影响、响应、管理6个子系统,并分别计算子系统各指标权重;对城市化进程与水安全发展过程进行趋势分析和耦合交互分析,并选择T-C-D耦合协调度模型进行协调度分析。结果显示:保定市2005—2016年处于城市加速发展阶段,2017—2018年处于城市减速发展阶段;城市化进程与水安全发展处于中度失调转向勉强协调状态,且大部分时间处于失调状态。该模型与指标体系具有较强的适用性,可以客观地反映城市水资源安全的演变特征与制约因素,评价结果与实际情况较为接近,可为区域水资源评价提供一种新思路。

基于DPSIRM模型的安徽省土地生态耦合评价研究

基于DPSIRM模型构建指标评价体系,使用熵权法确定权重,结合综合评价指数对DPSIRM六系统进行耦合评价研究。结果表明:2012—2019年,安徽省土地生态状况从敏感级别逐渐改善至安全状态,且朝着系统协调方向发展。压力子系统、管理子系统对土地耦合协调作用显著,管理水平明显提高,状态子系统、影响子系统、响应子系统稳步上升,这与生态环境注重地质的治理、增强管理决策的力度密不可分。

基于DPSIRM模型的社区人居环境安全空间分异——以大连市为例

以DPSIRM因果关系模型拟定指标体系,运用模糊层次分析法和综合比较法赋权并量化计算,基于地理信息系统空间分析方法,对大连社区人居环境状况和全空间分异格局进行研究,结果表明:大连市社区人居环境安全单元分为五个类别,即社区人居环境安全评价很差单元、社区人居环境安全评价较差单元、社区人居环境安全评价过渡单元、社区人居环境安全评价较好单元、社区人居环境安全评价优良单元;大连市人居环境安全的空间分布中各分区所占的比例为:人居环境安全区30.598%,人居环境较安全区30.232%,人居环境安全过渡区9.678%,人居环境较不安全区12.299%,人居环境不安全区17.193%;南部滨海区人居环境安全好,北部城乡结合部人居环境安全差,呈现由南向北递减趋势;中部是国家森林公园等植被覆盖好的区域,人居环境安全好。研究表明本文所建评价模型具有普遍性,可用于不同社区人居环境因子的评价与比较。

基于DPSIRM模型的全域综合整治前后山水林田湖草村健康评价

【目的】研究乡村全域综合整治对山水林田湖草村健康变化的影响,为重庆市山水林田湖草生态修复重点工程的规划布局和绩效评价提供参考。【方法】以重庆市江津区龙华-白沙山水林田湖草综合整治项目为例,采用驱动力-压力-状态-影响-响应-管理(DPSIRM)模型,构建生命共同体健康评价指标体系,再结合熵权法、健康距离法和投影寻踪法,评价综合整治前后村社水平山水林田湖草村健康水平,找出健康距离值差异变化,并剖析单指标层面的健康距离及形成原因。【结果】2016-2020年研究区内宝珠村综合健康距离值从0.407 3降至0.091 1,朱羊寺村综合健康距离值从0.402 3降至0.076 9,由"亚健康"转为"健康"状态;村域内部天堂社综合健康距离值从0.453 4降至0.054 0,水竹社综合健康距离值从0.434 3降至0.078 1,通花社综合健康距离值从0.425 6降至0.100 4,塝上社综合健康距离值从0.378 9降至0.054 0,井坝社综合健康距离值从0.334 1降至0.141 2,5个社区从"亚健康"或"较健康"转为"健康",呈东北高、西南低的健康格局。【结论】研究区村社水平的山水林田湖草村综合健康距离值在综合整治后均有所降低,村社健康水平不同程度地提升,总体处于"健康"状态。综合整治工程有助于山水林田湖草村的系统修复,能有效地增强乡村"健康"。

基于DPSIRM模型的高原城市湿地生态安全评价——以湟水流域西宁段为例

高原城市湿地作为高原城市的特殊生态系统,对维护高原城市的社会经济发展和生态安全具有重要作用。对高原城市进行湿地生态安全评价,是全面了解高原城市湿地生态安全状况的关键,可为保护高原城市湿地和生态安全提供科学依据。以湟水流域西宁段为例,基于DPSIRM模型构建湿地生态安全指标体系,采用主成分分析法确定指标权重,评价了研究区2000—2019年的湿地生态安全,并利用灰色关联法分析了湿地生态安全的影响因素。结果表明:2000—2019年湟水流域西宁段的湿地生态安全状况逐渐变好,安全综合指数由0.338提高到0.781,安全等级由不安全上升到较安全;在6个子系统中,驱动力、状态、管理的安全等级上升到较安全,压力、影响、响应的安全等级上升到安全,年平均降水量、人均GDP、人均水资源量、水质状况指数、第三产业占比、湿地管理水平分别在6个子系统中关联度得分最高,对其生态安全状况影响最大;气候和人类活动是影响高原城市湿地生态安全的关键因素,主要有年平均降水量、城镇化率、水质状况指数、第三产业占比、人口密度、空气优良率、人均水资源量、湿地管理水平、年平均气温等。

基于DPSIRM框架模型的高原湿地生态安全评价

综合考虑高原湿地生态安全的资源、环境、生态、社会、经济等影响因素,以驱动力-压力-状态-影响-响应-管理(DPSIRM)框架模型建立高原湿地生态安全DPSIRM评价指标体系,采用灰色关联法对各评价指标赋权重值,运用集对分析法建立评价模型,对威宁草海2011-2016年的湿地生态安全进行评价研究。结果显示:人口自然增长率、单位工业产值废水排放量、生活污水排放量、化肥施用强度、农药施用强度、人均水资源量、物种多样性、水土流失率、物质生产、湿地面积退化率、污水处理率、物质生活指数、环保投资指数和政策法规实施力度等是影响威宁草海湿地生态安全的主要因素;威宁草海湿地生态安全逐渐转好,2011-2012年草海湿地生态安全属于不安全等级,2013-2016年属于临界安全等级;从各子系统情况看,驱动力子系统为较安全等级,压力、状态、影响、响应和管理子系统均为临界安全等级,响应子系统为不安全等级,成为影响威宁草海湿地生态安全的重要系统。研究成果可为威宁草海湿地的生态安全和环境建设提供科学参考。

基于“五水共治”的浙江省水安全评价研究

基于驱动力-压力-状态-影响-响应-管理(DPSIRM)模型,结合浙江省“五水共治”工作实践,建立了包括6个准则层、42个评价指标的浙江省水安全评价指标体系,并结合障碍度诊断模型,对2006—2020年浙江省水安全的障碍因子进行了诊断分析。结果表明:(1)浙江省的水安全状况总体呈逐年上升趋势;(2)除驱动力子系统外,各子系统水安全指数基本呈波动上升趋势;(3)不同时段的主要障碍度因子各不相同,2006—2013年,压力和响应子系统是水安全的主要制约因素。2016年起,状态和驱动力子系统成为制约水安全的主要障碍。

基于变权理论和DPSIRM的中国森林生态安全评价

为克服常权权重不能精准刻画生态和经济复杂交互关系的缺陷,结合变权理论和DPSIRM因果框架,构建了包含6个子系统、23个具体指标的中国森林生态安全评价体系.基于2006~2018年的中国统计年鉴数据、林业统计年鉴数据及相关数据资料,运用K-means聚类法和变权理论对中国大陆31个省(市、自治区)(不包含台湾、香港、澳门)的森林生态安全状况进行评价.结果表明:(1)在研究时期内,基于DPSIRM因果框架的中国森林生态安全总指数呈现“W”型总体上升的小幅波动趋势;(2)经过变权处理后,状态子系统平均权重最大达到0.0781,管理和响应子系统次之,分别达到0.0728和0.0640,管理子系统平均得分呈“N”型变化趋势,与其他子系统相互作用显著,对森林生态安全具有全局性影响.(3)研究期内,大部分省(市、自治区)森林生态安全综合评估值呈现平稳上升或先降后升趋势,仅有辽宁、西藏等地区波动下降.区域森林生态安全状况差异明显,西南地区平均得分最高达0.3414,西北、华东、华中地区平均得分远低于各地区平均水平0.2794.(4)中国的森林生态安全状况整体呈改善趋势,但各省(市、自治区)之间森林生态安全状况呈现严重分化现象,传统林业优势地区森林生态安全状况较好,而经济高速发展地区的森林生态风险较大.建议在未来的森林生态安全管理中需重点关注生态脆弱区和经济发达地区,在加强现有森林资源保护的基础上,继续大力实施和推进林业生态恢复工程建设.

基于SVR模型的水环境承载力评价方法及其应用

对流域水环境承载力进行评价研究,不仅能够判断出流域水环境系统与流域人类活动是否协调,还能为调节流域社会经济活动与水环境协调发展提供理论依据.为了描述流域水环境系统的内在机理,完善表达水环境与人类社会经济活动间的因果关系,加强驱动力、压力、状态、影响、响应五大因子间的协调管理,提高整个水环境系统的联动性与整体性,在DPSIR模型的基础加入管理因子,构建DPSIRM模型,并基于DPSIRM模型从驱动力、压力、状态、影响、响应、管理6个方面出发构建水环境承载力评价指标体系.利用SVR模型测算渭河流域陕西段近十年的水环境承载等级,结果表明:渭河流域陕西段水环境承载力等级整体呈现升高态势,由2009年的II级提升到了2018年的IV级,渭河流域陕西省段的水环境质量得到明显提升.评价结果符合客观实际,说明基于SVR模型的评价体系有效可行.研究旨在为流域水环境承载力评价提供一种新方法.

基于DPSIRM汉江生态经济带水环境承载力评价研究

为了评价湖北汉江生态经济带水环境承载力,在DPSIRM概念框架的基础上,构建了水环境承载力评价指标体系,较全面、系统地分析评价了2007~2016年湖北汉江生态经济带水环境承载力的变化趋势及影响因素。研究结果表明:2007~2016年湖北汉江生态经济带水环境承载力综合指数呈上升态势,评价等级从2007年IV级转变为2016年II级,表明了水环境承载力在逐步提高;驱动力目标层对水环境承载力的影响比重最高,评价指数上升幅度最大,压力目标层和管理目标层次之,表明驱动力目标层是影响湖北汉江生态经济带水环境承载力的最重要因子;对水环境承载力影响程度最大的6个指标层依次为:人均GDP、单位GDP能耗、农田灌溉亩均用水量、人均日生活用水量、单位耕地面积化肥施用量和环境污染治理投资占GDP比重。研究结果对湖北汉江生态经济带水环境改善、水资源合理利用和生态环境建设具有一定的理论参考价值和实践指导意义。

基于“生态要素-DPSIRM”生态安全评价体系的构建

当前我国尚未形成统一的生态安全评价指标体系,而且公安机关在生态安全中的作用常常被忽略。为构建具备公安特色、完整统一的生态安全评价指标体系,首先运用文献分析法将生态安全界定为"作为生态主体的人类在与生态环境的相互作用中,具有管理生态风险和生态脆弱性的能力,并且现在和未来的生态环境以及人的生存发展均处于无生态危险或不受生态危险威胁和损害的状态下,具备可持续发展的趋势。"其次将生态安全基本要素归纳为自然生态安全和社会经济生态安全两部分,并在此基础上以世界银行发布的《2019年世界发展报告》为参考,以生态法治为理念,基于DPSIRM模型并结合公安机关在生态安全中的管理作用,构建了包括相关法律法规制度体系健全水平、生态违法犯罪的打击力度及能力、生态执法投资占GDP的比例、生态文明的宣传教育普及率、防控人为生态风险的信息化程度和科技投入五项评价指标在内的44项生态安全评价指标,形成了一套具有公安特色的生态安全评价指标体系,最后以2019年北京的生态安全保护工作为例对模型进行验证,提出完善生态法律法规制度体系;提高警察生态违法犯罪打击力度和能力;加强生态宣传与教育;加大生态执法投资和科技投入等建议。

基于DPSIRM框架的乡村三元系统耦合演化分析

本文全面解析了系统耦合机制,构建了囊括旅游、经济和环境在内的乡村三元系统耦合模型,提出“驱动力–压力–状态–影响–响应–管理”(Driving force-Pressure-State-Impact-Response-Management, DPSIRM)框架下乡村旅游、经济和环境耦合协调测度指标体系,并以北京市密云区为例,测算了该地区2011~2015年间乡村三元系统间交互关系的耦合协调水平,得出以下结论:(1) 三元系统耦合水平的变化趋势与两元系统耦合水平变化趋势息息相关,具体表现在研究对象初始阶段,各个两元系统耦合度增长明显,三元系统耦合度也增长极快;(2) 该地区的乡村三元系统的两两系统耦合度不断上升,已接近协调发展类,耦合优化趋势明显;(3) 乡村三元系统指数在不断的波动上升,其中乡村旅游元系统波动最为明显。(4) 乡村旅游元系统对三元系统耦合状况发挥着重要的作用。当下,国家正坚决要打赢脱贫攻坚战并全面解决“三农”问题,统筹推进农村经济建设、生态文明建设,加强对农村环境问题综合治理,实施乡村旅游精品工程,促进乡村经济的发展。因此,北京市密云区应该牢牢抓住时下机遇,在响应国家政策的同时,因地制宜地制定美丽乡村发展、生态涵养区发展战略计划,将单一优势转换为全面优势,走以发展乡村旅游带动经济增长的乡村振兴之路。

黄河中下游沿黄城市水资源承载力贴近度空间结构及作用机理

采用贴近度测度黄河中下游31个沿黄城市水资源承载力,分析承载力贴近度的空间特征和空间作用机理。结果表明:黄河中下游流域城市水资源承载力整体偏低,尤其是下游流域沿黄城市的水资源供需矛盾尖锐;从空间结构特征全局看,31个沿黄城市水资源承载力整体呈现空间自相关特征,从局部看,大部分城市无分异特征,但中游流域出现热点区域,下游流域尤其是河南省出现低洼区域;通过沿黄城市水资源承载力贴近度空间作用机理分析,中游流域沿黄城市水资源承载力受到驱动力(D)、压力(P)、状态(S)、影响(I)、管理(M)5个因素的影响,且城市之间存在空间虹吸效应,水资源表现出空间竞争,而不是空间协同发展。下游流域沿黄城市水资源承载力只受到驱动力(D)、状态(S)、影响(I)3个因素的作用。研究成果可为沿黄城市加强水资源的管理、优化城市发展模式提供参考。

长三角地区低碳经济发展水平及空间相关性研究

为推动我国低碳经济发展,基于低碳经济相关内涵构建DPSIRM低碳经济评价指标体系,使用熵权TOPSIS法对长三角地区41个城市低碳经济发展水平进行测度与分析。研究发现:2010-2014年长三角地区低碳经济发展水平出现倒退,2015-2019年发展情况逐渐好转;省域低碳经济发展水平对比可见,上海最优,江苏省和浙江省为第二梯队,安徽省综合表现欠佳;近十年长三角地区65.85%的城市低碳经济发展处于低水平区。以上结果显示长三角地区低碳经济发展水平差异较大且整体偏低。