投影尋蹤模型安康市土地生態(tài)安全評價

隨著20世紀(jì)60年代大慶油田的全面開發(fā)和石油化工等企業(yè)的蓬勃發(fā)展,為滿足新興石油化工城市生活物資的急需,而進(jìn)行的大規(guī)模農(nóng)業(yè)墾殖,給大慶市的生態(tài)環(huán)境帶來了一系列嚴(yán)重后果。如土地污染、土地沙化、土地鹽堿化、草原退化,耕作土壤肥力下降等,這些問題都嚴(yán)重威脅著大慶市的土地生態(tài)安全。因此,開展土地利用與生態(tài)環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展研究,對大慶市生態(tài)建設(shè)具有重要現(xiàn)實(shí)意義,也為大慶市土地利用提供科學(xué)依據(jù),進(jìn)而促進(jìn)土地利用與生態(tài)環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展。

[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(shè)提供方法借鑒和理論參考。[方法]構(gòu)建基于驅(qū)動力-壓力-狀態(tài)-影響-響應(yīng)（dpsir）概念框架的土地生態(tài)安全評價指標(biāo)體系，借助灰色關(guān)聯(lián)模型進(jìn)行賦權(quán)，構(gòu)建土地生態(tài)安全指數(shù)對重慶市1997-2012年土地生態(tài)安全指數(shù)進(jìn)行評價。[結(jié)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(xiàn)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(qū)動力生態(tài)安全指數(shù)和壓力生態(tài)安全指數(shù)呈現(xiàn)出輕微波動的整體下降趨勢；狀態(tài)指數(shù)和響應(yīng)指數(shù)呈現(xiàn)整體增長趨勢；影響安全指數(shù)呈現(xiàn)波動變化狀態(tài)。[結(jié)論]通過產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整、環(huán)境保護(hù)力度及資金投入的加大以及技術(shù)的提高，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)技術(shù)改進(jìn)，提高森林覆蓋率，加強(qiáng)對土地生態(tài)安全的響應(yīng)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(biāo)體系適用性較強(qiáng)，評價結(jié)果較為客觀，是土地生態(tài)安全評價的可用方法。

以重慶市為研究對象,構(gòu)建了由壓力、狀態(tài)和響應(yīng)3個要素組成的土地生態(tài)安全評價指標(biāo)體系,采用熵權(quán)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(jié)果表明,2005-2013年重慶市土地生態(tài)安全綜合關(guān)聯(lián)度都為負(fù)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(dá)到所在的等級,但都具備轉(zhuǎn)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(zhuǎn)化,2008年的土地生態(tài)安全能夠向基本安全轉(zhuǎn)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(zhuǎn)化,與重慶市社會經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展、生態(tài)環(huán)境保護(hù)良好有密切關(guān)系。

為進(jìn)一步了解四川省土地生態(tài)安全現(xiàn)狀,基于p-s-r模型建立評價指標(biāo)體系,選取熵權(quán)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(jié)果表明:成都土地生態(tài)安全級別為\"臨界安全\

本文基于p-s-r模型,構(gòu)建常州市土地生態(tài)安全評價指標(biāo)體系；運(yùn)用熵權(quán)法求取指標(biāo)權(quán)重,構(gòu)建常州市土地生態(tài)安全評價模型,對常州市2005～2015年的土地生態(tài)安全狀況進(jìn)行綜合評價。結(jié)果表明:2005～2015年11年間常州市土地生態(tài)安全值由2005年的0.3819上升至2015年的0.6276,安全值變化幅度較大,安全等級由ⅳ級\"較不安全\"上升至ⅲ級\"臨界安全\"。盡管土地生態(tài)壓力略有上升,但是在土地生態(tài)響應(yīng)不斷加大的情況下,土地生態(tài)狀態(tài)仍然逐漸轉(zhuǎn)好。未來常州市應(yīng)深入實(shí)施和落實(shí)耕地保護(hù)政策,繼續(xù)加大土地污染治理和環(huán)境保護(hù)力度、優(yōu)化土地開發(fā)利用發(fā)展方式和結(jié)構(gòu),并推進(jìn)土地節(jié)約集約化利用,不斷提升常州市土地生態(tài)安全水平,實(shí)現(xiàn)土地資源可持續(xù)發(fā)展。

為進(jìn)一步明確甘肅省土地生態(tài)安全狀況,借助于n-e-s模式建立甘肅省土地生態(tài)安全評價模型,并通過熵權(quán)物元模型對甘肅省2011~2015年的土地生態(tài)安全關(guān)聯(lián)度進(jìn)行計算。結(jié)果表明,2011~2015年甘肅省土地生態(tài)安全狀況整體好轉(zhuǎn)。2011年到2014年均處于臨界安全狀態(tài),但2012年甘肅省岷縣受\"5.10\"特大冰雹山洪泥石流災(zāi)害影響,土地生態(tài)安全水平較2011年有所下降;2014年受伏旱、霜凍影響,土地生態(tài)安全水平較2013年有小幅度下降;2015年處于安全狀態(tài)。綜合分析發(fā)現(xiàn),熵權(quán)物元模型能夠很好的反映甘肅省的土地生態(tài)安全狀況,對今后的土地利用提供了一定的引導(dǎo)作用。

土地生態(tài)安全關(guān)乎人類的生存與發(fā)展,是土地資源可持續(xù)利用的核心。針對西安市的土地利用特點(diǎn),選取自然、經(jīng)濟(jì)、社會各方面的15項(xiàng)評價指標(biāo),從經(jīng)濟(jì)可行性指數(shù)(ei)、非社會可接受性指數(shù)(nsi)和非資源環(huán)境合理性指數(shù)(nrei)三方面構(gòu)建了三角模型,對西安市2005—2013年土地生態(tài)安全的狀態(tài)和趨勢進(jìn)行了動態(tài)評價。結(jié)果表明:(1)三角模型在土地生態(tài)安全評價方面具有可行性;(2)西安市土地生態(tài)安全狀態(tài)向積極方向發(fā)展。從2005年的不安全狀態(tài),演變?yōu)榱?013年的一般安全轉(zhuǎn)態(tài);(3)西安市土地生態(tài)安全的變化相對有弱安全趨勢→很安全趨勢→一般安全趨勢→很安全趨勢→弱安全趨勢五種變化趨勢,總的來說是趨于向安全的方向發(fā)展,說明西安市土地利用日趨合理。

基于改進(jìn)的灰色關(guān)聯(lián)模型，建立驅(qū)動力-壓力-狀態(tài)-影響-響應(yīng)評價指標(biāo)體系，對天水市1995-2015年土地生態(tài)安全狀況進(jìn)行評價。結(jié)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(qū)動力、農(nóng)藥和地膜使用壓力、第三產(chǎn)業(yè)影響及工業(yè)廢水排放響應(yīng)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(zhì)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(zhì)量狀況良好；政府應(yīng)在今后的開發(fā)過程中減少農(nóng)業(yè)生產(chǎn)對土地環(huán)境的壓力，加強(qiáng)土地生態(tài)環(huán)境保護(hù)，確保區(qū)域資源的可持續(xù)利用。

基于改進(jìn)的灰色關(guān)聯(lián)模型,建立驅(qū)動力—壓力—狀態(tài)—影響—響應(yīng)評價指標(biāo)體系,對天水市1995—2015年土地生態(tài)安全狀況進(jìn)行評價。結(jié)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(qū)動力、農(nóng)藥和地膜使用壓力、第三產(chǎn)業(yè)影響及工業(yè)廢水排放響應(yīng)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(zhì)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(zhì)量狀況良好;政府應(yīng)在今后的開發(fā)過程中減少農(nóng)業(yè)生產(chǎn)對土地環(huán)境的壓力,加強(qiáng)土地生態(tài)環(huán)境保護(hù),確保區(qū)域資源的可持續(xù)利用。

大慶市一座因石油而興起的大城市,石油開采工作的進(jìn)行,給國家提供了優(yōu)質(zhì)的石油資源,進(jìn)行石油銷售也提高了大慶的經(jīng)濟(jì)水平,石油經(jīng)濟(jì)是大慶市g(shù)dp的重要組成部分,占有相當(dāng)大的比例。石油的開發(fā)給大慶帶來巨大的經(jīng)濟(jì)利益的同時,對生態(tài)環(huán)境也造成了極大的破壞,尤其是土地的生態(tài)安全問題,面臨著重大的考驗(yàn)。做到經(jīng)濟(jì)發(fā)展和土地生態(tài)建設(shè)的同步發(fā)展,是大慶市實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展要解決的一個重要問題。

針對目前大壩安全評價方法中均未考慮評價指標(biāo)的模糊性和隨機(jī)性問題,綜合考慮土石壩變形、滲流及環(huán)境三方面因素構(gòu)建了土石壩安全評價指標(biāo)體系,將正態(tài)云模型引入到土石壩安全評價中,利用投影尋蹤法確定各評價指標(biāo)權(quán)重,提出一種基于投影尋蹤—正態(tài)云模型的土石壩安全綜合評價模型。實(shí)例應(yīng)用結(jié)果表明,土石壩安全評價結(jié)果為低風(fēng)險,與實(shí)際情況相符?？梢娝Ｐ涂尚?、有效。

針對目前大壩安全評價方法中均未考慮評價指標(biāo)的模糊性和隨機(jī)性問題，綜合考慮土石壩變形、滲流及環(huán)境三方面因素構(gòu)建了土石壩安全評價指標(biāo)體系，將正態(tài)云模型引入到土石壩安全評價中，利用投影尋蹤法確定各評價指標(biāo)權(quán)重，提出一種基于投影尋蹤正態(tài)云模型的土石壩安全綜合評價模型。實(shí)例應(yīng)用結(jié)果表明，土石壩安全評價結(jié)果為低風(fēng)險，與實(shí)際情況相符。可見所建模型可行、有效。

土地生態(tài)安全的影響層面廣,受到國家高度重視,科學(xué)的生態(tài)安全評價方法對于評價結(jié)果的準(zhǔn)確性和正確性尤為重要。應(yīng)用熵權(quán)模糊物元分析法對皖江地區(qū)土地生態(tài)安全進(jìn)行評價。結(jié)果發(fā)現(xiàn):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(zhuǎn)化的狀態(tài),但還只是一種正在轉(zhuǎn)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(fù)荷、單位面積耕地農(nóng)藥負(fù)荷、土地自然受災(zāi)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(xiàn)卻有一定的差別。但總體看,各市影響因子數(shù)量在減少。因此,通過熵權(quán)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(jìn)行相對準(zhǔn)確的動態(tài)評價,但評價指標(biāo)的選擇對區(qū)域生態(tài)安全評價結(jié)果具有一定的影響。

為了探求安陽市土地生態(tài)安全狀況,運(yùn)用主成分分析方法,選取12個指標(biāo)建立安陽市土地生態(tài)安全綜合評價體系,對安陽市土地生態(tài)安全進(jìn)行評價.結(jié)果表明,社會發(fā)展因素、能源消耗與工業(yè)廢物排放和經(jīng)濟(jì)發(fā)展是影響安陽市土地生態(tài)安全的3個主要因素.2014年安陽市龍安區(qū)、林州市和安陽縣的土地狀況為良好,湯陰縣土地安全處于預(yù)警狀態(tài),文峰區(qū)處于中度警戒狀態(tài),而內(nèi)黃縣、殷都區(qū)和北關(guān)區(qū)處于重度警戒狀態(tài).安陽市土地生態(tài)安全形勢嚴(yán)峻,必須采取措施,確保土地生態(tài)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(chǔ)。鑒于土地生態(tài)系統(tǒng)安全各項(xiàng)評價指標(biāo)的不相容性,借助經(jīng)典ees-psr模型在土地生態(tài)安全評價指標(biāo)體系方面的優(yōu)勢,采用物元模型分析方法,構(gòu)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(shù)支持下,實(shí)現(xiàn)了研究區(qū)土地生態(tài)安全評價與評價結(jié)果的可視化表達(dá)與分析。研究結(jié)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(zhuǎn)化,2013年后變化最為突出。造林面積、第一產(chǎn)業(yè)占gdp比例、萬元gdp能耗標(biāo)準(zhǔn)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。

投影尋蹤模型是把高維數(shù)據(jù)投影到低維空間,通過計算,以達(dá)到研究分析高維數(shù)據(jù)的目的,同時用之來分析和處理非線性、非正態(tài)高維數(shù)據(jù)的一種新型統(tǒng)計方法。該模型首次用于研究蘭州市城市生態(tài)系統(tǒng)健康評價,對自然環(huán)境、經(jīng)濟(jì)、社會三個子系統(tǒng)從組織結(jié)構(gòu)、恢復(fù)力、發(fā)展力、活力、服務(wù)功能五個要素中選取32個指標(biāo),經(jīng)相關(guān)性分析后,選出17個指標(biāo)進(jìn)行健康評價。得出蘭州市2004～2008年間城市生態(tài)系統(tǒng)健康程度呈上升趨勢,但健康水平均處于亞健康狀態(tài)。

近年來隨著經(jīng)濟(jì)社會的發(fā)展,土地利用強(qiáng)度和利用方式發(fā)生了變化,造成了土地污染和人地矛盾的加劇。因此,文章采用主成分分析法對2013年長沙市土地生態(tài)安全進(jìn)行評價,選取了8項(xiàng)代表性的評價因子,構(gòu)建長沙市土地生態(tài)安全評價體系。結(jié)果顯示：產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、人口結(jié)構(gòu)、城市化水平是影響長沙市生態(tài)安全狀況的關(guān)鍵因素,其他生態(tài)保護(hù)措施對于改善區(qū)域生態(tài)環(huán)境同樣具有明顯作用,據(jù)此提出相關(guān)建議。

根據(jù)呼和浩特市土地生態(tài)資源現(xiàn)狀,從自然、資源環(huán)境、經(jīng)濟(jì)與社會3個方面選取了20個指標(biāo),構(gòu)建了評價指標(biāo)體系.采用主成分分析法對2009～2015年呼和浩特市土地生態(tài)安全進(jìn)行分析,分析結(jié)果表明,2009～2015年呼和浩特市土地生態(tài)安全狀況是逐年走低的.人均gdp、人均公共綠化面積、工業(yè)產(chǎn)業(yè)比重及農(nóng)牧業(yè)生產(chǎn)資料價格指數(shù)等因子是影響呼和浩特土地生態(tài)安全的關(guān)鍵因素,保護(hù)農(nóng)牧區(qū)土地質(zhì)量、防治土地退化是保護(hù)土地生態(tài)安全的根本.

采用p-s-r模型,以生態(tài)安全評價理論為基礎(chǔ),根據(jù)貴陽市統(tǒng)計年鑒等一系列資料數(shù)據(jù)構(gòu)建3個層次共16個指標(biāo)的生態(tài)安全評價指標(biāo)體系,并運(yùn)用spss主成分分析法對2010~2014年貴陽市的生態(tài)安全現(xiàn)狀進(jìn)行分析和綜合評價,結(jié)果顯示:2010~2014年貴陽市土地生態(tài)安全水平總體呈現(xiàn)波動變化的遞增發(fā)展趨勢,土地生態(tài)安全水平呈現(xiàn)大幅度上升的趨勢,處于發(fā)展階段,并提出了一系列減輕壓力指標(biāo)、提高響應(yīng)指標(biāo)的措施。

結(jié)合長春市土地資源現(xiàn)狀和社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展的實(shí)際情況,從自然、經(jīng)濟(jì)、社會3個方面共選取了15個因素作為評價指標(biāo),采用主成分分析法,運(yùn)用spss22.0軟件,對2008—2014年長春市的土地生態(tài)安全狀況進(jìn)行評價。結(jié)果表明,2008—2014年長春市的土地生態(tài)安全變化趨勢分為3個時期:2008—2009年為下降期;2009—2012年為迅速增長期;2012—2014年為平穩(wěn)上升期;總體呈現(xiàn)波動遞增的趨勢,土地生態(tài)環(huán)境安全狀況改善顯著,土地生態(tài)安全等級由極不安全的ⅴ級轉(zhuǎn)變至理想安全的ⅰ級,處于良好發(fā)展階段。

在土地生態(tài)安全概念的基礎(chǔ)上,基于psr模型,從壓力、狀態(tài)、響應(yīng)3方面構(gòu)建三峽庫區(qū)土地生態(tài)安全評價指標(biāo)體系,并運(yùn)用topsis法對豐都縣2003-2012年的土地生態(tài)安全水平進(jìn)行綜合評價研究。結(jié)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(chǎn)業(yè)比重、農(nóng)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(zhuǎn)達(dá)到較安全狀態(tài),而2012年又降到臨界安全狀態(tài),響應(yīng)系統(tǒng)呈波動上升趨勢。

土地資源是一個國家發(fā)治安的一個非常重要的資源,但是土地在使用的過程也存在著一些生態(tài)風(fēng)險,對這些風(fēng)險進(jìn)行評估是非常重要的,因?yàn)樵u估的質(zhì)量會直接影響到土地的利用形式,所以一定要采取有效的措施對其進(jìn)行研究。主要分析了土地生態(tài)風(fēng)險評價的理論基礎(chǔ)及模型構(gòu)造,以供參考和借鑒。