基于三角模型土地生态安全动态评价以西安市为例

基于改进的灰色关联模型,建立驱动力—压力—状态—影响—响应评价指标体系,对天水市1995—2015年土地生态安全状况进行评价。结果表明:1995—2006年天水市土地状况处于敏感状态,2007年、2009年为较安全状态,2013—2015年为较安全状态,2010—2012年处于敏感状态,2008年为敏感状态。从各因子层来看,城市化水平驱动力、农药和地膜使用压力、第三产业影响及工业废水排放响应对天水市土地生态安全的作用较大,城市生态环境及工业废水的污染是土地质量存在危险的重要原因。天水市土地生态安全整体呈缓慢增长趋势,为较安全状态,土地质量状况良好;政府应在今后的开发过程中减少农业生产对土地环境的压力,加强土地生态环境保护,确保区域资源的可持续利用。

在土地生态安全概念的基础上,基于psr模型,从压力、状态、响应3方面构建三峡库区土地生态安全评价指标体系,并运用topsis法对丰都县2003-2012年的土地生态安全水平进行综合评价研究。结果表明,人口密度、人均耕地面积、城市人均公园绿地面积、第三产业比重、农民人均纯收入、水土流失治理面积、环保治理投资占gdp比重是影响丰都县土地生态安全的主要因素；丰都县土地生态安全状况整体呈波动上升趋势,从不安全状态过渡到较不安全状态,但距离安全状态仍有较大差距；从各子系统看来,丰都县土地生态安全的压力系统呈下降趋势,状态系统2003-2010年基本处于稳定状态,2011年好转达到较安全状态,而2012年又降到临界安全状态,响应系统呈波动上升趋势。

在土地生态安全概念的基础上,基于psr模型,从压力、状态、响应3方面构建三峡库区土地生态安全评价指标体系,并运用topsis法对丰都县2003-2012年的土地生态安全水平进行综合评价研究。结果表明,人口密度、人均耕地面积、城市人均公园绿地面积、第三产业比重、农民人均纯收入、水土流失治理面积、环保治理投资占gdp比重是影响丰都县土地生态安全的主要因素;丰都县土地生态安全状况整体呈波动上升趋势,从不安全状态过渡到较不安全状态,但距离安全状态仍有较大差距;从各子系统看来,丰都县土地生态安全的压力系统呈下降趋势,状态系统2003-2010年基本处于稳定状态,2011年好转达到较安全状态,而2012年又降到临界安全状态,响应系统呈波动上升趋势。

构建了旅游地生态安全评价指标体系和计算方法,对咸阳市2007年旅游生态安全状况进行了实证分析,并引用人均旅游生态足迹和人均旅游用地承载力的比值来判定旅游地生态安全的状况.结果表明,2007年咸阳市人均旅游生态足迹为0.019236hm2,其中交通生态足迹最大,占到86.24%;其次是餐饮,为8.12%.人均旅游用地承载力为0.17hm2,生态安全度为0.11,处于一种理想的状态.参照旅游环境容量计算结果,表明该研究结果较为准确地反映了咸阳市旅游生态安全状况.

依据区域土地生态安全评价一般性指标体系和现有的评价实例,结合义乌市实际情况,建立了由25项指标组成的具有义乌特色的土地生态安全评价指标体系,运用基于spss软件的主成分分析(pca)方法,对义乌市土地生态安全情况进行评价,并运用聚类分析方法对其土地生态安全水平进行分极。结果表明,2008~2012年义乌市土地生态综合安全得分分别为0.697、0.289、-0.869、0.151和-0.140;义乌市土地生态综合安全水平,共分为3级,2008年为安全级,2009和2011年是良好级,2010和2012年是预警级。义乌市土地生态安全水平总体呈下降趋势,2010和2012年有较高的风险等级。对义乌市土地生态安全状况进行评价,可为义乌市土地资源的可持续利用提供管理经验。

依据区域土地生态安全评价一般性指标体系和现有的评价实例，结合义乌市实际情况，建立了由25项指标组成的具有义乌特色的土地生态安全评价指标体系，运用基于spss软件的主成分分析（pea）方法，对义乌市土地生态安全情况进行评价，并运用聚类分析方法对其土地生态安全水平进行分极。结果表明，2008～2012年义乌市土地生态综合安全得分分别为0．697、0．289、-0．869、0．151和-0．140；义乌市土地生态综合安全水平，共分为3级，2008年为安全级，2009和2011年是良好级，2010和2012年是预警级。义乌市土地生态安全水平总体呈下降趋势，2010和2012年有较高的风险等级。对义乌市土地生态安全状况进行评价，可为义乌市土地资源的可持续利用提供管理经验。

从影响土地生态安全的自然、社会、经济3个方面选取了17项指标,构建了安康市土地生态安全评价体系,并应用投影寻踪模型进行了相应探讨。结果表明：2001^2011年安康市投影值从0.5427上升到3.2170,土地生态安全度不断提高。安康市土地生态安全的威胁主要源于土地经济生态系统,同时土地社会生态系统的限制作用不断减小;其中人均水资源率、人口密度、单位面积粮食产量、单位面积农林牧渔产值、单位面积机械化水平等因子成为安康市土地生态安全的主要限制因素。

为科学诊断三峡库区土地生态安全状况,弥补常规评估方法缺陷,本研究综合运用＂惩罚型变权＂理论、topsis分析、层次分析等方法,构建变权topsis复合评估模型,并从土地自然生态安全、经济生态安全和社会生态安全3个维度选取16项指标,构建三峡库区土地生态安全评估指标体系,对巫山县土地生态安全进行动态评估.实证结果显示,2003至2011年巫山县土地生态安全指数呈频繁波动、阶段上升趋势,土地生态安全变化大致经历中等水平（2003年-2005年）、低等水平（2006年-2008年）和高等水平（2009年-2011年）3个阶段,森林覆盖率低等问题得到缓解,但水土流失、地质灾害等依然严重,人口超载等开始显现.研究结果表明,变权topsis复合模型能客观反映巫山县土地生态安全动态变化状况,满足三峡库区土地生态安全评估系统性、动态性需求.

[目的]对重庆市土地生态安全定量化评价做出初步探索，为重庆土地生态安全研究和生态环境建设提供方法借鉴和理论参考。[方法]构建基于驱动力-压力-状态-影响-响应（dpsir）概念框架的土地生态安全评价指标体系，借助灰色关联模型进行赋权，构建土地生态安全指数对重庆市1997-2012年土地生态安全指数进行评价。[结果]1997-1998年重庆土地生态安全处于敏感状态，1999-2002年处于较安全状态，2003-2009年处于敏感状态，2010，2011年为不安全状态，2012年为敏感状态。重庆市土地生态安全整体呈现缓慢的下降趋势，形势不容更乐观；重庆市土地生态安全的驱动力生态安全指数和压力生态安全指数呈现出轻微波动的整体下降趋势；状态指数和响应指数呈现整体增长趋势；影响安全指数呈现波动变化状态。[结论]通过产业结构的调整、环境保护力度及资金投入的加大以及技术的提高，农业生产技术改进，提高森林覆盖率，加强对土地生态安全的响应力度，是重庆市土地生态安全的根本保障。该评价模型和指标体系适用性较强，评价结果较为客观，是土地生态安全评价的可用方法。

[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0.4463下降到2009年的0.4191；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0.5051,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。

以重庆市为研究对象,构建了由压力、状态和响应3个要素组成的土地生态安全评价指标体系,采用熵权法和物元模型对重庆市2005-2013年的土地生态安全作出分析和评价。结果表明,2005-2013年重庆市土地生态安全综合关联度都为负值,均在（-1,0）区间,表明重庆市土地生态安全状况均未达到所在的等级,但都具备转化为所在评价等级的条件,2005-2007、2009-2013年的土地生态安全能够向安全转化,2008年的土地生态安全能够向基本安全转化,重庆市土地生态安全的大致发展趋势是向较安全级别转化,与重庆市社会经济快速发展、生态环境保护良好有密切关系。

土地生态安全的影响层面广,受到国家高度重视,科学的生态安全评价方法对于评价结果的准确性和正确性尤为重要。应用熵权模糊物元分析法对皖江地区土地生态安全进行评价。结果发现:近年来皖江各市的土地生态安全等级逐渐上升,至2015年基本都处于向\"理想安全\"级别转化的状态,但还只是一种正在转化的状态,具有不稳定性,生态安全问题绝不能因此而忽视。对皖江地区土地生态安全影响的限制性因子主要为单位面积耕地化肥负荷、单位面积耕地农药负荷、土地自然受灾受害面积以及工业废气处理率,而具体到各个市以及各个年份表现却有一定的差别。但总体看,各市影响因子数量在减少。因此,通过熵权模糊物元模型可以客观反映制约土地生态安全健康发展的障碍因子,能对生态安全进行相对准确的动态评价,但评价指标的选择对区域生态安全评价结果具有一定的影响。

以2009年为例,修正了wackernagel提出的耕地产量因子,并利用生态足迹的原理和模型对西安市1997—2009年的土地生态承载力进行分析。结果表明:西安市的人均生态足迹处于一个逐年增加的阶段之中,由1997年的0.7634hm2增加至1.2731hm2,并且近年来增加速度明显加快;而人均生态承载力则由0.5251hm2减少至0.3731hm2,可见生态足迹和生态承载力呈反方向发展的趋势。1997—2009年间,西安市的人均生态足迹大大超过人均生态承载力,出现生态赤字,人均生态赤字由0.2383hm2增加至0.9000hm2;表明西安市人口对自然的需求已经远远超过了西安市自然生态系统的承受范围,影响该区的可持续发展。

通过构建土地生态质量评价指标体系,对陕西省榆林市土地生态质量的优劣程度进行测度并找到主要障碍因子。基于云理论构建了榆林市土地生态质量评价模型,并且建立了土地生态质量障碍度模型。结果表明:(1)从总体看,2003年榆林市土地生态质量等级分布呈西部、北部高,中部、南部低；2014年各县(市、区)土地生态质量等别变化不尽相同,但整体较2003年有所上升。(2)从指标层看,土地生态质量主要障碍因子有水土流失治理率、废水处理率、节能环保支出占gdp比重、耕地自然质量平均等别等；从准则层看,障碍因子主要集中于土地生态质量状态及响应,土地生态质量响应障碍度变化较大。研究结果对榆林市可持续发展有一定的借鉴意义。

土地生态安全是一个地区生存和发展的核心.以新疆第二大城市库尔勒市为研究靶区,运用三角模型,建立评价指标体系,通过熵权法计算各指标的权重,分别计算得到ei、nsi、nrei三组综合指数,在此基础上计算出各指标的影响度.从时间序列上对“十二五”规划期间内库尔勒市土地生态安全状况进行评价,并对其主要影响因子进行分析.结果表明:(1)库尔勒市土地生态安全综合指数呈现极不安全-较不安全的趋势.(2)影响库尔勒市土地生态安全的限制性因子主要是人口城市化水平、一般工业固体废物产生量以及排水管道密度.综上所述,库尔勒市土地生态安全现状极不安全,此研究将为改善生态状况提供科学依据.

为进一步了解四川省土地生态安全现状,基于p-s-r模型建立评价指标体系,选取熵权法和物元法对四川省18个地级市土地生态安全做出评价,结果表明:成都土地生态安全级别为\"临界安全\

土地生态安全是资源环境生态系统健康的基础。鉴于土地生态系统安全各项评价指标的不相容性,借助经典ees-psr模型在土地生态安全评价指标体系方面的优势,采用物元模型分析方法,构建了土地生态安全评价物元模型。以黑龙江省哈尔滨市的土地生态安全评价为例,利用物元评价模型,在gis技术支持下,实现了研究区土地生态安全评价与评价结果的可视化表达与分析。研究结果表明:2011—2015年哈尔滨市土地生态安全水平从“不安全”向“安全”水平不断转化,2013年后变化最为突出。造林面积、第一产业占gdp比例、万元gdp能耗标准煤、工业废水处理率、人均占有公共绿地面积连续多年处于“不安全”水平,是哈尔滨市土地生态安全水平的制约因素。2015年哈尔滨市中部、西南部地区土地生态安全水平较差,北部、东南部地区水平较高。研究表明物元模型分析对于地区土地生态安全评价工作具有一定的理论价值。

为进一步明确甘肃省土地生态安全状况,借助于n-e-s模式建立甘肃省土地生态安全评价模型,并通过熵权物元模型对甘肃省2011~2015年的土地生态安全关联度进行计算。结果表明,2011~2015年甘肃省土地生态安全状况整体好转。2011年到2014年均处于临界安全状态,但2012年甘肃省岷县受\"5.10\"特大冰雹山洪泥石流灾害影响,土地生态安全水平较2011年有所下降;2014年受伏旱、霜冻影响,土地生态安全水平较2013年有小幅度下降;2015年处于安全状态。综合分析发现,熵权物元模型能够很好的反映甘肃省的土地生态安全状况,对今后的土地利用提供了一定的引导作用。

运用＂压力-状态-响应＂概念模型分析福建省三明市生态安全程度以及空间分布规律.通过构建生态安全评价指标体系,选择出20个指标,采用熵值法和层次分析法计算权重.研究主导城市生态安全的关键生态环境要素,评价2004年至2013年城市生态安全现状及趋势.结果表明,三明市的城市生态安全基本处于稳定、上升趋势,安全等级较高.

随着20世纪60年代大庆油田的全面开发和石油化工等企业的蓬勃发展,为满足新兴石油化工城市生活物资的急需,而进行的大规模农业垦殖,给大庆市的生态环境带来了一系列严重后果。如土地污染、土地沙化、土地盐碱化、草原退化,耕作土壤肥力下降等,这些问题都严重威胁着大庆市的土地生态安全。因此,开展土地利用与生态环境协调发展研究,对大庆市生态建设具有重要现实意义,也为大庆市土地利用提供科学依据,进而促进土地利用与生态环境的可持续发展。

通过对西安市长安区民用住宅装修过程中室内空气中的甲醛、氨、tvoc和苯进行连续采样和测量,分析其浓度的动态变化趋势。测定结果表明,装修过程中室内空气中的四种污染物均存在不同程度的超标现象,苯超标最为严重,最大超标倍数为12倍,甲醛最大超标1.43倍、氨最大超标0.985倍、tvoc最大超标6.65倍;tvoc和苯呈r=0.963,p=0.01的高度相关性。装修过程中,室内空气质量多为重污染。

在建立城市生态环境评价模型,模拟预测城市化过程中引起的土地效益、社会经济发展与生态环境动态变化过程基础上。运用遥感影像解译技术,对城市扩张引起的城市土地利用和土地效益动态变化进行定量分析。采用gis工具分析城市环境空间分布方式;根据社会福利最大化和绿色gdp(即,ggdp)等理论模拟城市生态环境在不同社会经济情景之下的城市化响应。模型是以西安1996到2006年城市扩张作为案例研究分析,结果表明:在现有的条件下,理论上西安城市扩张最优是在2021;在社会经济不断发展的条件下,城市扩张引起的边际生态环境成本小于平均土地效益时才会增加土地效益;技术进步与创新可降低生态环境成本,使城市化水平提高。