基于“3S”及SD的攀枝花市生态安全评价研究

发布时间：2017-10-25 04:26

  本文关键词：基于“3S”及SD的攀枝花市生态安全评价研究

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【摘要】：生态安全是可持续发展的核心与基石,生态安全研究已成为生态学、环境科学、地球科学、地理学等研究的重要前沿领域。攀枝花市是我国重要的矿业城市,是四川省可持续发展的重要战略部分,具有特殊的生态环境特征。攀枝花市的经济快速发展与其生态脆弱性共同决定了其生态安全问题的严峻性,同时攀枝花市的新一轮发展为其生态建设提出了新的机遇与挑战。在上述背景下,进行攀枝花市生态安全的评价研究,对于促进攀枝花市经济、社会和生态环境可持续发展,改善攀枝花市生态环境具有重要的理论和现实意义。本研究在综合分析前人研究成果上,结合3S技术和系统动力学(System Dynamics,SD)模型,以TM遥感影像和统计数据分析为基础,回顾了国内外对生态安全及评价的方法和模型体系,在考虑了攀枝花市的环境和政策背景下,总结出攀枝花市存在的主要生态环境问题;利用3S技术,建立各土地利用类型解译标志提取出攀枝花市的土地利用数据;依据ANP-PSR-SENCE框架体系,构建适合攀枝花市特点的生态安全评价指标体系,从社会、经济、自然三方面选取出具体的评价指标;运用系统动力学模型对攀枝花市生态系统进行建模,并运用该模型对攀枝花市生态安全的发展趋势进行模拟仿真,同时利用系统动力学模型探讨影响攀枝花市生态安全各因素的内在作用机制和相互关系,反映攀枝花市生态安全的动力学过程;基于攀枝花市特点的生态安全评价指标体系和SD建模,利用层次分析法确定指标权重,进行攀枝花市生态安全等级划分,在此基础上进行攀枝花市生态安全的综合评价。论文取得的主要研究成果如下:(1)基于攀枝花市的自然和社会作用力动力机制,系统分析了攀枝花市生态安全格局的时空变化。攀枝花市特殊的地理特征决定了其生态安全问题的复杂性和特殊性,攀枝花市社会经济的发展带来了机遇的同时也为其生态环境建设带来了新的压力和挑战。主要体现在森林植被破坏,水土流失,自然灾害增多,生态风险源的多样性和多尺度性,生态系统的脆弱性,生态修复困难,未来矿产资源开发利用过程中带来的环境变化将对攀枝花市生态安全产生深刻影响等问题。利用3S技术,建立了攀枝花市各土地利用类型解译标志,综合运用非监督分类和目视解译的方法提取出攀枝花市的耕地、水域、草地、林地等土地利用数据。(2)本研究建立了攀枝花市的ANP-PSR-SENCE生态安全评价的指标体系总体框架,通过运用网络分析法、“压力-状态-响应”模型和复合生态系统理论进行体系构建,从生态风险、生态健康、生态响应三个方面选取出12个来自社会、经济、自然的具体指标。利用系统动力学的方法建立攀枝花市生态系统SD模型,由人口、经济、资源、环境和生态五个子系统模型构成,可以有效地指导指标体系框架下的指标选择,为攀枝花市生态安全综合评价提供依据。利用SD模型对2006-2020年攀枝花市生态安全进行仿真模拟,发现未来五年(2016-2020)年,即“十三五”经济的中高速增长将是未来攀枝花市生态安全的主要压力;环境污染物的产生和排放快速增加将很大程度影响攀枝花市生态环境的质量,其中攀枝花市第二产业矿业开采过程中产生的污染贡献率比重最大。(3)在攀枝花市生态安全的综合评价中,从2006-2015年,攀枝花市生态安全等级总体处于第3级,即生态安全程度一般的水平,生态安全的综合得分在这10年中呈逐年升高,未来仍有继续上升的趋势。生态风险和生态保障指数也越来越大,两者是制约攀枝花市生态安全综合水平的主要因素。其中压力、状态和响应指数得分也均呈上升态势,说明攀枝花市的生态风险指数、生态健康指数与生态保障指数三者这十年都是随着攀枝花市社会经济的发展和生态安全综合指数的上升而不断发展,生态安全综合指数的不断上升,表明攀枝花市的生态环境在逐步改善。未来,攀枝花市要在保障社会经济发展的同时,处理好与资源、环境以及生态之间的关系,确保经济发展、资源开发利用和生态环境保护协调相一致。从而使攀枝花市生态风险指数得到有效控制,提高攀枝花市生态健康和生态保障指数,从而实现攀枝花市社会、经济和生态环境全方位健康可持续发展。
【关键词】：3S SD 生态安全 攀枝花市 评价
【学位授予单位】：成都理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：X826
【目录】：

• 摘要4-6
• Abstract6-10
• 第1章 引言10-20
• 1.1 研究背景和意义10-11
• 1.2 国内外研究现状11-17
• 1.2.1 生态安全评价模型的研究现状12-13
• 1.2.2 生态安全评价方法的研究现状13-17
• 1.3 研究内容17-18
• 1.4 研究技术路线18-20
• 第2章 研究区概况20-25
• 2.1 自然地理概况20-21
• 2.2 社会经济概况21-22
• 2.3 矿产资源概况22-23
• 2.4 研究区存在的生态环境问题23-25
• 2.4.1 矿产资源开发利用过程中造成的环境问题23
• 2.4.2 森林植被破坏问题23-24
• 2.4.3 水土流失问题24
• 2.4.4 自然灾害问题24
• 2.4.5 生态修复问题24-25
• 第3章 数据的收集与处理25-32
• 3.1 数据源25
• 3.2 数据处理25-32
• 3.2.1 非空间数据处理25
• 3.2.2 遥感影像数据处理25-27
• 3.2.3 遥感信息的提取27-32
• 第4章 攀枝花市生态安全评价指标体系32-36
• 4.1 评价指标体系构建的思路和过程32
• 4.2 指标体系的框架建立32-33
• 4.3 评价指标体系指标选择33-36
• 4.3.1 压力指标（B1）33-34
• 4.3.2 状态指标（B2）34-35
• 4.3.3 响应指标（B3）35-36
• 第5章 攀枝花市生态系统的SD建模和生态安全评价36-65
• 5.1 系统动力学36-38
• 5.1.1 系统动力学概述36-37
• 5.1.2 系统动力学建模的一般步骤37
• 5.1.3 系统动力学建模的工具—STELLA软件37-38
• 5.2 攀枝花市生态系统的SD模型构建38-48
• 5.2.1 SD模型结构及其相互关系39-40
• 5.2.2 SD模型主要反馈关系环40-42
• 5.2.3 SD模型流图的建立42-45
• 5.2.4 SD模型分析及主要方程式45-48
• 5.3 攀枝花市生态系统的SD模型检验48-49
• 5.4 SD模型的仿真与分析49-59
• 5.4.1 经济子系统模型结果与分析49-50
• 5.4.2 人口子系统模型结果与分析50-51
• 5.4.3 资源子系统模型结果和分析51-54
• 5.4.4 环境和生态子系统模型结果与分析54-57
• 5.4.5 模拟方案和分析57-59
• 5.5 攀枝花市生态安全的综合评价59-65
• 5.5.1 权重确立59-60
• 5.5.2 指标的标准化处理60-61
• 5.5.3 评价计算和分级61
• 5.5.4 综合评价61-65
• 结论与讨论65-68
• 主要的结论65-67
• 存在的问题67-68
• 致谢68-69
• 参考文献69-77
• 攻读学位期间取得学术成果77

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本文编号：1092084