资源型城市分类及生态调控机理与过程

发布时间：2020-08-28 20:22

　　本文首先基于可持续发展理论制定了我国资源型城市分类体系,选取112个资源型城市作为研究样本,研究运用极差法对各个指标数据进行了初步的规范化处理,消除各指标数据之间的量纲不统一引起的不可比性;运用可持续发展理论,以可持续性和协调性为切入点,在经济、社会、环境三个维度上,建立资源型城市可持续发展评价指标体系,并运用多情景分析的方法,消除指标权重误差导致的评价结果偏差;结合可持续性及协调性的评价结果,将资源型城市进行分类:新生型、成熟型、衰退型、再生型,并结合资源型城市生命周期理论,研究资源型城市演替的主要驱动力,针对处于不同时期的资源型城市,提出不同的生态调控策略,并对我国资源型城市的可持续发展提出指导和建议。其次,在资源型城市分类结果的基础之上,本文以唐山市为例,进行了土地利用变化和景观格局变化的研究。本文以三期唐山市LANDSAT-7 TM遥感影像(1990,2000和2010)及最新1:10000彩色地形图为原始数据,对唐山市1990、2000、2010年的LANDSAT-7 TM遥感影像处理与解译,结合唐山市土地利用特点,采用二级分类方法进行分类,基于唐山市土地一级类型解译标志对唐山市预处理后的三期TM影像执行监督分类,然后重新进行彩色定义,得到土地利用/覆被分类专题图,对土地利用现状信息和景观格局信息进行提取,并以此为基础利用土地利用/覆被转移矩阵等数学模型,同时对唐山市进行了野外生态调查,结合实际分析了唐山市1990-2010年间的土地利用/覆被变化和景观格局演变过程的规律、特点。在获取土地利用和景观格局数据之后,本文基于生态足迹理论和生态承载力理论,建立了生态压力、生态占有率、生态-经济协调性和生态可持续性4个指数,构建了生态承载力评价模型。并利用唐山市资源、生态环境和社会经济复合的多源基础数据库,分析计算1990-2010年期间唐山市生态足迹、生态承载力及生态可持续的动态变化。该模型不仅诠释了生态足迹和生态承载力理论,并且为其加入了社会维度和经济维度,使其更加符合“问题导向性”原则;同时,该模型将生态足迹与能源足迹、碳足迹相结合,以更全面的角度来分析城市系统的构成,精确定位资源型城市存在的问题,以期为资源型城市的生态调控策略研究提供理论基础和技术支持。在此基础之上,本文开展了基于城乡梯度的生态系统服务评价。在空间尺度上,本文基于城市行政区划、城市不透水层、城市通勤辐射理论,将唐山市划分为城市核心区、郊区、农区三个子系统;时间尺度上,我们结合所得土地利用变化数据,得到城市核心区、郊区、农区三个子系统在1990-2010年期间相对应的土地利用变化数据;运用生态系统服务理论和人类福祉理论,建立起以“供给服务-调控服务-文化服务”为主体的生态系统服务指标体系,同时选取了8个与城市生态系统服务紧密相关的指标,利用多情景分析的方法,在时空尺度上对唐山市生态系统服务变化进行分析,根据分析结果进行讨论并提出针对性的建议。在探明唐山市生态系统服务及生态承载力变化的机制基础之上,我们采用invest模型对生态系统服务进行价值估算,采用30m×30m分辨率数据核算了研究区内11种生态系统服务,包括3种支持服务(生境质量、净初级生产力、植被覆盖度),3种供给服务(产水能力、作物生产、肉类生产)、4种调节服务(氮元素净化、磷元素净化、碳储量、土壤保持),一级1种文化服务(城市绿地空间可达度)。此外,本文利用1990年、2000年和2010年三期土地利用数据,对研究区2020年土地利用的空间变化格局进行模拟,并对三次土地利用模拟结果计算其kappa指数,通过利用不同年份数据区模拟同一年份的土地利用空间格局来验证模拟结果的可靠性;终点针对唐山市可能的情景发展模式,构建四种不同情景,对唐山市2020年土地利用空间分布格局变化进行模拟,以期为唐山市生态调控工作提供参考依据和决策支持。文章研究结果表明:1.我国资源型城市可划分为新生型、成熟型、衰退型、再生型资源型城市四中类型,其演替的主要驱动力为资源开采强度及资源利用率。其中新生型、成熟型、衰退型、再生型资源型城市的可持续性呈现递增趋势,而按照协调性从大到小的顺序,则依次为再生型、新生型、成熟型、衰退型资源型城市。针对资源型城市在各个阶段所呈现的问题,提出具体解决方案,以促进资源型城市平稳的向再生型过度,实现资源型城市的可持续发展。2.唐山市生态系统服务呈现明显的城乡梯度,表现为农区郊区城市核心区,然而具体的特定的生态系统服务时,这种梯度可能呈现逆向梯度,例如文化服务。城市不透水层所带来生态系统服务丧失,是城市核心区生态系统服务下降的最主要原因,城市化进程中不合理的土地规划,是造成时空尺度上生态系统服务下降的最主要驱动力。3.唐山市在1990-2010年期间能源足迹增量及增长速率均为最大,唐山市矿区和海岸带不合理的开发和利用,是造成生态承载力下降的最主要原因。与此同时,唐山市在环渤海一体化中扮演的角色,决定了其能源输出城市的功能定位,因此相对应的能源补偿、生态补偿政策应及时制定并实施,局部城市的生态失调会导致区域可持续性的下降,并带来更为严重的生态环境问题。4.基于1990-2000年和2000-2010年模拟区间的参数调整和模型检验,证实clue-s模型适用于唐山市土地利用变化模拟;基于invest模型的生态系统服务估值也很好的模拟了唐山市城市化带来的生态系统服务价值波动。在此基础之上,本文构建的2011-2020年土地利用变化的4种不同目标情景,基本实现了情景设定的预想。其中情景三、四中实现了大片耕地的退耕还林、还草,其模拟结果,可以识别出适宜退耕还林还草的区域,对唐山市生态调控具有指导作用。而根据不同情境模拟后的土地利用特征对唐山市的生态系统服务价值进行重新估值,并确定最优化生态调控策略,对我国资源型城市的可持续发展具有深远意义。
【学位单位】：中国矿业大学(北京)
【学位级别】：博士
【学位年份】：2015
【中图分类】：F301.2;X321
【部分图文】：

资源型城市,人均GDP,与非,城市发展

图 1-1 我国资源型城市分布Fig. 1-1 The distribution of resource-based cities in China去的 10 年里，资源型城市的经济体取得了显著增长[31]。但是城市之间有很大的经济-环境之间的不协调度也在愈发增大[46, 4通过分析人均 GDP、产业结构、政府收入和环境条件的差异源型城市发展进程。由于数据可用性的限制，只有 112 个地被列为研究对象，且研究时间为 1995 年-2009 年。型城市发展特点 GDP 低 1-2 中我们可以看到，1995 年至 2009 年期间，资源型城市人增加了 3.84 倍，而其他城市增加了 4.13 倍。而且，如果除去源型城市国内生产总值与其他城市相比会更低。前者的平均值另外，资源型城市生产总值的平均值曲线波动较为缓和，这展依赖于自然资源开采密切相关[48-50]。

城市分布,城市分布,资源型城市,城市发展

图 1-1 我国资源型城市分布Fig. 1-1 The distribution of resource-based cities in China去的 10 年里，资源型城市的经济体取得了显著增长[31]。但是城市之间有很大的经济-环境之间的不协调度也在愈发增大[46, 通过分析人均 GDP、产业结构、政府收入和环境条件的差异源型城市发展进程。由于数据可用性的限制，只有 112 个地被列为研究对象，且研究时间为 1995 年-2009 年。型城市发展特点 GDP 低 1-2 中我们可以看到，1995 年至 2009 年期间，资源型城市人增加了 3.84 倍，而其他城市增加了 4.13 倍。而且，如果除去源型城市国内生产总值与其他城市相比会更低。前者的平均另外，资源型城市生产总值的平均值曲线波动较为缓和，这展依赖于自然资源开采密切相关[48-50]。

变化趋势,资源型城市,第二产业,非资源

第一章引言ther cities，非资源型城市; 47RB—47 resource-based cities，47 个资源型城us metallurgy cities，金属矿资源型城市; C—coal cities，煤炭资源型城市;urce cities，其他资源型城市; F—forest cities，森工资源型城市; O—oil c; NFM—non-ferrous metallurgy cities，非金属矿资源型城市.衡的产业结构图 1-3 显示，资源型城市第二产业在 GDP 中的比重与其他城市。特别是石油资源型城市，其第二产业平均比例约为 83％。由年到 2009 年期间，资源型城市第三产业的发展显著落后。这种而异常的就业结构：居民多从事资源或相关产业。这种就业结殆尽或资源价格下跌时，必将导致失业率增高等严重的社会问

【参考文献】