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土地利用变化对生态安全影响的研究(以济宁市为例)在RS/GIS技术的支持下,选择南四湖流域典型市域——济宁市为研究区,基于多源数据,揭示了研究区1987~2008年的土地利用时空变化特点,进一步构建“隐患-状态-免疫”的生态安全评价指标体系,采用组合赋权法确定指标权重,应用改进TOPSIS模型实现了100 m×100 m栅格水平上的生态安全综合评价。
结果表明：研究区土地利用变化较为剧烈且具有独特的区域特色,其总体特征为耕地、林地、草地和未利用地的面积持续下降,建设用地急剧扩张,水域面积则先降后升;20 a来,研究区生态安全状况经历了先恶化后改善的变化趋势,南水北调工程的实施、环境治理和生态建设加大是2000年后研究区生态安全好转的主要驱动力;研究区生态安全状态空间差异明显,东部山地丘陵区和南四湖区最好,中部和西北部地区最差,其余区域基本处在预警状态。
研究结果可为研究区生态建设和土地生态安全格局的制定提供依据。
1. 引言生态安全是21世纪人类社会可持续发展面临的一个新主题。
在全球气候变化的大背景下,全球性生态问题凸显,区域乃至全球生态系统遭到严重破坏;区域尺度的生态安全日益受到国际社会的关注,目前已成为国家、地区安全的重要组成部分。
区域生态安全主要受自然因素和人类活动因素的共同影响,人类活动导致的土地覆被变化必然对地球系统的气候、水文、生物地球化学循环及生物多样性等产生重大影响,对区域生态安全起着决定性作用。
随着IGBPⅡ与IHDP的GLP(Global Land Project)工作的展开,强调与GCTE（Global Change and Terrestrial Eco-systems Project）研究计划的综合,土地利用的生态环境效应已经引起了国内外学者的极大关注。
因此,整合土地利用与生态安全两大热点,研究区域生态安全的时空变化,探讨土地利用变化对生态安全的影响机制,逐渐成为全球变化的区域响应研究的热点问题之一。
济宁生态振兴调研报告范文济宁生态振兴调研报告一、调研背景及目的近年来，随着经济的快速发展，济宁市的生态环境面临了诸多挑战，包括土地资源开发过度、水资源缺乏、空气污染等问题。
为了进一步推动济宁市的生态环境保护和振兴，本次调研的目的是全面了解济宁市生态环境现状，探讨生态振兴的有效途径，提出可行的建议和措施。
二、调研方法及范围本次调研采用了问卷调查和实地考察相结合的方式，涵盖了济宁市的城市和农村地区。
我们团队共采访了1000名市民和农民代表，以及相关政府部门和专家学者。
三、济宁市生态环境现状分析1.土地资源开发过度：济宁市的工业化进程导致大量农田被占用，造成了农田面积减少、土地质量下降的问题。
2.水资源缺乏：济宁市地处山区，水资源相对匮乏，供水压力越来越大，农田灌溉困难。
3.空气污染：工业污染和机动车尾气排放是造成济宁市空气污染的主要原因之一，特别是冬季取暖时，燃煤污染严重。
四、生态振兴的有效途径1.加强土地保护和管理：完善土地利用规划，严格控制非农用地占用农田，加大土地保护监管力度，提高土地利用效益。
2.合理利用水资源：加强水资源调配和管理，推进节水农业，发展循环水经济，提高用水效率。
3.减少污染排放：加大对工厂和企业的环境监管力度，推动高污染、高能耗企业的淘汰更新，提倡新能源汽车的使用。
五、建议与措施1.加强宣传教育：通过开展生态环保知识普及活动，提高市民环保意识，推动绿色生活方式的形成。
2.加强政府监管：加大对环境问题的处罚力度，提高违法成本，加强环保部门的执法力度，确保各项环保政策的落地执行。
3.推动产业升级：引导工厂和企业向绿色产业转型，发展生态旅游业、农业生态修复等新兴产业，提升济宁市的整体产业水平。
4.加强跨区域合作：与周边城市和县区加强合作，共同推进生态环境整治，实现资源共享，提高整体生态环境水平。
六、结论济宁市的生态环境保护和振兴是一项长期的任务，需要政府、企业和市民的共同努力。
通过加强宣传教育、加大政府监管、推动产业升级和加强跨区域合作等措施，可以有效提升济宁市的生态环境品质，实现经济与环境可持续发展的目标。
土地利用变化对生态环境的影响研究与评价土地利用变化是指人类在不同时期对土地的利用方式和方式的改变。
这些变化会对生态环境产生深远的影响。
本文将探讨土地利用变化对生态环境的影响，并进行相应的研究与评价。
首先，土地利用变化对生态环境的影响主要体现在资源的消耗与生态系统的扰动方面。
随着工业化和城市化的快速发展，大量土地被用于建设工厂、住宅区和基础设施等。
这种大规模的土地开发导致了水土流失、生态系统断裂和自然栖息地破坏等问题，严重威胁着生物多样性和生态平衡。
其次，土地利用变化还对水资源和大气环境产生了重要影响。
大规模的农业用地转变为工业和城市用地导致了农田水资源的短缺和水污染的加剧。
同时，大面积的森林砍伐和植被覆盖减少，导致土壤侵蚀和干旱等问题的加剧，进一步影响了生态环境的稳定性。
土地利用变化还会释放更多的二氧化碳和其他温室气体，加剧了全球气候变化的问题。
在研究和评价土地利用变化对生态环境影响的过程中，需要采用多种方法和指标来全面反映情况。
一种常用的研究方法是遥感技术，通过对不同时间点的遥感影像进行比较和分析，可以获取土地利用变化的具体情况和空间分布。
此外，还可以采用生态系统服务评估方法，综合考虑土地利用变化对水源保护、气候调节和生物多样性等方面的影响，以量化评估土地利用变化带来的生态效益和生态风险。
评价土地利用变化对生态环境的影响时，需要综合考虑生态效应、经济效益和社会影响。
生态效应是评价土地利用变化对生物多样性、生态系统服务和景观质量等方面的影响。
经济效益则更注重土地利用变化对农业产出、工业发展和城市化进程的影响。
同时，社会影响包括土地利用变化对居民生活质量、社会稳定和就业机会的影响。
只有全面考虑这些方面，才能准确评估土地利用变化对生态环境的影响。
在评价土地利用变化对生态环境的影响时，还需注意不同地区和不同时期的差异性。
由于土地利用变化受到地理、气候、人口等多个因素的影响，不同地区的影响程度可能存在较大差异。
土地利用变化对生态环境影响的分析与模拟土地利用变化是指土地利用类型、土地利用强度及其时空变化的过程。
其产生的影响不仅涉及到生态环境，也涉及到社会经济、资源利用和环境治理等方面。
因此，对于土地利用变化的影响进行深入分析和模拟具有重要意义。
一、土地利用变化对生态环境的影响土地利用变化对生态环境的影响主要表现在以下几个方面：1.影响生态系统服务功能土地利用变化会破坏生态系统的完整性和稳定性，降低生态系统的服务功能。
大量的土地开垦和城市化过程中对生态系统的影响至关重要，如农业耕地的减少、城市扩张等，使得很多生态系统服务功能无法维持。
2.影响生态环境的稳定性土地利用变化会引起生态环境的不稳定性，破坏植被、水土流失等生态过程，导致生态环境的破坏和丧失，增加自然灾害的风险，这些灾害如洪涝灾害、滑坡、泥石流等会对生态环境造成巨大的破坏。
3.影响生物多样性土地利用变化也会影响生物多样性，人类活动可能会导致生态系统中某些物种的数量减少，甚至灭绝，进而导致整个生态系统的崩溃。
破坏生态系统中的生物多样性，也会影响到人类的生存条件和社会发展的可持续性。
二、土地利用变化的模拟方法模拟土地利用变化可通过地理信息系统（GIS)与遥感技术相结合，采用定量分析的方法进行模拟。
通过GIS技术遥感图像的分类与土地利用变化规律的探究，可以对未来土地利用变化趋势进行预测和分析。
更具体地说，可以通过以下几个步骤进行：1.获取输入数据获取与土地利用变化相关的数据: 地形、土地利用现状、社会经济因素和自然生态环境因素等信息。
2.处理输入数据数据预处理是采集、管理、转换和归档数据的过程。
处理输入数据可以更好地应用模型和算法，以获得更准确的模拟结果。
3.选择适当的模型和算法模型的选择相当重要。
根据不同的场景和研究目的，选择合适的模型和算法，如马尔科夫链模型、人工神经网络模型等。
4.评估模拟结果通过模拟对模型进行评估，判定模拟结果的可靠性和精度。
评估过程涉及到准确性、可靠性和稳定性等多个方面的指标。
土地利用变化对生态环境影响的研究土地利用变化是指在一定历史时期内土地利用方式、土地利用结构、土地利用强度和土地利用时空分布等方面发生的变化。
随着人类经济社会的发展和人口的增长，土地利用变化已经成为一个全球性问题，并对生态环境产生了重大影响。
针对这一问题，全球各地的科研机构和学者开展了大量研究，以深入探究土地利用变化对生态环境的具体影响。
首先，在土地利用变化对生态环境影响的研究中，人类活动对生态系统的破坏是一个重要的方面。
土地利用变化往往涉及农业、城市化、工业化等人类活动的发展。
农业活动常常导致大面积的土地转化为农田，在此过程中，原本的森林、湿地等生态系统被破坏。
农业活动还伴随着大规模灌溉、农药和化肥的使用，导致土壤质量下降、水体污染以及生物多样性的丧失。
城市化和工业化则会引发土地面积的急剧减少，大规模的建筑物和道路的兴建给生态系统造成极大的冲击，生物栖息地的破坏和空气污染等问题愈发严重。
因此，我们必须认识到人类活动对土地利用变化和生态环境的不可逆转的负面影响，以促进可持续发展。
其次，在土地利用变化对生态环境影响的研究中，气候变化对生态系统的影响也是一个关键要素。
随着全球气温的上升，我们必须认识到气候变化与土地利用变化之间的相互作用。
例如，冰川的融化和海平面的上升将直接影响海岸线和沿海地区的土地利用。
气候变化还会导致降水分布的变化，进而影响农业的发展和生态系统的稳定性。
因此，未来的土地利用规划必须考虑到气候变化的不确定性，以减轻其对生态环境的负面影响。
此外，在土地利用变化对生态环境影响的研究中，需关注生物多样性的保护。
随着土地利用变化的加剧，许多物种的栖息地被破坏，导致生物多样性的丧失。
生物多样性不仅是生态系统的基础，也对人类社会具有重大价值。
因此，保护和恢复生物多样性成为保护生态环境的重要任务之一。
通过制定合理的土地规划政策、创造自然保护区以及实施生态恢复项目等措施，可以有效保护和促进生物多样性的恢复。
土地利用变化对生态环境的影响分析随着人类社会的发展和经济的增长，土地利用的变化成为一个全球性的问题。
土地利用变化对生态环境产生了巨大的影响，其中包括生物多样性减少、生态系统服务功能下降、气候变化加剧等。
本文将分析土地利用变化对生态环境的影响，探讨其中的原因，并提出相应的对策。
首先，土地利用变化对生态环境的影响主要体现在生物多样性的减少上。
随着人类不断开发利用土地，原本丰富多样的生物群落逐渐被破坏。
大量的森林、湿地和草地被砍伐、开垦和改造，导致许多动植物物种生境的丧失和减少。
生物多样性的减少不仅损害了生态系统的稳定性和抗干扰能力，还可能导致生态灾难的发生。
其次，土地利用变化还会导致生态系统服务功能的下降。
生态系统为人类提供了许多重要的服务，如水源保护、气候调节、土壤保持和食物供应等。
然而，当土地利用方式发生变化时，例如将森林改为农田或城市用地，就会破坏原本生态系统所提供的服务功能。
例如，森林可以吸收大量的二氧化碳，有助于缓解气候变化，但若大面积砍伐森林用于农田开发和城市建设，将导致二氧化碳的释放增加，进一步加剧气候变化的问题。
此外，土地利用变化对气候变化的影响也不容忽视。
由于人类对土地的过度开发，导致大量的植被被破坏，这就会减少植物对二氧化碳的吸收能力，进而导致二氧化碳的浓度增加，加剧温室效应。
土地利用变化还会改变地表的反照率，例如当农田改为城市用地时，地表反照率下降，吸收的太阳辐射增加，从而进一步导致气温上升。
而这些气候变化的影响将进一步影响到生态系统和人类社会。
造成土地利用变化的原因复杂多样，主要包括人口增长、工业化和城市化进程以及农业生产模式的变迁等。
随着人口的增加，土地被大量用于农田开发和城市建设，以满足粮食需求和空间需求。
随着工业化和城市化的不断推进，许多原本未开发的土地也被迅速占用，进一步加剧了土地利用变化的速度和规模。
此外，农业生产模式的变迁也对土地利用产生了影响。
例如，大规模的农作物种植和畜禽养殖对土地资源的需求巨大，导致农田面积的扩张，并引发土地利用的变化。
土地利用规划对生态环境的影响分析土地，是人类赖以生存和发展的基础。
而土地利用规划作为对土地资源进行合理配置和科学管理的重要手段，其对生态环境产生的影响深远且复杂。
土地利用规划的本质是在满足人类社会经济发展需求的同时，尽可能减少对生态环境的破坏，并促进生态系统的平衡和稳定。
然而，在实际操作中，如果规划不合理，可能会带来一系列生态问题。
首先，城市建设用地的扩张是当前土地利用规划中一个显著的现象。
随着城市化进程的加速，大量的耕地、林地和草地被转化为城市建设用地。
这不仅直接导致了自然生态系统的面积减少，生物多样性降低，还改变了区域的水文循环和气候条件。
例如，城市的硬化地面增多，雨水难以渗透到地下，导致地表径流增加，引发洪涝灾害的风险加大。
而且，城市的热岛效应也会因为建设用地的扩张而愈发明显，城市中心的温度显著高于周边地区，影响了当地的小气候。
其次，农业用地的规划也对生态环境有着重要影响。
大规模的单一作物种植模式，可能会破坏土壤结构，降低土壤肥力。
过度使用化肥和农药，还会造成土壤污染和水体污染，对周边的生态系统造成威胁。
此外，为了扩大耕地面积而进行的开垦活动，如在山坡地、湿地等生态脆弱地区开垦农田，容易引发水土流失、土地荒漠化等问题。
在工业用地规划方面，如果未能合理布局，将工厂集中建设在河流上游或盛行风的上风向，可能导致污染物的扩散，影响周边的空气质量和水质。
同时，工业用地的开发可能会破坏原有的生态廊道，阻碍动植物的迁徙和物种交流，进一步影响生态系统的稳定性。
然而，合理的土地利用规划也能够为生态环境保护带来积极的影响。
比如，通过划定生态保护区，限制开发活动，能够有效地保护珍稀的野生动植物栖息地和重要的生态系统服务功能。
建立城市绿地系统，增加公园、湿地等绿色空间，可以改善城市的生态环境质量，提供居民休闲娱乐的场所，同时也有助于调节气候、净化空气和水。
另外，在土地利用规划中推行生态农业模式，如农林复合经营、轮作休耕等，可以提高土地的可持续利用能力，减少农业面源污染，促进生态系统的良性循环。
土地利用变化对生态系统的影响研究随着经济和社会的发展，土地利用变化成为了一种全球性的现象，它对生态系统产生了深远的影响，因此，如何在促进经济发展的同时保护生态环境成为了一个全球性的难题。
本文将对土地利用变化对生态系统的影响进行研究。
一、土地利用变化的概述土地利用变化是指人类生产、生活和建设等活动所引起的土地利用类型的变化。
随着经济和人口的增长，城市化进程加速，造成了大规模的土地利用变化。
在农村地区，为了发展经济，土地被大量用于建设工业园区、物流中心等基础设施建设，导致农用土地的减少。
在城市地区，土地往往被用于建设住宅、商业用地等，造成了城市拓展的面积不断扩大。
二、土地利用变化对生态系统的影响1.土地覆盖变化土地覆盖是指地表覆盖的类型，包括森林、草地、耕地、水域、城市等。
土地覆盖变化是指覆盖类型的变化。
不同的土地覆盖类型对生态系统的维持和功能有着不同的贡献。
例如，森林能够固定大量的二氧化碳，保持水质等。
因此，如果过度砍伐森林，将会对全球的碳循环和水循环产生严重的影响。
2. 生物多样性的减少当土地被用于建设或者开垦，会导致野生动物和植物的栖息地减少，同时，它们的生存条件也会降低。
这将导致生物多样性的减少。
据统计，全球有40%以上的物种数量正在减少，并且威胁着生物的生态平衡。
人类应该采取措施保持物种的多样性，例如建立野生动植物保护区或者在土地规划中重视保护野生物种的生存栖息地。
3. 土壤侵蚀和水土流失如果土地被过度利用，土壤质量将逐渐下降，并逐步引发土壤侵蚀和水土流失。
这将导致土地表面裸露，导致灾害的发生。
因此，进行土地利用规划时，应该考虑土壤保育的问题，制定科学的土地利用规划。
4. 气温的升高人类对土地的利用不断增加，导致无法有效的吸收二氧化碳，而二氧化碳是全球变暖的主要因素之一。
该问题应该引起全球的关注和参与，采取切实有效的措施，减少人类活动对土地的影响，保护土地的生态。
三、结论在土地利用变化对生态系统的影响研究中，我们需要明确生态系统的重要性，并采取适当的行动保护生态系统。
土地利用变化对生态环境的影响及治理策略研究随着城市化进程的加速和经济社会的快速发展，土地利用变化已经成为了全球生态环境面临的一个重要问题。
土地利用的变化会直接影响着人类的环境健康和未来的可持续发展。
因此，研究土地利用变化对生态环境的影响，以及制定有效的治理策略，已成为全球环保领域面临的一个重要任务。
一、土地利用变化对生态环境的影响①城市化对生态环境的影响城市化是全球的趋势，但城市化对生态环境的影响也已经出现了许多问题。
城市化会引起大面积的土地利用变化以及环境污染，随着城市化的加速，城市的面积不断扩大，这使得大量的农业地区土地被直接转变为城市建设用地。
这样一来，大量的自然栖息地被摧毁，生物多样性急剧降低。
而且，由于城市人口密度的增加、交通堵塞和工厂的废气排放等原因，城市中的空气质量、水质和噪声等环境因素都会变得越来越差。
②乡村土地利用变化对生态环境的影响为了满足人们的生产和生活需求，农村地区的土地利用也在不断的变化。
但是，农村地区的土地利用变化给生态环境带来的影响大多是负面的。
比如，在山区，不规范的采掘和种植行为会导致严重的水土流失和水源枯竭。
在平原地区，由于农业生产方式的改变，化肥和农药的使用量增加，不仅导致土地退化，而且对水资源的污染也越来越严重。
二、土地利用变化的治理策略①完善土地利用规划土地利用规划是全面推进生态文明建设的基础和重要手段。
完善土地利用规划，可以合理规划和管理土地利用，避免过度开发和污染，在一定程度上减少土地利用变化对生态环境的影响。
②推动“绿色产业”发展“绿色产业”是与生态环境保护相适应的产业，它强调低能耗、低污染和低排放，同时也具备较高的环境效益和社会效益。
大力发展“绿色产业”，可以有效地促进生态环境保护和可持续发展。
③提高生态保护意识提高人们的生态保护意识，是生态文明建设的基本前提。
只有认识到土地利用变化对生态环境的影响，才能采取有效的治理措施。
因此，应该加强生态教育，推行环保法制教育，引导人们积极参与生态环境保护。
土地利用变化对生态环境影响研究过去几十年来，随着人口数量和经济发展的增长，土地利用变化对生态环境的影响越来越明显。
尤其是在农业和城市化方面，土地利用的变化给生态环境带来了许多负面影响。
本文将探讨土地利用变化对生态环境的影响，并提出相应的应对措施。
第一部分：土地利用变化对生态环境的影响1、农业随着农业生产方式的转型，农业土地的利用也发生了明显的变化。
然而，这种转型往往会导致生态环境的破坏。
例如，转基因农作物的种植会对生态环境产生负面影响，因为这些农作物往往需要更多的化学农药。
此外，大规模单一作物种植也可能导致土地退化和生物多样性减少。
2、城市化城市化引起的土地利用变化同样会对生态环境造成严重的影响。
城市化导致大量土地从农业用途转变为城市用地，这可能导致生物多样性丧失和土地的水化处理能力降低。
此外，城市化还会增加垃圾和废水的排放，导致环境污染。
第二部分：应对措施对于上述问题，我们需要采取一些措施来减轻土地利用变化带来的负面影响。
1、农业为了减少农业土地利用变化对生态环境的影响，我们可以采取以下措施：（1）加强对农药的管理当地政府和农民应该共同努力，推动农药的合理使用。
农民应该根据作物需求和自然生态特征，采用最少剂量的农药。
地方政府则应加强对农药的管理，确保它们的使用得到正常监管。
（2）鼓励生态农业生态农业是种植方法，其目的是减少对土壤、水源和空气的污染。
生态农业方法包括有机农业和绿色农业等。
为了鼓励生态农业，国家和地方政府应该出台相关的政策，激励农民采用生态农业方法。
2、城市化为了减轻城市土地利用变化对生态环境的影响，我们可以采取以下措施：（1）控制城市扩张规模政府应该严格控制城市扩张的规模，防止过度建设对生态环境产生过度负面影响。
（2）开展城市绿化工作政府应该加强城市绿化工作，引进和培育各种生态植物，以便对治疗城市的污染和产生更为清新的空气。
（3）增加废水处理与卫生设施政府应该制定相应的政策，以解决垃圾和废水排放的问题。
土地利用变化对生态安全影响的研究(以济宁市为例)在RS/GIS技术的支持下,选择南四湖流域典型市域——济宁市为研究区,基于多源数据,揭示了研究区1987~2008年的土地利用时空变化特点,进一步构建“隐患-状态-免疫”的生态安全评价指标体系,采用组合赋权法确定指标权重,应用改进TOPSIS模型实现了100 m×100 m栅格水平上的生态安全综合评价。
结果表明：研究区土地利用变化较为剧烈且具有独特的区域特色,其总体特征为耕地、林地、草地和未利用地的面积持续下降,建设用地急剧扩张,水域面积则先降后升;20 a来,研究区生态安全状况经历了先恶化后改善的变化趋势,南水北调工程的实施、环境治理和生态建设加大是2000年后研究区生态安全好转的主要驱动力;研究区生态安全状态空间差异明显,东部山地丘陵区和南四湖区最好,中部和西北部地区最差,其余区域基本处在预警状态。
研究结果可为研究区生态建设和土地生态安全格局的制定提供依据。
1. 引言生态安全是21世纪人类社会可持续发展面临的一个新主题。
在全球气候变化的大背景下,全球性生态问题凸显,区域乃至全球生态系统遭到严重破坏;区域尺度的生态安全日益受到国际社会的关注,目前已成为国家、地区安全的重要组成部分。
区域生态安全主要受自然因素和人类活动因素的共同影响,人类活动导致的土地覆被变化必然对地球系统的气候、水文、生物地球化学循环及生物多样性等产生重大影响,对区域生态安全起着决定性作用。
随着IGBPⅡ与IHDP的GLP(Global Land Project)工作的展开,强调与GCTE（Global Change and Terrestrial Eco-systems Project）研究计划的综合,土地利用的生态环境效应已经引起了国内外学者的极大关注。
因此,整合土地利用与生态安全两大热点,研究区域生态安全的时空变化,探讨土地利用变化对生态安全的影响机制,逐渐成为全球变化的区域响应研究的热点问题之一。
国外生态安全研究侧重从不同角度关注和探讨生态安全问题,主要集中在基因工程生物的生态风险与安全、生态入侵风险、污染物的环境风险、食品和水安全、生态系统健康等方面,进行了不少卓有成效的实践。
国内的研究主要涉及研究方法、指标体系、安全阈值的确定等方面,研究区域主要集中在生态环境较为典型和脆弱的区域,重点突出人类活动对脆弱生态环境的干扰。
总结国内外的相关研究,生态安全研究日益成熟;研究内容不断扩展,在生态安全综合评价的同时兼顾土地生态系统安全、水生态安全、农业生态安全等单项因子评价;研究区域不断扩展,涉及城市、流域、行政区等不同的尺度;研究方法也不断改进,主要有综合评价法、生态足迹法、GIS叠加法、模糊数学、属性识别、物元模型、投影寻踪、神经网络等;当前RS/GIS技术日新月异,应用日益完善,借助RS/GIS的技术手段,运用景观生态学的研究理念,结合非遥感数据,对区域生态安全进行评价已成为主流发展趋势。
本研究在梳理国内外相关研究的基础上,运用RS/GIS技术,选取南四湖流域的典型市域——济宁市为研究区,分析了1987~2008年的土地利用动态变化;在此基础上基于多源数据,提出了“隐患―状态―免疫”(Hazard-State-Immune)的评价指标体系,利用AHP和熵权法确定指标权重,应用改进TOPSIS模型实现了100 m×100 m栅格水平的生态安全综合评价,以期揭示研究区生态安全状况的时间演变规律和空间分异特征,探索土地利用变化对生态安全的影响的规律,为研究区生态建设和土地生态安全格局的制定提供依据。
2. 研究区概况济宁市处于鲁中南山地丘陵区与鲁西南平原的过渡地带,是山东省典型的生态脆弱区;地理坐标介于115º52′E~117º36′E,34º26′N~35º57′N;南北长约167 km,东西宽约158km,总面积约1.1×104 km2（图1）。
研究区属暖温带季风气候,年平均气温13.6℃,年降水量650~820 mm;西部有广大的平原,是山东省著名的农业耕作区,中部又有丰富的煤炭、铁矿等矿产资源,南部南四湖还是重要的水源地和著名的渔业区,因此济宁市兼有资源型城市和农业型城市的特点,其土地利用类型复杂多样且地域分异明显,湖东区以山地丘陵为主,湖西区是黄河大平原的组成部分,境内南四湖是华北第一大淡水湖。
20世纪80年代以来,研究区经济发展突飞猛进,人类经济活动对区域环境干扰程度与日俱增,研究区土地利用/覆被状况发生了剧烈变化且有独特的区域特色,生态安全问题凸显,面临着水土流失、农业污染、植被破坏、水环境污染、采煤塌陷、土壤盐渍化等一系列的生态环境问题。
图1研究区位置示意图Fig.1 Location of the study area3. 数据来源3.1 数据来源数据包括1987年、2000年、2008年3期Landsat TM/ETM遥感影像（轨道号为122/35、122/36）共6景,时相均为植被生长茂盛的6~10月;以及在此基础上通过解译和图像相关波段的计算得出衍生图件,如土地利用图、植被覆盖图、景观格局图等。
非遥感数据主要包括图形图像数据、监测数据和社会经济统计数据。
图形图像数据包括研究区30 m精度的DEM数据、电子地形图、行政区划图等基础地理数据和土壤相关图件、土地利用类型图（2005年）、自然保护区分布图等专题数据。
监测数据主要包括1970~2008年研究区及周围26个气象站点的降水、积温、温度、风速等逐年逐月的气象资料,1987~2008年30个国控及省控断面的逐月水质监测资料。
统计资料包括1987~2008年研究区及各县市（具体到乡镇）的经济社会统计年鉴。
此外,还有来源于济宁市及其各县市的实地调研收集的资料数据和野外GPS数据。
本研究所有的图件均配准到统一的WGS 84坐标基准下。
4. 研究方法4.1 LUCC分类在对比各种遥感解译方法优劣的基础上,采用监督分类和人机交互目视解译相结合的方法进行研究区土地利用的分类。
先根据GPS先验样本定义分类模板,用最大似然算法进行监督分类,分别是林地、草地、耕地、水域、建设用地和未利用地6类,然后在ArcGIS 9.3中进行人工目视解译的修改,得到研究区的1987年、2000年、2008年3个年份的土地利用分类图,经GPS野外采样点验证,分类结果精度均在80%以上,符合本研究的应用要求。
4.2 生态安全评价方法4.2.1 空间评价单元的选取目前已开展的生态安全研究多以行政单元为数据载体,以大区域尺度为研究对象,数据资料获取较为方便;但欠缺空间的可视化表达,宏观指导性有余,评价精度不足,理论性有余,实践指导性不足。
本研究采用100 m×100 m的栅格作为基本的评价单元,能在较细的粒度上反映出区域生态安全的空间差异。
由于指标数据来源多样、统计单元不甚统一,不便于直接利用多源数据进行栅格水平上的综合评价;因此需要针对不同的数据源,采用不同的数据量化方式。
对于遥感数据、图形图像数据和监测数据,直接进行重采样或采用空间插值的方法,将其统一到100 m×100 m的栅格水平上;对于以行政区为单元的统计数据,采用空间数据从行政单元向网格单元转化的技术方法,统一到100 m×100 m的水平上。
4.2.2 指标体系构建与权重可以比较的数据,或者缺乏不同区域可以对比分析数据的有效方法,则直接进行极差标准化和专家分级标准化。
4.2.4 生态安全综合评价模型TOPSIS模型是一种常用的多目标决策定量评价方法,通过逼近理想解来对各评价对象进行排序;针对传统TOPSIS法的缺点,构建了基于垂直距离的TOPSIS模型,进行生态安全综合评价。
具体步骤如下:1）加权矩阵构建。
原始数据经过标准化后,得到标准化矩阵：X=(x ij)m×n,式中有m个参评对象,n个评价指标;进而得到加权矩阵:R=(r ij) m×n,式中r ij=x ij w j,i=1,2…m; j=1,2…n,w j 为各指标权重。
2）理想解及负理想解的确定。
理想解：K + ={max i (r ij )|i=1,2⋯m}={k j + }=(k 1 + ,k 2 + ⋯k n + ) (1)负理想解：K − ={min i (r ij )|i=1,2⋯m}={k j − }=(k 1 − ,k 2 −⋯k n − ) (2)式中,k j+, k j-分别为第j个指标下各评价对象的最大值和最小值。
3）距离的计算。
理想解与负理想解的距离：H=∑ j=1 n z j 2 −−−−−−−−√ (3)第i个评价对象与负理想解之间的垂直距离：D − i =∑ j=1 n (z j ×t ij ) H / (4)式中,z j=k j+-k j-, t ij=r ij-k j-。
4）贴近度计算。
4.1 土地利用变化分析图2、表3给出了研究区1987年、2000年和2008年的土地利用空间格局。
研究区土地利用程度较高,以耕地为主,占市域总面积的近70%;水域面积比重较大,地表水资源丰富,约占全市面积的10%左右,是山东省水域面积比重最大的地区;其余依次是建设用地、林地、草地、未利用地,面积均较小。
图2济宁市土地利用格局Fig.2 Land use patterns of Jining City表3济宁市土地利用类型面积Table 3 Land use change of Jining City集中分布在济宁市的市辖区,以及邹城市、兖州市和曲阜市的中心城区等地,并具有较快的增长趋势;耕地在各县市均有广泛的分布,并以邹城市的分布面积最大,微山县的面积最小,呈逐渐减少的趋势;水域集中分布在南四湖地区,以微山县的面积最大,占该县总面积的最大比例达到69.97%;未利用地面积最小,主要分布在邹城市南部、泗水县北部,以及嘉祥县西部等地的岩石裸露地。
1987~2008年,研究区耕地、林地、草地和未利用地的面积持续下降,由917 495 hm2、16 906 hm2、6 554 hm2、2 869 hm2分别下降到了772 740 hm2、15 939 hm2、5 784 hm2和1 087 hm2,其主要的转移方向为建设用地;建设用地急剧扩张,面积由1987年的51 908 hm2增加到172 573 hm2,快速城市化是其主要驱动力;水域面积先降后升,1987~2000年呈下降趋势,主要是由于南四湖的围垦和降水量减少造成的,2000年后升高是由于降水量增多、煤矿塌陷地积水以及南四湖区的退耕还湿造成的。
3.2 生态安全综合评价总体上,1987~2008年,济宁市的生态安全状况经历了由预警―中警―预警状态先恶化后改善的“V”字形变化,与“先破坏后治理”状况的相一致,经济发展和生态环境保护的博弈是生态安全变化的主要因素,评价结果如图3、表4所示。
