基于格网的东营市生态安全评价与时空变化分析
摘要:以东营市为研究区,依据PR(压力-状态-响应)系统框架概念模型,建立生态安全评价指标体系,基于格网技术,以200m×200m格网尺度,对东营市2005年、2009年和2013年生态安全状态进行了评价,实现生态安全等级的可视化表达,对生态安全评价结果进行了时空变化分析,并对其生态安全现状成因进行了探索。研究结果表明:东营市生态安全空间分布规律明显,沿海地区生态安全情况普遍低于内陆地区;从时间上看,从200~2013年,东营市生态安全状态优于临界安全土地面积不断增长,低于临界安全土地面积先增加后减少,临界安全土地面积不断减少。
关键词:生态安全评价;格网;时空变化;东营市
1引言
随着人类社会经济活动的发展,对资源的需求日益增多,也对自然生态环境造成了严重破坏,生态安全问题也越来越受到关注[1]。生态安全是指人类在生产、生活和健康等方面不受生态破坏与环境污染等影响的保障程度,即生态系统的健康和完整程度[2]。近年来,对区域性生态安全状态进行评价已成为研究的热点[3~7],其中格网GI方法的应用,大大提高了研究结果的精度。
2009年国务院正式批复《黄河三角洲高效生态经济区发展规划》,将黄河三角洲生态发展正式上升为国家战略,东营市作为黄河三角洲的中心地区,对其生态安全问题的研究更不容忽视。但目前对东营市生态安全方面的研究主要集中在县级尺度[8~10],尚未突破行政区的限制。本文采用生态安全指数法,结合格网GI技术,基于200m×200m格网,对东营市200年、2009年和2013年生态安全状态进行评价,并分别从时间和空间两方面分析东营市生态安全状态变化特征,探索生态安全变化成因,旨在为东营市生态环境保护与政府决策提供数据参考与理论支持。
2研究区概况与数据源
东营市位于山东省北部黄河三角洲地区,地理坐标为北纬36°′~38°10′,东经118°07′~119°10′(图1)。东、北临渤海,西与滨州市相邻,南部与淄博市、潍坊市接壤。研究区属温带大陆性气候,四季分明,年平均降水量.9mm,多集中在夏季。整体地势平坦,最高海拔与最低海拔相差27m。全市土壤质量较差,以潮土与盐土为主,约占总体土壤面积的94%。东营矿产资源丰富,主要有石油、天然气、煤等。海岸线全长412.67km,易发生风暴潮灾、土壤侵蚀和土壤盐渍化等自然灾害。
本文所涉及数据包括自然资源统计数据、社会经济统计数据、遥感影像数据等。统计数据主要来源于2006年、2010年和2014年出版的《东营市统计年鉴》[11~13],东营市县级市区统计年鉴与公报。遥感数据主要来源于中国科学院遥感与数字地球研究所共享平台。
3研究方法
3.1生态安全指标体系构建
东营市属石油工业型城市,通过调查东营市自然资源、生态环境和社会经济发展情况,结合东营市自身发展特点和前人研究成果[3-7,14]选用PR(压力-状态-响应)系统框架概念模型[1,16]建立评价指标体系。指标体系的遴选基于科学性、代表性、整体性和可操作性等原则,具体指标详见表1。其中,系统压力指标6个,系统状态指标12个,系统响应指标6个。
确定指标权重的方法较多,主要包括主观方法与客观方法,但各有利弊[17]。为提高指标权重的准确性与可信度,本文结合层次分析法和变异系数法,先分别求取指标主观权重与客观权重,再加权求和得最终权重(表1)。
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