基于RS、GIS的城市土地利用變化與生態(tài)安全評(píng)價(jià)研究——以西安為例.pdf

1、生態(tài)安全的提出，引起了學(xué)者的廣泛關(guān)注，并開展了一定的研究，但到目前研究主要集中在對(duì)生態(tài)安全問題評(píng)述、生態(tài)安全概念探討及生態(tài)安全評(píng)價(jià)指標(biāo)確定。在實(shí)踐應(yīng)用方面多集中在生態(tài)脆弱區(qū)，而對(duì)城市生態(tài)安全研究較少，主要集中在資源型城市，還沒有提出完整的城市生態(tài)安全評(píng)價(jià)指標(biāo)體系、可定量化指標(biāo)及相應(yīng)評(píng)價(jià)模型。 隨著城市的發(fā)展，城市環(huán)境遭到破壞，并出現(xiàn)綜合性的“城市病”，如人口擁擠、住房緊張、交通阻塞、環(huán)境污染嚴(yán)重、居民生活質(zhì)量和健康水平降低等現(xiàn)象

2、。這些城市生態(tài)環(huán)境問題，不僅影響著居民的生存，也嚴(yán)重的限制城市社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。城市作為地區(qū)或國家社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的中心，是人口高度集聚的生態(tài)系統(tǒng)，城市生態(tài)系統(tǒng)面臨嚴(yán)重安全問題。城市生態(tài)系統(tǒng)作為一個(gè)完全人工化的系統(tǒng)，集中了人類社會(huì)的工業(yè)、商業(yè)、生產(chǎn)與生活活動(dòng)的主要區(qū)域，形成了巨大的不同于農(nóng)田、農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的物流、能流與信息流。在城市生態(tài)系統(tǒng)中，生產(chǎn)與生活中產(chǎn)生的廢棄物往往需要異地分解與消化。工業(yè)生產(chǎn)中產(chǎn)生的各種固體、液體、氣體廢棄物等遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過

3、生態(tài)系統(tǒng)自身的自然凈化能力，對(duì)城市的生態(tài)與環(huán)境安全造成威脅。因此，探討城市生態(tài)安全問題也尤為重要。 城市生態(tài)安全也可以理解為城市生態(tài)系統(tǒng)健康與穩(wěn)定。從生態(tài)學(xué)觀點(diǎn)出發(fā)，一個(gè)安全的生態(tài)系統(tǒng)在一定的時(shí)間尺度內(nèi)能夠維持它的組織結(jié)構(gòu)，也能夠維持對(duì)脅迫的恢復(fù)能力。城市生態(tài)系統(tǒng)的承載能力是有限的，超過負(fù)荷則生態(tài)平衡遭受破壞。城市生態(tài)系統(tǒng)安全取決于城市的社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展需求和生態(tài)環(huán)境的有機(jī)協(xié)調(diào)，它不僅能夠滿足城市發(fā)展對(duì)資源環(huán)境的需求，而且在生態(tài)意義

4、上也是健康的。其本質(zhì)是要求自然資源在城市人口、社會(huì)經(jīng)濟(jì)和生態(tài)環(huán)境3個(gè)約束條件下穩(wěn)定、協(xié)調(diào)、有序和永續(xù)利用。因此，對(duì)城市生態(tài)安全評(píng)價(jià)的探討具有重要的理論意義與實(shí)踐意義。 本文選取西部特大中心城市—西安為研究區(qū)域，在RS、GIS的支持下，研究西安城區(qū)1988年-2000年的土地利用變化情況，分析西安土地利用特點(diǎn)及存在問題；在吸收已有區(qū)域生態(tài)安全評(píng)價(jià)、環(huán)境評(píng)價(jià)以及國土資源評(píng)價(jià)相關(guān)成熟經(jīng)驗(yàn)方法的基礎(chǔ)上，嘗試性的建立城市生態(tài)安全評(píng)價(jià)的理論

5、框架以及指標(biāo)體系，并利用GIS建立生態(tài)安全綜合評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)庫，對(duì)各項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行了評(píng)價(jià)與成果的可視化表達(dá)，利用GIS提供的空間分析功能，研究西安近十年土地利用與生態(tài)安全間的內(nèi)在關(guān)系。提出了相應(yīng)的生態(tài)安全調(diào)控措施和土地資源優(yōu)化配置方案。全文共分6部分： 第一部分和第二部分為緒論、研究的思路、技術(shù)路線與研究區(qū)概況。綜述了國內(nèi)外生態(tài)安全研究的成果和存在的問題，介紹了生態(tài)安全的概念、內(nèi)涵、特點(diǎn)、研究意義、內(nèi)容、目標(biāo)、擬解決的關(guān)鍵問題、研究思路、

6、技術(shù)路線、以及研究區(qū)概況。 第三部分：基于3S的土地利用變化研究。本章通過解譯遙感影像得到1988年與2000年土地利用格局，分析了土地利用特點(diǎn)和問題。 第四部分：研究區(qū)生態(tài)安全評(píng)價(jià)。本章提出了生態(tài)安全評(píng)價(jià)的一般原則，建立了城市生態(tài)安全評(píng)價(jià)的指標(biāo)體系，劃分了生態(tài)安全的等級(jí)，確定了各指標(biāo)的權(quán)重，對(duì)生態(tài)安全進(jìn)行評(píng)價(jià)。 第五部分：提出了相應(yīng)的生態(tài)安全調(diào)控措施。 第六部分：主要結(jié)論：(1)土地利用格局：從1988

7、年到2000年，西安的土地利用結(jié)構(gòu)發(fā)生了較大變化，并有明顯的空間差異。特點(diǎn)為：1)土地利用地域分異明顯；2)城郊區(qū)土地呈現(xiàn)動(dòng)態(tài)變化性、多樣性的特點(diǎn)；存在問題：1)土地供需矛盾日趨突出；2)土地利用結(jié)構(gòu)不合理；3)土地浪費(fèi)污染嚴(yán)重；(2)生態(tài)安全格局：盡管從1988年到2000年西安局部地區(qū)采取各種生態(tài)環(huán)境保護(hù)措施收到良好效果，但局部地區(qū)取得的生態(tài)環(huán)境保護(hù)成績難掩大部分地區(qū)生態(tài)環(huán)境進(jìn)一步惡化的趨勢(shì)，整體的生態(tài)環(huán)境狀況有所下降，近十幾年來生

8、態(tài)環(huán)境狀況局部有所好轉(zhuǎn)，惡化卻在其余地區(qū)有加劇的趨勢(shì)，部分地區(qū)出現(xiàn)了所謂的“先破壞，后治理，再破壞”和“邊治理，邊破壞”的狀況。西安地區(qū)6種不同土地利用類型的生態(tài)安全綜合指數(shù)大小順序基本保持為居民點(diǎn)>交通工礦>林地>耕地>園地>水體>牧草地。 本文的創(chuàng)新之處在于： (1)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的格網(wǎng)化表達(dá)，本文利用GIS技術(shù)將統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)按照30m×30m的柵格表示，提出了數(shù)字生態(tài)模型(Digital Eco-Environment Se