| 题名 | 基于LUCC的济南市生态安全评价及时空演变分析 |
| 作者 | 朱运海 |
| 学位类别 | 博士后 |
| 答辩日期 | 2013-05 |
| 授予单位 | 中国科学院研究生院 |
| 授予地点 | 北京 |
| 导师 | 陈利顶 |
| 关键词 | LUCC 生态安全评价 景观格局指数 时空演变 济南 LUCC ecological security evaluation landscape pattern index spatial-temporal evolution Jinan |
| 其他题名 | Assessment and Spatial-temporal Evolution of Ecological Security for Jinan Based on LUCC |
| 学位专业 | 生物学 |
| 中文摘要 | 本文以山东省省会城市——济南市为研究区，在GIS/RS 技术的支持下，分析了济南地区生态安全要素的动态特征，并基于土地利用/覆被变化（LUCC）对该区的生态安全进行了系统评价与时空演变分析。 （1）对生态安全的相关理论与评价方法进行了系统归纳与总结，对区域生态安全研究的理论基础进行了探讨，认为：地理地带性规律是区域生态安全研究的指导性原则；土地类型是区域生态安全研究的实体；景观退化程度是认识区域生态安全的重要依据；LUCC 是区域生态安全研究的切入点；在压力-状态-响应（PSR）模型的基础上提出了状态-诱因-影响-响应（S-I-I-R，State-Inducement-Impact-Response）区域生态安全评价框架模型。 （2）总结出一套基于“3S”技术的区域土地利用/覆被变化监测的技术流程与分析方法，并对济南市2005 年土地利用/覆被现状以及2000～2005 年土地利用/覆被变化进行了统计与分析。 ① 对常用遥感影像融合方法进行了系统对比，对LUCC 信息的遥感自动检测和基于两期（或多期）分类数据的LUCC 信息的自动提取方法进行了探索，揭示了济南市土地利用/覆被变化时空分布及其演变规律，分析发现：a. 2005 年与2000 年相比，济南市草地，特别是低覆盖度草地面积减少较多，旱地面积有所增加； b. 2000～2005 年济南市草地、未利用土地均有不同程度的减少，从变更流向看，耕地的转移流向主要集中在城乡工矿，应适当控制城镇扩张的规模。 ② 对济南市农村居民点土地利用/覆被变化及其驱动力进行了主成分分析，通过分析发现：2000～2008 年，济南农村居民点用地面积呈增长趋势，各县市农村居民点用地面积区域差异比较明显，其中，历城区和平阴县农村居民点用地相对变化率较大，济阳县和长清相对变化率较小；其主要因素为农村社会经济发展和农村人口增长。 ③ 基于济南市土地利用/覆被变化空间数据库，利用景观生态学理论与方法，选取边缘密度等代表性景观指数分析了不同时期的济南市景观整体水平及格局特征，揭示了土地利用/覆被变化引发的景观生态效应，研究发现：这一时期济南市整体景观斑块的团聚程度有所增加，多样性指数与均匀度指数整体呈下降趋势，景观破碎化程度有所增加；景观中个别斑块优势度在增加，斑块类型在景观中趋于不均匀分布。 （3）建立了具有区域特色的基于LUCC 的济南市生态安全评价指标体系和研究框架，探索了一套基于LUCC 的区域生态安全评价与综合分析方法。 ① 依据提出的S-I-I-R 模型，构建了具有区域特色的、包含23 个指标的济南市生态安全评价指标体系，采用背景值法对评价因子进行了标准化，采用层次分析法计算了各评价指标的权重，构建了基于LUCC 的济南市生态安全评价模型，完成了生态安全水平分级和定量评价；根据对评价结果的统计和分析得知：2000 年和2005 年济南市的生态安全值分别为0.73 和0.65；2000 年和2005 年土地生态安全评价等级都为“一般状态”，但2005 年的生态安全值相对于2000 年下降幅度较大。 ② 完成了基于县级行政单元的生态安全动态分析，分析发现：a. 2000 年生态安全水平最低的为历下区，生态安全水平最高的是长清区。b. 2000 年至2005 年济南市生态安全变化明显，尤其是历城区变化最大，变化值为0.15，天桥区和市中区紧随其后，长清区变化最小。 ③ 运用了空间数据探索分析（ESDA, Exploratory Spatial Data Analysis）方法，对济南市县域总体和局部空间差异的变化趋势进行了初步探索，定量分析了济南市县域经济发展空间差异，结果表明：济南市县域经济发展具有明显的空间正相关性，发展水平在空间上趋于集聚，县域之间的经济增长差异较大。 （4）基于压力-状态-响应（PSR）模型，构建了济南市生态承载力综合评价指标体系，采用定性与定量方法相结合，完成了基于生态安全的济南市生态承载力评价与分析。 ① 将区域生态承载力系统分为压力系统和支持力系统两大系统，从生态系统弹性力、资源与环境承载力、人类社会影响力三个方面出发，构建了济南市生态承载力综合评价指标体系；采用极差法对评价因子进行了标准化，采用均方差决策权数法对评价指标进行了权系数赋值，构建了济南市生态承载力综合评价模型。 ② 采用承载指数、压力指数和承载压力度指数来定量表达济南市生态承载力的承载状况，分析了历年变化趋势，进行了济南市生态承载力综合评价，结果表明：2004-2008 年期间，济南市生态承载力呈先下降后回升的趋势，其中2005-2007 年期间生态承载力表现为超负荷，生态系统受到一定程度的破坏，之后生态系统逐步得到恢复。 （5）在对济南市重要生态环境问题分析研究的基础上，以生态文明建设理念为指导，围绕优化土地结构、生态经济体系建设、生态技术开发与应用、环境绿化、自然支撑力维护等方面，提出了促进济南市土地资源合理开发和利用以及提升济南市生态安全水平的调控措施与建议。 （6）不足之处：a. 指标体系的信息冗余与信息缺失问题。仅选用了LUCC 等主要的评价因子对研究区进行了定量评价，存在一定程度的信息缺失。b. 研究资料与数据的现势性问题。研究数据存在一定的滞后性，在一定程度上影响了对研究区生态安全问题规律地把握与探讨。c. 生态安全的周边效应问题。本研究没有将研究区置于大的生态背景之中，而是孤立地进行研究，没有考虑周围区域对研究区的影响，这将会对最终的研究成果有一定的影响。 |
| 公开日期 | 2014-07-14 |
| 内容类型 | 学位论文 |
| 源URL | [http://ir.rcees.ac.cn/handle/311016/7578]  |
| 专题 | 生态环境研究中心_城市与区域生态国家重点实验室 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 朱运海. 基于LUCC的济南市生态安全评价及时空演变分析[D]. 北京. 中国科学院研究生院. 2013. |
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