基于RS和GIS的滇中金沙江地区生态安全评价

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我国生态安全状况的不断恶化已经对社会经济的可持续发展产生很大的制约,因此对生态安全的维护已经成为了摆在我们面前的一件大事。生态安全是国家安全的基础,也是目前的生态学和地学等领域的研究热点。金沙江是长江的源头,其生态安全不但影响着滇中金沙江地区的社会经济发展,而且对中下游地区的社会经济发展有着很大的影响。因此对滇中金沙江地区的生态安全进行评价,有助于对当地生态环境系统安全状态进一步地了解和认识,也为区域生态环境和社会经济等的可持续发展提供保障,具有极其重要的意义。本研究利用1988年、1996年、2000年、2005年、2010年和2015年六个年份的Landsat系列遥感影像、社会统计资料、野外实测数据,在RS、GIS和GPS等技术的支持下,依据滇中金沙江地区的实际情况,结合数据的可靠性和易获取性等原则,根据生态安全评价相关理论和压力——状态——响应框架建立压力——隐患——响应模型,选取了16个特征性指标,从压力、隐患、响应三方面构建起能从相应的层级和尺度上反映滇中金沙江地区的生态安全基本状况的评价指标体系,并获取研究所需的相关数据;利用层次分析法、熵值法和综合指数法确定评价指标体系的权重;对滇中金沙江地区1988-2015年的生态安全进行定量评价。主要内容与结论如下:(1)利用层次分析法、熵值法和综合指数法确定评价指标体系权重得出压力因子、隐患因子和响应因子的权重值分别为0.2828、0.0738、0.6434。从评价指标体系的权重值上来看,响应因子对研究区生态安全的贡献度最大,其次为压力因子,最后为隐患因子,这可以对政府采取具体措施保护滇中金沙江地区的生态安全提供方向,应该先从缓解滇中金沙江地区生态环境的压力入手,辅之以减轻生态环境中的隐患和引导国民对保护生态环境政策的响应。(2)对滇中金沙江地区生态安全评价的各项指标数据进行标准化处理后,采用空间叠加和加权求和的方法,计算得出1988年、1996年、2000年、2005年、2010年和2015年六个时点滇中金沙江地区生态安全评价总系统的生态安全综合指数值分别为25.58849、20.22379、22.27450762、20.35786847、21.40643和21.55728。从时间上看,滇中金沙江地区生态安全综合指数值波动性下降,生态安全一直属于处于极度不安全状态的生态脆弱区;但2005年以后生态安全状况逐渐好转,且滇中金沙江地区内各县区生态安全状况之间的差距逐渐缩小,整个地区生态安全状况逐渐趋于一致,有利于采取相应对策对整个滇中金沙江地区的生态环境进行大力改善。(3)分别对压力子系统、隐患子系统和响应子系统的生态安全指数值进行计算,计算结果为:六个时点压力子系统的生态安全综合指数分别为9.44954375、14.17359163、12.49034908、13.79916977、15.80551064和12.35064183;隐患子系统的生态安全综合指数分别为10.14792、7.064268、8.900081、8.061351、8.206549和8.835166;响应子系统的生态安全综合指数分别为34.45328、24.39253、28.10912、24.65113、25.38232和27.06323。结果表明:1988-2015年,压力子系统指数各时点稍有起伏,但总体增加;隐患子系统生态安全指数指数呈现“减少-增加-减少-增加”的态势,总体有所下降;响应子系统生态安全指数以2005年为转折点呈现先减少后增加的状态,2005年以后对滇中金沙江地区生态环境不断破坏的情况正在逐年得到改善。总体上,滇中金沙江地区生态环境负荷日益加剧,脆弱性越来越强,但是生态环境状态得到改善,生态系统的自我恢复能力有所增强。(4)滇中金沙江地区七个县区1988-2015年的生态安全综合指数变化值从大到小依次为禄劝县(8.384896)、大姚县(6.620817)、东川区(1.357159)、元谋县(-4.25271)、武定县(-5.34766)、永仁县(-21.5185)、会泽县(-13.4624)。结果表明:滇中金沙江地区1988-2015年生态安全发展情况的空间差异较为明显,禄劝县、大姚县和东川区三个县区的生态环境得到改善,并且禄劝县的生态环境的改善程度最大;而元谋县、武定县、永仁县和会泽县四个县区的生态安全状况进一步恶化,需要立即采取有效措施对当地的生态环境进行保护和改善。
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