四川省資源環(huán)境承載力預(yù)警模型構(gòu)建

楊 渺，甘 泉，葉 宏，李國明，歐陽志云，黃 勤

(1.四川省環(huán)境保護(hù)科學(xué)研究院，成都 610041; 2.中科院生態(tài)環(huán)境研究中心，北京 100085;3.四川省測繪地理信息局地理國情監(jiān)測中心，成都 610500；4.四川大學(xué)，成都 610041)

·環(huán)境模型·

四川省資源環(huán)境承載力預(yù)警模型構(gòu)建

楊 渺1,2，甘 泉3，葉 宏1，李國明3，歐陽志云2，黃 勤4

(1.四川省環(huán)境保護(hù)科學(xué)研究院，成都 610041; 2.中科院生態(tài)環(huán)境研究中心，北京 100085;3.四川省測繪地理信息局地理國情監(jiān)測中心，成都 610500；4.四川大學(xué)，成都 610041)

四川是長江流域生態(tài)安全的重要保障。隨著人口的增長，工業(yè)化、城鎮(zhèn)化和農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化進(jìn)程的日益加快，發(fā)展與保護(hù)的矛盾日益突出。嚴(yán)重影響和制約四川省經(jīng)濟(jì)社會的可持續(xù)發(fā)展和“長江經(jīng)濟(jì)帶”地區(qū)的生態(tài)平衡與穩(wěn)定。對四川省資源環(huán)境承載力狀況進(jìn)行監(jiān)測預(yù)警，是四川省社會經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的需要，也是長江經(jīng)濟(jì)帶生態(tài)環(huán)境保護(hù)的需要。研究認(rèn)為，資源環(huán)境承載力預(yù)警可分為現(xiàn)狀預(yù)警和趨勢預(yù)警兩種類型。基于此假設(shè)，針對重點(diǎn)開發(fā)區(qū)和市轄區(qū)、農(nóng)產(chǎn)品主產(chǎn)區(qū)、重點(diǎn)生態(tài)功能區(qū)、扶貧開發(fā)區(qū)等四類區(qū)域，基于線性變換的數(shù)學(xué)方法，構(gòu)建了四川省資源環(huán)境承載力現(xiàn)狀預(yù)警模型。模型以生態(tài)、環(huán)境、經(jīng)濟(jì)多指標(biāo)相結(jié)合，進(jìn)行資源環(huán)境承載力綜合預(yù)警；以具有強(qiáng)烈資源環(huán)境優(yōu)劣指示性的指標(biāo)，作為限制性指標(biāo)，進(jìn)行單指標(biāo)預(yù)警。最后整合多指標(biāo)綜合預(yù)警結(jié)果和單指標(biāo)預(yù)警結(jié)果，作為資源環(huán)境承載力現(xiàn)狀預(yù)警最終預(yù)警結(jié)果。

資源環(huán)境承載力；預(yù)警模型

1 前 言

四川是長江上游生態(tài)屏障重要組成部分，是長江流域生態(tài)安全的重要保障。隨著四川省人口的增長，工業(yè)化、城鎮(zhèn)化和農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化進(jìn)程的日益加快，資源環(huán)境要素結(jié)構(gòu)發(fā)生了巨大的變化，資源環(huán)境的瓶頸制約也進(jìn)一步突顯，發(fā)展與保護(hù)的矛盾日益突出。資源短缺、環(huán)境污染等各種生態(tài)環(huán)境歷史問題和新型環(huán)境問題交織，嚴(yán)重影響和制約四川省經(jīng)濟(jì)社會的可持續(xù)發(fā)展，“長江經(jīng)濟(jì)帶”地區(qū)的生態(tài)平衡與穩(wěn)定。對四川省資源環(huán)境承載力狀況進(jìn)行監(jiān)測預(yù)警，是四川省社會經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的需要，也是長江經(jīng)濟(jì)帶生態(tài)環(huán)境保護(hù)的需要。

四川省自然生態(tài)系統(tǒng)類型和社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展在空間分布上具有明顯的區(qū)域差異性。川西高山高原區(qū)、川北秦巴山地和川西南山地區(qū)人為干擾強(qiáng)度低、社會經(jīng)濟(jì)實(shí)力相對較弱，是我省生物多樣性保護(hù)、水源涵養(yǎng)、水土保持的重要區(qū)域。地質(zhì)災(zāi)害，水土流失、土地沙化，土地荒漠化是區(qū)域重要生態(tài)問題，而扶貧開發(fā)與生物多樣性保護(hù)則是區(qū)域極為重要的任務(wù)；四川省成都平原區(qū)域經(jīng)濟(jì)和人口集聚條件較好，發(fā)展?jié)摿^大，是全省產(chǎn)業(yè)、人口和城鎮(zhèn)的主要集聚地。但區(qū)域環(huán)境問題突出。單位國土面積廢水排放量、單位國土面積COD排放量、單位國土面積氨氮排放量，單位國土面積SO2排放量，單位國土面積NOx排放量普遍高于其他區(qū)域。資源環(huán)境承載力監(jiān)測預(yù)警要充分考慮四川省的區(qū)域差異性，合理構(gòu)建監(jiān)測預(yù)警指標(biāo)體系，以充分反應(yīng)環(huán)境保護(hù)和社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展需求的區(qū)域差異對資源環(huán)境承載力的影響。

四川省印發(fā)了《關(guān)于完善縣域經(jīng)濟(jì)發(fā)展工作推進(jìn)機(jī)制的意見》和《四川省縣域經(jīng)濟(jì)發(fā)展考核辦法》，將全省183個縣(市、區(qū))劃分為重點(diǎn)開發(fā)區(qū)和市轄區(qū)、農(nóng)產(chǎn)品主產(chǎn)區(qū)、重點(diǎn)生態(tài)功能區(qū)、扶貧開發(fā)區(qū)四大類別。根據(jù)不同區(qū)域特點(diǎn)，實(shí)行分類指導(dǎo)，以便突出比較優(yōu)勢，實(shí)現(xiàn)差異化、特色化、可持續(xù)發(fā)展?！端拇ㄊ】h域經(jīng)濟(jì)發(fā)展考核辦法》考慮到了區(qū)域社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展與生態(tài)環(huán)境保護(hù)目標(biāo)之間的矛盾，可從政策層面緩解并促進(jìn)資源有序利用和環(huán)境有效保護(hù)。

資源環(huán)境承載力尚未形成完善的理論[1～4]。本研究認(rèn)為，資源環(huán)境承載力預(yù)警可分為現(xiàn)狀預(yù)警和趨勢預(yù)警兩種類型。資源環(huán)境承載力現(xiàn)狀預(yù)警是對當(dāng)前時期，特定區(qū)域，特定社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平下，生存資源的消耗、生活生產(chǎn)廢物的排放及各級生態(tài)環(huán)境危害程度與最大允許容量(閾值)的接近度；資源環(huán)境承載力趨勢預(yù)警則是通過資源環(huán)境承載力歷史監(jiān)測數(shù)據(jù)，預(yù)測特定區(qū)域，在未來某一時間點(diǎn)，生存資源的可能消耗、生活生產(chǎn)廢物的預(yù)計(jì)排放與可能造成的各級生態(tài)環(huán)境危害的接近度?；诖思僭O(shè)，本文將利用基于線性變換的數(shù)學(xué)方法，針對重點(diǎn)開發(fā)區(qū)和市轄區(qū)、農(nóng)產(chǎn)品主產(chǎn)區(qū)、重點(diǎn)生態(tài)功能區(qū)、扶貧開發(fā)區(qū)等四類區(qū)域，構(gòu)建資源環(huán)境承載力現(xiàn)狀預(yù)警模型。

2 預(yù)警體系及方法

綜合考慮多指標(biāo)評價和單指標(biāo)評價的優(yōu)缺點(diǎn)，本預(yù)警模型將以多指標(biāo)評價和單指標(biāo)評價相結(jié)合的方式構(gòu)建預(yù)警模型。以生態(tài)、環(huán)境、經(jīng)濟(jì)多指標(biāo)相結(jié)合，進(jìn)行資源環(huán)境承載力綜合預(yù)警；對區(qū)域發(fā)展具有制約的關(guān)鍵要素，可能因“短板效應(yīng)”直接決定了整體承載能力[3]，因此作為限制性指標(biāo)，進(jìn)行單指標(biāo)預(yù)警。最后整合多指標(biāo)綜合預(yù)警結(jié)果和單指標(biāo)預(yù)警結(jié)果，作為資源環(huán)境承載力現(xiàn)狀預(yù)警最終預(yù)警結(jié)果。

2.1 資源環(huán)境承載力綜合預(yù)警

2.1.1 預(yù)警標(biāo)準(zhǔn)矩陣構(gòu)建

2.1.1.1 指標(biāo)及分級

從資源、環(huán)境、生態(tài)和社會經(jīng)濟(jì)4個方面選取21個指標(biāo)進(jìn)行資源環(huán)境承載力綜合預(yù)警方法構(gòu)建。其中效益型指標(biāo)16個，成本型指標(biāo)5個，見表1。效益型指標(biāo)為指標(biāo)值越大，資源環(huán)境承載力預(yù)警等級越低(安全)的指標(biāo)；成本型指標(biāo)則是指標(biāo)值越大，資源環(huán)境承載力預(yù)警等級越高(危險)的指標(biāo)。各指標(biāo)含義及算法主要參照《省級主體功能區(qū)規(guī)劃技術(shù)規(guī)程》、《四川省縣域經(jīng)濟(jì)發(fā)展考核辦法》、《生態(tài)環(huán)境狀況評價技術(shù)規(guī)范》(HJ 192-2015)、《市縣經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展總體規(guī)劃技術(shù)規(guī)范與編制導(dǎo)則(試行)》等技術(shù)文件。

表1 四川省資源環(huán)境承載力預(yù)警指標(biāo)Tab.1 Index of resources environmental bearing capacity of Sichuan province

續(xù)表1

指標(biāo)屬性領(lǐng)域指標(biāo)名稱計(jì)算方法指標(biāo)性質(zhì)環(huán)境容量環(huán)境容量等級-社會經(jīng)濟(jì)人口密度人口聚集度-經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平指數(shù)+交通便捷度交通網(wǎng)絡(luò)密度+專題性指標(biāo)重點(diǎn)生態(tài)功能區(qū)生物多樣性保護(hù)功能生物豐度指數(shù)+水源涵養(yǎng)功能水源涵養(yǎng)指數(shù)+生態(tài)系統(tǒng)質(zhì)量植被覆蓋指數(shù)+生態(tài)系統(tǒng)脆弱性生態(tài)系統(tǒng)脆弱性-農(nóng)產(chǎn)品主產(chǎn)區(qū)耕地保護(hù)耕地安全指數(shù)+糧食安全糧食趨勢產(chǎn)量+重點(diǎn)開發(fā)區(qū)和市轄區(qū)區(qū)位優(yōu)勢交通優(yōu)勢度+城鎮(zhèn)化水平城鎮(zhèn)化率+經(jīng)濟(jì)密度經(jīng)濟(jì)密度+污染物排放污染物排放強(qiáng)度-扶貧開發(fā)區(qū)農(nóng)村經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平農(nóng)村人均純收入+教育水平師生比+交通通達(dá)度交通通達(dá)度+生態(tài)系統(tǒng)脆弱性生態(tài)系統(tǒng)脆弱性-

2.1.1.2 預(yù)警指標(biāo)區(qū)間構(gòu)建

根據(jù)已有研究成果，結(jié)合專家意見，對各指標(biāo)得分值分為5級(高、較高、中等、較低、低)。效益型指標(biāo)分別對應(yīng)5個預(yù)警級別(安全、輕度預(yù)警、中度預(yù)警、重度預(yù)警、危險)；成本型指標(biāo)分別對應(yīng)(危險、重度預(yù)警、中度預(yù)警、輕度預(yù)警、安全)。以資源環(huán)境承載力預(yù)警標(biāo)準(zhǔn)矩陣的構(gòu)建以單指標(biāo)分級標(biāo)準(zhǔn)為基礎(chǔ)。構(gòu)成各級預(yù)警等級對應(yīng)指標(biāo)的值域區(qū)間。臨界預(yù)警標(biāo)準(zhǔn)Si>Si+1(i=1,2,3,4,5)，見表2。

表2 預(yù)警指標(biāo)區(qū)間構(gòu)建Tab.2 Early warning indicators range

續(xù)表2

ID指標(biāo)預(yù)警級別安全輕度預(yù)警中度預(yù)警重度預(yù)警危險13交通網(wǎng)絡(luò)密度(1,2](0.9,1](0.35,0.9](0.1,0.35](0,0.1]14農(nóng)村人均純收入(5000,6000](4000,5000](3000,4000](2000,3000](1000,2000]15師生比[1∶18,1∶16)(1∶19,1:18](1∶21,1∶19](1∶23,1∶21](1∶25,1∶23]16交通通達(dá)度(20,30](10,20](5,10](1,5](0,1]17自然災(zāi)害影響(0,0.1](0.1,0.3](0.3,0.6](0.6,0.8](0.8,1]18環(huán)境容量評價等級[-1,0)[0,1)[1,2)[2,3)[3,4)19人口聚集度[0.1,5)[5,120)[120,200)[200,300)[300,400)20污染物排放強(qiáng)度[2500,3000)[3000,7000)[7000,10000)[10000,15000)[15000,20000)21生態(tài)系統(tǒng)脆弱性(0,1.5](1.5,2.5](2.5,3.5](3.5,4.5](4.5,5]

2.1.1.3 重點(diǎn)生態(tài)功能區(qū)預(yù)警矩陣及預(yù)警標(biāo)準(zhǔn)矩陣

重點(diǎn)生態(tài)功能區(qū)預(yù)警矩陣由12項(xiàng)指標(biāo)組成，其中基礎(chǔ)性指標(biāo)8項(xiàng)，專題性指標(biāo)4項(xiàng)。重點(diǎn)生態(tài)功能區(qū)以生態(tài)系統(tǒng)脆弱性、生物豐度指數(shù)、水源涵養(yǎng)指數(shù)，以及植被覆蓋指數(shù)等為專項(xiàng)指標(biāo)，指標(biāo)設(shè)置目的為突出生態(tài)環(huán)境保護(hù)。設(shè)重點(diǎn)生態(tài)功能區(qū)綜合預(yù)警標(biāo)準(zhǔn)矩陣βzd，其中βzd(z=1,2,…n；y=1,2,…6)為第z個預(yù)警指標(biāo)，第d個預(yù)警臨界閾值的值(包含上下邊界值)，見表3。

表3 重點(diǎn)生態(tài)功能區(qū)預(yù)警標(biāo)準(zhǔn)矩陣βzdTab.3 Matrix of warning standard (βzd) for key ecological function

2.1.1.4 農(nóng)產(chǎn)品主產(chǎn)區(qū)預(yù)警矩陣及預(yù)警標(biāo)準(zhǔn)矩陣

農(nóng)產(chǎn)品主產(chǎn)區(qū)指標(biāo)10項(xiàng)。其中基礎(chǔ)性指標(biāo)8項(xiàng)，專題性指標(biāo)2項(xiàng)。農(nóng)產(chǎn)品主產(chǎn)區(qū)以耕地保護(hù)、糧食安全等方面設(shè)置專項(xiàng)指標(biāo)，指標(biāo)設(shè)置突出糧食安全保障能力。

設(shè)農(nóng)產(chǎn)品主產(chǎn)區(qū)預(yù)警標(biāo)準(zhǔn)矩陣βnc，其中βnc(n=1,2,…n；c=1,2,…6)為第n個預(yù)警指標(biāo)，第c個預(yù)警臨界閾值的值(包含上下邊界值)，見表4。

表4 農(nóng)產(chǎn)品主產(chǎn)區(qū)預(yù)警標(biāo)準(zhǔn)矩陣βncTab.4 Matrix of warning standard (βnc) for main agricultural production areas

2.1.1.5 重點(diǎn)開發(fā)區(qū)和市轄區(qū)預(yù)警矩陣及預(yù)警標(biāo)準(zhǔn)矩陣

城市工業(yè)化區(qū)指標(biāo)12項(xiàng)。其中基礎(chǔ)性指標(biāo)8項(xiàng)，專題性指標(biāo)4項(xiàng)。主體功能區(qū)中城市工業(yè)化區(qū)以交通優(yōu)勢度、城鎮(zhèn)化水平、污染物排放強(qiáng)度、經(jīng)濟(jì)密度等為專項(xiàng)指標(biāo)，指標(biāo)設(shè)置目的為突出社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展?jié)摿ΑＴO(shè)城市工業(yè)化區(qū)預(yù)警標(biāo)準(zhǔn)矩陣βcs，其中βcs(c=1,2,…n；s=1,2,…6)為第c個預(yù)警指標(biāo)，第s個預(yù)警臨界閾值的值(包含上下邊界值)，見表5。

表5 重點(diǎn)開發(fā)區(qū)和市轄區(qū)預(yù)警標(biāo)準(zhǔn)矩陣βcsTab.5 Matrix of warning standard (βcs) for key development areas and municipal districts

2.1.1.6 扶貧開發(fā)區(qū)預(yù)警矩陣及預(yù)警標(biāo)準(zhǔn)矩陣

扶貧開發(fā)區(qū)指標(biāo)10項(xiàng)。其中基礎(chǔ)性指標(biāo)6項(xiàng)，專題指標(biāo)4項(xiàng)。扶貧開發(fā)區(qū)以農(nóng)村人均純收入、教育水平、交通通達(dá)度，以及生態(tài)系統(tǒng)脆弱性等為專項(xiàng)指標(biāo)，指標(biāo)設(shè)置目的為突出社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平及發(fā)展?jié)摿?。設(shè)扶貧開發(fā)區(qū)預(yù)警標(biāo)準(zhǔn)矩陣βfp，其中βfp(f=1,2,…n；p=1,2,…6)為第f個預(yù)警指標(biāo)，第p個預(yù)警臨界閾值的值(包含上下邊界值)，見表6。

表6 扶貧開發(fā)區(qū)預(yù)警標(biāo)準(zhǔn)矩陣βfpTab.6 Matrix of warning standard (βfp) for poverty alleviation and development areas

2.1.2 基于線性變換的綜合預(yù)警過程

對于擁有m個評價單元，n個評價指標(biāo)的四川省資源環(huán)境承載力評價數(shù)據(jù)矩陣αmn，以及與之對應(yīng)的6個臨界閾值的資源環(huán)境承載力預(yù)警標(biāo)準(zhǔn)矩陣βks，其列空間屬于數(shù)域空間ks的子空間。如u1和v1分別為αmn及βks的一組基，在進(jìn)行歐式距離計(jì)算時，需要計(jì)算αmn、βks分別在基u1和v1下的坐標(biāo)值，然后通過一個線性變換T，實(shí)現(xiàn)待評價單元資源環(huán)境承載力各單項(xiàng)指標(biāo)值從u1→v1的變換。之后，在四川省資源環(huán)境承載力各評價單元向量與資源環(huán)境承載力預(yù)警標(biāo)準(zhǔn)矩陣βks的各個臨界閾值向量之間分別進(jìn)行歐式距離計(jì)算。根據(jù)各評價單元與各預(yù)警臨界閾值矢量之間的歐式距離進(jìn)行綜合判斷，初步得出預(yù)警級別。最后結(jié)合單指標(biāo)評價的限制性指標(biāo)值，確定預(yù)警級別。

另外不同污染因子的量綱不同，為消除量綱不同對歐式距離計(jì)算的影響，必須預(yù)先進(jìn)行數(shù)據(jù)歸一化處理。

2.1.2.1 建立歐式空間

根據(jù)四川省資源環(huán)境承載力預(yù)警體系分析：設(shè)四川省資源環(huán)境綜合表征矩陣為α，αij(i=1,2,…m;j=1,2,…n)為第i個待評價單元，第j項(xiàng)評價指標(biāo)值。

設(shè)四川省資源環(huán)境承載力的5級預(yù)警臨界閾值矩陣為β，其中βks(k=1,2,…n;s=1,2,…6)為第k個評價指標(biāo)，第s個預(yù)警閾值。

2.1.2.2 數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化

對綜合預(yù)警矩陣αij和5級預(yù)警臨界閾值矩陣βks使用標(biāo)準(zhǔn)差標(biāo)準(zhǔn)化，標(biāo)準(zhǔn)化后的矩陣為Cij和Dks。經(jīng)過處理的數(shù)據(jù)符合標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)分布，即均值為0，標(biāo)準(zhǔn)差為1，也是最為常用的標(biāo)準(zhǔn)化方法，其轉(zhuǎn)化函數(shù)為：

其中μ為所有樣本數(shù)據(jù)的均值，σ為所有樣本數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)差。

2.1.2.3 線性變換及距離計(jì)算

對Cij進(jìn)行QR型正交分解，矩陣分解成一個正規(guī)正交矩陣QC與上三角形矩陣RC[5-6]；對Dks同樣進(jìn)行QR型正交分解，得正規(guī)正交矩陣QB與上三角形矩陣RB。設(shè)V、W為數(shù)域K上的向量空間，V為。x1,x2,xn(即QC);y1,y2,yn(即QB)分別為V、W中的一組基，且：

(y1,y2，…，yn)=(x1,x2，…xn)

(1)

設(shè)x在基x1,x2,…xn與基y1,y2…yn下的坐標(biāo)分別為ξ1,ξ2,…ξn(即RC)與η1,η2,…ηn(即RcT)。則：

(2)

根據(jù)公式(1)、(2)進(jìn)行線性變換，采用2-范數(shù)計(jì)算矩陣RcT中待評價單元點(diǎn)與臨界閾值向量RB的相互距離，計(jì)算方法參見楊渺等[6]研究成果。

2.1.2.4 綜合預(yù)警級別確定

經(jīng)過線性變換，待評價單元與6個臨界閾值向量形成了QB列空間的m+6個點(diǎn)。分別比較m個待評價單元點(diǎn)與6個臨界閾值向量RB(bs)(s=1,2,3,4,5,6)的距離大小，依據(jù)距離和預(yù)警等級的關(guān)系，判斷并確定待評價單元的綜合預(yù)警級別，見表7。

表7 綜合預(yù)警級別Tab.7 Comprehensive early warning level

2.2 單指標(biāo)預(yù)警

2.2.1 重點(diǎn)生態(tài)功能區(qū)單指標(biāo)預(yù)警

重點(diǎn)生態(tài)功能區(qū)分別對人均水資源量、林草地覆蓋率、環(huán)境容量等3個指標(biāo)，進(jìn)行單指標(biāo)預(yù)警。并采用其中預(yù)警級別最高的結(jié)果，作為重點(diǎn)生態(tài)功能區(qū)單指標(biāo)預(yù)警結(jié)果，見表8。

表8 重點(diǎn)生態(tài)功能區(qū)單指標(biāo)區(qū)間及對應(yīng)預(yù)警級別Tab.8 Single index range and corresponding early warning level of key ecological function areas

2.2.2 農(nóng)產(chǎn)品主產(chǎn)區(qū)單指標(biāo)預(yù)警

農(nóng)產(chǎn)品主產(chǎn)區(qū)分別對人均水資源量、耕地安全指數(shù)、環(huán)境容量等3個指標(biāo)，進(jìn)行單指標(biāo)預(yù)警。并采用其中預(yù)警級別最高的結(jié)果，作為農(nóng)產(chǎn)品主產(chǎn)區(qū)單指標(biāo)預(yù)警結(jié)果，見表9。

表9 農(nóng)產(chǎn)品主產(chǎn)區(qū)單指標(biāo)區(qū)間及對應(yīng)預(yù)警級別Tab.9 Single index range and corresponding early warning level of main agricultural production areas

2.2.3 重點(diǎn)開發(fā)區(qū)和市轄區(qū)單指標(biāo)預(yù)警

城市工業(yè)化區(qū)分別對人均水資源量、污染物排放強(qiáng)度、環(huán)境容量等3個指標(biāo)，進(jìn)行單指標(biāo)預(yù)警。并采用其中預(yù)警級別最高的結(jié)果，作為重點(diǎn)開發(fā)區(qū)和市轄區(qū)單指標(biāo)預(yù)警結(jié)果，見表10。

表10 重點(diǎn)開發(fā)區(qū)和市轄區(qū)單指標(biāo)區(qū)間及對應(yīng)預(yù)警級別Tab.10 Single index range and corresponding early warning levelof key development areas and municipal districts

2.2.4 扶貧開發(fā)區(qū)單指標(biāo)預(yù)警

扶貧開發(fā)區(qū)分別對人均水資源量、農(nóng)村人均純收入、環(huán)境容量等3個指標(biāo)，進(jìn)行單指標(biāo)預(yù)警。并采用其中預(yù)警級別最高的結(jié)果，作為扶貧開發(fā)區(qū)單指標(biāo)預(yù)警結(jié)果，見表11。

表11 扶貧開發(fā)區(qū)單指標(biāo)區(qū)間及對應(yīng)預(yù)警級別Tab.11 Single index range and corresponding early warning level of poverty alleviation and development area

2.3 資源環(huán)境承載力最終預(yù)警級別確定

在重點(diǎn)生態(tài)功能區(qū)、農(nóng)產(chǎn)品主產(chǎn)區(qū)、重點(diǎn)開發(fā)和市轄區(qū)，扶貧開發(fā)區(qū)資源環(huán)境承載力最終預(yù)警過程中，比較資源環(huán)境承載力綜合預(yù)警結(jié)果，以及相應(yīng)單指標(biāo)預(yù)警結(jié)果。根據(jù)預(yù)警等級從嚴(yán)的原則，判斷并確定評價單元的最終預(yù)警級別。

3 結(jié) 語

本研究構(gòu)建了四川省資源環(huán)境承載力現(xiàn)狀監(jiān)測預(yù)警模型。模型以生態(tài)、環(huán)境、經(jīng)濟(jì)多指標(biāo)相結(jié)合，進(jìn)行資源環(huán)境承載力綜合預(yù)警；以具有強(qiáng)烈資源環(huán)境優(yōu)劣指示性的指標(biāo)，作為限制性指標(biāo)，進(jìn)行單指標(biāo)預(yù)警。最后整合多指標(biāo)綜合預(yù)警結(jié)果和單指標(biāo)預(yù)警結(jié)果，作為資源環(huán)境承載力現(xiàn)狀預(yù)警最終預(yù)警結(jié)果。

進(jìn)行資源環(huán)境承載力現(xiàn)狀預(yù)警，可通過對不同評價單元進(jìn)行空間維度上的橫向比較，掌握資源環(huán)境承載力在空間上異質(zhì)性；通過對同一研究對象進(jìn)行時間維度上的縱向比較，了解其時間上的發(fā)展趨勢。當(dāng)前傾向于對資源環(huán)境承載力進(jìn)行多指標(biāo)綜合評價。通過綜合評價，可以對研究對象的資源環(huán)境承載力狀況進(jìn)行綜合診斷。與此類似，綜合預(yù)警可反映研究對象資源環(huán)境承載力的總體危險程度(與閾值接近度)。但是，綜合預(yù)警存在對具體生態(tài)環(huán)境現(xiàn)象可解釋性不強(qiáng)，出現(xiàn)與人對環(huán)境狀況的直接感受不一致的情況。為解決這種問題，對特定功能分區(qū)內(nèi)，人們重點(diǎn)關(guān)注且具有強(qiáng)烈資源環(huán)境優(yōu)劣指示性的指標(biāo)，有必要進(jìn)行單指標(biāo)評價。這類指標(biāo)作為限制性指標(biāo)，對資源環(huán)境承載力的預(yù)警狀態(tài)具有一票否決權(quán)。

隨著現(xiàn)狀監(jiān)測預(yù)警工作的進(jìn)行，基礎(chǔ)資料的不斷積累，今后可進(jìn)一步構(gòu)建并驗(yàn)證資源環(huán)境承載力的趨勢預(yù)警模型，并進(jìn)行趨勢預(yù)警。

[1] 蔣惠園,黃永燊. 交通資源環(huán)境承載力預(yù)警研究[J]. 交通運(yùn)輸系統(tǒng)工程與信息，2014，15(2):10-16.

[2] 鄧 偉.山區(qū)資源環(huán)境承載力研究現(xiàn)狀與關(guān)鍵問題[J].地理研究，2010，29(6):959-969.

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[5] 李慶揚(yáng). 數(shù)值分析(第5版)[M].北京:清華大學(xué)出版社,2008.

[6] 楊 渺，謝 強(qiáng),王 維,等.基于線性變換的水質(zhì)綜合評價方法[J].長江流域資源與環(huán)境，2015，24(1):156-161.

Early Warning Model Establishment of Resource Environmental Bearing Capacity of Sichuan Province

YANG Miao1,2, GAN Quan3, YE Hong1, LI Guo-ming3, OUYANG Zhi-yun2, HUANG Qin4

(1.SichuanResearchAcademyofEnvironmentalSciences,Chengdu610041,China; 2.ResearchCenterforEco-EnvironmentalSciences,ChineseAcademyofSciences,Beijing100085,China;3.GeographicConditionMonitoringCenterofSichuanSurveyingGeographicInformationBureau,Chengdu610500,China;4.SichuanUniversity,Chengdu610041,China)

This study argues that early warning model of resource environmental bearing capacity can be divided into two types, status early warning and trend early warning. Based on this assumption, this paper focuses on key development areas, municipal districts, main agricultural production areas, key ecological function areas, poverty alleviation and development areas, constructs the early warning model of present situation of resource environmental bearing capacity in Sichuan province. This model combines with ecological, environmental, and economic indicators to set up integrated early warning of resource environmental bearing capacity of. Early warning of single index is undertaken through indicative indexes which are limit indicators with strong resources and environmental characteristics . Finally, early warning results of multi-index and single index are integrated , as the final early warning result of resource environmental bearing capacity.

Resources and environment carrying capacity;early warning model

2016-10-14

四川省地理國情與資源環(huán)境承載力監(jiān)測工程技術(shù)研究中心資助項(xiàng)目(GC201502)。

楊 渺(1976-)，男，山東菏澤人，2007年畢業(yè)于四川農(nóng)業(yè)大學(xué)森林培育專業(yè)，博士，研究方向?yàn)樯鷳B(tài)功能評估、區(qū)域規(guī)劃與地理信息系統(tǒng)等。

歐陽志云,zyouyang@rcees.ac.cn。

F062.1;F062.2

A

1001-3644(2017)01-0144-08