基于SPCA-OWA的静乐县生态脆弱性评价研究

来源 :中国地质大学(北京) | 被引量 : 0次 | 上传用户:SK_flyfox
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生态脆弱性评价是区域生态环境治理和改善的重要手段。针对我国是世界上生态脆弱性表现最为明显、生态脆弱性类型最多、生态脆弱区分布面积最大的国家之一这一现状,生态脆弱性评价一直是学术界研究和关注的热点。但目前大多数生态脆弱性评价方法均为简单的加权叠加分析,缺乏对多种决策风险下生态脆弱性变化的考虑,不能综合体现受不同决策态度影响下的评估结果。基于此,本文首先采用空间主成分分析方法(Spatial Principal Component Analysis,SPCA)对研究区生态脆弱性进行动态反演,分析研究区生态脆弱动态演变特征。在此基础上,借助有序加权平均法(Ordered Weighted Averaging,OWA)算法,模拟对比不同决策风险系数下的生态脆弱结果,以期为决策者统筹区域发展与生态建设提供更加全面的参考依据。本文以静乐县为研究对象,从人为干扰和自然潜在两个角度出发,选取表征人类活动、社会经济、植被、气象、土壤和地形地貌等14项因子构建静乐县生态脆弱性评价指标体系。以30m栅格数据为评价单元,综合评价静乐县2007-2017年的生态脆弱性,揭示该区域在研究期间生态脆弱性的时空演变特征。最后,采用OWA多准则算法模型,模拟和对比7种决策风险设置下的静乐县生态脆弱性评价结果,为研究区域统筹生态建设与经济发展提供决策参考。主要结论为:(1)2007-2017年静乐县生态脆弱性综合指数总体上呈现逐渐增加趋势。空间上,汾河川及沿河两岸地区海拔较低的地区生态脆弱等级较高,研究期间基本呈现出一种“轻度向重度演变、重度向极度演变”的特征,研究区内生态脆弱性等级普遍增大,生态形势严峻。(2)静乐县生态脆弱性整体上属于中–重度脆弱状况,其生态脆弱性的形成和发展是自然和人为因素共同作用的结果,地形起伏度、土壤侵蚀程度、人均耕地面积、年均降水量和人均GDP是影响研究区生态脆弱性的主要因素。(3)采用OWA多准则方法,对不同决策风险系数下研究区的生态脆弱性评价结果进行分析。同时,基于决策者理性风险区间,设置了三种可能的政策情景,生态可持续导向型、生态不可持续导向型和维持现状型,并与SPCA评价结果比较得出,使用OWA方法评价生态脆弱性在一定程度上是可行的。
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