基于RAGA的投影寻踪模型的广西资源环境承载力评价

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社会经济、资源与环境的协调发展问题犹如悬在现代化进程中的达摩克利斯之剑。近年来,随着工业现代化和城镇化的深入发展,资源供给、环境容量的有限性与经济发展的矛盾愈加突出,日益严峻的环境形势和资源挑战,迫使社会各界思考如何在寻求经济发展和资源环境置换中找到两者的平衡点。作为描述区域发展限制的标尺,区域资源环境承载力评价能够摸清承载力状况,明确区域开发利用限度,对建立检测预警机制显得尤为必要。自21世纪以来,学者在区域资源环境承载力评价方法上进行了积极探索。生态足迹,虚拟水,能值分析等方法的应用极大地推动了承载力评价的定量化。这些方法在实际运用过程中主观设置评价指标权重,不易处理高维数据,难以客观表征资源环境承载力评价涉及到的部分指标数据具有高维、非线性、非正态等特点。为解决承载力评价中上述问题,本文尝试将基于实数编码的加速遗传算法的投影寻踪模型(简称基于RAGA的投影寻踪模型)应用于资源环境承载力的评价,主要研究工作如下:本文以人地关系协调论、区域经济系统论为理论指导,根据现有的资源环境承载力评价指标体系研究成果分类,从区域系统论和PSR概念模型两个角度,针对区域现状和地市的实际情况,分别构建了广西2005-2016年资源环境承载力时序评价指标体系和2016年广西地市资源环境承载力空间评价指标体系。其次将基于RAGA的投影寻踪法、灰色关联分析法运用于2005-2016年广西资源环境承载力时序评价中,运用比较分析法对两种评价方法得到的指标权重及承载力进行比较分析,摸清广西时序变化趋势;将投影寻踪法和主成分分析法运用于2016年广西地市资源环境承载力评价的实证研究中,摸清广西地市资源环境承载力空间分异状况。利用主成分分析法对比研究过程中,为了规避主观赋权问题,用熵权法对之进行改进。结果表明:基于RAGA的投影寻踪法在评价过程中可以通过得到最佳投影方向向量来反映指标对承载力评价的影响大小,能够对指标进行客观赋权,规避了主观赋权的不确定性,资源环境承载力评价涉及多维数据,指标数据具有高维、非线性、非正态等特点,两组对比实验的结果表明基于RAGA的投影寻踪模型是适用于承载力评价。以采用基于RAGA的投影寻踪法计算得到的评价结果来分析,从时间上看,广西资源环境承载力呈快速上升-略微下降-平稳上升趋势,2011年社会经济系统、资源系统、环境系统的承载力均出现不同程度的下降,导致2011年广西的资源环境承载力出现突变的拐点,总体上升趋势不变。万元工业产值S02排放强度、生活垃圾无害化处理率、环保投资指数、工业废水排放量、工业固体废弃物排放强度已经成为影响广西资源环境承载力时序变化的主要影响因素因素,提高广西资源环境承载力可以从增大环保投资额,控制工业废水、废气排放着手。2016年各地市资源环境承载力状况不一致,钦州和北海资源环境承载力最高,南宁、桂林、梧州处于第二梯队,崇左资源环境承载力得分分值最低,资源环境负荷超载,处理技术落后造成的污染物处理水平低、排放量大可能是崇左广西各地市中环境问题突出的主要原因。空气优良率、万元工业产值用水量、工业二氧化硫去除率、人均公共绿地面积、万元GDP能耗对广西各地市资源环境承载力影响显著。
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