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土地资源高效利用论文参考文献

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土地资源高效利用论文参考文献

《产权论纲》王占国,孙伟花.李成龙.哈尔滨:黑龙江教育出版社,1998.《马克思主义土地理论与中国农村土地制度变迁》石莹,赵昊鲁著经济科学出版社《中华人民共和国经济史》赵德馨主编,河南人民出版社《效率、公平与产权》[美]詹姆斯.E.米德著,施仁译《南德的中心地》1933年,德国地理学家克里斯泰勒《美国城市发展模式》王旭著清华大学出版社《和谐社会:制度的基础性作用》,罗必良,华南农业大学经济管理学院院长1949年《中国人民政治协商会议公共纲领》1954年《中华人民共和国宪法》1975年《中华人民共和国宪法》1978年《中华人民共和国宪法》1982年《中华人民共和国宪法》1988年《中华人民共和国宪法》修正案2004年《中华人民共和国宪法》1950年《中华人民共和国土地改革法》1986年《中华人民共和国土地管理法》1988年《中华人民共和国土地管理法》修正案1998年《中华人民共和国土地管理法》2004年《中华人民共和国土地管理法》1953年《中国共产党中央委员会关于发展农业生产合作社的决议》,1956年的《高级农业生产合作社示范章程》(一九五六年六月三十日第一届全国人民代表大会第三次会议通过,同日中华人民共和国主席公布)1961年《农村人民公社工作条例》(一九六一年三月广州中央工作会议通过)1962年《农村人民公社工作条例修正草案》(一九六二年九月二十七日,中国共产党第八届中央委员会第十次全体会议通过)。市政府办公厅转发市农委、市规划国土资源局《关于本市实行城乡建设用地增减挂钩政策推进农民宅基地置换试点工作的若干意见》的通知沪府办发[2010]1号《奉贤县志》《奉贤续志》《奉贤统计年鉴》《奉贤年鉴》深圳启动土地改革试点 [1]奉贤土地置换试点工作总结[2]《和谐社会:制度的基础性作用》,罗必良,华南农业大学经济管理学院院长[3]《奉贤县志》土地志[4]《中华人民共和国经济史》,赵德馨主编河南人民出版社,1989;[5]《奉贤县志》

伴随着科学技术的发展和生产力水平的巨大提高,人口剧增、资源浪费、环境污染、生态破坏等一系列社会问题严重地威胁着人类自身的生存与发展。在这种形势下,人们提出了“既能满足当代人的需求、又不对后代人的需求构成危害”的“可持续发展”思想。作为可持续发展的重要环节之一,土地资源的可持续利用十分重要。一、土地资源的经济特点1、开发利用的可选择性。土地都有固定的地理位置,虽不可移动,但对它的使用却是可选择的,表现在两个方面:第一,同样的用途可选择不同区位的地块。第二,同一块土地可用于多种用途的选择。2、土地的使用成本是机会成本。因为土地资源有多种用途,但在一定时期,一块土地只能用于一种用途,因此体现出土地使用的机会成本,即同一块土地若因用于一种用途而放弃另一种用途,可能获得较大收益,也可能得不偿失。因此,在使用土地资源时,应综合考虑各方面的因素,进行科学决策。3、土地资源的使用效益是综合效益,包括经济、社会和生态效益等在内。土地除具有自然属性外,还具有社会经济属性。土地的社会属性是人类社会经济活动赋予土地的新的特性的总和。人类在对土地资源进行开发利用时,会受到社会和生态环境等因素的制约和影响,同时又会对社会和生态环境产生各种各样的影响。所以,对土地资源开发利用的效益是包括经济、社会和生态效益在内的一种综合效益。二、我国土地资源可持续利用的几点对策1、减轻土地人口压力,提高人口素质。在人口与土地这一对特殊的矛盾中,人类必须主动调节自身繁衍的速度和规模,依据客观自然规律和经济规律约束自身土地利用行为。这就要求我们做到:(1)在继续严格执行计划生育政策的同时,逐步建立和完善社会保险、社会救助、社会福利等社会保障体系,使人口增长速率降幅增大,切实、有效地控制人口总量增长。(2)积极进行劳务输出。外出务工可增加农民收入,使农民生活条件得以改善、对农业生产的投入增加;同时,农民还可学到先进的技术和管理经验,既能提高农民土地资源可持续利用的能力,又有利于促进农村封闭的社会环境向开放、良性循环的方向演变。(3)提高人口素质。①加大基础教育投资力度,特别是要加快少数民族地区和贫困地区教育的发展,以提高人力资本的积累速度。②加强“资源与环境意识”教育,提高人们对土地资源可持续利用的认识,同时,注重提高农民的农技知识水平和技能,为农民举办各种形式的技术培训班,为提高农民

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曹银贵1,2 王静1 程烨1,2 郝银3 许宁1,2

(1.中国土地勘测规划院土地利用重点实验室,北京,100035;2.中国地质大学土地科学技术系,北京,100083;3.湖北省荆州市土地整理中心)

摘要:综合叙述土地利用/覆被变化研究20 多年来的研究进展,总结了在土地利用数量变化研究、驱动力研究、土地利用变化模拟研究方面取得的丰硕成果。一方面是驱动力因子的多样性;另一方面是土地利用变化模拟方法的交叉性,从数量模拟研究转向空间模拟研究,从单方法模拟研究转向多种方法结合的模拟研究,从生物物理驱动力的建模方式转向生物物理驱动力与社会经济驱动力相结合的建模方式,未来研究则要加强精度的要求,使其研究成果能真正引导土地利用规划。

关键词:土地利用/土地覆被变化;驱动力;土地利用变化模拟

土地利用/覆被变化(LUCC)研究于1995年启动。10余年间,LUCC 研究始终是全球变化研究的热点之一,并取得了丰硕的研究成果[1]。除了体现在 LUCC 监测技术、驱动力、生态环境效应和建模研究等不同方面外,LUCC 研究在理论上也取得了非常大的突破。土地利用/覆被变化研究之所以能够取得重大突破,一方面是因为土地利用/覆被变化是引起其他全球变化问题的主要原因,因而在全球环境变化与可持续发展研究中占有重要地位;另一方面是因为地球系统科学、全球环境变化以及可持续发展涉及到自然和人文多方面的问题,而在全球环境变化问题中,土地利用/覆被变化可以说是自然和人文过程交叉最为密切的问题[2]。LUCC 的研究起初是从全球变化研究入手,发展到现在,开始重视典型区的研究;从简单的数量研究发展到空间变化上的研究;从简单的土地利用转换的研究发展到生态足迹、能流与物流的转换研究。总的来看,LUCC 的研究是越来越微观,在此简要回顾一下 LUCC 研究的进展。

土地覆被是指存在于地表的植被(自然的或者是种植的)以及人工建筑,例如水体、冰面、裸露的岩石、沙地都可以认为是具体的一种土地覆被形式[3],土地利用则定义为同时包括改变土地生物物理属性的利用方式和产生这种利用方式的目的[5]。土地利用的形式是多种多样的,耕地、林地、园地等都是土地利用的类型。从土地覆被与土地利用二者的含义来看:土地覆被主要是指自然的地表形态,而土地利用重在突出人类的社会经济活动对土地资源的作用,体现出了土地的使用状况或土地的社会、经济属性;因此土地利用和土地覆被构成了土地的两种属性[2]。通常情况下,土地覆被的变化会影响土地利用决策,土地利用变化则会导致土地覆被变化,再影响到土地利用决策,从而产生新一轮的土地利用变化[4,5]。由于当代的土地覆被变化主要是人类对土地利用影响造成的,所以认识土地利用变化,是了解土地覆被变化的首要条件。

自20世纪90年代以来,全球环境变化研究领域逐渐加强了对土地利用/覆被变化的研究。“国际地圈与生物圈计划”(IGBP)和“全球环境变化人文计划”(IHDP)于1995年共同发起了“土地利用/覆被变化”(LUCC)研究计划,并于1996年提出了5个关于土地利用/覆被问题及3个焦点[6]。5个框架问题是:①过去的300年中人类的活动是如何改变土地覆盖的?②在不同的历史阶段、不同地理单元,土地利用变化的主要人为因素是什么?③在今后50~100年中土地利用变化将如何影响土地覆盖?④直接的人文和生物物理过程是如何影响特定土地利用类型的承载力的?⑤气候和全球生物地球化学作用怎样影响土地利用和土地覆盖?反之又如何?3个焦点是:①土地利用动态变化——典型对比分析研究;②土地覆被动态变化——直接观察和诊断模型;③区域的与全球的模式——综合评价的框架。总的来看,土地利用变化研究主要是理解土地利用变化的原因和结果,同时模拟土地转换的时空类型[7]。

1 土地利用数量变化研究

区域土地利用变化包括土地利用类型的面积变化、空间变化和质量变化[8]。面积变化首先反映在不同类型的总量变化上,通过分析土地利用类型的总量变化,可了解土地利用变化总的态势和土地利用结构的变化[9]。目前土地利用的数量变化指标有:土地利用变化的幅度、土地利用变化的速度和土地变化的区域差异。通过各地类之间的转化,得出土地利用的转化矩阵。

2 驱动力研究

有关 LUCC 驱动力的研究是探索 LUCC 驱动机制的核心问题[10]。Riebsame 认为土地利用变化的预测研究是很艰难的,因为它需要了解土地利用变化的根本性的驱动力[11],而土地利用预测模拟研究的先决条件是要确认最重要的驱动力[12]。纵观国际上土地利用/覆被变化的驱动机制研究,目前主要是通过大量的案例与比较,探讨土地利用/覆被变化的动力学机制[13]。Fu Congbin 认为土地利用/覆被变化的驱动力是:气候变化和人类活动[14],由此可见驱动力研究指标的选取一方面与自然状况有关;另一方面与人类活动有关。因此驱动力通常分为生物物理(bio-physical)和社会经济(socio-economic)两大类。生物物理驱动力包括自然环境的特征和过程,例如气候变化、地形、火山爆发、植物演替、土壤类型和过程、自然资源的有效性等[15];而社会经济驱动力则包括人口变化、贫富状况、技术进步、经济增长、政治经济结构以及价值观念等[6,16,17]。有的时候驱动力与被观察的土地利用变化在空间或时间上相差甚远,经常涉及宏观经济政策的转变和政策的变化,这些都是很难预测的[18]。由于不同区域土地利用的驱动机制存在一定的差异,因此驱动力方面的研究都是以单一的区域为研究对象。 认为土地利用变化的驱动力因子随着比例尺的不同而发生变化:在农田比例尺的情况下,主要是由社会性的和易近性的驱动因子在起作用;在景观研究尺度内,主要考虑的是地形和农业气候条件;在区域和国家尺度下,气候、人口和宏观经济政策将共同作用[12]。

生物物理驱动力

对于区域性的土地利用/覆被变化研究而言,生物物理方面的驱动力对土地变化的影响在一个比较短的时间段内是比较小的,通常也是不显著的。石瑞香的研究表明,自然(气候)因素并未构成样带上近年来土地利用(尤其是耕地)变化的主要驱动力[19],但是并不是没有影响的。邹亚荣在中国农牧交错区土地利用变化的研究中表明,青藏高原的上升是晚新生代北半球气候变化的重要驱动力,引起了我国北方气候的干旱,对我国农牧交错区的形成,特别是对东部草地变化产生了影响[20]。叶宝莹在嫩江中上游地区的土地利用变化研究中选取了高程、坡度作为土地利用变化驱动力的指标,结果表明二者与土地利用变化的线性关系明显[21]。地貌类型也会影响土地利用的变化,草地受地貌条件的影响与控制较耕地小[22];城市的边缘区的土地利用会受到地形的影响,北京城乡过渡区的土地利用变化的发展趋向,在地域上深受西北部山地的阻力作用,可能会形成不对称发展[23]。袁俊在湖北省土地利用变化的研究表明,湖北省土地利用年变化率较低,主要是由特殊的地形限制的[24]。赵庚星认为50年前黄河三角洲地区的土地利用变化主要是受气候因素、风暴潮和黄河改道等自然因素驱动[25]。

社会经济驱动力

土地利用是社会的一面镜子[26],土地利用变化能够很好地反映社会经济发展的历程。土地资源条件虽是土地利用结构形成的决定性因素(基础因素),但是对于人类活动而言,这种变化是缓慢的,Elena 认为人类活动是引起土地利用变化的一个主要成分[7],因此分析社会经济因素对土地利用变化的作用摆在首要的位置[27]。陈百明认为在社会经济驱动力方面,土地利用变化与人口增长之间有明显的联系,但同时这一变化与技术进步、富裕程度、经济状况,以至文化、宗教、军事等之间也能找到一定的相关关系[28]。并且大部分的案例研究都突出了政策对土地利用变化的重要作用,例如京都草案这一国际性的环境政策将对未来的土地利用变化产生深远的影响[29]。龙花楼研究表明几年或几十年的土地利用变化主要是由人类的社会经济活动影响所导致[30]。袁俊认为城镇人口的迅速增长、第二产业的发展、对土地产品的需求变化和交通条件及政府政策等社会经济驱动力导致了湖北省的土地利用变化[24]。周青在农地利用变化驱动机制的理论分析的基础上,构建了农地利用变化强度的指标体系,在指标体系中特别引入了邻近城市的辐射和耕地保护政策对土地利用变化的影响[31]。陈百明为深入分析和认识耕地占用与 GDP增长的关系,运用了 Decoupling (脱钩)理论,开展我国耕地占用与 GDP 增长的脱钩研究,揭示了我国各类区域耕地占用与 GDP增长的相互关系的典型模式[32]。王秀兰认为随着人口数量的变化,供人类生活、生存所需的耕地资源数量在不断地变化,因而,耕地的生态环境背景质量发生着相应的变化[33]。对于城市土地利用而言,交通条件对土地利用类型的转变起到了内因作用,转化为城镇用地的土地利用类型与距交通干线的距离有一定关系[13]。

3 土地利用变化驱动力模拟

土地利用系统的复杂性需要多学科的分析[34]。 认为土地利用模型应该代表土地利用系统部分的复杂性;能够检验社会和生态系统结合的稳定性[12]。土地利用变化模拟是为了明确土地利用变化的原因,定量地证明多个因素对某一个因素的关系和影响,不同的模拟方法已经在土地利用变化中得到广泛应用。起初,土地利用变化模拟的研究重在生物物理因子方面的模拟研究,例如海拔、坡度、土壤类型等。后来根据研究的需要,土地利用变化社会经济驱动力方面的数据整合到模型中[35]。但是社会经济指标缺少空间上的简化数据,这样将很难将社会和自然数据结合起来。 认为生物物理过程的空间单元和行为组织者决策的空间单元是不一样的[12]。

在土地利用变化模拟研究的开始阶段,基本上都是从数量上进行研究,后来由于遥感技术、空间地理信息系统技术的发展,从空间上实现了土地利用变化的模拟。同时研究的方法也有很大的提升,从单一方法的模拟研究发展到多种方法的结合。

土地利用变化的数量模拟

土地利用变化的数量模拟是从数量的角度来分析模拟土地利用变化的过程。彭文甫首先利用因子分析的方法,确定了影响土地利用变化的相关因子,然后采用多元线性回归分析的方法,预测了土地利用的变化[36]。王波利用多元相关分析的方法对经济管理体制对土地利用变化进行了模拟,用具体的产值代替了无法量化的经济管理体制[37]。张海龙利用马尔柯夫模型,确定了渭河盆地各土地利用类型之间相互转化的初始转移概率矩阵,从数量上预测了该研究区土地利用变化[38]。虽然马尔柯夫模型在土地利用变化数量研究上表现出较好的应用性,但是由于这种预测是以末期和基期的时间间隔为预测单位,所以只能预测时间间隔整数倍的特定时期的情况,其灵活性和适用性受到限制[39]。由于灰色预报模型克服了统计回归分析方法需要大样本序列的弊端,吴素霞利用该方法预测了石家庄地区未来15年内耕地面积的变化趋势[40]。吴普特采用 BP 神经网络的方法对耕地减少进行了预测,将影响耕地变化的各驱动因子作为神经网络的输入层神经元,将耕地面积作为输出层神经元,经过反复的训练模拟,表明采用 BP 神经网络的方法在预测耕地资源减少量时精度较高,可靠性较好[41]。另外还有利用元胞自动机的方法研究土地利用变化,重在空间上的变化模拟。

土地利用变化的空间模拟

土地利用变化的空间模拟主要是从土地利用/覆被在时间序列上的变化过程进行模拟预测,另外还包括从主要的驱动力入手进行空间上的模拟预测。土地利用变化的空间模拟主要是在一些空间变量间建立关系函数,并模拟预测土地利用变化[42]。众多学者在高度集聚尺度下进行土地利用变化的空间简化模型研究,例如单个的景观元胞。同时利用遥感影像获得空间研究数据,使与土地利用变化相关的基本地理单元和环境过程概念化[7]。Kasper Kok提出了土地利用转换及效应(CLUE)模型框架,这是一个合理的少见的空间简化土地利用模型,该模型用来分析复合比例尺条件下的土地利用变化问题[43]。摆万奇利用Logistic逐步回归模型,从空间上确定了主要的驱动因素及其定量关系[10]。叶宝莹在GIS的支持下,利用空间相关分析筛选出影响土地利用变化的主要因子,并利用空间多元线性回归函数求得研究区土地利用程度变化模型[21],目前应用较多的是将多种研究方法综合起来运用。Bryan 将 GIS 和神经网络结合起来研究土地利用转换模型(LTM),从空间上来模拟土地利用变化的复杂过程,这一模型把社会经济、政策和环境等变量作为输入,并建立起了土地利用变化与公路、高速公路、居民点道路、河流、湖岸线之间的空间函数关系[42]。现阶段土地利用变化的模拟主要是针对单一的土地利用类型的变化模拟,例如国际上许多学者利用元胞自动机(Cellular Automata)开展城市增长的模拟研究[44,45,46]。有研究者利用神经网络的元胞自动机来模拟复杂的土地利用,整个模型的结构十分简单,用户不用自己定义转换规则及参数,该模型是在ARC/INFO GRID环境下利用AML宏语言写成[47]。侯西勇运用马尔柯夫的元胞自动机模型模拟研究区2010年土地利用的数量和空间分布,结果比较可信[48]。

4 土地利用模型的精度分析

土地利用模型的精度分析又叫模型的不确定性评价,反映数据输入及模型本身存在的不确定性和产生的结果[49]。模型的不确定性包含输入数据的不确定性和模型结构的不确定,遥感数据的获取会存在不确定性,例如在其纠正时采用的地面控制点的误差是不可能消除的,纠正过的遥感数据或图像产品也始终不能与地面实况完全一致,不同程度上存在着残余误差[50]。同时在影像解译的过程中也会出现适当的误差而产生不确定性。另外在数据转换的过程中,比如矢量到栅格的转换,就会产生新的不确定性。由于模型的结构是基于数学方法,用简化的数学模型来模拟复杂的行为,这也是一种非常重要的不确定性。为了减小不确定性,应该避开矢量—栅格数据的转换过程,同时使用高分辨率的土地利用数据,在模拟分析的过程中,分类型单独预测模拟,然后再综合分析[48]。

为了增强土地利用变化科学的研究,必须从三个方面入手。首先是数据方面的准确性,其次是方法的先进性;再次是理论的新颖性,这三个方面是相互联系的。在土地利用变化研究的过程中,要重点突出决策层思想,在空间上体现人类活动对土地利用变化的影响。要更好地发展土地利用变化的经济模型,这需要比较成熟的空间经济理论作为支撑,这样才能解释移民、雇用增长、政府行为的时空类型,这些都会影响到土地利用变化。利用相关模型分析土地利用的环境影响评价、政府决策和政策形成。同时在土地利用变化研究的过程中,应该注重多种方法的结合,选择精度最优的方法来提高研究成果的可信度与参考性。

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王联军余振国

(中国国土资源经济研究院,河北三河,101149)

摘要本文采用环境指数评价法,构建出武汉市基于土地利用的地质环境敏感性综合指数,并据此对武汉市进行基于城市土地利用的地质环境敏感性综合区划,最后对武汉市土地利用规划布局提出方向性建议。

关键词土地利用地质环境敏感性武汉市

基于土地利用的武汉市地质环境质量现状综合评价的研究是武汉市土地利用总体规划修编前期研究项目中的重要内容之一,其主要任务是研究武汉市地质环境现状对武汉市各种土地利用方式的适宜性,为武汉市土地利用的规划布局提供指导性建议,避免规划出现重大失误而诱发重大地质环境问题。本次采用环境指数评价法进行评价。根据土地利用的环境影响特点,结合实际占有资料情况,构建出武汉市基于土地利用的地质环境敏感性综合指数,并据此对武汉市进行基于土地利用的地质环境敏感性综合区划,最后对武汉市土地利用规划布局提出方向性建议。

1土地利用的地质环境敏感性评价及其在规划中的作用

土地利用的地质环境敏感性就是地质环境系统对不同土地利用方式和布局的适宜性。土地利用的地质环境敏感性评价,是以地质环境系统为研究对象,考察不同土地利用方式对地质环境系统的相互作用,最终确定地质环境系统对不同土地利用方式的适宜程度的过程。

土地利用的地质环境敏感性评价对土地利用规划具有重要意义,表现在如下3个方面:首先,土地利用的地质环境敏感性评价是在充分研究以往土地利用情况对地质环境的相互作用的基础上进行的,因而具有较强的针对性;其次,由于土地利用的地质环境敏感性评价工作是土地利用规划的前置性基础研究工作,所以研究结果能够直接利用于土地利用规划工作中,从而直接参与了规划的制定过程,在规划的制定阶段就可以有效地避免规划方案中一些可能的重大失误,也可以减少规划环评工作对规划方案大规模修订的可能性,为规划的制定实施节省了大量的时间和工作量;最后,土地利用的地质环境敏感性评价也给规划方案出台后的规划环评提供了基础依据。

2评价因子及参数的选择

确定评价环境要素及其评价因子的依据是:①所选择的评价要素及评价因子应能满足预定的目的和要求;②已开展的地质调查和评价所确定的地质环境问题及其诱因;③尽可能选择环境质量标准所规定的因子;④评价单位可能提供的监测和测试条件。根据上述条件的要求,最后筛选出武汉市土地利用对地质环境系统最重要的三个环境影响因子为:地下水、地质灾害和工程地质性状。

地下水不仅是一种宝贵的资源,还是当地生态环境的重要支撑系统,而且地下水—经污染,极难恢复,其后果的严重性难于估量,因此,将地下水污染风险作为重要评价参数之一。

武汉市地处江汉平原,地质灾害主要是岩溶塌陷。武汉市分布有大面积的潜伏碳酸盐岩,并且已经有过8次岩溶塌陷的历史记载,因此,今后发生岩溶塌陷的风险也还是相当高的。岩溶塌陷对土地利用方式的限制是易见的,如果建设用地安排不当,塌陷一旦发生,将造成严重的生命和财产的损失,并形成恶劣的社会影响,所以,岩溶塌陷风险也是必须重点考虑的评价参数之一。

武汉市岩土体的地基承载力一般,另外,武汉市地势低平,易受洪涝灾害威胁,因此,岩土体的工程地质脆弱性也是又一个必须重点考虑的评价参数之一。

矿产资源是地质环境系统中重要因素之一,但因为:①缺乏详实资料;②武汉市的矿产并不丰富,矿产资源对土地利用的限制可以忽略。因此,本次评价未将其纳入评价体系当中。

3各评价因子权重的确定

各评价因子的权重系数(即各分项指标相对于土地利用地质环境系统影响敏感性综合指数的重要性)可通过层次分析法来确定,方法如下:

本次权重层次结构模型最顶层相邻的上、下两层分别为A、B,其中A层次为目标层,代表土地利用的地质环境敏感性综合指数,B层次为主因素层,有3个元素Bi(i=1,2,3),分别为:土地利用影响下工程地质脆弱性指数、土地利用影响下地质灾害风险度和土地利用影响下地下水资源污染风险度。以A为目标的有3个元素的判断矩阵为:

地质环境经济论文集.第2辑

式中元素bij表示对于评价目标A而言,要素Bi对于Bj的相对重要性。即:

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Wi是针对评价对象给出的每个因素Bi相对应于A的分值,由聘请的专家打分得到,一般采用1~9级标度判断尺度(表1)。如果相对重要度取值为偶数,则表示两个评价指标的相对重要性介于两个奇数取值之间。

表11—9级标度判断尺度表

矩阵A中的元素满足bij=1/bji。

A中每行所有元素的几何平均值得到向量M=[m1,m2,…,mn]T,其中

地质环境经济论文集.第2辑

对M作归一化处理,求相对权重向量

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式中: ,为评价因素bi在总评定因素中所起作用大小和所占地位轻重的量度,称为权重。一般规定:

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引入衡量判断矩阵完全一致性指标CI,矩阵A的特征值的近似公式为:

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lmax=max(li),(i=1,2,…,n)。完全一致性检验指数CI

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一般认为CI≤,判断矩阵A有满意的一致性,否则需要重新调整。经计算,最后得出三个参数的权重系数如表2所示。

表2各参数在地质环境敏感性综合指数构成中的权重

4各因子评价参数的等标化

地下水资源污染风险度的等标化

一般认为,地下水天然资源补给模数大的区域,其地下水资源受到污染的风险也较高,因此,地下水资源污染风险度以武汉市地下水天然资源补给模数K[单位:104m3/(a·km2)]为基础,计算方法为:H=K/,其中,H为地下水资源污染风险度;K为地下水天然资源补给模数;则为等标化常数。等标化常数值的设定依据为武汉市地下水天然资源补给模数值的大小分布情况,设定等标化常数值的目的在于将地下水资源污染风险度的参数值归一化到0~10之间,参数值出现大于10的情况也按10计算。

工程地质脆弱性指数的等标化

工程地质脆弱性指数以工程地质承载力为基础,并以汛期是否被淹没作为补充。其计算方法为:E=1/,其中E为工程地质脆弱性指数;M为工程地质承载力(单位:MPa);则为根据武汉市工程地质承载力实际数据分布情况确定的等标化常数。汛期淹没区域则直接赋值为10。

地质灾害风险度的等标化

地质灾害风险度由于缺乏相关定量化数据,因而以定性判断为基础,并根据经验对其进行赋值(表3)。

表3地质灾害风险度赋值情况及依据

5土地利用的地质环境敏感度评价分区

各参数通过加权平均来转成地质环境质量综合指数。如式(8)所示:

地质环境经济论文集.第2辑

式中:

I——基于土地利用的武汉市地质环境综合指数;

Fi——第i个参数的值;

Wi——第i个参数的权重系数;

n——为参数的个数。

式中Wi为第i个环境因子环境影响的重要性程度;Fi为第i个环境因子环境影响的严重性程度。其中,Wi通过层次分析法确定;Fi则根据各因素的严重程度,以判断为基础,按10分制予以赋值。

确定各参数的权重和分值之后,即可计算得出基于土地利用的地质环境敏感性综合指数值,根据地质环境敏感性综合指数值的离散分布情况,可以划分出武汉市基于土地利用的地质环境敏感度的4级综合分区(表4)。

表4土地利用地质环境系敏感度综合分区标准

6各分区土地利用方式布局建议

地质环境重度敏感区的土地利用方式、布局建议

地质环境重度敏感区是区内的岩溶塌陷高风险区,作为建设用地需要做好地质灾害调查评价及地基处理工作,安排为农业用地、生态建设用地、园地、林地、牧草地,这些土地利用成本要低一些。

地质环境中度敏感区的土地利用方式、布局建议

地质环境中度敏感区是区内的岩溶塌陷较高风险区,在作为建设用地时,应充分做好地质勘查、进行严谨的地质灾害危险性评估,作为重要设施的建设用地特别要注意处理好软弱地基和岩溶塌陷问题,应尽可能安排为一般建设用地、农业用地、生态建设用地、园地、林地、牧草地。

地质环境轻微敏感区的土地利用方式、布局建议

地质环境轻微敏感区总体上来说可以满足一般用地类型的需求,但对于区内不同性质的亚区,存在相应的一些限制,分述如下。

地下水污染高风险亚区

本亚区的主要特征是:地下水污染风险指数值≥10,即本亚区是武汉市地下水资源最重要的补给区。所以,本亚区内的,安排可能造成严重污染的土地利用方式如工矿仓储用地和公共基础设施用地时,应严格按环境要求,三废尽可能达到零排放;作为生态建设用地、生态农业用地最好;若安排其他用地类型,应充分论证对地下水环境的影响。

软弱地基亚区

本亚区特征为:工程地质条件一般或较差,修建建筑物时应作基础处理。因此,建议本亚区以低层建筑用地、农业用地和生态建设用地为主;用作高层建筑用地时,应充分考虑基础处理成本。

隐伏碳酸盐岩分布亚区

本亚区特点为:地下分布有隐伏碳酸盐岩,存在一定的岩溶塌陷风险。因此,在本亚区安排重要建筑时,应对地基进行详细的地质勘查。

地质环境非敏感区的土地利用方式、布局建议

地质环境非敏感区是区内地质环境条件最好的区,工程地质条件良好,不存在岩溶陷风险,地下水污染风险极低,从地质环境条件上来讲,在达到环境质量标准的情况下,可以作为任何类型的用地。

参考文献

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提高资源利用效率实例研究论文

节约型社会是指在生产、流通、消费等领域,通过采取法律、经济和行政等综合性措施,提高资源利用效率,以最少的资源消耗获得最大的经济和社会收益,保障经济社会可持续发展。建设节约型社会的目的在于追求更少资源消耗、更低环境污染、更大经济和社会效益,实现可持续发展。节约型社会的特征是资源有效配置、高效利用、经济社会快速发展、人与自然和谐相处。建设节约型社会的核心是正确处理人和自然的关系,通过资源的高效利用、合理配置和有效保护,实现经济社会和生态的可持续发展。节约型社会的根本标志是人与自然和谐相处,它体现了人类发展的现代理念。人与自然的关系体现在两个方面:一是人类对自然的影响与作用,包括从自然界索取资源与空间,享受生态系统提供的服务功能,向环境排放废弃物;二是自然对人类的影响与反作用,包括资源环境对人类生存发展的制约,自然灾害、环境污染与生态退化对人类的负面影响。目前地球正处于其形成以来的重大危机之中。人类所造成的环境变化已经影响到地球的生命支持系统的正常运行,并使人类自己及其后代的生存处于危机之中。最近150年来,人类已经消耗了地球已知石油储量的40%;人工利用了超过50%的地表,超过50%的淡水;人为固氮量超过了全部陆地生态系统的天然固氮量,由于温室气体剧增导致气温升高;海洋及海岸带生态环境剧变,湿地缩减,50%红树林消失,22%的海洋渔场过度采获或已经枯竭,44%处于采获极限。地球现在处于一种与以前任何时期都不可比拟的紧张状态,蕴含着科学界尚未搞清但正在形成的危机,并可能导致因资源环境问题而爆发的政治、军事冲突。这需要全人类及各国政府一致努力,协调人与自然的关系,防范和消除地球危机,达到人与自然和谐共存。我国是世界上人与自然关系严重失调的国家之一。我国人均水资源占有量仅相当于世界人均水资源占有量的1/4;全国城市年缺水总量达60亿立方米。我国人均耕地不足亩,不到世界平均水平的1/2,而如此宝贵的耕地,每年还在以近千万亩的速度在减少。我国国土面积占世界的%,而石油储量仅占世界的%。我国探明可利用的煤炭总储量接近1900亿吨,人均探明煤炭储量吨。专家认为,在我国现有条件下,煤炭年产量达到20亿吨是一个极限。我国能源资源的特点是“富煤贫油少气”,在能源探明储量中,煤炭占94%,石油占%,天然气占%,这就决定了我国能源生产与消费以煤为主的格局长期难以改变。据专家分析,煤炭供需缺口到2010年是亿吨,到2020年将是亿吨。煤炭需求的增长与生产的增长形成巨大反差,我国煤炭有效供给已不能在正常情况下支撑发展的需要,支撑超常发展更是勉为其难。近几年来,我国国民经济在高速发展的同时,日益感受到资源和能源短缺的压力,电荒、水荒、油荒接踵而至,给经济发展带来日益紧张的压力,也给人们的日常生活带来诸多的不便。然而,与之成为鲜明对照的是?熏目前的社会风气,艰苦奋斗和勤俭节约意识严重缺失。大吃大喝,铺张浪费,比比皆是。而且普遍出现了认识上的误区,以为节约是小气,以为生活水平提高了,就该讲阔气,讲派头。中国人民长期形成的艰苦朴素、勤俭建国、勤俭持家的好传统、好风气,在一些人头脑里.早已忘得一干二净。整个社会每年浪费的物资相当惊人。生活上如此,生产经营上能好吗?建设节约型社会,首先必须建设节约型政府。原因在于:其一,各级政府机关本身就是能源消耗大户,因此建设节约型政府是建设节约型社会的题中应有之义;其二,政府是民众的领头羊,因此它必须成为建设节约型社会的表率,各级政府和所有公务员都要率先垂范,厉行节约,反对浪费。然而现实生活中不可回避的事实是,一些政府部门的节能现状和节约意识实在令人堪忧。根据最近北京市的一项调查显示,48家市、区政府机构2004年人均耗能量、年人均用水量和年人均用电量分别是北京居民的4倍、3倍和7倍。权威部门测算,我国政府机构(包括教育等公共部门)的能源消费约占全国能源消费总量的5%,节能潜力为15%至20%,能源费用超过800亿元,单位建筑面积能耗超过世界头号耗能大国--美国政府机关1999年平均水平的33%。看来,政府部门的节能潜力还相当大,政府没有理由不在节能方面发挥自身的表率作用。在发达国家,政府在要求企业、公众提高节能意识,开发使用节能产品的同时,率先在政府机构中开展节能和提高能源利用效率的行动,在社会上形成了良好的示范带头作用,并推动了全社会的节能工作。例如,美国联邦政府年能源消费量约占美国当年能源消费总量的13%。为了推动节能工作,美国在1991年至1998年期间,共发布了10份行政令和2份总统备忘录,要求政府机构加强节能工作。“12902号”行政令还进一步要求各个政府机构2005年节能30%。白宫制订的节能计划要求政府公共设施购置和使用高效节能产品。由于采取了这些措施,美国政府每年节约了两亿多美元的能源费用支出。日本政府资源能源厅每年财政预算的四成用于节能和新能源工作,并推行“领跑者”政策,规定有一定规模、耗电每年在一定数量之上的政府机关有义务报告能源的使用量,提出节能措施等。我国一直没有统一的政府机构能源消耗标准,没有建立有效的能源体制报告制度,没有节能考核奖惩制度,节能工作基础薄弱。同时,也没有相应的机构、专门的人员负责此项工作,也没有相应的规划和政策,成为节能监督工作的盲区。因此,政府部门公务员要强化节约意识,认真对待节能问题,树立“浪费就是腐败”的节约观。同时,要从制度上消灭政府机构的节能盲区。首先,必须尽快建立一整套严格、细致的“绿色采购”制度,通过完善地方性法规和行政规章等方式,在公共建筑、交通、高耗能产品等重点领域设置强制标准,增强执法力度;其次,要把定额管理等技术手段应用于政府行为中,建立政府机构能耗统计体系,并把政府机构节能责任纳入各工作岗位职责和日常管理的考核之中。建设节约型社会,涉及到社会的各个领域,特别是广大民众。资源忧患意识和节约意识、合理的消费观念和消费方式,是现代社会合格公民必备的素质。对个人来说,厉行节约是一种良好习惯,更是一种文明行为;对社会来说,厉行节约则是一种文化,体现着社会的文明程度。日常生活中杜绝浪费之举人人可为,可以节约之处俯拾即是。淋浴擦肥皂时关掉水龙头,洗一次澡可以节约60升水;每个家庭每天少用一个塑料袋,可以节省大量的石油消耗;回收1吨废纸可以少砍17棵大树,还可以节约造纸能源,减少水污染;采用节能光源,照明用电量将下降60%;如果把国内现有的亿台冰箱全部换成节电冰箱,每年可节电亿千瓦时,相当于半个三峡水电站的发电量……如此看来,我们每个人的手里都紧握着珍贵的“资源”,掌握着中华民族发展的“命脉”。集腋成裘,滴水成河,如果13亿人口真正做到厉行节约、反对浪费,所带来的资源潜力是不可估量的,这是我们国家走向强盛的强力支撑。“历览前贤国与家,成由勤俭败由奢。”这一千古名训我们要永远铭刻在心。这些你找找吧

资源节约型社会是一个复杂的系统,它包括资源节约观念、资源节约型主体、资源节约型制度、资源节约型体制、资源节约型机制、资源节约型体系等。 资源节约观念。观念是行动的先导。资源节约观念是指人们从节省原则出发,克服浪费,合理使用资源的意识。节约意识(观念)作为客观存在的反映,是建立在对资源严重稀缺的认识基础上的。建立资源节约型社会,必须在全社会树立节约资源的观念,形成节约光荣、浪费可耻的社会风气,养成人人都乐于节约一张纸、一度电、一滴水、一粒米、一块煤的良好习惯。 资源节约型主体。资源节约型主体主要包括:资源节约型政府、资源节约型社会团体、资源节约型军队、资源节约型企业、资源节约型事业单位、资源节约型家庭等。其中,资源节约型企业是指既追求企业生产成本节约又兼顾企业生产的社会成本节约,既考虑企业自身效益又兼顾社会效益、生态效益,既考虑当前利益又兼顾长远利益,能使企业自身效益与社会效益之和达到最大值,使企业生产成本和社会因企业生产而必须支付的社会成本之和达到最小值的企业。 资源节约型制度。资源节约型制度是约束人们浪费资源,规范人们合理使用资源的经济制度、政治制度、法律制度以及有关道德规范等相互联系、互为补充的各种制度的总称。 资源节约型体制。资源节约型体制是资源节约型制度的实现形式和组织方式,包括资源节约型经济体制、政治体制、法律体制等。 资源节约型机制。它是资源节约型制度、体制在经济运行过程中形成的互为关联、相互作用、彼此约束、协调运转的各种机能的总和。用系统论的观点来看,资源节约型机制是一个大系统,它通过资源节约型管理系统来具体运作。它主要包括以下几个子系统:资源探测管理系统、资源开采管理系统、资源加工管理系统、资源运输管理系统、资源消耗预警系统、资源使用监测管理系统和资源节约调控系统。其中,资源探测管理系统是对我国现存资源总量进行科学摸底,探明实有存量,为资源长远开采制订科学合理规划提供依据的系统;资源开采管理系统是对资源开采制订科学的中长期规划,并依据规划,以最低成本、最大效益进行资源开采的系统;资源加工管理系统是采用先进加工技术,以最低加工成本、最高综合利用率加工资源的系统;资源运输管理系统是以最低的运输成本、最低的运输损耗、最快捷的运输方式运送货物的运输组织和管理网络的系统;资源消耗预警系统是由资源探测信号、价格信号、供给信号、需求信号、运输信号和环境污染信号等形成的,能全方位、多层次、全天候预警资源消耗程度的系统;资源使用监测管理系统是依据事先制定的标准对国民经济各部门、各单位使用资源的数量进行日常监督、测算和反馈的系统;资源节约调控系统是由经济、法律、行政等手段组成的,能调节和减少资源使用的相互联系、相互补充、相互制约的有机调控系统。 资源节约型体系。资源节约型体系可分为两大类:一类是以产业为标准划分的资源节约型产业体系,主要包括:重效益、节时、节能、节约原材料的工业体系,规划科学、设计优良、节地省材、质量过硬的基本建设体系,节水、节地、节时、节能的“二高一优”节约型农业体系,节时、节能、重效益的节约型运输体系,适度消费、勤俭节约的节约型生活服务体系;另一类是战略资源节约型体系,即有关战略资源从生产、流通、分配到消费的各个环节形成的相互关联、相互制约的有机节约整体。 建立资源节约型社会的途径 建立资源节约型社会,必须从国情出发,坚持以科学发展观为指导,努力做好以下几方面工作: 深化经济体制改革。要完善社会主义市场经济体制,建设统一开放竞争有序的现代市场体系,完善宏观调控体系,更大程度地发挥市场在资源配置中的基础性作用,这是节约资源、提高效益的根本所在。其中要着重考虑建设合理的资源价格体系,用价格杠杆调节资源的利用。如,目前不合理的水价是阻碍水资源基础产业深化改革的重要因素,不合理的水价导致了水资源的大量浪费,使与水相关产业的经营发展面临严重困难;同时,水价体系的不合理也是造成水污染严重的原因之一。 完善产权制度。只有明晰了资源的产权,才能最大程度地发挥资源的效益,做到物尽其用,使资源的损失浪费降到最低限度。既应明晰自然资源的产权,优化自然资源配置,节约自然资源,使自然资源利用率达到最高;又应保护知识产权,提高人们研究、开发和推广应用资源节约型技术的积极性。 实施科教兴国战略。深化科技体制改革,加快国家创新体系建设,大力发展应用技术,促进全社会科技资源高效配置和综合集成,提高资源的利用率。加快节能技术开发和推广,目前应重点支持一批资源节约和综合利用技术开发、技术改造项目,加快成熟技术的推广应用,重点推广节油代油、洁净煤和节电、节水技术。大力研究和开发利用太阳能、地热能、风能、海洋能、核能以及生物能等“绿色能源”的新技术和新工艺。 实施可持续发展战略。促进经济社会与人口、资源和生态环境相协调,在全社会提倡绿色生产方式和文明消费,倡导低投入、高产出、少排污、可循环的生产模式,大力开展再生资源回收利用。为此,应通过各种形式,广泛宣传可持续发展的观念,鼓励和引导公众积极参与可持续发展。 制订和完善战略性资源的中长期开发和利用规划。重点编制节电、节水、节油、资源综合利用等专项中长期规划,为工业节水、能源节约、资源综合利用、新能源和可再生能源产业化发展、墙体材料革新、散装水泥和环保产业发展提出明确的指导思想、主要目标、发展方向和政策措施。 发展循环经济。加快制定我国循环经济发展战略,明确我国循环经济发展的思路、目标、步骤和政策措施,用以指导全国循环经济的健康发展;强化政策导向,坚持鼓励与限制相结合;加快建立促进循环经济发展的法律法规体系和相关技术体系,为循环经济发展提供有力的法律保障和技术支撑。 加强法制建设。加强环境资源、粮食资源、水资源及各种主要矿产资源保护法的制定和完善;制定反对浪费的法律法规,为惩罚严重破坏环境资源者和严重浪费资源者提供法律依据;完善产权法律制度,规范和理顺产权关系,保护各种产权权益,提高资源使用效率;完善产品质量和市场交易法律法规,严厉打击坑蒙拐以及制假售假行为,规范市场交易,减少资源损失。

专家谈中国物资再生产业概况(主讲嘉宾:中国物资再生协会刘强副会长)女士们,先生们,大家下午好!    我受中国物资再生协会的委托,就中国物资再生产业的情况向大家做一个报告。我国的废旧物资回收工作,就是我们的通常讲的再生资源,这个工作已经有五十多年的历史了。1954年4月28日,经邓小平同志批准,在中央人民政府,政务院,财经委员会成立了废旧物资回收局,从此我国的废旧物资这个行业正式宣告诞生。目前我国从事再生资源回收利用的企业,我们统计一下大约有八万家左右。回收加工的工厂有六千余家。回收的网点约有20万个。从业人员达到近千万人。这其中绝大部分是从事个体和是民营的回收,承担了整个再生资源市场的80%的回收量。首先我把整个这个行业的概况做一个简短的介绍。    十一五期间主要回收的废旧物资的总量为为四亿吨。年平均回收量在八千万吨左右。年均的增长率在12%以上。主要的废旧物资回收总值超过了6500亿员,年均增长率超过了20%。在这其中,废钢铁废有色金属有较大的进口量。上述主要的废料约为亿吨,年均的进口量为2450万吨。年均的增幅超过了20%以上。其中进口的废钢铁4530万吨,年均增长超过了5%,后三年超过了15%。肥有色金属年均增长率18%,废塑料年增长率超过了20%。增长的速度很快,特别是十一五期间。特别是2003年到2005年,特别是今年以后增长速度非常快。    第二个是国内回收与利用的情况。回收方面,中国的国内回收系统表现为是多部门的一个纵向的管理。上个世纪八十年代中期以前,当时主要以国营的物资系统,商业集体所有制收购系统组成的两大系统。还有一部分是自发的一些工业企业自己组织了回收性的辅助性单位。但是不不占主流。可以说回收的网络遍布全国各地。当时回收行业作为特种行业进行管理的。需要有特殊行业的许可证,需要具有一定资质的要求。八十年代后期,原有的回收系统,由于所依托的上级主管部职能的转换,部分回收企业逐步结体。加上市场的开放,大批的私营企业的涌入,运作成本相对勃起,比较低廉,效率也更高,这些企业开始出现。多部门的纵向垂直管理体制是计划经济的产物。对广泛开展废旧物资回收系统,节约资源保护环境,防治污染起到了积极和推动的作用。但是对回收物资的利用,作为一个体制、行业来讲,多部门林立,各自独立,既不能形成整体的规模优势,也形不成资源的有效利用和全面保护。这是旧体制下的特征之一。    特征之二是城市地区的回收工作所涉及的市政、环保、卫生、城管等众多行政单位的直接或间接的管理,包括审批、监督、检查及回收全过程或分段式的管理,有许多行政单位建立了归口管理公司,如环卫的单位,市政的城管单位,都在各自分工的管辖中开展回收物资的回收,进行回收物资的经营。上述这种情况既存在管理职能上的交*与扯皮,不利于回收利用,节约挖潜的有效运行。    还有一种模式是多层次进行废旧物资的经营。经审批和报废的机器设备,基本上按三种方式进行处理。一是由国家和省市安全处理,定点单位分类回收。第二种由自己的独立网点进行回收利用,还有行业期间企业之间交相关企业回收利用。多层次多形式的市场承包形式,包括集体、个体、民营的合资的经营机制,由于废旧物资行业市场非常的薄弱,相关法规标准制定的落后,出现了交易管理混乱,人员素质偏低,相关污染严重等问题。十一五期间国家提出要提高资源的利用效率,建立节约型社会,社会友好型社会,全国各地全部行动起来,把节约资源循环利用起来,缓解新兴产业,已经建立一批再生资源回收利用的示范园区,起到带动的作用。目前国家有关部委已经着手建立科学的回收体系工作。在原有的落后市场弊端之后,将迎来科学的利用回收资源的时期。    中国的回收资源利用在近几年才也明显的进步,由于起步晚,起点低,在过去二十年的时间中基本都是低水平的。另外污染环境的事件多次被媒体反复的暴光,带来的社会负面影响很大。经营环境恶劣,很多企业对进一步发展,资金投入的积极性很低,也抑制了企业的成长。由于再生资源回收方面享有一定的条件,而利用条件并不等于同等的环境,行业形象一直得不到有效的改善。这在有活力的私营企业中反映行列。由于对资源的二次回收存在浪费,比如个体成立的回收点就存在以下情况,以手工劳动以桌坊式加工为主,以露天作业开放式管理为主,劳动强度大,缺乏基本的安全卫生条件。以牺牲自然生态环境和人的身体健康为代价,排放有害废水、废气,废酸为代价。进行假冒伪劣和有毒有害的产品加工,市场交易混乱,产生了不良的影响。以城市郊区或者城乡交界处为基础,建立回收拆解加工点,给城市的环保工作带来了很大的影响。近年来由于加大的整治力度,全社会的环境意识普遍提高,国家倡导环境建设鼓励于是再生资源产业,业内的部分企业初步完成的原始积累。一批管理好,设备先进的企业开始规模化经营,在一些地区形成了专业园区。再生资源行业开始显露勃勃生机。比如上海的兴革铝业,江苏的顺达铝业等等,不仅规模大,而且环保设施先进,市场采购和销售稳定,成为行业的领军企业。在再生资源加工园区的建设方面,天津子涯环保企业等在节约、节能降耗、提高保护等方面都做出了表率。    第三是废料的国际采购有一种比较通行的说法。全国的废料采购有三分之一在中国。每天在全世界各个角落都在收集废料进行贸易加工和处理的中国人。反映出中国本身的大规模的回收期到来前,中国对资源的需求。中国的采购区域主要集中在北美、欧洲和亚洲地区。采购的品种除了一些规定的不能进口的品种中,主要集中在废钢,废塑料、废纸。近三年进口塑料的幅度较大,超过了20%。    废钢铁,十一五期间年均产出的废钢铁回收利用率达到90%。2004年我国粗钢产量的利用废钢量比重为,低于国外的利用废钢比率。炼钢利用的废钢量为3300万吨,废钢利用的比率为19%,从国内回收的废钢铁之外,每年还需要大量的废钢量。废钢的来源还有汽车拆解业,目前全国有367家从事报废汽车拆解的企业。从业人员有40多之多。2005年汽车保有量约1500万辆。由于国内报废的船只少,主要依*进口,近几年我国购进废船1500万左右。再生有色金属产量2004年达到了320万吨。占同期有色金属总量的22%,回收利用水平有了进一步的提高,铜原料的60%,铝原料的50%,铅原料的40%都要依*进口。废铝产生量占消费量的26%,废铅的产生量占消费量的40%。另外废纸在我国的市场对废纸产品的需求量也是不断的扩展,增长很快。消费量由1990年1430万吨,增加到1999年3000万吨。预计2005年将达到5800万吨,2020年将接近一亿吨,废纸进口的依存度是所有进口当中最高的。近年来由于消费需求的迅猛增长,废纸已经成为造纸原料中具有重要替代作用的资源,促使废纸回收量有了新的增长,回收利用率也有显著的提高。年均达32%,2010年到38%。我国所用废纸原料多以国外进口废纸为主,主要原因是国内回收难以满足企业生产的需求。同时回收的废纸分类粗糙,好坏复杂,非物资分类较高,影响了纸的品质。美国是最大纸的出口国。非电子类的产品,我国是电子产品和家电生产与消费大国,据调查统计,2005年电冰箱、电视机空调器洗衣机电脑等五种主要家电和电子产品社会的保有量共计亿台,其中大多是在80世纪中后期进入大众的家庭。按正常的使用计算,这些产品早已处在报废的时期。这些电子产品的数量综合报废为7000—8000万台。搞好电子废弃物的利用,进行无害化的处理,分离出来的可再生资源具有十分重要的现实意义。    再一个就是行业存在比较突出的问题。首先是法律法规不健全,扶植政策不配套,需要科学的制定行业有关的规定。第二个是原有的政策有过时之嫌,很多政策陈旧。第三个行业资源还需要相当一段时间的进步。第四是企业技术设备的改造还需要国家给予政策的支持。    最后是一些建议,在可持续发展战略的指导下,坚持循环经济原则对于回收公司和网点按照现代企业制度的要求通过管理的信息化,服务的优质化,渠道的多样化,市场的有序化,产权的多元化,运行联动化的方式形成规模化的产业链。加强立法、健全法制,我国已建立环境保护法,固定废物污染环境保护法,水污染环境法,矿产资源法,节约能源法,政府采购法等一系列的法律法规,在自然与环境方面做了大量的立法工作,取得了很大的成绩。这对环境污染的防治,资源综合利用,废物回收利用,循环经济的发展起到了很大的促进作用。加快建设资源节约型和环境友好型社会,完善政策落实到位,通过深化改革调整和落实进步政策,完善价格形成机制,强化收费机制,淘汰脏乱差的小作坊,小企业,企业再生资源走向体制发展的道路,依*科技不断向前,不断创新。科学技术是加快再生资源产业化进程的推动力,是发展循环经济的根本途径,近年来在提高资源利用效率,提高再生资源回收利用方面,技术取得了一些突破,但总体看还是相对滞后。特别是再生资源的回收利用和加工生产的工艺技术水平一直在低水平上重复。所以要提高再生资源的利用效率和质量,必须采用高技术含量,高附加值的深加工技术,进行系统集成的创新。推广具有示范带动作用的典型企业,为大力发展循环经济,加快再生资源产业化的进程,在废金属回收利用取得成果的基础上,进一步开展废纸、废塑料、废橡胶及废家电产品的回收利用,通过试点探索再生资源回收和利用的运行规律,为再生资源产业化水平方向提供经验,为延伸产业的发展打下基础。谢谢大家。_________________________________中国废品网|做全球最专业的再生资源网站我们的价值观:掘每一份价值

资源节约型社会是一个复杂的系统,它包括资源节约观念、资源节约型主体、资源节约型制度、资源节约型体制、资源节约型机制、资源节约型体系等。 资源节约观念。观念是行动的先导。资源节约观念是指人们从节省原则出发,克服浪费,合理使用资源的意识。节约意识(观念)作为客观存在的反映,是建立在对资源严重稀缺的认识基础上的。建立资源节约型社会,必须在全社会树立节约资源的观念,形成节约光荣、浪费可耻的社会风气,养成人人都乐于节约一张纸、一度电、一滴水、一粒米、一块煤的良好习惯。 资源节约型主体。资源节约型主体主要包括:资源节约型政府、资源节约型社会团体、资源节约型军队、资源节约型企业、资源节约型事业单位、资源节约型家庭等。其中,资源节约型企业是指既追求企业生产成本节约又兼顾企业生产的社会成本节约,既考虑企业自身效益又兼顾社会效益、生态效益,既考虑当前利益又兼顾长远利益,能使企业自身效益与社会效益之和达到最大值,使企业生产成本和社会因企业生产而必须支付的社会成本之和达到最小值的企业。 资源节约型制度。资源节约型制度是约束人们浪费资源,规范人们合理使用资源的经济制度、政治制度、法律制度以及有关道德规范等相互联系、互为补充的各种制度的总称。 资源节约型体制。资源节约型体制是资源节约型制度的实现形式和组织方式,包括资源节约型经济体制、政治体制、法律体制等。 资源节约型机制。它是资源节约型制度、体制在经济运行过程中形成的互为关联、相互作用、彼此约束、协调运转的各种机能的总和。用系统论的观点来看,资源节约型机制是一个大系统,它通过资源节约型管理系统来具体运作。它主要包括以下几个子系统:资源探测管理系统、资源开采管理系统、资源加工管理系统、资源运输管理系统、资源消耗预警系统、资源使用监测管理系统和资源节约调控系统。其中,资源探测管理系统是对我国现存资源总量进行科学摸底,探明实有存量,为资源长远开采制订科学合理规划提供依据的系统;资源开采管理系统是对资源开采制订科学的中长期规划,并依据规划,以最低成本、最大效益进行资源开采的系统;资源加工管理系统是采用先进加工技术,以最低加工成本、最高综合利用率加工资源的系统;资源运输管理系统是以最低的运输成本、最低的运输损耗、最快捷的运输方式运送货物的运输组织和管理网络的系统;资源消耗预警系统是由资源探测信号、价格信号、供给信号、需求信号、运输信号和环境污染信号等形成的,能全方位、多层次、全天候预警资源消耗程度的系统;资源使用监测管理系统是依据事先制定的标准对国民经济各部门、各单位使用资源的数量进行日常监督、测算和反馈的系统;资源节约调控系统是由经济、法律、行政等手段组成的,能调节和减少资源使用的相互联系、相互补充、相互制约的有机调控系统。 资源节约型体系。资源节约型体系可分为两大类:一类是以产业为标准划分的资源节约型产业体系,主要包括:重效益、节时、节能、节约原材料的工业体系,规划科学、设计优良、节地省材、质量过硬的基本建设体系,节水、节地、节时、节能的“二高一优”节约型农业体系,节时、节能、重效益的节约型运输体系,适度消费、勤俭节约的节约型生活服务体系;另一类是战略资源节约型体系,即有关战略资源从生产、流通、分配到消费的各个环节形成的相互关联、相互制约的有机节约整体。

土地资源研究性论文参考文献

论文怎么写 一、标题 标题是文章的眉目。各类文章的标题,样式繁多,但无论是何种形式,总要以全部或不同的侧面体现作者的写作意图、文章的主旨。毕业论文的标题一般分为总标题、副标题、分标题几种。 (一)总标题 总标题是文章总体内容的体现。常见的写法有: ①揭示课题的实质。这种形式的标题,高度概括全文内容,往往就是文章的中心论点。它具有高度的明确性,便于读者把握全文内容的核心。诸如此类的标题很多,也很普遍。如《关于经济体制的模式问题》、《经济中心论》、《县级行政机构改革之我见》等。 ②提问式。这类标题用设问句的方式,隐去要回答的内容,实际上作者的观点是十分明确的,只不过语意婉转,需要读者加以思考罢了。这种形式的标题因其观点含蓄,容易激起读者的注意。如《家庭联产承包制就是单干吗?》、《商品经济等同于资本主义经济吗?》等。 ②交代内容范围。这种形式的标题,从其本身的角度看,看不出作者所指的观点,只是对文章内容的范围做出限定。拟定这种标题,一方面是文章的主要论点难以用一句简短的话加以归纳;另一方面,交代文章内容的范围,可引起同仁读者的注意,以求引起共鸣。这种形式的标题也较普遍。如《试论我国农村的双层经营体制》、《正确处理中央和地方、条条与块块的关系》、《战后西方贸易自由化剖析》等。 ④用判断句式。这种形式的标题给予全文内容的限定,可伸可缩,具有很大的灵活性。文章研究对象是具体的,面较小,但引申的思想又须有很强的概括性,面较宽。这种从小处着眼,大处着手的标题,有利于科学思维和科学研究的拓展。如《从乡镇企业的兴起看中国农村的希望之光》、《科技进步与农业经济》、《从“劳动创造了美”看美的本质》等。 ⑤用形象化的语句。如《激励人心的管理体制》、《科技史上的曙光》、《普照之光的理论》等。 标题的样式还有多种,作者可以在实践中大胆创新。 (二)副标题和分标题 为了点明论文的研究对象、研究内容、研究目的,对总标题加以补充、解说,有的论文还可以加副标题。特别是一些商榷性的论文,一般都有一个副标题,如在总标题下方,添上“与××商榷”之类的副标题。 另外,为了强调论文所研究的某个侧重面,也可以加副标题。如《如何看待现阶段劳动报酬的差别——也谈按劳分配中的资产阶级权利》、《开发蛋白质资源,提高蛋白质利用效率——探讨解决吃饭问题的一种发展战略》等。 设置分标题的主要目的是为了清晰地显示文章的层次。有的用文字,一般都把本层次的中心内容昭然其上;也有的用数码,仅标明“一、二、三”等的顺序,起承上启下的作用。需要注意的是:无论采用哪种形式,都要紧扣所属层次的内容,以及上文与下文的联系紧密性。 对于标题的要求,概括起来有三点:一要明确。要能够揭示论题范围或论点,使人看了标题便知晓文章的大体轮廓、所论述的主要内容以及作者的写作意图,而不能似是而非,藏头露尾,与读者捉迷藏。二要简炼。.论文的标题不宜过长,过长了容易使人产生烦琐和累赘的感觉,得不到鲜明的印象,从而影响对文章的总体评价。标题也不能过于抽象、空洞,标题中不能采用非常用的或生造的词汇,以免使读者一见标题就如堕烟海,百思不得其解,待看完全文后才知标题的哗众取宠之意。三要新颖。标题和文章的内容、形式一样,应有自己的独特之处。做到既不标新立异,又不落案臼,使之引人入胜,赏心悦目,从而激起读者的阅读兴趣。 二、目录 一般说来,篇幅较长的毕业论文,都没有分标题。设置分标题的论文,因其内容的层次较多,整个理论体系较庞大、复杂,故通常设目录。 设置目录的目的主要是: 1.使读者能够在阅读该论文之前对全文的内容、结构有一个大致的了解,以便读者决定是读还是不读,是精读还是略读等。 2.为读者选读论文中的某个分论点时提供方便。长篇论文,除中心论点外,还有许多分论点。当读者需要进一步了解某个分论点时,就可以依靠目录而节省时间。 目录一般放置在论文正文的前面,因而是论文的导读图。要使目录真正起到导读图的作用,必须注意: 1.准确。目录必须与全文的纲目相一致。也就是说,本文的标题、分标题与目录存在着一一对应的关系。 2.清楚无误。目录应逐一标注该行目录在正文中的页码。标注页码必须清楚无误。 3.完整。目录既然是论文的导读图,因而必然要求具有完整性。也就是要求文章的各项内容,都应在目录中反映出来,不得遗漏。 目录有两种基本类型: 1.用文字表示的目录。 2.用数码表示的目录。这种目录较少见。但长篇大论,便于读者阅读,也有采用这种方式的。 三、内容提要 内容提要是全文内容的缩影。在这里,作者以极经济的笔墨,勾画出全文的整体面目;提出主要论点、揭示论文的研究成果、简要叙述全文的框架结构。 内容提要是正文的附属部分,一般放置在论文的篇首。 写作内容提要的目的在于: 1.为了使指导老师在未审阅论文全文时,先对文章的主要内容有个大体上的了解,知道研究所取得的主要成果,研究的主要逻辑顺序。 2.为了使其他读者通过阅读内容提要,就能大略了解作者所研究的问题,如果产生共鸣,则再进一步阅读全文。在这里,内容提要成了把论文推荐给众多读者的“广告”。 因此,内容提要应把论文的主要观点提示出来,便于读者一看就能了解论文内容的要点。论文提要要求写得简明而又全面,不要罗哩罗嗦抓不住要点或者只是干巴巴的几条筋,缺乏说明观点的材料。 内容提要可分为报道性提要和指示性提要。 报道性提要,主要介绍研究的主要方法与成果以及成果分析等,对文章内容的提示较全面。 指示性提要,只简要地叙述研究的成果(数据、看法、意见、结论等),对研究手段、方法、过程等均不涉及。毕业论文一般使用指示性提要。举例如下: ●市场经济条件下的政府,固然应服从上级规划部署的全局,但主要的着眼点应放在对下负责,对本地的经济发展,对本地的人民生活水平提高负责,这才是发展全局经济的前提,从而也自然在根本上符合对上负责。 ●变部门“齐抓共管”企业为共同服务于企业,应成为部门工作的主要重点。(摘自《政府在市场经济中 如何定位》一文的内容提要) 内容提要的写作要求可以概括为“全、精、简、实、活”。具体说来: 1.内容提要要求具有完整性。即不能把论文中所阐述的主要内容(或观点)遗漏。提要应写成一篇完整的短文,可以独立使用。 2.重点要突出。内容提要须突出论文的研究成果(或中心论点)和结论性意义的内容,其他各项可写得简明扼要。 3.文字要简炼。内容提要的写作必须字斟句酌,用精练、概括的语言表述,每项内容不宜展开论证说明。 4.陈述要客观。内容提要一般只写课题研究的客观情况,对工作过程、工作方法以及研究成果等,不宜作主观评价,也不宜与别人的研究作对比说明。一项研究成果的价值,自有公论,大可不必自我宣扬。因而,实事求是也是写作内容提要的基本原则。 5.语言要生动。提要既要写得简明扼要,又要生动活泼,引人入胜,在词语润色、表达方法和章法结构上要尽可能体现文彩,以求唤起读者阅读正文的欲望。 四、正文 正文包括绪论、本论、结论三部分。这是毕业论文最重要的组成部分,其它章节有专门详细论述,这里不再重复。 五、参考文献 参考文献又叫参考书目,它是指作者在撰写毕业论文过程中所查阅参考过的著作和报刊杂志,它应列在毕业论文的末尾。列出参考文献有三个好处:一是当作者本人发现引文有差错时,便于查找校正。二是可以使毕业论文答辩委员会的教师了解学生阅读资料的广度,作为审查毕业论文的一种参考依据。三是便于研究同类问题的读者查阅相关的观点和材料。 当然,论文所列的参考文献必须是主要的,与本论文密切相关的,对自己写成毕业论文起过重要参考作用的专著、论文及其它资料。不要轻重不分,开列过多。 列出的参考文献一般要写清书名或篇名、作者、出版者和出版年份。

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徐秋晓1 于明洋2

(1.山东省地矿工程勘察院,济南250014;2.山东建筑大学土木工程学院,济南250101)

作者简介:徐秋晓(1979—),女,助理工程师,主要从事遥感、水文地质、环境地质勘查工作。

摘要:遥感技术与地理信息系统技术的发展,为研究全球变化和可持续发展提供了信息源和技术手段。而土地利用作为地球表层系统最突出的景观标志,其变化是近年来全球变化研究的重要领域。本文以山东省龙口市作为研究区,应用基于遥感影像综合理解模型的龙口市土地利用/土地覆盖分类方法,建立地学规律知识库,提取不同时期的土地利用类型。最后利用地学信息图谱监测与分析土地利用的时空变化。

关键词:土地利用;遥感影像;地学辅助信息;信息图谱

遥感技术与地理信息系统技术的发展,为研究全球变化和可持续发展提供了信息源和技术手段。而土地利用作为地球表层系统最突出的景观标志,其变化是近年来全球变化研究的重要领域。只有对土地利用时空变化进行监测与分析,更好地了解土地利用变化的过程和机制,并且通过调整人类社会经济活动,促使土地利用更趋合理,保证国家宏观战略决策的针对性、有效性,才能达到土地资源可持续利用的目的。龙口市作为我国沿海对外开放较早的城市,其土地利用变化具有代表性。

1 研究区概况

龙口市位于胶东半岛西北部,东与蓬莱市接壤,南与栖霞、招远市毗连,西、北濒临渤海;全境东西最大横距,南北最大纵距;土地总面积(含桑岛、依岛)。

本次研究区范围以1∶10000 地形图矢量化生成的研究区边界对遥感影像进行裁剪所得,作为遥感数据信息,面积共(不含桑岛、依岛)。

2 基于遥感影像综合理解模型的龙口市土地利用/土地覆盖分类

影像理解是研究通过计算机系统来解释图像,从而实现类似人类视觉系统理解外部世界的一门学科。在影像理解系统中,存在两项基本的任务:从输入图像中提取出与模型相适应的图像结构或线索,而后完成输入图像中图像结构与模型中目标的正确影射(周成虎,1999)。影像理解不同于模式识别,模式识别通常按预先规定的测量集对对象作简单的分类,而影像理解则要对影像作出描述和解释,需要涉及不同处理层次实体间的相互作用(王润生,1994)。

针对土地利用/土地覆盖的分类特点,本文构筑了基于GIS信息的遥感影像综合理解模型。模型分为两个过程,即遥感影像理解过程和地理信息系统处理过程,两个过程的具体内容为:

(1)遥感影像理解过程,主要完成遥感影像的前期理解过程,包括以下几个过程:

1)遥感影像预处理:包括图像格式转换,图像纠正和图像增强变换等。图像格式转换完成遥感影像到REDAS软件系统处理格式的转换(﹡.img);图像纠正完成遥感影像的大气校正、几何纠正、辐射增强以及遥感影像的匹配、镶嵌等;遥感影像信息增强和变换处理可以突出相关的专题信息,本次使用方法主要有线性拉伸、K-T空间变换、边界增强等。

2)与地学辅助信息的配准:主要完成遥感影像与地学辅助信息(各类专题GIS数据主要是坡度和高度)的坐标、投影系统转换,使得遥感影像与所采用的辅助地学信息纳入到统一坐标与投影系统下。

3)“训练区”选择与计算:通过对遥感影像信息特征的初步理解,同时结合地学辅助信息以及实地考察,确定样本“训练区”。“训练区”要有典型性与可分性,确定“训练区”后,对“训练区”数据进行计算,确定样本的统计信息(均值、最大最小值、方差矩阵、协方差矩阵等)。

本次提取的土地利用类型为六大种类型,即建筑用地、耕地、水域、园地、林地和未利用地,采用AOI扩展方式进行训练区选择,运用此种方法进行训练区选择时,初始种子(seed pixel)和光谱距离的阈值非常重要,任一训练区初始种子和光谱距离的阈值经多次实验后才能确定。不同地类这两个参数是不一样的,一般在选取了2~3个训练区后,观看报警掩膜的情况,即时对这两个参数进行修改和调整。增加训练区时,及时将报警掩膜和以前的报警掩膜叠加,判断样本数据的质量变化情况,并做出调整,直至报警掩膜和实际地类比较符合时,即认为这一类的训练区选择完毕。一种地类训练完毕,需要对最终的训练区作一个整体的分析,保证光谱的纯度。

(2)地理信息系统处理过程,在GIS系统支持下,完成地学辅助信息的处理,主要包括以下过程:

1)专题信息导入与预处理:通过地面调查或专家知识经验,收集地学辅助信息(包括各类专题信息、统计资料等),导入到GIS系统中,完成辅助信息的前期预处理,包括各类矢量数据的数字化、编辑、拓扑关系的建立等,统计数据的整理与地学编码、统计数据的空间化等工作。

2)辅助数据的生成:利用前期处理好的辅助数据,进行各类数据的格式转换,如矢量数据的栅格化,点状统计数据插值(IDW/Kriging等方法)生成面状数据;最后统一坐标与投影系统,达到与遥感数据的配准。

3)建立各类地学辅助因子数据库:GIS软件支持下,基于前面生成的各类辅助数据,建立专题数据库,形成地学辅助因子数据库。

(3)知识库的生成过程,建立专家知识库,主要是地学规律知识库,包括以下过程:

1)知识获取:通过对照遥感影像,进行野外考察,针对各类有代表性的影像特征对该地区所有地貌条件下的土地利用/土地覆盖状况、植被分布、生态环境条件进行实地考察,获取各类实践知识。

2)知识库生成:对获取的知识进行整理,从总体上归纳出各类规律,形成知识规则,最后通过对“训练区”的数据不断训练,修改和调试知识规则,形成地学规律知识库。

土地覆盖/土地利用类型对高程有明显的依赖关系。对研究区已有的土地利用现状图分析,建筑用地、园地主要分布在海拔300m以下;耕地绝大部分分布在海拔150m以下;林地的分布范围较广,不同海拔都有分布,分布在10m以下的林地主要是沿海防护林和公路绿化林地。350m以上的海拔,只有林地分布,没有其他地类。

坡度数据可以用于区别某些土地覆盖/土地利用类型。根据实地考察结果和对地形图、已有土地利用现状图的分析,建筑用地、水浇地、园地主要分布在坡度小于20 °区域,坡度大于10 °时很少有水浇地。所以,遥感数据的光谱特征同样表现为绿色植被,难以判断是水浇地还是林地时,坡度数据是一个有价值的参数。以下是几种地类与高程和坡度的详细关系。

在本次的分类知识库,专家规则采用下面的基本形式来表达:

IF(条件)THEN(结论),Confidence(结论可信度)

其中可信度的值域为[0,1],值为0 时,完全排除当前像元为所给类别的可能性;当取值为1时,维持像元原始可信度,且表示当前结论永远成立。可信度可以根据地学经验或专家打分等方法来确定。

知识的表示与知识库的构造要结合地学问题的研究特点。通过不断修改和调试知识库,使影像解译结果基本达到人工目视解译的效果。当可信度的值为0时,则排除了当前像元为(结论)所给出的类别的可能性;而当取值为1 时,已有可信度值不该变。这种表示方法,不但考虑到了遥感影像解译的特点,而且明显地减少了知识库中规则的数量。这对于大数据量的遥感数据处理是极其重要的。下面给出规则库中的规则:

IF VALUE =1 DEM <300 AND SLOPE <20 THEN 建筑用地 CF =1

IF VALUE =2 DEM <50 AND SLOPE <10 THEN 水浇地 CF =1

I VALUE =3 THEN 水域 CF =1

IF VALUE =4 DEM <300 AND SLOPE <20 THEN 旱地 CF =1

IF VALUE =5 DEM <300 AND SLOPE <20 THEN 园地 CF =1

IF VALUE =6 THEN 林地 CF =1

ELSE IF DEM>=300 OR SLOPE>=20 THEN 林地 CF =1

ELSE IF 50=<DEM<=250 AND 10=<SLOPE<20 THEN 园地 CF=

ELSE 林地 CF =1

本次分类结果精度评价采用分层随机采样法,主要参考龙口市土地利用现状图,同时结合目视判读的结果以及现场验证,对两个时期的分类结果进行精度评价。各时期的遥感分类结果直接参照同年的土地利用现状图进行精度验证。由于遥感分类体系与土地利用现状的分类体系有一定差异,因此,在进行随机采样之前,将遥感分类图像的土地利用类型和土地利用现状的分类进行适当统一。然后分别对每期遥感分类结果选取300个样本点,并保证每类有10个以上的样点,用基于误差矩阵的精度评价方法,对龙口市1989年和2003年的分类结果进行评价。实用Kappa系数计算表明1989年和2003年龙口市土地利用TM遥感分类结果的总体精度和使用者精度都在75%以上,Kappa系数也都在以上,达到最低允许判别精度的要求。这些表明了龙口市两期图像的土地利用遥感分类结果均比较理想,各地类的分类精度也较高。

3 龙口市土地利用时空变化分析

随着地球信息科学的兴起与发展,人们可获取的资源的极大丰富以及信息处理技术的极大提高,尤其是动态可视化技术获得新的突破。在此需求与技术背景下,陈述彭先生倡导在传统地学图谱的基础上开展地学信息图谱的探讨与研究。地学信息图谱是地学图谱在地球信息科学基础上的自然延伸,是按照一定指标递变规律或分类体系排列的一组能够反映地学空间信息规律的数字地图、图表、曲线或图像。地学信息图谱是“图”与“谱”的结合,兼有图形与谱系的双重特征。

本文所采用土地利用图谱分析模型包括两部分内容:①转移矩阵,从中可以看出各个时序单元土地利用变化的主要类型以及各地类的补给来源。②不同时序单元内土地利用图谱分析,考察图谱单元的空间组合与时空位移。

转移矩阵

转移矩阵对于分析土地利用类型之间的流向具有重要作用,它不仅可以定量说明土地利用类型之间的相互转化状况,而且可以揭示不同景观类型间的转移概率,从而可以更好地了解土地利用的时空演变过程。转移矩阵包括转移面积矩阵、概率矩阵。

表1 1989~2003年土地利用转移矩阵(单位:hm2)

注:R为各土地利用类型的转移比例(%)。

从表1可以看出,在1989年至2003年,建筑用地发生用途流转面积为,占初始建筑用地面积的比率为,不存在明显流向。耕地发生用途流转面积为,占初始耕地面积的比率为 ,主要流向是园地,该流向,占初始耕地面积的比率为,其次是建筑用地,该流向,占初始耕地面积的比率为。水域发生用途流转面积为,占初始水域面积的比率为,主要流向是园地和林地,共占初始水域面积的比率为。园地发生用途流转面积为,占初始园地面积的比率为,主要流向是建筑用地,该流向 ,占初始园地面积的比率为 。林地发生用途流转面积为,占初始林地面积的比率为 ,主要流向是建筑用地,该流向,占初始林地面积的比率为 。未利用地发生用途流转面积为,占初始未利用地面积的比率为 ,主要流向是园地,该流向,占初始未利用地面积的比率为,其次是流向林地和建筑用地,共占初始未利用地面积的比率为。

土地利用信息图谱

在图谱中,共有36类图谱单元,即土地利用变化类型,其中有30类显示为土地利用类型发生了变化,占研究区总面积的。为了更简单明了地读取土地利用类型流转的主要方向,认识土地利用变化的主要特征,将该30类变化的图谱单元按照面积大小进行排序,计算各类图谱单元的转换面积百分率和累计转换百分率,统计其中涵盖变化总面积的的10类图谱单元,得到1989~2003年土地利用主要图谱单元类型的面积排序表(表2)。

表2 1989~2003年土地利用主要图谱单元类型的面积排序表

从表2可以看出,龙口市在1989~2003年间土地利用变化最显著的结构特征是耕地向园地的转化,该流向的耕地面积共,占到整个变化面积的。其次是耕地向建筑用地的转化,面积为,占到整个变化面积的。再次是未利用地向园地的转化,面积为 hm2,占到整个变化面积的。可以看出,研究时段内龙口市的土地利用类型主要是流向建筑用地和园地。

4 结论

(1)本研究利用陆地卫星资料ETM+对龙口市土地利用进行了时空监测与分析,取得了较好的效果;但是ETM+的影像分辨率较低,它主要是反映一些综合的地类信息,对于一些土地利用图斑较为破碎,用地类型交错复杂的地区,其地物提取就有一定的难度,因此在土地利用变化的详细监测上就有所欠缺。在今后的研究中,应结合高分辨率卫星影像进行研究,积极探求新的动态监测方法以充分利用这些高分辨率的遥感数据来获得更可靠准确的区域土地利用变化信息。

(2)如何充分地利用地理信息系统空间数据库提供的丰富的地理辅助数据,进而自动发现知识,并融合多尺度、多时相的高分辨率的遥感数据,建立灵活高效的推理机制,从而完成遥感影像的专题信息自动提取,是需要进一步的研究方向。

(3)“地学信息图谱”是一新兴的学术思想,目前还处于认识阶段,对它的理解尚不很成熟,需要更多的学者和更多的研究工作来完善对其的认识。本文利用遥感技术开展土地利用演化与发展的信息图谱研究,来反演时空变化,进而认识客观世界,揭示和再现过去,是一先进可行的技术途径。

(4)研究结果表明龙口市在1998~2003年间,土地利用方式相互转化较为频繁,变化强度大,矛盾非常突出。主要表现为耕地的不断减少,园地和建筑用地持续增长;其主要流向是从耕地流向园地和建筑用地。这些变化造成了龙口市耕地质量下降和利用程度加强,给耕地保护带来了巨大压力。因此,土地管理部门应该从宏观决策上给予重视,处理好社会经济发展与土地后备资源储备的关系实施可持续发展。

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(1.中国土地勘测规划院土地利用重点实验室,北京,100035;2.中国地质大学土地科学技术系,北京,100083;3.湖北省荆州市土地整理中心)

摘要:综合叙述土地利用/覆被变化研究20 多年来的研究进展,总结了在土地利用数量变化研究、驱动力研究、土地利用变化模拟研究方面取得的丰硕成果。一方面是驱动力因子的多样性;另一方面是土地利用变化模拟方法的交叉性,从数量模拟研究转向空间模拟研究,从单方法模拟研究转向多种方法结合的模拟研究,从生物物理驱动力的建模方式转向生物物理驱动力与社会经济驱动力相结合的建模方式,未来研究则要加强精度的要求,使其研究成果能真正引导土地利用规划。

关键词:土地利用/土地覆被变化;驱动力;土地利用变化模拟

土地利用/覆被变化(LUCC)研究于1995年启动。10余年间,LUCC 研究始终是全球变化研究的热点之一,并取得了丰硕的研究成果[1]。除了体现在 LUCC 监测技术、驱动力、生态环境效应和建模研究等不同方面外,LUCC 研究在理论上也取得了非常大的突破。土地利用/覆被变化研究之所以能够取得重大突破,一方面是因为土地利用/覆被变化是引起其他全球变化问题的主要原因,因而在全球环境变化与可持续发展研究中占有重要地位;另一方面是因为地球系统科学、全球环境变化以及可持续发展涉及到自然和人文多方面的问题,而在全球环境变化问题中,土地利用/覆被变化可以说是自然和人文过程交叉最为密切的问题[2]。LUCC 的研究起初是从全球变化研究入手,发展到现在,开始重视典型区的研究;从简单的数量研究发展到空间变化上的研究;从简单的土地利用转换的研究发展到生态足迹、能流与物流的转换研究。总的来看,LUCC 的研究是越来越微观,在此简要回顾一下 LUCC 研究的进展。

土地覆被是指存在于地表的植被(自然的或者是种植的)以及人工建筑,例如水体、冰面、裸露的岩石、沙地都可以认为是具体的一种土地覆被形式[3],土地利用则定义为同时包括改变土地生物物理属性的利用方式和产生这种利用方式的目的[5]。土地利用的形式是多种多样的,耕地、林地、园地等都是土地利用的类型。从土地覆被与土地利用二者的含义来看:土地覆被主要是指自然的地表形态,而土地利用重在突出人类的社会经济活动对土地资源的作用,体现出了土地的使用状况或土地的社会、经济属性;因此土地利用和土地覆被构成了土地的两种属性[2]。通常情况下,土地覆被的变化会影响土地利用决策,土地利用变化则会导致土地覆被变化,再影响到土地利用决策,从而产生新一轮的土地利用变化[4,5]。由于当代的土地覆被变化主要是人类对土地利用影响造成的,所以认识土地利用变化,是了解土地覆被变化的首要条件。

自20世纪90年代以来,全球环境变化研究领域逐渐加强了对土地利用/覆被变化的研究。“国际地圈与生物圈计划”(IGBP)和“全球环境变化人文计划”(IHDP)于1995年共同发起了“土地利用/覆被变化”(LUCC)研究计划,并于1996年提出了5个关于土地利用/覆被问题及3个焦点[6]。5个框架问题是:①过去的300年中人类的活动是如何改变土地覆盖的?②在不同的历史阶段、不同地理单元,土地利用变化的主要人为因素是什么?③在今后50~100年中土地利用变化将如何影响土地覆盖?④直接的人文和生物物理过程是如何影响特定土地利用类型的承载力的?⑤气候和全球生物地球化学作用怎样影响土地利用和土地覆盖?反之又如何?3个焦点是:①土地利用动态变化——典型对比分析研究;②土地覆被动态变化——直接观察和诊断模型;③区域的与全球的模式——综合评价的框架。总的来看,土地利用变化研究主要是理解土地利用变化的原因和结果,同时模拟土地转换的时空类型[7]。

1 土地利用数量变化研究

区域土地利用变化包括土地利用类型的面积变化、空间变化和质量变化[8]。面积变化首先反映在不同类型的总量变化上,通过分析土地利用类型的总量变化,可了解土地利用变化总的态势和土地利用结构的变化[9]。目前土地利用的数量变化指标有:土地利用变化的幅度、土地利用变化的速度和土地变化的区域差异。通过各地类之间的转化,得出土地利用的转化矩阵。

2 驱动力研究

有关 LUCC 驱动力的研究是探索 LUCC 驱动机制的核心问题[10]。Riebsame 认为土地利用变化的预测研究是很艰难的,因为它需要了解土地利用变化的根本性的驱动力[11],而土地利用预测模拟研究的先决条件是要确认最重要的驱动力[12]。纵观国际上土地利用/覆被变化的驱动机制研究,目前主要是通过大量的案例与比较,探讨土地利用/覆被变化的动力学机制[13]。Fu Congbin 认为土地利用/覆被变化的驱动力是:气候变化和人类活动[14],由此可见驱动力研究指标的选取一方面与自然状况有关;另一方面与人类活动有关。因此驱动力通常分为生物物理(bio-physical)和社会经济(socio-economic)两大类。生物物理驱动力包括自然环境的特征和过程,例如气候变化、地形、火山爆发、植物演替、土壤类型和过程、自然资源的有效性等[15];而社会经济驱动力则包括人口变化、贫富状况、技术进步、经济增长、政治经济结构以及价值观念等[6,16,17]。有的时候驱动力与被观察的土地利用变化在空间或时间上相差甚远,经常涉及宏观经济政策的转变和政策的变化,这些都是很难预测的[18]。由于不同区域土地利用的驱动机制存在一定的差异,因此驱动力方面的研究都是以单一的区域为研究对象。 认为土地利用变化的驱动力因子随着比例尺的不同而发生变化:在农田比例尺的情况下,主要是由社会性的和易近性的驱动因子在起作用;在景观研究尺度内,主要考虑的是地形和农业气候条件;在区域和国家尺度下,气候、人口和宏观经济政策将共同作用[12]。

生物物理驱动力

对于区域性的土地利用/覆被变化研究而言,生物物理方面的驱动力对土地变化的影响在一个比较短的时间段内是比较小的,通常也是不显著的。石瑞香的研究表明,自然(气候)因素并未构成样带上近年来土地利用(尤其是耕地)变化的主要驱动力[19],但是并不是没有影响的。邹亚荣在中国农牧交错区土地利用变化的研究中表明,青藏高原的上升是晚新生代北半球气候变化的重要驱动力,引起了我国北方气候的干旱,对我国农牧交错区的形成,特别是对东部草地变化产生了影响[20]。叶宝莹在嫩江中上游地区的土地利用变化研究中选取了高程、坡度作为土地利用变化驱动力的指标,结果表明二者与土地利用变化的线性关系明显[21]。地貌类型也会影响土地利用的变化,草地受地貌条件的影响与控制较耕地小[22];城市的边缘区的土地利用会受到地形的影响,北京城乡过渡区的土地利用变化的发展趋向,在地域上深受西北部山地的阻力作用,可能会形成不对称发展[23]。袁俊在湖北省土地利用变化的研究表明,湖北省土地利用年变化率较低,主要是由特殊的地形限制的[24]。赵庚星认为50年前黄河三角洲地区的土地利用变化主要是受气候因素、风暴潮和黄河改道等自然因素驱动[25]。

社会经济驱动力

土地利用是社会的一面镜子[26],土地利用变化能够很好地反映社会经济发展的历程。土地资源条件虽是土地利用结构形成的决定性因素(基础因素),但是对于人类活动而言,这种变化是缓慢的,Elena 认为人类活动是引起土地利用变化的一个主要成分[7],因此分析社会经济因素对土地利用变化的作用摆在首要的位置[27]。陈百明认为在社会经济驱动力方面,土地利用变化与人口增长之间有明显的联系,但同时这一变化与技术进步、富裕程度、经济状况,以至文化、宗教、军事等之间也能找到一定的相关关系[28]。并且大部分的案例研究都突出了政策对土地利用变化的重要作用,例如京都草案这一国际性的环境政策将对未来的土地利用变化产生深远的影响[29]。龙花楼研究表明几年或几十年的土地利用变化主要是由人类的社会经济活动影响所导致[30]。袁俊认为城镇人口的迅速增长、第二产业的发展、对土地产品的需求变化和交通条件及政府政策等社会经济驱动力导致了湖北省的土地利用变化[24]。周青在农地利用变化驱动机制的理论分析的基础上,构建了农地利用变化强度的指标体系,在指标体系中特别引入了邻近城市的辐射和耕地保护政策对土地利用变化的影响[31]。陈百明为深入分析和认识耕地占用与 GDP增长的关系,运用了 Decoupling (脱钩)理论,开展我国耕地占用与 GDP 增长的脱钩研究,揭示了我国各类区域耕地占用与 GDP增长的相互关系的典型模式[32]。王秀兰认为随着人口数量的变化,供人类生活、生存所需的耕地资源数量在不断地变化,因而,耕地的生态环境背景质量发生着相应的变化[33]。对于城市土地利用而言,交通条件对土地利用类型的转变起到了内因作用,转化为城镇用地的土地利用类型与距交通干线的距离有一定关系[13]。

3 土地利用变化驱动力模拟

土地利用系统的复杂性需要多学科的分析[34]。 认为土地利用模型应该代表土地利用系统部分的复杂性;能够检验社会和生态系统结合的稳定性[12]。土地利用变化模拟是为了明确土地利用变化的原因,定量地证明多个因素对某一个因素的关系和影响,不同的模拟方法已经在土地利用变化中得到广泛应用。起初,土地利用变化模拟的研究重在生物物理因子方面的模拟研究,例如海拔、坡度、土壤类型等。后来根据研究的需要,土地利用变化社会经济驱动力方面的数据整合到模型中[35]。但是社会经济指标缺少空间上的简化数据,这样将很难将社会和自然数据结合起来。 认为生物物理过程的空间单元和行为组织者决策的空间单元是不一样的[12]。

在土地利用变化模拟研究的开始阶段,基本上都是从数量上进行研究,后来由于遥感技术、空间地理信息系统技术的发展,从空间上实现了土地利用变化的模拟。同时研究的方法也有很大的提升,从单一方法的模拟研究发展到多种方法的结合。

土地利用变化的数量模拟

土地利用变化的数量模拟是从数量的角度来分析模拟土地利用变化的过程。彭文甫首先利用因子分析的方法,确定了影响土地利用变化的相关因子,然后采用多元线性回归分析的方法,预测了土地利用的变化[36]。王波利用多元相关分析的方法对经济管理体制对土地利用变化进行了模拟,用具体的产值代替了无法量化的经济管理体制[37]。张海龙利用马尔柯夫模型,确定了渭河盆地各土地利用类型之间相互转化的初始转移概率矩阵,从数量上预测了该研究区土地利用变化[38]。虽然马尔柯夫模型在土地利用变化数量研究上表现出较好的应用性,但是由于这种预测是以末期和基期的时间间隔为预测单位,所以只能预测时间间隔整数倍的特定时期的情况,其灵活性和适用性受到限制[39]。由于灰色预报模型克服了统计回归分析方法需要大样本序列的弊端,吴素霞利用该方法预测了石家庄地区未来15年内耕地面积的变化趋势[40]。吴普特采用 BP 神经网络的方法对耕地减少进行了预测,将影响耕地变化的各驱动因子作为神经网络的输入层神经元,将耕地面积作为输出层神经元,经过反复的训练模拟,表明采用 BP 神经网络的方法在预测耕地资源减少量时精度较高,可靠性较好[41]。另外还有利用元胞自动机的方法研究土地利用变化,重在空间上的变化模拟。

土地利用变化的空间模拟

土地利用变化的空间模拟主要是从土地利用/覆被在时间序列上的变化过程进行模拟预测,另外还包括从主要的驱动力入手进行空间上的模拟预测。土地利用变化的空间模拟主要是在一些空间变量间建立关系函数,并模拟预测土地利用变化[42]。众多学者在高度集聚尺度下进行土地利用变化的空间简化模型研究,例如单个的景观元胞。同时利用遥感影像获得空间研究数据,使与土地利用变化相关的基本地理单元和环境过程概念化[7]。Kasper Kok提出了土地利用转换及效应(CLUE)模型框架,这是一个合理的少见的空间简化土地利用模型,该模型用来分析复合比例尺条件下的土地利用变化问题[43]。摆万奇利用Logistic逐步回归模型,从空间上确定了主要的驱动因素及其定量关系[10]。叶宝莹在GIS的支持下,利用空间相关分析筛选出影响土地利用变化的主要因子,并利用空间多元线性回归函数求得研究区土地利用程度变化模型[21],目前应用较多的是将多种研究方法综合起来运用。Bryan 将 GIS 和神经网络结合起来研究土地利用转换模型(LTM),从空间上来模拟土地利用变化的复杂过程,这一模型把社会经济、政策和环境等变量作为输入,并建立起了土地利用变化与公路、高速公路、居民点道路、河流、湖岸线之间的空间函数关系[42]。现阶段土地利用变化的模拟主要是针对单一的土地利用类型的变化模拟,例如国际上许多学者利用元胞自动机(Cellular Automata)开展城市增长的模拟研究[44,45,46]。有研究者利用神经网络的元胞自动机来模拟复杂的土地利用,整个模型的结构十分简单,用户不用自己定义转换规则及参数,该模型是在ARC/INFO GRID环境下利用AML宏语言写成[47]。侯西勇运用马尔柯夫的元胞自动机模型模拟研究区2010年土地利用的数量和空间分布,结果比较可信[48]。

4 土地利用模型的精度分析

土地利用模型的精度分析又叫模型的不确定性评价,反映数据输入及模型本身存在的不确定性和产生的结果[49]。模型的不确定性包含输入数据的不确定性和模型结构的不确定,遥感数据的获取会存在不确定性,例如在其纠正时采用的地面控制点的误差是不可能消除的,纠正过的遥感数据或图像产品也始终不能与地面实况完全一致,不同程度上存在着残余误差[50]。同时在影像解译的过程中也会出现适当的误差而产生不确定性。另外在数据转换的过程中,比如矢量到栅格的转换,就会产生新的不确定性。由于模型的结构是基于数学方法,用简化的数学模型来模拟复杂的行为,这也是一种非常重要的不确定性。为了减小不确定性,应该避开矢量—栅格数据的转换过程,同时使用高分辨率的土地利用数据,在模拟分析的过程中,分类型单独预测模拟,然后再综合分析[48]。

为了增强土地利用变化科学的研究,必须从三个方面入手。首先是数据方面的准确性,其次是方法的先进性;再次是理论的新颖性,这三个方面是相互联系的。在土地利用变化研究的过程中,要重点突出决策层思想,在空间上体现人类活动对土地利用变化的影响。要更好地发展土地利用变化的经济模型,这需要比较成熟的空间经济理论作为支撑,这样才能解释移民、雇用增长、政府行为的时空类型,这些都会影响到土地利用变化。利用相关模型分析土地利用的环境影响评价、政府决策和政策形成。同时在土地利用变化研究的过程中,应该注重多种方法的结合,选择精度最优的方法来提高研究成果的可信度与参考性。

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