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近年来,生态环境对人类生存和国家安全的影响逐步凸显。生态安全作为政治、军事、经济、科技等传统安全的基础和载体,构成国家安全的又一种外延。目前,国际上关于生态安全的研究日益增多。我国21世纪的生态安全形势非常严峻,进行生态安全研究迫在眉睫。
本文从科学研究需求、国家战略需求和工程实施等三方面分析了生态安全研究的现状。搭建了基础理论探讨、方法技术构建和典型案例研究三个层次的研究框架。提出了从地学信息模型角度,研究区域生态安全的新思路。
文中,生态安全监测、评价和调控机理、过程等基础理论的总结与探讨为技术方法的实现提供了理论指导;而技术方法研究的重点是构建若干地学信息模型,包括遥感动态监测模型、GIS分析评价模型、数理统计模型及系统模拟调控模型等;典型案例研究包括生态安全评价指标选取、指标信息获取、数据分析与转换、空间分析建建模,用地学信息模型进行生态安全状态的分析、预测及调控等,并生成一系列专题地图、表格、文档和方案。至此,完成对区域生态安全问题的分析、解答和处理的全过程。主要研究方法和结论有:
(1)着眼于生态安全监测-评价-调控的整个过程,对从遥感监测、信息提取、分析处理,到信息反馈及调控的过程出发,构建适宜于区域特点的生态安全地学信息模型应用技术体系进行了一定的探索性研究。
(2)在借鉴目前国内外生态安全研究成果的基础上,进行了生态安全概念、研究内容、研究方法的初步探讨。结合云南沿边境地区生态环境的特点,借鉴联合国PSR概念模型,设计了云南沿边境地区生态安全的“压力-反馈-调控”概念框架,进而构建了区域生态安全评价指标的层次结构体系。
(3)建立了基于遥感信息源的生态安全因子提取方法。利用植被指数模型、植被覆盖度模型、地形-土壤-植被复合模型进行区域土壤侵蚀度生态安全因子的快速提取技术。
(4)将GIS空间分析与统计分析综合集成,将区域生态安全指标体系与基于GIS栅格元的生态安全评价模型相结合,实现分析过程和评价结果的可视化,可进行数据的深度分析与探索;并可使评价对象的属性、空间特征得以完整地表现。
(5)在西双版纳的实证研究中,首先利用2000年西双版纳TM遥感影像提取的植被指数,结合坡度分析,获取了西双版纳土壤侵蚀度信息。其次,从压力、反馈、调控3个方面,选取了15个评价指标,采用AHP和GIS空间分析模型进行了西双版纳生态安全的评价。再次,基于评价结果建立了西双版纳生态安全模拟调控模型。通过改变系统参数模拟了三种备选调控方案。在统筹经济、社会、生态三个效益的基础上,提出了西双版纳生态安全调控的具体措施。