矿区土地利用安全评价体系与方法

如题所述

推荐答案 2020-01-16

3.2.1.1 矿区土地利用安全评价体系

矿区生态安全评价需要遵循科学性、整体性、层次性、可操作性、动态性等原则^{［145～148］}，构建矿区土地利用安全格局评价指标体系。

根据国内外生态评价指标体系^{［149～152］}，矿区土地利用安全格局评价采用“压力—状态—响应”模型(简称PSR模型)构建指标体系。PSR模型认为，人类从自然环境获取各种资源，同时又向环境排放废物，即人类活动对自然环境施加了一定的压力。因此，环境状态必然会发生一定的变化;而人类社会应当采取措施防止生态退化或促进生态恢复，即应该作出必要的响应。如此循环往复，就形成了人类活动与自然环境之间的PSR关系，较好地反映了自然、经济、环境、资源之间相互依存的关系。通过PSR模型进行扩展，制定矿区土地利用安全格局评价指标体系概念框架(图3.2)。

图3.2 矿区土地利用安全评价指标体系概念框架

矿区土地利用安全格局综合评价指标体系，包括目标层、系统层、准则层和指标层指标体系，具体指标见表3.1。

对表3.1中评价因素的层次结构按层次分析法(AHP)构造比较判断矩阵，利用这些比较判断矩阵对各层元素进行单排序、总排序计算，可得准则层与指标层各项指标相对于目标层的权重值(表3.2)，并通过了一致性检验。

表3.1 矿业用地安全格局综合评价指标体系

表3.2 矿区土地利用安全评价指标权重

3.2.1.2 矿区土地利用安全评价指标标准值与处理

评价指标标准值在查阅有关资料的基础上，对已有标准的指标，则借鉴国内外相关规定的标准值;对尚没有明确规定和没有确切数据的指标的标准值的确定，参照国内外相似地区的社会经济发展现状合理确定，尽可能做到量化^{［149～152］}。主要选用国家、行业和地方规定的标准，研究区域生态环境的背景值，相似自然条件下的健康自然生态系统标准，相似条件下科学研究已判定的保障生态安全的标准等作为标准值。

所列出的具体指标中，大多数指标的确定可以根据实测值或实际统计数据确定，这里强调生态系统稳定性指标的确定。本研究讨论的是局部平衡问题，因为大多数生态环境都一直受到破坏初始状态的扰动，根据协同学的原理，得到矿区生态系统稳定性的广义Langcvin方程:

丘陵矿区土地利用安全格局研究

式中:Q(R，t)———总资源量变化;

R(t)———系统在时刻t的资源配置量;

m(t)———累积灾害损耗率;

N(t)———系统产出量;

V(R，t)———单位产出所需的资源量;

φ(t)———突发灾害的概率;

α———转换系数;

C(t)———理论产出量。

在实际研究中，为了便于分析，各个函数的说明如下:

理论上讲，Q和V的函数形式应该为Q(R_i，t)、V(R_i，t)，其中R_i为各种资源;考虑到实际运用的可行性，简化函数形式为Q(R，t)、V(R，t)，并且Q(R，t)、V(R，t)处可导;对土地资源破坏的主要驱动力是人类对矿产资源的开发利用，矿产资源是函数Q的主要构成部分，其他非主导资源包含水资源和土资源，这三类资源包含于所构造的Q(R，t)、V(R，t)函数中。

根据隐函数存在定理，设函数U(V，R，N，q)与W(V，R，N，q)以及它们的所有一阶偏导数都在点E₀=(V₀，R₀，N₀，q₀)处连续，并且有:

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在E₀处，则方程组在E₀处有唯一的一组具有连续一阶偏导数的解:R=u(v，q)，N=w(q，v)。对于满足条件和的R和V，由Langcvin方程得:

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系统稳定的充分必要条件为:

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由上式计算得出的结果再与生态系统稳定性指标的标准值比较，得出最后的评价结果。

3.2.1.3 评价指标的处理

设D_i(i=1，2，…，n)为指标层第i个评价指标的实际值，S_i(i=1，2，…，n)为指标层第i个评价指标的标准值，这里以标准值为生态安全值，P(D_i)、P(C_i)、P(B_i)(i=1，2，…，n)分别为指标层、因素层和系统层的各指标的安全系数，P(A)为研究区生态安全综合指数。

一般情况下，评价指标可划分为正向指标(资源环境状态方面指标是正向指标，表中的数据越大，资源环境越好，对生态安全贡献越高)和逆向指标(压力方面的指标是逆向指标，表中的数据越小，压力越大，对生态安全的贡献越小)两类，采用极差标准化方法对评价指标值做规范化处理:

逆向指标(越小越安全)

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