基于惩罚型变权模型的土地生态安全评价及障碍因子分析

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1、基于惩罚型变权模型的土地生态安全评价及障碍因子分析　　摘要：土地生态安全是城市土地可持续利用的重要基础。本研究从驱动力-压力-状态-影响-响应五个方面构建了鄂州市土地生态安全评价的指标体系，采用基于惩罚型变权的综合评价模型和障碍度模型，对鄂州市2005～2013年的土地生态安全进行评价。结果表明，①鄂州市2005～2013年土地生态安全总体上由中警向轻警状态转变并逐渐趋于平稳，但2013年仍处于较低水平的轻警状态，土地生态安全仍面临威胁。②依据准则层诊断分析，最大障碍因子在2009年由系统压力转变为系统响应；依据指标层诊断分析，环保污染治理投资额占GDP比重、人均

2、耕地面积及万元GDP能耗为三大障碍因子。该评价结果基本反映了鄂州市土地生态安全的变化状况，说明构建的评价指标体系和评价模型是可行的。　　关键词：土地生态安全；评价；惩罚型变权模型；障碍因子；鄂州市　　中图分类号：F301.24文献标识码：A文章编号：0439-8114（2016）18-4679-06　　DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2016.18.01511　　随着新型工业化、城镇化的快速推进，人类加大、加深了对土地资源的开发与利用。由于某些不合理的土地利用方式，使得生态环境在一定程度上遭受破坏。森林破坏、水土流失等土地生态问

3、题日益突出，对人类的健康生活产生了极大影响。与此同时也制约着经济的可持续发展，而土地生态安全是社会、经济、人类协调可持续发展的基础，相应研究也受到广泛关注。　　土地生态安全评价通过一系列模型来实现，应用较为广泛的是通过“自然-经济-社会”[1]、“压力-状态-响应”[2]模型构建评价指标体系，但是由于“压力-状态-响应”这种构建指标体系的方法存在指标维度不足的问题，从而影响评价结果的准确性。DPSIR模型是一种基于因果关系组织信息及相关指数的框架，根据这一框架，存在着驱动力（Drivingforces）→压力（Pressure）→状态（State）→影响（Impa

4、ct）→响应（Responses）的因果关系链[3]。DPSIR模型是以PSR模型为基点，将更多的影响及限制因子纳入到系统中，使指标体系更加全面、贴合实际的反映土地生态安全状况，但当前运用DPSIR模型对土地生态安全评价的研究相对较少。郭红连等[4]首次将DPSIR模型应用到土地环境评价领域；张继权等[5]运用DPSIR模型对吉林省白山市土地生态安全状况进行研究；靖宇等[6]运用综合指数法对广东省佛冈县土地生态安全进行研究；徐美等[7]运用基于熵权改进的TOPSIS法对湖南省土地生态安全状况进行评价；卢涛等[8]运用物元分析法对合肥市土地生态安全进行评价，将DPS

5、IR模型与不同评价方法结合进行研究。11　　现有研究多采用常权评价，然而土地作为一个复合、开放的动态系统，评价结果的准确程度有待进一步研究。为此，本研究将DPSIR模型与惩罚型变权模型相结合，通过DPSIR模型构建土地生态安全评价指标体系，运用层次分析法确定各指标的基础权，依据一定的惩罚规则，对低于所规定的惩罚水平的指标权重进行局部调整[9]，从而得到该指标的变权，以此进行评价。在对鄂州市2005～2013年土地生态安全进行评价的基础上，通过障碍度模型诊断并分析障碍因子，从而为鄂州市的持续健康发展提供参考。　　1研究区概况　　鄂州市位于湖北省东南部、长江中游南岸，

6、鄂州市东部属于岗丘地带，现辖鄂城、华容、梁子湖三个市辖区；全市国土面积为1594km2，截至2013年末，常住人口总数为105.70万人，GDP总额达到630.94亿元，比2012年上涨了12.59%。　　鄂州市作为武汉“8+1”城市圈核心圈层的成员城市之一，地理位置优越，邻接武汉和黄石两大城市，给鄂州市经济的发展带来了机遇，经济迅速发展的同时也给生态环境带来了巨大的压力。长江经济带实施中国新一轮改革开放转型区域开放开发战略，长江经济带建设给鄂州经济转型升级带来新机遇，鄂州开放开发将实现钢城经济向港城经济、生态经济、创新经济转变，建设长江经济带中游重要节点城市，因

7、此对其经济建设中的生态安全进行评价就显得尤为重要。　　2研究数据与方法　　2.1指标体系及“基础权”确定　　2.1.1建立指标体系DPSIR模型从系统论的角度，分析人类与整个环境系统之间的相互作用。依据数据的可获得性及选取指标的代表性，构建土地生态安全为目标层，驱动力、压力、状态、影响、响应为准则层，人均耕地面积、万元GDP能耗、土地退化指数、环保污染治理投资额占GDP比重等22项指标为指标层的指标体系（表1）。11　　2.1.2“基础权”确定在土地生态安全评价中，运用综合指数法进行评价，一方面要科学合理地构建指标体系，另一方面要确定指标权重。指标权重的精确性显得

8、尤为重要。