城市化进程中的生态环境评价及保护

论文摘要

●立题意义上海市是引领长三角经济社会发展的龙头,而青浦区又处于江、浙、沪二省一市的交界处,位于中国长江三角洲经济圈的中心地带,具有承东启西、东联西进的枢纽作用和对华东地区的辐射作用。青浦区近年来经济、城区建设发展很快,各方面取得长足进步,但是生态环境保护,面临重大考验。青浦区是中国众多快速城市化地区的代表城市,其研究结果不仅对青浦区本身具有直接的指导作用,还对其他城市的生态化建设具有参考借鉴作用。本博士论文以快速城市化的上海市青浦区为对象,主要围绕:生态敏感性划分和城市化与生态环境耦合协调分析两个主题,开展研究。生态敏感区划分和生态耦合协调研究是生态城区研究中的热点,是颇受关注又广为认同的两个方法,同时又是生态城区规划和建设的基础性工作。生态敏感区划是作为实现城市生态化的重要途径,又是区域综合发展规划中的主要部分。城市生态敏感区是环境功能分区之一,是重要的城市空间资源,生态敏感区的规划制定是城市规划的重要部分,而生态敏感区的保护又是城市可持续发展的保证之一。因此深入开展生态敏感区划研究意义重大。在城市生态建设中的城市化与生态环境两个系统通过各自的耦合元素产生相互彼此影响的生态环境耦合度,反映了对区域社会—经济—环境的作用强度和贡献程度。因此,二者相互作用关系及内在的耦合机制是城市化进程中最为关键的两方面,开展经济建设与生态环境的耦合协调性研究可以认为是贯彻可持续发展战略,构建和谐社会的一个切入口。●主要内容建立在前人工作成果的基础上,采用遥感卫片解译(1/5万)和野外调查相结合的方法,完成调查面积669.69km~2,其中遥感解译选择TM543波段2000年和2004年,1/5万土壤类型、地形地貌、植被覆盖度、土地利用类型4个单因素图18张;1/5万水系交通、城镇分布图二张。建立评价模型1个,空间数据库1个;进行了生态敏感性(现状)综合评价并做了分区;在此基础上进行了综合环境发展趋势预测,划分出了不敏感、轻度敏感、中度敏感和高度敏感区。研究采用以遥感解译(RS)、地理信息系统(GIS)以及GPS与野外环境地质调查相结合的方法;针对区域特征及主要问题提出了环境保护与污染治理的措施和建议。基于灰色理论,由灰色关联度矩阵、耦合度、耦合协调度等,构建城市化与生态环境耦合系统指标体系和评价模型。模型涉及了耦合度函数、耦合协调度函数和城市化与生态环境耦合评价指标。根据建立的模型,以青浦区为例,遴选作用于生态环境的若干项城市化指标和制约城市化的若干项生态环境指标,计算关联度和耦合度,进而进行耦合要素与时序(从1997年至2006年10年的时间区间)规律分析,阐明城市化进程中的生态环境变化规律。●主要结论和特色①建立了区域生态敏感度评价的概念框架(理论基础)以及评价指标体系选取的概念框架(理论依据)。②通过建立青浦区生态敏感性评价数据库,利用GIS技术完善了生态敏感度评价手段,提高了敏感性评价结果的可靠性和应用价值,为实现动态评价打下了坚实基础。③土地使用格局反映了人为因素对生态环境的影响,将此作为人为因素在生态敏感度评价中加以利用,这种方法将人为因素对生态环境的干扰与空间数据和属性数据结合,实现了更有效的评价。④城市化与生态环境的耦合表现在城市化对生态环境的胁迫作用和生态环境对城市化的约束作用两方面,遴选出18项城市化指标和12项生态环境指标,并通过调查,确定它们的适宜上下限值。⑤应用灰色模型,对青浦区1995～2006年城市化与生态环境的关联耦合和耦合协调性进行了实证研究。城市化与生态环境的关联耦合度在1997～2006年间的时序上分为两个阶段,第一阶段是城市化与生态环境关联耦合度的低位时期,第二阶段是关联耦合走向紧密时期,表明了城市化与生态环境进入并行发展的轨道。耦合协调度在1997～2006年也分两个阶段,第一阶段是城市化与生态环境耦合协调度从失调向勉强协调过渡,第二阶段是完全进入协调。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 综述
• 1.1 城市化过程中的生态环境问题
• 1.1.1 城市化概念
• 1.1.2 城市化过程中遇到的生态环境问题
• 1.2 生态城市理论的研究进展
• 1.2.1 国外生态城市理论的研究进展
• 1.2.2 国内生态城市理论的研究进展
• 1.3 环境敏感区
• 1.3.1 国内外环境敏感区理论的研究进展
• 1.3.2 环境敏感区的内涵
• 1.3.3 环境敏感区的外延
• 1.4 生态敏感区
• 1.4.1 生态敏感区的内涵
• 1.4.2 生态敏感区的外延
• 1.4.3 广义生态敏感区
• 1.4.4 广义生态敏感区的类型
• 1.4.5 近年来国内生态敏感区的研究进展
• 1.5 城市生态化评价方法
• 1.5.1 指标量化
• 1.5.2 综合评价
• 1.5.3 耦合协调评价
• 1.6 生态城市建设的实践
• 1.7 研究意义和主要内容
• 1.7.1 研究意义
• 1.7.2 研究内容
• 第二章 青浦区区域概况
• 2.1 社会概况
• 2.2 经济概况
• 2.3 水环境概况
• 2.3.1 河网水系概况
• 2.3.2 水质概况
• 2.3.3 水环境污染概况
• 2.3.4 目前青浦水环境存在的主要问题
• 2.4 大气环境概况
• 2.5 生态环境概况
• 2.5.1 绿化概况
• 2.5.2 土壤
• 2.5.3 生物多样性
• 第三章 青浦区生态敏感区划
• 3.1 生态敏感性概念确立
• 3.2 敏感区划流程
• 3.3 评价指标体系的建立
• 3.4 生态敏感性指标值的获取
• 3.5 生态敏感性指标体系模糊综合评价方法
• 3.5.1 确定评价指标集（步骤1）
• 3.5.2 评价指标标准V（步骤2）
• 3.5.3 确定指标权重集W（步骤3）
• 3.6 生态敏感性综合评价与GIS的耦合
• 3.6.1 生态敏感性综合评价与GIS耦合韵内容
• 3.6.2 生态敏感性综合评价数据的特征
• 3.6.3 生态敏感性空间数据库的类型
• 3.7 土地利用
• 3.7.1 土地利用概况
• 3.7.2 土地利用方式
• 3.7.3 空间分析
• 3.7.4 建成区绿化概况
• 3.8 生态敏感性单因子评价
• 3.8.1 自然因子评价
• 3.8.2 生活（人为）因子评价
• 3.8.3 社会环境因子评价
• 3.9 生态敏感性综合评价及划分
• 3.9.1 自然环境敏感性综合评价及划分
• 3.9.2 生活（人为）环境敏感性综合评价及划分
• 3.9.3 社会环境敏感性综合评价及划分
• 3.10 生态敏感区保护
• 3.10.1 生态敏感区保护对象类型
• 3.10.2 保护建设指导思想
• 3.10.3 自然资源型生态建设和保护
• 3.10.4 环境改善型生态建设
• 3.10.5 资源储备型生态建设
• 3.10.6 灾害风险型生态建设
• 3.10.7 用地控制型生态建设
• 3.10.8 污染影响型生态建设
• 3.10.9 自然与人文保护型生态建设
• 3.11 敏感区划研究小结
• 第四章 城市化与生态环境耦合协调研究
• 4.1 概述
• 4.2 城市化与生态环境耦合系统的若干理论
• 4.2.1 耦合裂变律
• 4.2.2 非线性协同律
• 4.2.3 阈值律
• 4.3 城市化与生态环境耦合模型
• 4.3.1 驱动要素及响应指标
• 4.3.2 耦合协调度
• 4.3.3 响应指标体系
• 4.3.4 关联度矩阵
• 4.4 青浦区城市化与生态环境关联耦合分析
• 4.4.1 响应指标值和关联系数矩阵
• 4.4.2 关联耦合度
• 4.4.3 关联耦合度的时序性
• 4.5 青浦区城市化与生态环境耦合协调分析
• 4.5.1 指标上下限值确定
• 4.5.2 驱动功效系数
• 4.5.3 耦合协调度及其时序性
• 4.5.4 关联耦合度与耦合协调度的关系
• 4.6 城市化与生态环境保护协调思路
• 4.7 耦合分析小结
• 第五章 结论及展望
• 5.1 结论
• 5.2 展望
• 参考文献
• 攻读博士学位期间取得的科技成果
• 致谢
• 附图
• 附图1 青浦区行政区划图
• 附图2 青浦区水环境概况图
• 附图3 青浦区四类生态空间分布图
• 附图4 青浦区2004年城镇绿地概况图
• 附图5 青浦区地形敏感性分析图
• 附图6 青浦区地质敏感性分析图
• 附图7 青浦区地貌敏感性分析图
• 附图8 青浦区土壤敏感性分析图
• 附图9 青浦区降水量敏感性分析图
• 附图10 青浦区植被敏感性分析图
• 附图11 青浦区地表水系敏感性分析图
• 附图12 青浦区地下潜水敏感性分析图
• 附图13 青浦区洪涝灾害敏感性分析图
• 附图14 青浦区地表水水质敏感性分析图
• 附图15 青浦区地下水水质敏感性分析图
• 附图16 青浦区大气降尘（2004）污染敏感性分析图
• 附图17 青浦区土地利用敏感性分析图
• 附图18 青浦区黄浦江上游水源敏感性分析图
• 附图19 青浦区大气敏感性分析图
• 附图20 青浦区保护区敏感性分析图
• 附图21 青浦区文化遗址敏感性分析图
• 附图22 青浦区自然环境敏感性分布图
• 附图23 青浦区自然环境敏感性等级分布图
• 附图24 青浦区生活环境敏感性分布图
• 附图25 青浦区生活环境敏感性等级分布图
• 附图26 青浦区社会环境敏感性分布图
• 附图27 青浦区社会环境敏感性等级分布图