三峡库区生态安全后续发展动态模拟及其可视化预警评价

Keeping insights into frontiers of geosciences and great requirements of social economy development and ecological construction, it is of great academic significance to put emphasis in sensitive area of ecological safety during follow-up development of Three Gorges reservoir. This research elucidates the mutual interaction between vulnerable eco-environment in Three Gorges reservoir and safe running of Three Gorges dam, and analyzes the stress factors and influence mechanism hampering the follow-up development of ecological safety with the theories of GIS technology and System Dynamics (SD) model, in order to establish an advanced SD model. Additionally, dynamic scenario simulation is conducted towards several designed construction programs.The aim is to determine an optimized mode for follow-up development of ecological safety. Moreover,a visual early warning evaluation system is established to investigate primary ecological safety issues occurred during the follow-up development for proposing more scientific early warning information and tuning approaches. Foreseeably, the research is beneficial to safe running of Three Gorges project and efficient realization of its contribution. The proposal can also provide scientific basis and instruction for the sustainable development of economic society.

本项目立足地学前缘，紧扣国家和地方社会经济发展与生态建设的需求目标，以三峡库区后续发展过程中生态安全敏感区域为研究对象，在研究三峡库区脆弱生态环境与三峡大坝安全运行关系的基础上，从制约三峡库区生态安全后续发展过程中的胁迫因子（影响因子）及作用机理入手，基于GIS技术和系统动力学原理等综合研究思路和方法，建立系统动力学模型，并对其不同建设规划方案进行动态情景模拟，选择生态安全后续发展过程中最优化的发展模式，并对其后续发展过程存在的主要生态安全问题进行预警评价，建立可视化系统，提出相应的预警信息和调控途径，期望能为三峡工程安全运行和充分发挥效益，实现经济社会持续发展提供科学依据和指导。

由于三峡库区生态系统所处的特殊地域，使得三峡库区生态安全的受胁迫因子及其作用机理、都市圈生态系统演变的过程、方式、途径及其影响效应，都有别于其他地区生态系统的运行状况，尤其是主体工程竣工后，三峡库区生态安全后续发展问题成为制约三峡工程长期稳定安全运行和综合效益全面持续发挥的主要瓶颈。为此，本项目以重庆三峡库区后续发展过程中生态安全敏感区域为研究对象，在研究重庆三峡库区脆弱生态环境与三峡大坝安全运行的互动作用基础上，从制约重庆三峡库区生态安全后续发展过程中的胁迫因子及作用机理入手，基于GIS技术和系统动力学原理等综合研究思路和方法，建立系统动力学模型，并对其不同建设规划方案进行动态情景模拟，选择生态安全后续发展过程中最优化的发展模式，并对其后续发展过程存在的主要生态安全问题进行预警评价，建立可视化系统，提出相应的预警信息和调控途径。研究结果表明：（1）可持续发展型是符合库区生态安全后续发展的优化模式，其模拟结果为最终确定生态安全阈值范围提供了重要的参考依据，即在其阈值范围内进行的生态安全活动可以有效实现其可持续发展的要求。（2）重庆三峡库区生态安全预警警度呈现较低的状态，构建的变权理论-物元分析动态预警模型，不仅可以对单个因素进行预警研究，表现其在生态安全预警中所起到的影响作用，提高对造成生态安全不利因素的关注程度，而且可以将多个因素的评价结果进行整合，有效达到对区域生态安全预警的功能。（3）基于对三峡库区生态安全的资源环境信息进行空间提取和预警评价的基础上，建立的生态安全后续发展预警评价可视化系统，并由ArcGIS Server进行本地网络输出，实现了研究过程和研究结果在WebGIS平台上的定位化、定量化、可视化。本项目取得的研究成果为三峡工程安全运行和充分发挥效益，实现经济社会持续发展提供科学依据和指导。