典型人地关系地域系统可持续性评估和生态环境安全预警研究

Abstract: The formation and development of different man-earth areal systems are systematic changes basing on the need of human progress. Stimulated by industrialization, urbanization, globalization and informatization, the factors influencing man-earth areal system are undergoing profound changes. As the aggravation of human-land conflict, ecological environment security and sustainable development of human earth system are drawing wider attention. Three types of human earth systems are chosing in this research including fragile ecological type, land-sea type and resource-exhausted type. Guided by the basic theory of man-earth areal system and the early-warning mechanism of ecological environment security, this research carries out sustainability assessment of typical human earth system and identification of eco-environmental problems, evaluates ecological environment security, studies its early-warning, and puts forward regulation mechanism of human earth system sustainable development. By the practice upon eco-environmental safety protection and sustainable regulation of human earth system, this research has theoretical significance that it can test and innovate the man-earth areal system theory which guides regional sustainable development. This research, which applies the spacial science technology including RS, GIS and early-warning software, offers a technical support for the dynamic optimal regulation and the integrated integration technique of the typical regional human earth system, providing a practical reference for the sustainable development of different man-earth areal systems.

不同人地关系地域系统的形成和发展是基于人类发展需求并以此作为动力的系统变化，在工业化、城市化、信息化、全球化的发展推动下，影响人地关系地域系统的因素都发生了翻天覆地的变化。随着人地矛盾的加剧，生态环境安全成为人地系统可持续发展的瓶颈。本研究选取生态环境脆弱型、海陆兼备型和资源枯竭型三种人地系统类型，以人地关系地域系统基本理论和生态环境安全预警机理作为指导，进行典型人地系统可持续性评估和生态环境问题辨识，并对其进行生态环境安全评价和预警研究，最后提出人地系统可持续发展调控机制。该研究通过人地系统生态环境安全防范和可持续发展调控的实践，具有检验和创新人地关系地域系统理论指导区域可持续发展实践的理论意义，将遥感（RS）和地理信息系统（GIS）等空间科学技术和预警系统软件开发应用于本研究，对典型区域人地系统动态优化调控与集成整合手段提供了技术支持，可为不同人地关系地域系统可持续发展提供实践借鉴。

随着工业化、城市化不断推进，生态破坏严重、资源存量锐减、环境事件频发，国内外学者、公众和政府逐渐认识到人地协调对区域可持续发展的重要性，人类活动对地理环境的影响及其反馈机理的研究日渐成为相关学科的研究热点。课题选取山东省及其内部的生态脆弱型、海陆兼备型、资源枯竭型三种人地系统类型，以人地关系地域系统基本理论和生态环境安全预警机理为指导，运用遥感（RS）和地理信息系统（GIS）等空间科学技术和预警系统软件开发应用典型人地系统可持续性评估和生态环境问题辨识，并开展生态环境安全评价和预警研究。主要开展了以下四方面工作：（1）借鉴多学科理论协同创新，运用系统地理熵、Logistic模型、投入产出模型等方法模拟推导人地系统演变态势与人类活动强度最优取值。综合自然地理环境、人文地理环境、人类活动结构、需求层次水平、区际关系结构、区域发展环境、区域管治措施等因子，构建人地关系地域系统演变内部、外部与整体机制的总体框架；（2）运用要素协调度和耦合度模型、三角模型、集对分析模型以及借鉴经济学中点弹性定义，定量测度山东省近20年来人地关系演变趋势、黄河三角洲高效生态经济区空间均衡状态、山东半岛蓝色经济区可持续性状态、山东西部经济隆起带脆弱性等，识别制约上述区域发展中的约束性要素；（3）构建符合区域特色的生态环境安全预警评估指标，借鉴PSR、DPSR模型探索山东省、黄河三角洲高效生态经济区、山东半岛蓝色经济区等区域生态环境安全时空格局类型，发展阶段、本底条件、政策调控等是影响生态环境安全空间异质性的重要因子；（4）从人地系统内部、区际和适应性机制等层面建立人地系统优化调控的整体思路，建议从“地”的承载力、恢复力、缓冲力和“人”的生产力、需求力、调控力等视角推进人地协调。研究通过人地系统生态环境安全防范和典型区域可持续发展调控的实践，具有检验和创新人地关系地域系统理论指导区域可持续发展实践的重要理论意义。