資源環(huán)境承載力評價信息平臺設(shè)計實現(xiàn)范文

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摘要:結(jié)合資源環(huán)境承載力綜合評價技術(shù)與方法，設(shè)計開發(fā)了資源環(huán)境承載力評價信息平臺。本平臺主要實現(xiàn)了資源環(huán)境承載力基礎(chǔ)數(shù)據(jù)管理、導入和導出、資源環(huán)境承載力評價8大類指標的計算及等級評價、評價結(jié)果展示等功能，最終實現(xiàn)資源與環(huán)境的科學管理和合理應(yīng)用，為我國區(qū)域協(xié)調(diào)、生態(tài)安全、資源保證能力、重大設(shè)施建設(shè)、國土開發(fā)利用、國土資源規(guī)劃提供信息服務(wù)。同時，也為資源環(huán)境承載力綜合評價的研究工作提供技術(shù)支撐。

關(guān)鍵詞:區(qū)域;資源環(huán)境承載力評價;信息平臺;設(shè)計;實現(xiàn)

引言

《中共中央國務(wù)院關(guān)于加快推進生態(tài)文明建設(shè)的意見》提出，把生態(tài)文明建設(shè)放在突出的戰(zhàn)略位置，融入經(jīng)濟建設(shè)、政治建設(shè)、文化建設(shè)、社會建設(shè)各方面和全過程，協(xié)同推進新型工業(yè)化、信息化、城鎮(zhèn)化、農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化和綠色化，以健全生態(tài)文明制度體系為重點，優(yōu)化國土空間開發(fā)格局，全面促進資源節(jié)約利用，加大自然生態(tài)系統(tǒng)和環(huán)境保護力度。生態(tài)文明建設(shè)已成為新時期我國可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的核心內(nèi)容之一。十八屆三中全會《關(guān)于全面深化改革若干重大問題的決定》中明確提出建立資源環(huán)境承載力監(jiān)測預(yù)警機制，對水土資源、環(huán)境容量和海洋資源超載區(qū)域?qū)嵭邢拗菩源胧＿@條措施進一步加強了資源環(huán)境承載力這一重要指標在國土空間開發(fā)保護中的重要指示作用［1］。當前隨著新一輪全國國土規(guī)劃工作的展開，生態(tài)文明、自然資源稟賦和生態(tài)環(huán)境條件等概念得到了重點突現(xiàn)，并以此為基礎(chǔ)，合理確定評價對象，明確區(qū)域國土開發(fā)利用的適宜性和限制性，選擇合理的國土空間開發(fā)戰(zhàn)略。在充分考慮資源環(huán)境承載力的基礎(chǔ)上，把資源的開發(fā)利用和環(huán)境的整治保護密切結(jié)合在一起，以求人與自然和諧共生，保障社會經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展。區(qū)域資源環(huán)境承載力是一個涵蓋資源和環(huán)境要素的綜合承載力的概念，是指在一定的時期和一定區(qū)域范圍內(nèi)，在維持區(qū)域資源結(jié)構(gòu)符合可持續(xù)發(fā)展需要，區(qū)域環(huán)境功能仍具有維持其穩(wěn)態(tài)效應(yīng)能力的條件下，區(qū)域資源環(huán)境系統(tǒng)所能承受人類各種社會經(jīng)濟活動的能力［2］。本文認為資源環(huán)境承載力的要素應(yīng)分為資源承載要素和環(huán)境承載要素，進一步細分由土地資源、礦產(chǎn)資源、海洋資源、水資源、地質(zhì)環(huán)境、生態(tài)環(huán)境、水環(huán)境和大氣環(huán)境等基本要素組成。區(qū)域資源環(huán)境承載力評價信息平臺的建設(shè)主要是對資源環(huán)境承載力所涉及的土地資源、礦產(chǎn)資源、水資源和海洋資源以及地質(zhì)環(huán)境、生態(tài)環(huán)境、水環(huán)境和大氣環(huán)境等信息進行有效的集成與整合，結(jié)合資源環(huán)境承載力綜合評價技術(shù)與方法，利用高性能計算機技術(shù)對信息綜合處理的能力，實現(xiàn)資源與環(huán)境的科學管理和合理應(yīng)用。

1數(shù)據(jù)準備

自然資源、生態(tài)環(huán)境為區(qū)域經(jīng)濟的發(fā)展提供了必要的支撐，是任何技術(shù)都無法替代的基礎(chǔ)，經(jīng)濟發(fā)展總是伴隨著土地、礦產(chǎn)、能源、水等資源的大量消耗，我國經(jīng)濟的快速發(fā)展也導致資源保障和生態(tài)環(huán)境保護面臨嚴峻的挑戰(zhàn)，資源短缺、水污染嚴重、水生態(tài)環(huán)境惡化等問題日益突出。資源環(huán)境已成為制約我國經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展的主要瓶頸［3］。本文以資源和環(huán)境兩方面內(nèi)容為研究對象，收集、整理與資源環(huán)境密切相關(guān)的土地、礦產(chǎn)、水、海洋、大氣和生態(tài)等基礎(chǔ)資料，結(jié)合軟件工程思想，明確資源環(huán)境承載力基礎(chǔ)數(shù)據(jù)內(nèi)容及內(nèi)在數(shù)據(jù)關(guān)系。進行如下準備工作。

1．1資源環(huán)境承載力基礎(chǔ)數(shù)據(jù)內(nèi)容

為了提高基礎(chǔ)資料累計的效率，對資源環(huán)境承載力基礎(chǔ)數(shù)據(jù)進行了整理、分類和歸檔，將基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫劃分成空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)兩大類，為后續(xù)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫的建立，信息平臺的搭建，數(shù)據(jù)展現(xiàn)、分析、應(yīng)用及評價提供一體化、規(guī)范化的數(shù)據(jù)接口。見表1。

1．2資源環(huán)境承載力評價指標體系

遵循區(qū)域差異性、尺度差異性、可操作性等原則，分析資源環(huán)境承載力基礎(chǔ)數(shù)據(jù)內(nèi)容及特征，結(jié)合區(qū)域資源狀況、環(huán)境條件、經(jīng)濟社會形勢和需求，從資源環(huán)境承載力的內(nèi)涵和承載的遞階效應(yīng)出發(fā)，將資源環(huán)境承載力綜合評價分為“本底—狀態(tài)—潛力”三個層次:資源環(huán)境承載本底反映資源環(huán)境承載力的支持部分(資源供給能力、環(huán)境納污能力和生態(tài)支撐能力)，用于度量區(qū)域生態(tài)－資源－環(huán)境系統(tǒng)的自然潛在承載能力的高低;資源環(huán)境承載狀態(tài)綜合考慮了資源環(huán)境承載力的支持部分和壓力部分，分析生態(tài)系統(tǒng)的自我維持與調(diào)節(jié)能力、資源與環(huán)境子系統(tǒng)的供容能力和社會經(jīng)濟子系統(tǒng)的發(fā)展需求的供需平衡狀況，用于衡量地區(qū)發(fā)展功能與資源環(huán)境稟賦的協(xié)調(diào)匹配程度;資源環(huán)境承載潛力反映剩余可消耗的資源供給能力、環(huán)境納污能力，用于度量區(qū)域未來發(fā)展的資源環(huán)境可承載潛力，確定區(qū)域現(xiàn)狀和未來資源環(huán)境約束條件。通過分層次評價，掌握生態(tài)－資源－環(huán)境系統(tǒng)自然本底條件下國土開發(fā)的適宜性，明確人類社會經(jīng)濟子系統(tǒng)與資源環(huán)境稟賦的功能匹配度和協(xié)調(diào)性、國土資源利用方式是否集約合理，以及研判未來發(fā)展的適宜性、潛力和調(diào)整管控方向［4］。根據(jù)上述評價目標與思路，構(gòu)建區(qū)域資源環(huán)境承載力綜合評價指標集，包括兩大指數(shù)、8項分指數(shù)，分指數(shù)評價指標分為本底(Basis)、狀態(tài)(State)、潛力(Potential)3個層次(見表2)。

1．3資源環(huán)境承載力單要素評價方法

基于資源環(huán)境承載力評價對象的復(fù)雜性，從數(shù)據(jù)獲取等可操作性、機理分析與因果解釋、差別化國土資源與空間管理政策的制定與實施等角度出發(fā)，本研究中資源環(huán)境承載力單要素評價方法，選取等間距評價法和等級賦值法(見表3)。等間距評價法。根據(jù)各評價單元評價結(jié)果的數(shù)值分布規(guī)律，以其最大、最小值作為上下限，采用等間距的方式劃分評價等級的方法。等級賦值法。根據(jù)各評價單元評價結(jié)果，按照給定的等級劃分直接進行賦值的方法。

1．4資源環(huán)境承載力綜合評價方法

區(qū)域資源環(huán)境承載力綜合評價采用定性分析與定量評價相結(jié)合的技術(shù)方法。資源環(huán)境承載本底評價，選用指數(shù)評價法、判別評價法;資源環(huán)境承載狀態(tài)評價，選用狀態(tài)空間法、判別評價法;資源環(huán)境承載潛力評價，選用指數(shù)評價法［5］。詳見表3。

2資源環(huán)境承載力信息平臺設(shè)計與構(gòu)建

2．1資源環(huán)境承載力評價技術(shù)流程

資源環(huán)境承載力評價的技術(shù)流程如圖1所示。

2．2平臺設(shè)計

區(qū)域資源環(huán)境承載力評價信息平臺是一個開放性的系統(tǒng)，多個業(yè)務(wù)應(yīng)用模塊并行運行，同時，還要保證各模塊的信息共享，數(shù)據(jù)一致。因此，本平臺是一個多層結(jié)構(gòu)系統(tǒng)，分為基礎(chǔ)層、數(shù)據(jù)層、應(yīng)用支撐層、應(yīng)用層、網(wǎng)絡(luò)層、客戶層。基礎(chǔ)層。包括建設(shè)本信息平臺所需要的硬件基礎(chǔ)和軟件基礎(chǔ)。硬件包括服務(wù)器、存儲設(shè)備等，軟件基礎(chǔ)包括操作系統(tǒng)、GIS平臺、數(shù)據(jù)庫軟件等。數(shù)據(jù)層。平臺需要用到的信息數(shù)據(jù)包括:基礎(chǔ)地理空間數(shù)據(jù);土地資源、礦產(chǎn)資源、水資源、海洋資源、地質(zhì)環(huán)境、大氣環(huán)境、水環(huán)境和生態(tài)環(huán)境等8類資源環(huán)境載力基礎(chǔ)數(shù)據(jù);支撐平臺運行的系統(tǒng)數(shù)據(jù)。應(yīng)用支撐層。應(yīng)用支撐層介于數(shù)據(jù)層和應(yīng)用層之間，為應(yīng)用層提供必要的基礎(chǔ)服務(wù)。該層包括數(shù)據(jù)訪問服務(wù)、安全控制、日志服務(wù)等。其中，數(shù)據(jù)訪問服務(wù)負責對數(shù)據(jù)庫的讀、寫操作，是應(yīng)用層與數(shù)據(jù)庫的交互橋梁;安全控制負責系統(tǒng)的角色和權(quán)限管理;日志服務(wù)記錄系統(tǒng)的各類操作，保證系統(tǒng)運行的安全性。應(yīng)用層。本層包含了數(shù)據(jù)管理(包括數(shù)據(jù)建庫和更新、數(shù)據(jù)編輯、數(shù)據(jù)維護和變更等)、資源環(huán)境承載力指數(shù)計算、綜合評價、成果輸出和系統(tǒng)管理等功能的各個應(yīng)用模塊。網(wǎng)絡(luò)層。用戶使用系統(tǒng)連接局域網(wǎng)連接服務(wù)器，瀏覽權(quán)限范圍內(nèi)的信息，使用承載力綜合評價功能。用戶層。將用戶劃分為系統(tǒng)管理員和普通用戶，系統(tǒng)管理員是對系統(tǒng)中所涉及的數(shù)據(jù)進行管理，普通用戶能夠在該信息平臺中進行區(qū)域資源承載力評價等模塊操作。

3平臺應(yīng)用

廣西北部灣經(jīng)濟區(qū)地處我國沿海西南端，位于北部灣北部。包括南寧、北海、欽州、防城港、玉林、崇左6個地級市行政區(qū)，轄區(qū)陸域面積7．27萬km2，常住人口2030．60萬人，近岸海域面積約為7000km2。經(jīng)濟區(qū)擁有豐富的土地、礦產(chǎn)、海洋和水資源，在北部灣經(jīng)濟區(qū)城鎮(zhèn)化、工業(yè)化不斷發(fā)展的推進過程中，起著重要的物質(zhì)空間基礎(chǔ)作用。應(yīng)對其進行承載力評價，從而更好地為經(jīng)濟區(qū)區(qū)域協(xié)調(diào)、生態(tài)安全、資源保證能力、重大設(shè)施建設(shè)、國土開發(fā)利用、國土資源規(guī)劃等方面提供支撐。利用區(qū)域資源環(huán)境承載力評價信息平臺數(shù)據(jù)導入功能，將廣西北部灣地區(qū)資源環(huán)境承載力基礎(chǔ)數(shù)據(jù)錄入系統(tǒng)中，結(jié)合平臺中指定單要素資源環(huán)境承載力計算和評價方法，以縣級行政區(qū)為評價單元，進行指數(shù)計算，評價單要素和承載力綜合評價，最終的評價結(jié)果以空間專題圖形式展現(xiàn)出來。通過土地資源單要素和綜合承載力評價結(jié)果可以看出，廣西北部灣經(jīng)濟區(qū)中，南寧市的可利用土地資源承載力等級最好，南寧市土地資源承載狀態(tài)指數(shù)最好，北海市的土地資源承載本地指數(shù)和潛力指數(shù)最好。

4結(jié)束語

本文中的信息平臺已在廣西北部灣經(jīng)濟區(qū)、關(guān)中－天水經(jīng)濟區(qū)等重點區(qū)域得到推廣和應(yīng)用，在后續(xù)研究中，會進一步將更多的承載力評價模型集成到平臺中，達到為全國不同區(qū)域、不同層次的用戶提供資源環(huán)境承載力指數(shù)查詢、計算及成果制作等服務(wù)的基礎(chǔ)平臺，也為承載力分析、評價和決策提供技術(shù)工具而服務(wù)。

參考文獻:

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作者：徐禮鵬 柳玉潔 何育楓 陳曄 徐方萍 單位：江蘇省地質(zhì)勘查技術(shù)院