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摘要:結合資源環境承載力綜合評價技術與方法,設計開發了資源環境承載力評價信息平臺。本平臺主要實現了資源環境承載力基礎數據管理、導入和導出、資源環境承載力評價8大類指標的計算及等級評價、評價結果展示等功能,最終實現資源與環境的科學管理和合理應用,為我國區域協調、生態安全、資源保證能力、重大設施建設、國土開發利用、國土資源規劃提供信息服務。同時,也為資源環境承載力綜合評價的研究工作提供技術支撐。
引言
《中共中央國務院關于加快推進生態文明建設的意見》提出,把生態文明建設放在突出的戰略位置,融入經濟建設、政治建設、文化建設、社會建設各方面和全過程,協同推進新型工業化、信息化、城鎮化、農業現代化和綠色化,以健全生態文明制度體系為重點,優化國土空間開發格局,全面促進資源節約利用,加大自然生態系統和環境保護力度。生態文明建設已成為新時期我國可持續發展戰略的核心內容之一。十八屆三中全會《關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境承載力監測預警機制,對水土資源、環境容量和海洋資源超載區域實行限制性措施。這條措施進一步加強了資源環境承載力這一重要指標在國土空間開發保護中的重要指示作用[1]。當前隨著新一輪全國國土規劃工作的展開,生態文明、自然資源稟賦和生態環境條件等概念得到了重點突現,并以此為基礎,合理確定評價對象,明確區域國土開發利用的適宜性和限制性,選擇合理的國土空間開發戰略。在充分考慮資源環境承載力的基礎上,把資源的開發利用和環境的整治保護密切結合在一起,以求人與自然和諧共生,保障社會經濟的可持續發展。區域資源環境承載力是一個涵蓋資源和環境要素的綜合承載力的概念,是指在一定的時期和一定區域范圍內,在維持區域資源結構符合可持續發展需要,區域環境功能仍具有維持其穩態效應能力的條件下,區域資源環境系統所能承受人類各種社會經濟活動的能力[2]。本文認為資源環境承載力的要素應分為資源承載要素和環境承載要素,進一步細分由土地資源、礦產資源、海洋資源、水資源、地質環境、生態環境、水環境和大氣環境等基本要素組成。區域資源環境承載力評價信息平臺的建設主要是對資源環境承載力所涉及的土地資源、礦產資源、水資源和海洋資源以及地質環境、生態環境、水環境和大氣環境等信息進行有效的集成與整合,結合資源環境承載力綜合評價技術與方法,利用高性能計算機技術對信息綜合處理的能力,實現資源與環境的科學管理和合理應用。
1數據準備
自然資源、生態環境為區域經濟的發展提供了必要的支撐,是任何技術都無法替代的基礎,經濟發展總是伴隨著土地、礦產、能源、水等資源的大量消耗,我國經濟的快速發展也導致資源保障和生態環境保護面臨嚴峻的挑戰,資源短缺、水污染嚴重、水生態環境惡化等問題日益突出。資源環境已成為制約我國經濟可持續發展的主要瓶頸[3]。本文以資源和環境兩方面內容為研究對象,收集、整理與資源環境密切相關的土地、礦產、水、海洋、大氣和生態等基礎資料,結合軟件工程思想,明確資源環境承載力基礎數據內容及內在數據關系。進行如下準備工作。
1.1資源環境承載力基礎數據內容
為了提高基礎資料累計的效率,對資源環境承載力基礎數據進行了整理、分類和歸檔,將基礎數據庫劃分成空間數據和屬性數據兩大類,為后續基礎數據庫的建立,信息平臺的搭建,數據展現、分析、應用及評價提供一體化、規范化的數據接口。見表1。
1.2資源環境承載力評價指標體系
遵循區域差異性、尺度差異性、可操作性等原則,分析資源環境承載力基礎數據內容及特征,結合區域資源狀況、環境條件、經濟社會形勢和需求,從資源環境承載力的內涵和承載的遞階效應出發,將資源環境承載力綜合評價分為“本底—狀態—潛力”三個層次:資源環境承載本底反映資源環境承載力的支持部分(資源供給能力、環境納污能力和生態支撐能力),用于度量區域生態-資源-環境系統的自然潛在承載能力的高低;資源環境承載狀態綜合考慮了資源環境承載力的支持部分和壓力部分,分析生態系統的自我維持與調節能力、資源與環境子系統的供容能力和社會經濟子系統的發展需求的供需平衡狀況,用于衡量地區發展功能與資源環境稟賦的協調匹配程度;資源環境承載潛力反映剩余可消耗的資源供給能力、環境納污能力,用于度量區域未來發展的資源環境可承載潛力,確定區域現狀和未來資源環境約束條件。通過分層次評價,掌握生態-資源-環境系統自然本底條件下國土開發的適宜性,明確人類社會經濟子系統與資源環境稟賦的功能匹配度和協調性、國土資源利用方式是否集約合理,以及研判未來發展的適宜性、潛力和調整管控方向[4]。根據上述評價目標與思路,構建區域資源環境承載力綜合評價指標集,包括兩大指數、8項分指數,分指數評價指標分為本底(Basis)、狀態(State)、潛力(Potential)3個層次(見表2)。
1.3資源環境承載力單要素評價方法
基于資源環境承載力評價對象的復雜性,從數據獲取等可操作性、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,本研究中資源環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。根據各評價單元評價結果的數值分布規律,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。根據各評價單元評價結果,按照給定的等級劃分直接進行賦值的方法。
1.4資源環境承載力綜合評價方法
區域資源環境承載力綜合評價采用定性分析與定量評價相結合的技術方法。資源環境承載本底評價,選用指數評價法、判別評價法;資源環境承載狀態評價,選用狀態空間法、判別評價法;資源環境承載潛力評價,選用指數評價法[5]。詳見表3。
2資源環境承載力信息平臺設計與構建
2.1資源環境承載力評價技術流程
資源環境承載力評價的技術流程如圖1所示。
2.2平臺設計
區域資源環境承載力評價信息平臺是一個開放性的系統,多個業務應用模塊并行運行,同時,還要保證各模塊的信息共享,數據一致。因此,本平臺是一個多層結構系統,分為基礎層、數據層、應用支撐層、應用層、網絡層、客戶層。基礎層。包括建設本信息平臺所需要的硬件基礎和軟件基礎。硬件包括服務器、存儲設備等,軟件基礎包括操作系統、GIS平臺、數據庫軟件等。數據層。平臺需要用到的信息數據包括:基礎地理空間數據;土地資源、礦產資源、水資源、海洋資源、地質環境、大氣環境、水環境和生態環境等8類資源環境載力基礎數據;支撐平臺運行的系統數據。應用支撐層。應用支撐層介于數據層和應用層之間,為應用層提供必要的基礎服務。該層包括數據訪問服務、安全控制、日志服務等。其中,數據訪問服務負責對數據庫的讀、寫操作,是應用層與數據庫的交互橋梁;安全控制負責系統的角色和權限管理;日志服務記錄系統的各類操作,保證系統運行的安全性。應用層。本層包含了數據管理(包括數據建庫和更新、數據編輯、數據維護和變更等)、資源環境承載力指數計算、綜合評價、成果輸出和系統管理等功能的各個應用模塊。網絡層。用戶使用系統連接局域網連接服務器,瀏覽權限范圍內的信息,使用承載力綜合評價功能。用戶層。將用戶劃分為系統管理員和普通用戶,系統管理員是對系統中所涉及的數據進行管理,普通用戶能夠在該信息平臺中進行區域資源承載力評價等模塊操作。
3平臺應用
廣西北部灣經濟區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,轄區陸域面積7.27萬km2,常住人口2030.60萬人,近岸海域面積約為7000km2。經濟區擁有豐富的土地、礦產、海洋和水資源,在北部灣經濟區城鎮化、工業化不斷發展的推進過程中,起著重要的物質空間基礎作用。應對其進行承載力評價,從而更好地為經濟區區域協調、生態安全、資源保證能力、重大設施建設、國土開發利用、國土資源規劃等方面提供支撐。利用區域資源環境承載力評價信息平臺數據導入功能,將廣西北部灣地區資源環境承載力基礎數據錄入系統中,結合平臺中指定單要素資源環境承載力計算和評價方法,以縣級行政區為評價單元,進行指數計算,評價單要素和承載力綜合評價,最終的評價結果以空間專題圖形式展現出來。通過土地資源單要素和綜合承載力評價結果可以看出,廣西北部灣經濟區中,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指數最好,北海市的土地資源承載本地指數和潛力指數最好。
4結束語
本文中的信息平臺已在廣西北部灣經濟區、關中-天水經濟區等重點區域得到推廣和應用,在后續研究中,會進一步將更多的承載力評價模型集成到平臺中,達到為全國不同區域、不同層次的用戶提供資源環境承載力指數查詢、計算及成果制作等服務的基礎平臺,也為承載力分析、評價和決策提供技術工具而服務。
參考文獻:
[1]袁國華,鄭娟爾,賈立斌,等.重點實驗室深入學習三中全會《決定》之一:加強資源環境承載力監測預警[EB/OL].
[2]劉蕾.區域資源環境承載力評價與國土規劃開發戰略選擇研究———以皖江城市帶為例[M].北京:人民出版社,2013.
[3]賈彥鵬.資源環境承載力監測預警機制研究[EB/OL].(2014-04-08).
[4]安翠娟,侯華麗,周璞,等.生態文明視角下資源環境承載力評價研究———以廣西北部灣經濟區為例[J].生態經濟,2015(11):144-149.
[5]李華姣,安海忠.國內外資源環境承載力模型和評價方法綜述———基于內容分析法[J].中國國土資源經濟,2013(8):65-68.
作者:徐禮鵬 柳玉潔 何育楓 陳曄 徐方萍 單位:江蘇省地質勘查技術院