（环境）基于熵权系数和集对分析法的土地生态安全评价

《（环境）基于熵权系数和集对分析法的土地生态安全评价》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、基于熵权系数和集对分析法的土地生态安全评价——以河北省为例摘要：土地生态安全是当前区域可持续发展研究的重要领域和热点问题。研究土地生态安全对实现土地合理利用具有重要的理论和现实意义。构建了土地生态安全评价指标体系，鉴于土地生态安全评价的模糊性和不确定性，将集对分析理论和熵权法相结合构建土地生态安全评价模型，并根据模型对河北省2003-2010年的土地生态安全状况进行了评价。总体上看，2005-2008年间土地生态安全状况出现了一定的反复，但是2009年之后出现了好转。河北省的土地生态安全状况总体上不容乐观，有待于进一步改善。关键

2、词：土地生态；安全评价；熵权系数法；集对分析法；河北省0引言近年来，生态安全成为全球环境变化研究的重要领域和热点问题。土地是制约整个国家或区域经济社会发展的根本性要素。土地生态安全，是指土地生态系统在保持其结构与功能不受威胁或少受威胁的健康、平衡的状态的前提下，能够为保障人类社会经济与农业的可持续发展提供稳定、均衡的自然资源，从而维持土地自然、社会、经济复合体的长期协调发展[1]。目前，国内外关于土地生态安全的评价研究还处于起步和探索阶段，且主要集中在评价指标体系的构建和评价方法的选择方面。近年来，许多学者从不同角度、选择不同研

3、究区域进行了土地质量指标体系及土地可持续评价指标体系的研究[2]。目前比较常见的土地生态安全评价方法包括：综合指数评价法、土地承载力分析法、景观生态学方法等。集对分析法(setpairanalysis，简称SPA)是一种多因素统计方法，能够将确定性分析和不确定性分析相结合，为解决由模糊不确定、随机不确定、中介不确定、以及由不知道和信息不完全等情况引起的不确定性问题提供了一条新的途径。1评价指标体系的构建1.1评价指标的选取土地生态安全受到多种因素的影响，确定土地生态安全评价指标是一项探索性很强、很复杂的工作，迄今为止还没有一个明

4、确的、统一的标准。本研究考虑河北省土地生态特点，从自然因素、经济因素和社会因素三方面确定了土地生态安全评价体系(表1)。由于各个指标对土地生态安全影响的性质不相同，因此，本研究将其分为正向指标和负向指标两大类。人均耕地面积、森林覆盖率、水土协调度(有效灌溉面积占耕地面积的比重)、年降水量等指标的值越大，表明土地生态安全的状况越好；人均GDP、农民人均纯收入、经济密度(单位土地面积内的GDP)、第三产业比重、机耕程度(机耕面积占耕地面积的比重)的值越大，表明维护和改善土地生态安全的能力越强。耕地面积比重(耕地面积与土地面积的比值)

5、、单位面积耕地化肥负荷、单位面积耕地农药负荷、人口自然增长率、人口密度、城镇登记失业率的值越大，对土地的压力越大，土地生态安全状况越差。1.2评价标准的确定评价标准的制定是土地生态安全评价的关键环节，至今为止还没有一个统一的评价标准[3-8]。本研究将土地生态安全划分为5级：安全、较安全、临界安全、较不安全、不安全。参考前人的研究成果，本研究确定了各项指标所对应的各个级别的分界点(表1)。2土地生态安全评价模型2.1SPA法简介根据问题E的需要，对由两个集合A和B组成的集对H=(A，B)的特性展开分析，共得到N个特性，其中S为A

6、和B共同具有的特性数，P为A和B相互对立的特性数，F=N-S-P为两个集合既不共同具有、也不相互对立的特性数，则两个集合的联系度可通过下式刻画：式中：μ为联系度，又称为同异反联系度，用来刻画所要研究的集对之间的同一、差异、对立联系；a为A和B在问题E下的同一度，即A和B的同一程度；b表示差异度，即A和B的差异不确定程度；c为对立度，即A和B的对立程度；a，b，c∈[0，1]，且满足归一化条件a+b+c=1[9]；i为差异度系数，i∈[-1，1]，i取1和-1时，表示都是确定性的，而i越接近0，系统的不确定性越大；j为对立度系数，

7、规定其值恒取-1。形如式(2)的μ称为三元联系数，在实际运算中，根据不同的研究对象可以将式(2)做不同层次的展开，得到多元联系数。例如，形如式(3)的μ5称为五元联系数：2.2指标权重的确定本研究使用熵权法计算指标权重系数，从而得到指标权重的集合Wi(W1，W2，…，Wn)。2.3土地生态安全评价模型的建立设评价对象空间A={土地生态安全评价指标}，属性空间B={土地生态安全评价等级}。m(1≤m≤3)代表要素层，mq(1≤m≤3，1≤q≤qm，q1=5，q2=7，q3=3)代表第m个要素层下第q个指标(即表1中的指标层)。设I

8、m代表要素层评价指标，Imq代表指标层评价指标，Imq的测量值为tmq。设评价等级为n级，则有评价集B={B1，B2，…，Bn}={Bj}(j=1，2，…，n)，Bj(j=1，2，…，n)是评价集B中的第j个评价等级，其中B1，B2，…，Bn构成属性空间B的一个