论文部分内容阅读
随着全球城市化进程的不断加快,人类对粮食、水、建材以及能源的需求日益增大,与此同时,对地质环境的开发利用规模强度也呈扩大趋势,目前城市地质环境正在承受前所未有的影响与压力,因而导致一系列的缓变或突变地质灾害的产生。造成这些问题的根源在于人类为生存与发展所进行的一切活动,必将受到城市地质环境的影响和制约,同时也会对地质环境产生影响,一旦这种影响过大,超出了地质环境自身所能承受的极限,势必导致地质环境发生变异,从而产生严重的环境地质问题,进而影响人类的生存与发展。但是目前的城市地质研究中,对质量的评价多,对承载限值的研究少,问题揭示的多,解决问题的对策少,为了科学地指导城市地质环境规划,有效提高城市地质环境的调控手段,需要对城市地质环境承载力进行系统综合的研究。
本文以多学科理论方法为指导,首先系统分析了城市人地系统的结构和功能,借鉴当前其他承载力研究的成果,提出了城市地质环境承载力的概念,并对其内涵、特征和影响因素进行分析,在此基础上,用数学方法对承载力进行描述,并对其调控方式进行归纳总结,从而形成城市地质环境承载力的概念模型。承载力评价及调控模式的架构是在概念模型的指导下完成的,涵盖指标的筛选、权重的确定、评价方法的选择以及调控方案的分析。论文最后以大庆市为例进行城市地质环境承载力计算,并有针对性地提出大庆市地质环境保护策略。本文主要研究成果归纳如下:
1.城市人地系统结构与功能辨析。承载力研究的目的是了解承载体与承载对象的相互关系及规律。因此,需要对城市人地系统的结构及功能特征进行辨析,从而为承载力的研究奠定理论基础。本文利用系统分析的方法,以城市人地系统的整体为研究对象,对其构成要素、要素之间的关系、以及它们所共同体现的功能特征进行辨识,在此基础上,对当前存在的由于人地关系失衡导致的城市环境地质问题进行概括总结,从而为下面的地质环境承载力研究提供理论支撑。
2.城市地质环境承载力概念模型分析。基于环境地质学理论,结合城市建设需要,从维持地质环境与城市社会经济协调发展的角度出发,提出城市地质环境承载力的概念,并从客观性、可变性、可控性、综合性、阈值性等方面阐述其特点与内涵,从承载主客体入手,分析了影响城市地质环境承载力的因素。在此基础上,利用状态空间法对城市地质环境承载力进行数学描述,并对承载力的可能调控方式进行归纳总结,从而构建城市地质环境承载力概念模型。
3.城市地质环境承载力评价及调控模式研究。在概念模型的指导下,从资源子系统、环境子系统、调节子系统以及社会经济子系统构建地质环境承载力评价指标体系,通过主成分分析法对指标体系进行筛选,并选用主客观相结合的赋权方法--熵值-AHP法对指标进行赋权;考虑到现有承载力评价方法在评价这种复杂巨系统问题时,对其确定性和不确定性不能兼顾,在此引入集对分析方法对承载状况进行评价,从而构建了一套完整的城市地质环境承载力评价模式。评价的最终目的是为了调控,通过对评价指标体系中各指标的敏感性分析,并结合评价中对瓶颈因素的识别,确定影响承载力的驱动因子,利用情景分析方法对不同的调控方案进行分析,从而完成了城市地质环境承载力调控模式的建立。
4.案例分析--以大庆市为例。结合研究区地质环境现状,将评价及调控模式应用于其地质环境研究的实践中。通过对承载指数的计算分析,得出肇州、肇源是当前大庆市承载状况较差的区域,需要重点保护;80年代和现状数据计算得出,虽然承载状况有转好的趋势,但是环境子系统却呈恶化趋势,因而环境保护尤为重要。在掌握了大庆市地质环境承载状况时空范围内变化趋势后,通过对指标敏感性计算,并结合评价过程中对瓶颈因子的识别,确定了影响地质环境承载力变化的主要驱动因子,利用情景分析法并借鉴人地系统调控原理,确定适当的地质环境调控方案。从而有针对性地提出大庆市地质环境开发利用和保护策略,达到促进城市可持续发展的目的。