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基于熵权-逼近理想解TOPSIS理论的甘肃省生态安全评价

2021-03-22郑乐乐

河南科技 2021年25期
关键词:熵值法甘肃省生态环境

郑乐乐

摘 要:生态环境保护与建设是区域生态安全战略实施的重要一环。结合甘肃省2012—2019年生态环境状况,基于分布式处理系统更换(Distributed Processing System Replacement,DPSR)模型构建生态安全综合评价指标体系,根据熵值法与逼近理想解TOPSIS理论对其生态环境状况进行综合分析研究。结果表明:甘肃省2012—2014年生态安全综合得分有所下降,环境污染有所加重;2015—2019年生态安全综合评价得分总体呈现上升趋势;总体上生态安全等级由2012年的敏感等级逐渐上升到2019年较安全等级,生态环境建设成效显著。

关键词:生态环境;分布式处理系统更换模型;熵值法;逼近理想解TOPSIS;甘肃省

中图分类号:X826 文献标识码:A 文章编号:1003-5168(2021)25-0133-04

Ecological Security Evaluation of Gansu Province Based on Entropy Weight-Approximate Ideal Solution TOPSIS Theory

ZHENG Lele

(School of Statistics, Lanzhou University of Finance and Economics, Lanzhou Gansu 730020)

Abstract: Ecological environmental protection and construction are an important part of the implementation of the regional ecological security strategy. Based on the 2012 to 2019 ecological environment status in Gansu Province, a comprehensive evaluation index system for ecological security is constructed based on the DPSR model, and the ecological environment status is comprehensively analyzed and studied based on the entropy method and the TOPSIS theory of approaching ideal solutions. The results show that: The comprehensive score of ecological safety in Gansu Province from 2012 to 2014 declined, and environmental pollution was serious; The comprehensive evaluation score of ecological safety from 2015 to 2019 showed an overall upward trend, and the overall ecological safety level gradually increased from the sensitivity level in 2012 to 2019 The annual safety level is relatively high. The ecological environment construction has achieved remarkable results.

Keywords: ecological environment;distributed processing system replacement model;entropy method;approximation to the ideal solution TOPSIS;Gansu Province

生態环境是影响人类生存与发展的水资源、土地资源、生物资源以及气候资源数量与质量的总称,是关系社会与经济可持续发展的重要系统[1]。党的十八大、十九大相继提出“加快生态文明体制改革,建设美丽中国”的发展战略,注重环境污染问题的合理解决[2]。甘肃省地处西北内陆,自然条件严酷,生态环境脆弱,是我国遭受沙漠化危害最严重的省份之一。研究其生态环境现状,对生态环境极为脆弱的甘肃省而言尤为重要,对其做出客观合理的生态评价,可为实现经济社会与自然环境协调发展提供依据。

目前,国内外学者对生态环境安全状况进行综合评估时,在评价对象、指标体系的构建和评价方法的选择上做了大量研究,将生态安全由定性研究逐渐转向定量研究。例如,WANG等[3]基于生态环境各方面的综合指数来综合衡量区域生态环境质量。李平星等[4]基于生态系统完整性和关联性理念,研究生态空间格局的土地利用/覆被变化,从而探究生态环境质量。生态环境评价指标体系构建方面,以压力-状态-响应模型(Pressure-State-Response,PSR)为主。例如,陈志鼎等[5]结合PSR模型构建健康评价指标体系,为流域生态系统的建设与保护提供合理建议。李港等[6]基于PSR模型构建评价指标体系,结合物元可拓模型对城市河流的健康水平进行综合评价。在研究经济、社会、环境间相互关系的过程中,学者对PSR模型理论进行了一系列改进,使得评估结果更具科学性与全面性。例如,刘苗苗等[7]依据科学性、系统性、稳定性以及可比性的原则,从驱动力、压力、状态和响应4个方面构建区域河流健康综合评价指标体系,对水生态环境健康状况进行综合分析。许杨等[8]运用分布式处理系统更换(Distributed Processing System Replacement,DPSR)模型理念构建区域水资源承载力综合评价指标体系,对江苏省淮安市水资源承载力进行综合评估。

在对生态环境的综合评价研究过程中,构建指标体系时综合评价指标没有统一的标准。在综合评价指数的计算过程中,对指标权重的设计存在一定的主观性。因此,首先基于DPSR模型构建生态安全评价指标体系,其次依据甘肃省2012—2019年生态环境与经济发展相关数据,结合熵权法确定各指标权重系数,最后根据逼近理想解TOPSIS理论对甘肃省生态环境安全进行综合评价。

1 研究方法与数据来源

1.1 研究区域概况

甘肃省位于中国西北地区,位于北纬32°11′—42°57′,东经92°13′—108°46′,地处黄河中上游,分属黄河流域、长江流域以及内陆河流域。甘肃省大部分地区常年干旱少雨,气候干燥,植被稀少,水土流失状况严重,生态环境脆弱。主要气象灾害有干旱、暴雨、冰雹及沙尘暴等,属于灾害严重、资源贫乏的省份之一[9]。

1.2 数据来源

本研究所使用环境污染、自然资源、社会经济等方面的数据主要来源于《甘肃省统计年鉴2013—2020》《中国环境统计年鉴2013—2014》以及甘肃省水资源统计公报、环境状况公报。

1.3 研究方法

1.3.1 构建评价指标体系。DPSR模型由OECD于1993年提出,此后在政策制定与研究中得到大力推广,能有效反映系统的因果关系并整合资源、发展、环境与人类健康等因素[10]。基于DPSR生态安全指标体系理念,结合甘肃省生态环境的实际情况,共选取18个相关指标,构建甘肃省生态安全指标体系,划分为驱动力D、压力P、状态S及响应R这4个循环子系统。具体见表1。

1.3.2 逼近理想解TOPSIS理论。逼近理想解TOPSIS法是一种综合评价方法。此方法是一种能够充分利用原始数据的信息,根据有限个对象与理想化目标的接近程度进行排序,精确反映各个研究对象之间优劣性的测度方法,现已在多个领域广泛运用[11-12]。

2 结果与分析

首先,基于DPSR模型理论,结合甘肃省2012—2019生态环境状况,构建生态环境评价指标体系;其次,依据熵权法理论,测算各指标权重;最后,逼近理想解TOPSIS理论,测算甘肃省生态安全综合评价向量。于是,有:

C={0.373  4,0.359  9,0.366 6,0.405  7,0.450  8,        0.588  2,0.613  6,0.665  4}(13)

根据表2生态环境安全等级,对甘肃省2012—2019年生态安全评价结果进行等级区分,具体见表3。

由表3可以看出,甘肅省2012—2019年生态环境状况不断改善,生态安全等级由2012年敏感等级逐渐上升到2019年较安全等级,环境质量总体呈现上升趋势,其中2013—2014年甘肃省生态安全状况有所下降。从生态环境安全状况指标数据可以看出,2013—2014年,甘肃省节能环保支出占比、工业固体废物综合利用量以及水土流失治理面积下降明显,工业废水排放量和生活污水排放量增长相对较大。可见,2013—2014年甘肃省在财政支出方面关于环境保护的侧重力度有所下降,且工业企业生产过程中产生的废弃物综合利用与排放的环保达标程度不够,造成水土流失治理状况不容乐观。综上,甘肃省2012—2019年生态环境总体上建设成效显著,环境治理整体效果逐渐变好,绿色发展理念正在深入社会、经济以及文化建设的方方面面。

3 结语

合理开发与保护自然资源是区域可持续发展的关键。实现生态和经济的协调发展,对甘肃省地区生态建设与经济发展具有重要意义。基于甘肃省2012—2019年生态环境状况,结合DPSR模型和熵权TOPSIS法对其生态环境进行综合分析。结果表明:甘肃省2012—2019年生态环境状态逐渐改善,环境质量于2013—2014年有所下降,但总体呈现上升趋势;生态安全等级由2012年敏感等级逐渐上升到2019年较安全等级,表明甘肃省生态环境保护效果明显,社会经济发展逐渐促进生态环境建设、保障生态安全,环保建设与经济快速发展逐渐协调、统筹兼顾。

基于生态环境安全状况综合评估分析结果,甘肃省生态环境与经济发展应持续重视以下几个方面:①促进清洁能源的开发利用,如普及城市公交、出租车的电力化,促进能源代换消费,合理降低化石能源的消费量,提升空气质量;②优化自然资源开发利用与环境保护规范化建设,深入治理工业企业废弃物排放,提升综合利用效率,持续改善生态环境现状;③强化环保监督及不规范生产造成的污染环境的惩处力度,完善环境管理体制和环境保护法规,深入实施环境建设相关的政策举措,保障生态安全。

参考文献:

[1]李干杰.坚决打赢污染防治攻坚战 以生态环境保护优异成绩决胜全面建成小康社会[N].中国环境报,2020-01-21(1).

[2]魏吉华,蒋金法.绿色财政支出:理论与实践——对党的十九大关于深化绿色发展的思考[J].当代财经,2018(12):26-36.

[3]WANG C J,ZHAO H R.The assessment of urban ecological environment in watershed scale[J].Procedia Environmental Sciences,2016(36):169-175.

[4]李平星,陈雯,邹露,等.基于一体化生态空间格局的土地利用/覆被变化及其生态环境效应:以长三角为例[J].环境科学学报,2021(10):3905-3915.

[5]陈志鼎,王玲玲.基于PSR模型的潜江市后湖管理区生态系统健康评价[J].水电能源科学,2020(7):57-60.

[6]谢伊涵,李根,杨梦杰,等.基于PSR和物元可拓模型的跨界河流健康评价:以太浦河干流为例[J].华东师范大学学报(自然科学版),2020(1):110-122.

[7]刘苗苗,赵鑫涯,毕军,等.基于DPSR模型的区域河流健康综合评价指标体系研究[J].环境科学学报,2019(10):3542-3550.

[8]许杨,陈菁,夏欢,等.基于DPSR-改进TOPSIS模型的淮安市水资源承载力评价[J].水资源与水工程学报,2019(4):47-52.

[9]韩燕,张玉婷.甘肃省城镇化与生态环境耦合协调度[J].水土保持研究,2021(3):256-263.

[10]Organisation for Economic Co-operation and Development Group on the State of the Environment.OECD core set of indicators for environmental performance reviews[J/OL].Environment Monographs,1993[2021-06-29].http://bases.bire-me.br/cgi-bin/wxislind.exe/iah/online/?IsisScript=iah/iah.xis&src=google&base=REPIDISCA&lang=p&nextAction=lnk&exprSear-ch=90557&indexSearch=ID.

[11]林龙圳,李达,林震.基于熵权-TOPSIS模型的库布齐沙漠地区水资源承载力评价[J].华中师范大学学报(自然科学版),2020(4):640-648.

[12]邓正华,戴丽琦,邓冰,等.洞庭湖流域水资源承载力时空演变分析[J].经济地理,2021(5):186-192.

[13]韩雅琴,白中科,张继栋,等.“一带一路”背景下东南亚地区生态安全评价研究[J].生态经济,2020(6):181-187.

[14]王毅,魏江超,孙启元,等.基于ARIMA-ANN模型的生态安全评价及预测:以河西走廊城市群为例[J].生态学杂志,2020(1):326-336.

[15]龙腾腾,殷继艳,欧朝蓉,等.云南省森林火灾风险综合评价及空间格局研究[J].中國安全科学学报,2021(9):167-173.

[16]BAYAT B,NASSERI M,HOSSEINI K,et al.Revisited rainfall network design: evaluation of heuristic versus entropy theory methods[J].Arabian Journal of Geosciences,2018(11):561.

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