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城市群生態(tài)安全保障關(guān)鍵技術(shù)研究與集成示范——以長(zhǎng)三角城市群為例 版權(quán)信息
- ISBN:9787030714299
- 條形碼:9787030714299 ; 978-7-03-071429-9
- 裝幀:一般膠版紙
- 冊(cè)數(shù):暫無(wú)
- 重量:暫無(wú)
- 所屬分類(lèi):>
城市群生態(tài)安全保障關(guān)鍵技術(shù)研究與集成示范——以長(zhǎng)三角城市群為例 本書(shū)特色
適讀人群 :從事資源環(huán)境保護(hù)、生態(tài)評(píng)價(jià)與規(guī)劃、生態(tài)工程、生態(tài)信息管理、國(guó)土空間與城鄉(xiāng)規(guī)劃等相關(guān)領(lǐng)域的科研人員、高等院校師生和政府部門(mén)管理人員本書(shū)建立了生態(tài)系統(tǒng)監(jiān)管共享數(shù)據(jù)庫(kù)、生態(tài)系統(tǒng)安全監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)體系與預(yù)警平臺(tái)
城市群生態(tài)安全保障關(guān)鍵技術(shù)研究與集成示范——以長(zhǎng)三角城市群為例 內(nèi)容簡(jiǎn)介
本書(shū)針對(duì)我國(guó)典型城市群——長(zhǎng)三角城市群城鎮(zhèn)化的現(xiàn)實(shí)背景和生態(tài)安全保障的重大科學(xué)問(wèn)題與技術(shù)需求,通過(guò)多學(xué)科融合與產(chǎn)學(xué)研協(xié)作,應(yīng)用空間信息技術(shù)、野外調(diào)查與勘測(cè)、儀器測(cè)試、實(shí)驗(yàn)室模擬、模型推演和大數(shù)據(jù)分析,開(kāi)展六大方面的創(chuàng)新研究,主要內(nèi)容包括:①長(zhǎng)三角區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)評(píng)價(jià)、健康診斷與監(jiān)管技術(shù);②長(zhǎng)三角城市群生態(tài)安全評(píng)估與風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)預(yù)警技術(shù);③長(zhǎng)三角城市群關(guān)鍵生態(tài)景觀重建修復(fù)技術(shù)與示范;④長(zhǎng)三角城市群典型受損生態(tài)空間修復(fù)保育及功能提升技術(shù)與示范;⑤長(zhǎng)三角城市群生態(tài)安全格局網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)與綜合保障技術(shù);⑥長(zhǎng)三角城市群生態(tài)安全協(xié)同聯(lián)動(dòng)決策支持系統(tǒng)和平臺(tái)構(gòu)建與集成示范。 本書(shū)可供從事資源環(huán)境保護(hù)、生態(tài)評(píng)價(jià)與規(guī)劃、生態(tài)工程、生態(tài)信息管理、國(guó)土空間與城鄉(xiāng)規(guī)劃等相關(guān)領(lǐng)域的科研人員、高等院校師生和政府部門(mén)管理人員參考。
城市群生態(tài)安全保障關(guān)鍵技術(shù)研究與集成示范——以長(zhǎng)三角城市群為例 目錄
前言
第1章 總論 1
1.1 總體研究目標(biāo)、主要內(nèi)容與技術(shù)路線 3
1.1.1 總體研究目標(biāo) 3
1.1.2 主要研究?jī)?nèi)容 3
1.1.3 技術(shù)路線 4
1.2 研究方法 5
1.2.1 城市群發(fā)展與區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)演變的耦合關(guān)系及多元共軛機(jī)理分析 5
1.2.2 復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)特征分析、承載力評(píng)估、健康分類(lèi)診斷與安全保障監(jiān)管 6
1.2.3 生態(tài)安全評(píng)估、安全響應(yīng)、快速診斷識(shí)別與重點(diǎn)產(chǎn)業(yè)生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)調(diào)控 6
1.2.4 長(zhǎng)三角城市群極端氣候?yàn)?zāi)害與生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)預(yù)警 6
1.2.5 關(guān)鍵生態(tài)景觀退化特征辨識(shí)與梯級(jí)修復(fù)重建 7
1.2.6 多目標(biāo)城市受損生態(tài)系統(tǒng)(濕地、植被、棕地、生物棲息地)水-土-生綜合修復(fù)技術(shù) 7
1.2.7 生態(tài)安全保障決策支持系統(tǒng)開(kāi)發(fā) 7
第2章 長(zhǎng)三角區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)評(píng)價(jià)、健康診斷與監(jiān)管技術(shù) 8
2.1 長(zhǎng)三角城市群生態(tài)安全中重大問(wèn)題評(píng)估和決策庫(kù)技術(shù) 8
2.1.1 指標(biāo)構(gòu)建 8
2.1.2 計(jì)算方法 17
2.1.3 崇明生態(tài)島實(shí)證 19
2.2 長(zhǎng)三角城市群生態(tài)承載力評(píng)估與提升技術(shù)研究 22
2.2.1 長(zhǎng)三角城市群生態(tài)足跡廣度分析 22
2.2.2 長(zhǎng)三角城市群生態(tài)足跡深度分析 22
2.2.3 長(zhǎng)三角城市群三維生態(tài)足跡分析 24
2.2.4 長(zhǎng)三角城市群可持續(xù)能力分類(lèi)提升 24
2.3 長(zhǎng)三角城市群區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)評(píng)價(jià)技術(shù)研究 25
2.3.1 長(zhǎng)三角城市群生態(tài)系統(tǒng)格局演變?cè)u(píng)價(jià) 25
2.3.2 長(zhǎng)三角城市群生態(tài)系統(tǒng)生境質(zhì)量多尺度評(píng)價(jià) 38
2.3.3 長(zhǎng)三角城市群生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)供應(yīng)定量評(píng)估研究 42
2.4 長(zhǎng)三角城市群生態(tài)健康分類(lèi)診斷與集成技術(shù)研究 47
2.4.1 基于“生產(chǎn)-生態(tài)-生活”分析的城市生態(tài)系統(tǒng)健康診斷研究 48
2.4.2 基于PSR模型的濕地生態(tài)系統(tǒng)健康評(píng)價(jià) 57
2.5 長(zhǎng)三角城市群生態(tài)環(huán)境綜合監(jiān)管系統(tǒng)技術(shù) 65
2.5.1 長(zhǎng)三角城市群生態(tài)環(huán)境立體觀測(cè)網(wǎng)絡(luò)技術(shù) 65
2.5.2 長(zhǎng)三角城市群生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)監(jiān)控預(yù)警規(guī)范技術(shù) 68
第3章 長(zhǎng)三角城市群生態(tài)安全評(píng)估與風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)預(yù)警技術(shù) 77
3.1 長(zhǎng)三角城市群重點(diǎn)產(chǎn)業(yè)生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)與調(diào)控 77
3.1.1 長(zhǎng)三角城市群產(chǎn)城協(xié)同發(fā)展及生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)研判 77
3.1.2 產(chǎn)城協(xié)調(diào)發(fā)展生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)與評(píng)估技術(shù)研究 80
3.1.3 基于重點(diǎn)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)管控對(duì)策 89
3.2 長(zhǎng)三角城市群極端氣候?yàn)?zāi)害預(yù)測(cè)預(yù)警關(guān)鍵技術(shù) 91
3.2.1 長(zhǎng)三角極端氣候?yàn)?zāi)害的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估 91
3.2.2 CDF-T統(tǒng)計(jì)降尺度預(yù)估技術(shù) 93
3.2.3 PRECIS區(qū)域氣候模式動(dòng)力降尺度預(yù)測(cè)技術(shù) 97
3.2.4 典型城市重點(diǎn)領(lǐng)域適應(yīng)氣候變化預(yù)警技術(shù) 99
3.3 長(zhǎng)三角城市群生態(tài)安全響應(yīng)、快速診斷與識(shí)別 103
3.3.1 長(zhǎng)三角城市群脆弱生態(tài)景觀識(shí)別技術(shù) 103
3.3.2 長(zhǎng)三角城市群生態(tài)安全響應(yīng)、快速診斷與識(shí)別 104
3.4 基于DPSIR模型的長(zhǎng)三角城市群生態(tài)安全綜合評(píng)估 110
3.4.1 DPSIR模型分析 110
3.4.2 生態(tài)安全評(píng)估指標(biāo)體系構(gòu)建 110
3.4.3 生態(tài)安全評(píng)估方法確定 112
3.4.4 生態(tài)安全分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)確定 113
3.4.5 生態(tài)安全綜合評(píng)估 113
3.5 長(zhǎng)三角城市群生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)預(yù)警關(guān)鍵技術(shù)與平臺(tái) 117
3.5.1 系統(tǒng)概述 117
3.5.2 需求分析 118
3.5.3 平臺(tái)總體框架 120
3.5.4 數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè) 121
3.5.5 崇明島生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警與決策平臺(tái)建設(shè) 124
第4章 長(zhǎng)三角城市群關(guān)鍵生態(tài)景觀重建修復(fù)技術(shù)與示范 128
4.1 長(zhǎng)三角城市群平原河網(wǎng)景觀修復(fù)與重建關(guān)鍵技術(shù)與示范 128
4.1.1 長(zhǎng)三角城市群水域退化驅(qū)動(dòng)力分析 128
4.1.2 長(zhǎng)三角平原河網(wǎng)水系退化效應(yīng)評(píng)估 130
4.1.3 平原河網(wǎng)水域修復(fù)重建關(guān)鍵技術(shù) 132
4.2 長(zhǎng)三角城市群環(huán)湖生態(tài)林結(jié)構(gòu)與功能優(yōu)化調(diào)控關(guān)鍵技術(shù)與示范 136
4.2.1 長(zhǎng)三角城市群環(huán)湖生態(tài)林帶營(yíng)造技術(shù)研究 136
4.2.2 長(zhǎng)三角城市群環(huán)湖生態(tài)林帶改造技術(shù)研究 140
4.3 長(zhǎng)三角城市群城鄉(xiāng)交錯(cuò)帶生態(tài)景觀修復(fù)與服務(wù)功能提升技術(shù)與示范 147
4.3.1 長(zhǎng)三角城市群城鄉(xiāng)交錯(cuò)帶鎮(zhèn)村綠色基礎(chǔ)設(shè)施結(jié)構(gòu)與功能協(xié)同優(yōu)化 147
4.3.2 長(zhǎng)三角城市群城鄉(xiāng)交錯(cuò)帶水環(huán)境生態(tài)修復(fù)技術(shù)集成 156
4.3.3 長(zhǎng)三角城市群城鄉(xiāng)交錯(cuò)帶鎮(zhèn)村自然植被保育與生態(tài)服務(wù)功能提升 161
4.4 重要水源地生態(tài)保育與服務(wù)功能提升關(guān)鍵技術(shù)與示范 166
4.4.1 長(zhǎng)三角城市群重要水源地生態(tài)景觀受損診斷 166
4.4.2 長(zhǎng)三角城市群重要水源地生態(tài)保育和功能提升的關(guān)鍵技術(shù) 177
4.4.3 小結(jié) 185
第5章 長(zhǎng)三角城市群典型受損生態(tài)空間修復(fù)保育及功能提升技術(shù)與示范 186
5.1 典型退化城市濕地生態(tài)重建與服務(wù)功能提升關(guān)鍵技術(shù)研究 186
5.1.1 典型退化城市濕地評(píng)估技術(shù) 186
5.1.2 典型退化城市濕地物聯(lián)網(wǎng)觀測(cè)構(gòu)建、布局與應(yīng)用 194
5.2 典型退化城市植被生態(tài)重建與服務(wù)功能提升關(guān)鍵技術(shù)研究 203
5.2.1 典型退化城市生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)評(píng)估與植被退化評(píng)估分析 203
5.2.2 典型退化城市植被生態(tài)重建技術(shù)試驗(yàn)示范技術(shù) 208
5.3 城郊地球關(guān)鍵帶土壤氮素利用率提升技術(shù) 213
5.4 關(guān)鍵生物棲息地生態(tài)恢復(fù)技術(shù)研究 216
5.4.1 草本植物營(yíng)養(yǎng)組分估測(cè)與關(guān)鍵生物種群承載力研究 216
5.4.2 關(guān)鍵生物生境水質(zhì)研究 218
5.4.3 關(guān)鍵生物生境選擇性差異分析 220
5.5 基于環(huán)境物聯(lián)網(wǎng)原位監(jiān)測(cè)技術(shù) 223
5.5.1 技術(shù)特點(diǎn) 223
5.5.2 應(yīng)用案例 223
第6章 長(zhǎng)三角城市群生態(tài)安全格局網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)與綜合保障技術(shù) 227
6.1 長(zhǎng)三角城市群PREED耦合發(fā)展模式與調(diào)控技術(shù) 227
6.1.1 長(zhǎng)三角城市群PREED耦合發(fā)展模式與區(qū)域尺度的調(diào)控技術(shù) 227
6.1.2 長(zhǎng)三角城市群PREED耦合發(fā)展模式與局部尺度的調(diào)控技術(shù) 270
6.2 長(zhǎng)三角城市群城市生態(tài)安全格局規(guī)劃與分級(jí)調(diào)控關(guān)鍵技術(shù) 287
6.2.1 長(zhǎng)三角城市群城市生態(tài)安全格局規(guī)劃 287
6.2.2 長(zhǎng)三角城市群城市生態(tài)安全分級(jí)調(diào)控關(guān)鍵技術(shù) 295
6.3 長(zhǎng)三角城市群多尺度生態(tài)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)研究 301
6.3.1 長(zhǎng)三角城市群生態(tài)網(wǎng)絡(luò)和生態(tài)安全格局?jǐn)?shù)據(jù)庫(kù)構(gòu)建技術(shù) 301
6.3.2 長(zhǎng)三角城市群不同歷史時(shí)期土地利用與生態(tài)服務(wù)價(jià)值耦合分析 303
6.3.3 長(zhǎng)三角城市群生態(tài)安全分析與多層次復(fù)合體系生態(tài)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)技術(shù) 311
6.3.4 長(zhǎng)三角城市群生態(tài)安全格局網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)信息集成平臺(tái) 335
6.3.5 長(zhǎng)三角城市群多尺度生態(tài)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)關(guān)鍵技術(shù)結(jié)論 335
6.4 長(zhǎng)三角城市群區(qū)域生態(tài)安全綜合保障與技術(shù)集成 337
6.4.1 長(zhǎng)三角城市群區(qū)域生態(tài)安全綜合保障技術(shù)集成 337
6.4.2 長(zhǎng)三角城市群區(qū)域生態(tài)安全綜合保障技術(shù)系統(tǒng)開(kāi)發(fā)與示范 339
第7章 長(zhǎng)三角城市群生態(tài)安全協(xié)同聯(lián)動(dòng)決策支持系統(tǒng)和平臺(tái)構(gòu)建及集成示范 342
7.1 長(zhǎng)三角城市群生態(tài)安全協(xié)同聯(lián)動(dòng)機(jī)制與管控體系研究 342
7.1.1 引言 342
7.1.2 生態(tài)安全協(xié)同管控技術(shù)的內(nèi)涵 342
7.1.3 長(zhǎng)三角城市群生態(tài)安全協(xié)同聯(lián)動(dòng)分級(jí)框架體系 343
7.1.4 長(zhǎng)三角城市群生態(tài)安全協(xié)同聯(lián)動(dòng)機(jī)制研究 345
7.1.5 長(zhǎng)三角城市群大氣污染防治管控體系研究 347
7.1.6 長(zhǎng)三角城市群水污染協(xié)同聯(lián)動(dòng)現(xiàn)狀和存在問(wèn)題——以太湖流域?yàn)槔?358
7.1.7 長(zhǎng)三角城市群水污染協(xié)同聯(lián)動(dòng)機(jī)制 363
7.2 長(zhǎng)三角城市群生態(tài)安全云數(shù)據(jù)庫(kù)構(gòu)建與模型集成關(guān)鍵技術(shù) 366
7.2.1 引言 366
7.2.2 長(zhǎng)三角城市群生態(tài)安全保障模型集成技術(shù)的設(shè)計(jì) 366
7.2.3 長(zhǎng)三角城市群生態(tài)安全云數(shù)據(jù)庫(kù)構(gòu)建 368
7.2.4 基于深度學(xué)習(xí)的長(zhǎng)三角城市群大氣污染大數(shù)據(jù)挖掘技術(shù) 372
7.2.5 基于小波的長(zhǎng)三角城市群大氣細(xì)顆粒物污染大數(shù)據(jù)分析技術(shù) 379
7.2.6 長(zhǎng)三角城市群大氣與氣象環(huán)境數(shù)據(jù)的大數(shù)據(jù)采集技術(shù) 389
7.3 長(zhǎng)三角城市群生態(tài)安全保障決策支持系統(tǒng)研發(fā) 389
7.3.1 引言 389
7.3.2 長(zhǎng)三角城市群生態(tài)安全評(píng)價(jià)關(guān)鍵技術(shù) 390
7.3.3 長(zhǎng)三角城市群生態(tài)安全決策支持系統(tǒng)平臺(tái)關(guān)鍵技術(shù) 402
7.4 長(zhǎng)三角城市群生態(tài)安全保障協(xié)同聯(lián)動(dòng)平臺(tái)構(gòu)建關(guān)鍵技術(shù)及示范 405
7.4.1 引言 405
7.4.2 九段沙示范應(yīng)用平臺(tái)觀測(cè)數(shù)據(jù) 405
7.4.3 長(zhǎng)三角生態(tài)安全示范應(yīng)用平臺(tái)設(shè)計(jì) 407
參考文獻(xiàn) 411
城市群生態(tài)安全保障關(guān)鍵技術(shù)研究與集成示范——以長(zhǎng)三角城市群為例 節(jié)選
第1章 總論 生態(tài)安全是地球生命系統(tǒng)賴以生存的環(huán)境不被破壞與威脅的動(dòng)態(tài)過(guò)程,包括自然生態(tài)安全、生態(tài)系統(tǒng)安全和國(guó)家(人類(lèi))生態(tài)安全。國(guó)外的探索和研究集中了交叉學(xué)科的優(yōu)勢(shì),如全球著名的美國(guó)圣菲研究所、德國(guó)柏林工業(yè)大學(xué)、歐洲環(huán)境局等,國(guó)內(nèi)過(guò)去的研究較多注重單一學(xué)科的作用,近年來(lái)在學(xué)科整合及研究深度上有較大發(fā)展。國(guó)內(nèi)外開(kāi)展的研究工作主要有:北美東部城市群和中國(guó)珠三角城市群土地利用 /覆被變化(LUCC)與環(huán)境關(guān)系研究(Seto et al.,2012;Seto and Satterthwaite,2010;Güneralp and Seto,2013),東南亞、北美洲和南美洲 LUCC和植被遙感研究(Abuelgasim et al.,1999;Olofsson et al.,2012;Zhu and Woodcock,2014),英國(guó)倫敦城市群防洪、熱島效應(yīng)與基礎(chǔ)設(shè)施應(yīng)對(duì)(Hall et al.,2005;Dawson et al.,2005,2011),高分網(wǎng)格法與海平面上升對(duì)城市生態(tài)系統(tǒng)的影響研究(Timothy and philip,2005;Yin et al.,2011),歐洲城市環(huán)境與生態(tài)安全研究(Shaw et al.,2000;Olivier and David,2008);我國(guó)陸地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)評(píng)估(歐陽(yáng)志云等,1999),我國(guó)海峽西岸經(jīng)濟(jì)區(qū)生態(tài)系統(tǒng)健康評(píng)價(jià)(趙衛(wèi)和沈渭?jí)郏?011),生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)制圖和空間定量化研究(傅伯杰和張立偉,2014),區(qū)域生態(tài)安全格局(馬克明等,2004),景觀生態(tài)安全格局(俞孔堅(jiān),1999;俞孔堅(jiān)等,2009),區(qū)域尺度生態(tài)系統(tǒng)健康評(píng)價(jià)方法(楊志峰等和隋欣,2005),全球變化與河口城市脆弱性評(píng)價(jià)(王祥榮和王原,2010),城市生態(tài)環(huán)境決策支持系統(tǒng) CityWare(奧地利環(huán)境軟件服務(wù)公司),斯德哥爾摩城市環(huán)境決策支持系統(tǒng)(Mehta,2010),中國(guó)生態(tài)系統(tǒng)研究網(wǎng)絡(luò)(于貴瑞和于秀波,2013),物聯(lián)網(wǎng)安全性研究(李海濤等,2012;劉喬佳,2017),崇明島生態(tài)環(huán)境預(yù)警監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化研究(湯琳等,2013),大數(shù)據(jù)在城市規(guī)劃和管理中的應(yīng)用(龍瀛,2014),以及美國(guó)、英國(guó)、德國(guó)、日本、中國(guó)提出的“生態(tài)工法”在城市生態(tài)修復(fù)中的應(yīng)用和對(duì)關(guān)鍵物種棲息地生態(tài)保護(hù)研究等;在城市群層次上,生態(tài)服務(wù)、空間結(jié)構(gòu)規(guī)劃、經(jīng)濟(jì)地理研究已有一定基礎(chǔ),如長(zhǎng)三角城市生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值研究(Wang et al.,2008)、長(zhǎng)株潭城市群空間結(jié)構(gòu)研究(湯放華和蘇薇,2010)等,典型城市群空間擴(kuò)張及其對(duì)生態(tài)系統(tǒng)凈初級(jí)生產(chǎn)力的影響(虞文娟,2017)。表1.1、表1.2列出了國(guó)內(nèi)外從事相關(guān)研究的主要機(jī)構(gòu)及其成果。 表1.1 國(guó)外從事相關(guān)研究的主要機(jī)構(gòu)及其成果 表1.2 國(guó)內(nèi)從事相關(guān)研究的主要機(jī)構(gòu)及其成果 綜上所述,國(guó)內(nèi)外前期主要開(kāi)展了針對(duì)特定區(qū)域和生態(tài)環(huán)境要素的評(píng)價(jià)技術(shù)、方法以及決策支持系統(tǒng)研究,但在長(zhǎng)三角城市群生態(tài)安全保障技術(shù)研發(fā)及示范上,其研究尚不多見(jiàn)。因此,基于共軛生態(tài)原理,結(jié)合水、土、氣、生、城市等一體化要素監(jiān)測(cè)與數(shù)據(jù)融合處理,充分應(yīng)用 3S技術(shù)、新一代信息技術(shù)如環(huán)境物聯(lián)網(wǎng)與云智 TM技術(shù)、生態(tài)安全網(wǎng)絡(luò)與健康診斷等,研發(fā)體現(xiàn)長(zhǎng)三角城市群特點(diǎn)的生態(tài)安全保障創(chuàng)新技術(shù)體系與協(xié)同聯(lián)動(dòng)決策支持平臺(tái),仍是亟待解決的重大科學(xué)問(wèn)題與現(xiàn)實(shí)需求。 1.1 總體研究目標(biāo)、主要內(nèi)容與技術(shù)路線 1.1.1 總體研究目標(biāo) 針對(duì)我國(guó)典型城市群的代表——長(zhǎng)三角城市群高強(qiáng)度城鎮(zhèn)化的現(xiàn)實(shí)背景和生態(tài)安全保障需求,通過(guò)多學(xué)科融合和產(chǎn)學(xué)研協(xié)同研究,開(kāi)展科技攻關(guān)以實(shí)現(xiàn)生態(tài)安全技術(shù)自主創(chuàng)新和集成創(chuàng)新,提升區(qū)域生態(tài)安全保障水平,促進(jìn)長(zhǎng)三角城市群的可持續(xù)發(fā)展,具體目標(biāo)為: (1)闡明近四十年來(lái)長(zhǎng)三角區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)時(shí)空演變規(guī)律,揭示城市化對(duì)區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)的 DPSIR(驅(qū)動(dòng)力-壓力-狀態(tài)-影響-響應(yīng))多元共軛機(jī)理,探討其生態(tài)支撐,研發(fā)長(zhǎng)三角城市群生態(tài)系統(tǒng)評(píng)價(jià)、健康診斷與監(jiān)管技術(shù)體系。 (2)綜合應(yīng)用 VSD(脆弱性評(píng)價(jià)整合模型)、CLUE-S(土地利用變化及效應(yīng)模型)等生態(tài)與環(huán)境模型,研發(fā)區(qū)域生態(tài)安全快速診斷與識(shí)別技術(shù)、生態(tài)安全綜合評(píng)估技術(shù),對(duì)重點(diǎn)產(chǎn)業(yè)和城市災(zāi)害生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)開(kāi)展專(zhuān)項(xiàng)研究,建立長(zhǎng)三角城市群生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)預(yù)警技術(shù)平臺(tái)。 (3)針對(duì)長(zhǎng)三角城市群河網(wǎng)景觀、環(huán)湖生態(tài)林、城鄉(xiāng)交錯(cuò)帶和重要水源地等關(guān)鍵生態(tài)景觀,重點(diǎn)開(kāi)展山體 -河岸帶 -水體、源頭 -過(guò)程-末端、“點(diǎn)-線-面”、個(gè)體-群落-景觀-生態(tài)系統(tǒng)等多尺度相融合的功能物種篩選、結(jié)構(gòu)優(yōu)化配置等梯級(jí)生態(tài)景觀重建技術(shù)研究,構(gòu)建提升長(zhǎng)三角重要生態(tài)景觀服務(wù)功能的技術(shù)體系,為長(zhǎng)三角城市群生態(tài)安全保障提供技術(shù)支撐。 (4)針對(duì)長(zhǎng)三角城市群退化濕地、植被、棕地和關(guān)鍵生物棲息地等開(kāi)展生態(tài)修復(fù)保育和服務(wù)功能提升技術(shù)攻關(guān)與示范,構(gòu)建綜合監(jiān)測(cè)與評(píng)估數(shù)據(jù)庫(kù),量化城市受損生態(tài)空間修復(fù)與功能提升效應(yīng)。 (5)研究基于空間優(yōu)化決策模型構(gòu)建布局合理、功能復(fù)合的長(zhǎng)三角城市群生態(tài)安全格局,并提出生態(tài)安全戰(zhàn)略空間管控要求及規(guī)劃導(dǎo)引方案;開(kāi)發(fā)多層次復(fù)合體系的生態(tài)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)技術(shù),建立生態(tài)安全格局網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)信息集成與平臺(tái),提出與區(qū)域生態(tài)資源支撐力相適應(yīng)的長(zhǎng)三角城市群 PREED耦合發(fā)展模式和調(diào)控策略,建立長(zhǎng)三角城市群區(qū)域生態(tài)安全綜合保障技術(shù)集成示范基地。 (6)研究長(zhǎng)三角城市群生態(tài)安全協(xié)同聯(lián)動(dòng)機(jī)制與管控體系,開(kāi)發(fā)云數(shù)據(jù)庫(kù)與模型庫(kù),研究多元數(shù)據(jù)融合同化和群決策模型優(yōu)化技術(shù),建立城市群生態(tài)安全協(xié)同聯(lián)動(dòng)機(jī)制決策支持系統(tǒng)與示范平臺(tái),為長(zhǎng)三角城市生態(tài)安全保障提供技術(shù)支撐。 1.1.2 主要研究?jī)?nèi)容 科技部在 2016年國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃“典型脆弱生態(tài)修復(fù)與保護(hù)研究”重點(diǎn)專(zhuān)項(xiàng)中明確提出了“重要城市群生態(tài)安全保障技術(shù)”的研究任務(wù),要求以典型城市群為對(duì)象,研發(fā)區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)評(píng)價(jià)與監(jiān)管技術(shù)和區(qū)域生態(tài)健康診斷、安全評(píng)估與生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)預(yù)警技術(shù);研發(fā)關(guān)鍵生態(tài)景觀重建技術(shù)以及受損生態(tài)空間修復(fù)保育和服務(wù)功能提升技術(shù),開(kāi)發(fā)區(qū)域生態(tài)安全格局網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)技術(shù)及生態(tài)安全保障技術(shù),構(gòu)建城市生態(tài)安全協(xié)同聯(lián)動(dòng)機(jī)制決策支持系統(tǒng)和平臺(tái)。本書(shū)為國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃(2016YFC0502700)的主要研究成果,從六大方面圍繞長(zhǎng)三角城市群開(kāi)展了生態(tài)安全保障技術(shù)與示范的研究。 **部分“長(zhǎng)三角區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)評(píng)價(jià)、健康診斷與監(jiān)管技術(shù)”和第二部分“長(zhǎng)三角城市群生態(tài)安全評(píng)估與風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)預(yù)警技術(shù)”契合指南研究?jī)?nèi)容——“研發(fā)區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)評(píng)價(jià)與監(jiān)管技術(shù)和區(qū)域生態(tài)健康診斷技術(shù)”的技術(shù)需求,主要研究闡明長(zhǎng)三角區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)在全球、全國(guó)的功能定位,分析該區(qū)域面臨的重大生態(tài)安全問(wèn)題;研發(fā)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能評(píng)價(jià)、健康診斷與監(jiān)管技術(shù)體系;并應(yīng)用 3S技術(shù)、生態(tài)安全與生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)模型與大數(shù)據(jù)等,研究其長(zhǎng)三角城市群生態(tài)安全響應(yīng)、快速診斷與識(shí)別技術(shù)、城市群發(fā)展的生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)、生態(tài)災(zāi)害評(píng)估技術(shù)及監(jiān)控與預(yù)測(cè)預(yù)警關(guān)鍵技術(shù),為長(zhǎng)三角區(qū)域生態(tài)安全保障關(guān)鍵技術(shù)研究和集成示范提供科學(xué)基礎(chǔ)和支撐。 第三部分“長(zhǎng)三角城市群關(guān)鍵生態(tài)景觀重建修復(fù)技術(shù)與示范”和第四部分“長(zhǎng)三角城市群典型受損生態(tài)空間修復(fù)保育及功能提升技術(shù)與示范”契合指南任務(wù)內(nèi)容“研發(fā)關(guān)鍵生態(tài)景觀重建技術(shù)以及受損生態(tài)空間修復(fù)保育和服務(wù)功能提升技術(shù)”。項(xiàng)目研究中選擇了長(zhǎng)三角城市群平原河網(wǎng)景觀、環(huán)湖生態(tài)林景觀、城鄉(xiāng)交錯(cuò)帶生態(tài)景觀及重要水源地等關(guān)鍵生態(tài)景觀,研發(fā)關(guān)鍵生態(tài)景觀的重建技術(shù)和方法體系;同時(shí)選擇該城市群退化城市濕地、植被、棕地和生物棲息地等典型受損生態(tài)空間,開(kāi)展景觀重建技術(shù)和受損生態(tài)空間修復(fù)保育和服務(wù)功能提升研究,并基于環(huán)境物聯(lián)網(wǎng)、“生態(tài)工程”等技術(shù),對(duì)修復(fù)過(guò)程中的水土氣生等環(huán)境因素進(jìn)行監(jiān)測(cè)和跟蹤評(píng)價(jià),旨在為區(qū)域的生態(tài)修復(fù)、重建和生物棲息地的保護(hù)提供關(guān)鍵技術(shù)支撐。 第五部分“長(zhǎng)三角城市群生態(tài)安全格局網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)與綜合保障技術(shù)”契合指南任務(wù)內(nèi)容“開(kāi)發(fā)區(qū)域生態(tài)安全格局網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)技術(shù)及生態(tài)安全保障技術(shù)”。項(xiàng)目通過(guò)長(zhǎng)三角城市群城市安全格局規(guī)劃與分級(jí)調(diào)控技術(shù)、多尺度生態(tài)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)技術(shù),PREED耦合模式開(kāi)展城市群生態(tài)安全綜合保障與調(diào)控技術(shù)研究,并開(kāi)展生態(tài)系統(tǒng)評(píng)價(jià)、生態(tài)監(jiān)測(cè)、生態(tài)安全評(píng)估和生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)預(yù)警技術(shù)的集成示范,為生態(tài)安全保障技術(shù)的推廣應(yīng)用提供技術(shù)支撐。 第六部分“長(zhǎng)三角城市群生態(tài)安全協(xié)同聯(lián)動(dòng)決策支持系統(tǒng)和平臺(tái)構(gòu)建及集成示范”契合指南任務(wù)內(nèi)容“構(gòu)建城市生態(tài)安全協(xié)同聯(lián)動(dòng)機(jī)制決策支持系統(tǒng)和平臺(tái)”。項(xiàng)目通過(guò)構(gòu)建長(zhǎng)三角生態(tài)安全協(xié)同聯(lián)動(dòng)的機(jī)制和管控體系,建立大數(shù)據(jù)框架下的長(zhǎng)三角城市群生態(tài)安全保障技術(shù)系統(tǒng),研發(fā)長(zhǎng)三角城市群生態(tài)安全保障決策支持系統(tǒng)和聯(lián)動(dòng)平臺(tái),實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)三角城市群生態(tài)安全保障的聯(lián)動(dòng)管理與決策支持。 1.1.3 技術(shù)路線 本書(shū)針對(duì)長(zhǎng)三角城市群生態(tài)安全保障的重大科學(xué)問(wèn)題與技術(shù)需求,提出了“注重時(shí)空尺度”(時(shí)間尺度:近四十年;空間:區(qū)域、城市群、城市、生態(tài)系統(tǒng);空間尺度:35.8萬(wàn) km2,含區(qū)域、城市群、城市、生態(tài)系統(tǒng)類(lèi)型等尺度)、強(qiáng)化“ 1、5、1”技術(shù)抓手的整體研究思路與技術(shù)路線(圖 1.1),即構(gòu)建一個(gè)基礎(chǔ)理論框架、研發(fā)五大技術(shù)與示范體系、創(chuàng)新一個(gè)協(xié)同聯(lián)動(dòng)決策支持系統(tǒng)和平臺(tái)。 圖1.1 長(zhǎng)三角城市群生態(tài)安全關(guān)鍵技術(shù)研究與集成示范技術(shù)路線 1.2 研究方法 1.2.1 城市群發(fā)展與區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)演變的耦合關(guān)系及多元共軛機(jī)理分析 基于自然-社會(huì)-經(jīng)濟(jì)耦合系統(tǒng)的長(zhǎng)三角區(qū)域生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)特殊規(guī)律及其成因研究,構(gòu)建長(zhǎng)三角城市群自然 -社會(huì)-經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)耦合機(jī)制,探索長(zhǎng)三角城市群人口與經(jīng)濟(jì)空間極化所導(dǎo)致的生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)的演化規(guī)律。以 DPSIR(驅(qū)動(dòng)力-壓力-狀態(tài)-影響-響應(yīng))模型為框架,從驅(qū)動(dòng)力、壓力、狀態(tài)、影響和響應(yīng) 5個(gè)方面,闡明社會(huì)經(jīng)濟(jì)對(duì)城市群生態(tài)系統(tǒng)的 DPSIR多元共軛機(jī)理,以及為適應(yīng)、削弱和預(yù)防這些影響應(yīng)采取的措施,為長(zhǎng)三角城市群生態(tài)安全保障關(guān)鍵技術(shù)研究和集成示范提供科學(xué)基礎(chǔ)和實(shí)踐指導(dǎo)。 1.2.2 復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)特征分析、承載力評(píng)估、健康分類(lèi)診斷與安全保障監(jiān)管 基于復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)理論、協(xié)同理論、城市群理論,集成 3S技術(shù)、仿真模擬、 VR虛擬仿真等信息分析與處理技術(shù),明確長(zhǎng)三角區(qū)域的生態(tài)功能定位。基于復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)理論,綜合系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)、生態(tài)足跡、PSE(壓力-敏感-彈性)等相關(guān)模型和方法,系統(tǒng)評(píng)估長(zhǎng)三角區(qū)域的生態(tài)承載力;情景模擬不同生態(tài)承載力約束下的長(zhǎng)三角區(qū)域發(fā)展模式與路徑,研發(fā)長(zhǎng)三角區(qū)域生態(tài)承載力提升的關(guān)鍵技術(shù)。基于 PSE模型、場(chǎng)景測(cè)試等技術(shù),對(duì)長(zhǎng)三角區(qū)域生態(tài)健康動(dòng)態(tài)變化進(jìn)行診斷分析,構(gòu)建和選擇區(qū)域經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展與生態(tài)健康耦合狀態(tài)測(cè)度和預(yù)測(cè)模型。通過(guò) 3S技術(shù)、環(huán)境物聯(lián)網(wǎng)與地面監(jiān)測(cè)相結(jié)合,傳統(tǒng)定位監(jiān)測(cè)與智能化數(shù)據(jù)庫(kù)相融合的方式,創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)安全監(jiān)管集成技術(shù)體系,開(kāi)發(fā)長(zhǎng)三角區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)監(jiān)管關(guān)鍵技術(shù)。 1.2.3 生態(tài)安全評(píng)估、安全響應(yīng)、快速診斷識(shí)別與重點(diǎn)產(chǎn)業(yè)生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)調(diào)控 基于 CLUE-S等土地利用變化模型,預(yù)測(cè)長(zhǎng)三角城市群未來(lái)一段時(shí)期的土地利用變化特征,采用情景分析法分析城市化的景觀生態(tài)效應(yīng)。基于 DPSIR(驅(qū)動(dòng)力-壓力-狀態(tài)-影響-響應(yīng))模式研究,提出城市群生態(tài)脆弱性評(píng)價(jià)整合模型。基于 3S和大數(shù)據(jù),針對(duì)長(zhǎng)三角城市群生態(tài)系統(tǒng)類(lèi)型及其生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)在城鎮(zhèn)化過(guò)程中的變化,鑒別與城市生態(tài)安全相關(guān)的關(guān)鍵生態(tài)系統(tǒng)及服務(wù)。基于城市群不同產(chǎn)業(yè)發(fā)展模式的情景分析,剖析長(zhǎng)三角城市群產(chǎn)城協(xié)同發(fā)展的現(xiàn)狀、發(fā)展階段和發(fā)展態(tài)勢(shì)。 1.2.4 長(zhǎng)三角城市群極端氣候?yàn)?zāi)害與生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)預(yù)警 基于*新的長(zhǎng)三角地區(qū)氣候變化預(yù)估數(shù)據(jù)集,應(yīng)用氣候變化情景預(yù)估方法,開(kāi)展長(zhǎng)三角洲地區(qū)的未來(lái)氣候變化風(fēng)險(xiǎn)預(yù)估。基于城市群多維生態(tài)環(huán)境與社會(huì)經(jīng)濟(jì)大數(shù)據(jù),開(kāi)展相關(guān)數(shù)據(jù)的挖掘與同化,以 LUCC為突破點(diǎn),開(kāi)發(fā)基于 SD模型與面向?qū)ο蠹夹g(shù)的 LUCC預(yù)測(cè)模型軟件。基于 P2P
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