[0001] 本发明涉及数据分析技术领域，尤其是涉及一种确定资源环境承载力的综合评价的方法。

[0002] 随着人类社会的发展，人类对环境的影响越来越大，而日积月累的对环境的影响必然使环境失衡。生态型地区资源环境承载力将人类社会活动对生存环境造成的压力考虑在内，又涵盖了生态环境状态的变化趋势和人们为了改善环境的恶化而采取的行动，即采取减少、预防和缓解自然环境不理想变化的措施。但是现有技术中普遍缺少科学有效的评估体系，导致现在都是依靠非常粗放的方式来确定承载能力。

[0043] 以下将结合所附的附图对本发明的一个优选实施例进行描述。

[0044] PSR(Pressure-State-Response)，即压力-状态-响应，是环境质量评价学科中生态系统健康评价子学科中常用的一种评价模型，最初是由加拿大统计学家David J.Rapport和Tony Friend(1979)提出，后由经济合作与发展组织(OECD)和联合国环境规划署(UNEP)于20世纪八九十年代共同发展起来的用于研究环境问题的框架体系。

[0045] 根据E-PSR模型理念，采用目标分层次评价法进一步细化生态型地区资源环境承载力指标体系。资源环境承载力的第一层涵义分别以生态系统和社会经济系统出发，生态系统的生态支撑力是资源环境承载力的支撑条件，反映生态系统的特征状况，可看作资源环境承载力的状态指标。即可作为资源环境承载力评价的目标之一；社会经济系统的社会经济压力是资源环境承载力的压力作用，反映人类活动对生态系统的作用现状，可看作资源环境承载力的压力指标，也可作为资源环境承载力的目标之二。资源环境承载力的第二层涵义从生态支撑力和社会经济压力出发。因此根据E-PSR中的E概念，生态支撑力由形成生态系统基本条件的自然驱动因子，描述生态系统结构的结构因子和表征生态系统功能状况的功能因子来表征，可看作生态支撑力的准则层，即资源环境承载力的准则层之一。

[0046] 由图1可知，人类活动的作用介质分别是资源子系统和环境子系统。资源的持续供给和环境的持续容纳分别是社会经济压力的保障条件和制约条件。因此，资源能源消耗和环境污染排放是是社会经济压力的评价准则，成为资源环境承载力的准则层之二。资源环境承载力的实际承载状态是由生态支撑力、资源消耗对环境压力和环境污染排放对环境压力三个矢量的不同指标共同作用来表征的，因此第三层涵义可以作为资源环境承载力的指标层。

[0047] 评价原则

[0048] 由于生态系统和社会经济系统的复杂性，因此资源环境承载力评价指标首先要体现系统的复杂性，包括层次性和尺度适宜性。其次要体现资源环境系统特征，具体在确定评价原则是必须包括五方面：科学性与尺度适宜性原则、相对完备性原则、简洁性与相对独立性原则、可行性与定量化原则、层次性原则。具体包括：

[0049] 1、科学性与尺度适宜性原则：评价指标应与研究区域的实际情况相符合，且能科学反映出生态型地区资源环境承载力现状特征。指标选取要根据不同尺度特征进行选取，在特定尺度上要呈现规律性。

[0050] 2、相对完备性原则：评价指标体系所选的指标作为一个有机整体，应能全面地反映和测度生态型地区资源环境承载力的各方面，既有反映资源、环境、人口、经济、社会等各系统发展的指标，又有反映以上各系统相互协调的指标。

[0051] 3、简洁性与相对独立性原则：所选评价指标既要力求少而精，评价方法尽可能简单；又要尽量避免重复的指标间信息量，选择独立性强、代表性好的主要指标，从而增加评价的准确性和科学性；

[0052] 4、可行性与定量化原则：资源环境承载力因受多种因素的限制和制约，尤其是社会经济压力指标，指标数据的获取度则是决定评价成功的关键所在。在选取指标时以数据获取的难易程度为准则，并且以定量化数据优先。

[0053] 5、层次性原则：由于评判对象是一个复杂的巨系统，可以把它分解为若干子系统，子系统又可分解为若干单元。资源环境承载力体系通常由多层次构成，越往上，指标越综合；越往下，指标越具体。

[0054] 根据生态系统的资源禀赋及社会经济系统的发展状态构建原则确定资源环境承载力的指标体系框架。

[0055] 如图2所示的，该生态型地区资源环境承载力评价流程包括三个分支：

[0056] 1、生态型地区现状调查：包括生态系统和社会经济系统调查，采用地质勘查、遥感解译和统计数据收集等方法；

[0057] 2、资源环境承载力背景值评估：在对生态型地区现状值了解的基础上，利用各指标的评价方法，分别对资源环境承载力的背景值做出正确评估；

[0058] 3、资源环境承载力综合评价：在生态支撑力评价和社会经济压力评价基础上，对区域资源环境承载力现状综合分析评价，并根据评价结果得出资源环境承载力分区图。

[0059] 在进行完上述的准备工作后，本发明实施例提出了一种确定资源环境承载力的综合评价的方法。由于我国主要存在陆地生态系统和水域生态系统。相对于生态型地区来说，陆地生态系统主要有森林生态系统、草地生态系统和复合型生态系统；而水域生态系统主要以湿地生态系统存在。因此，本发明实施例的研究基于23个生态型地区，根据评价区的土地利用类型所占比例，依据E-PSR模型和评价原则分别对森林生态系统、草地生态系统、湿地生态系统和复合生态系统进行指标构建；然后再根据生态系统共性特征，筛选出适用于全国尺度指标。具体包括：

[0060] 步骤1、构建确定资源环境承载力的目标层、准则层、指标层；

[0061] ①目标层

[0062] 将资源环境承载力分为生态支撑力T1和社会经济压力T2两个分目标层作为评价指标，主要目的是衡量生态系统承受外部扰动能力和社会经济系统的发展潜力和制约条件。因此，分目标层以生态支撑力和社会经济压力作为评价指标具有可行性。

[0063] ②准则层：根据分目标的不同，可分为生态支撑力准则层和社会经济压力准则层：

[0064] (1)生态支撑力准则层

[0065] 生态支撑力具备生态系统的属性，故生态支撑力具有生态系统的生境条件、物质循环和能量流动所呈现出的特点。生态支撑力主要反映生态系统的特征状况，包含自然驱动力准则层S1、生态结构准则层S2、生态功能准则层S3。即分别从生态系统的属性、结构和功能三方面来全面描述。自然驱动力相当于生态系统的内力，主要维持生物群落的生存力、适应性和繁衍力。即主要反映生态系统的生境部分，可分别从生态系统中的水圈、大气圈和土壤圈来衡量生态支撑力，如年均降水量、年均温和平均高程；生态系统结构特征是生态系统的基础属性，主要体现生态系统的生物群落部分，分别从生态系统的面貌、生产系统和免疫系统来衡量生态支撑力；生态系统功能状况可间接反映生态系统稳定性，而能量流动和物质循环是生态系统的两大基本功能，主要体现生物群落对生境作用能力，分别从生态群落对生态系统的生产力和对生态系统的水圈、大气圈和土壤圈的调节能力来衡量生态支撑力。

[0066] (2)社会经济压力准则层

[0067] 社会经济压力主要反映生态系统在人类社会活动作用下的资源供给能力和环境污染的容纳能力。主要包含资源能源消耗准则层S4和环境污染排放准则层S5。

[0068] 从生态型地区的资源消耗来看，可分为自然资源消耗和社会资源占用。自然资源是指自然环境中与人类社会发展有关的、能被利用来产生使用价值并影响劳动生产率的自然要素，通常包括矿物、土地、水、气候与生物资源等。与自然资源相对应的社会资源，如人口密度，是生态型地区社会经济发展必不可少的生产要素。从生态型地区的能源消耗来看，目前国家和省一级的有关资料中所统计的能源类型一般包括煤炭、焦炭、原油、汽油、炼油、柴油、燃料油、天然气以及电力等。

[0069] 从生态型地区的环境污染排放来看，衡量工业废水的污染物指标通常包括化学含氧量、石油类、氰化物、砷、汞、铅、镉、六价铬等；废气主要包括粉尘、一氧化碳、二氧化碳和硫化氢等污染物；固体废弃物是相对废水、废气而言的，是指人们在从事生产和生活时所扬弃的各种固体物件和泥状物质，包括有机和无机废弃物、固体废弃物和泥状废弃物、放射性废弃物等。从评价目的以及指标体系选择的代表性和可操作性来看，只需分别从农业、居民生活和工业三方面的三类污染物排放的综合数量来衡量即可。

[0070] ③指标层

[0071] 根据准则层各指标的特性和资源环境承载力意义，分别从生态支撑力准则层和社会经济压力准则层两方面选取。

[0072] 步骤2、根据资源环境承载力计算结果和评价指标体系，分别从生态支撑力指数、社会经济压力指数和资源环境承载力承载指数来综合评价研究区的资源环境承载情况。后续的资源环境承载力区划以资源环境承载力承载指数评价为主，生态支撑力指数和社会经济压力指数的评价结果是对其评价进行补充说明。

[0073] 分目标层评价

[0074] 由公式6可计算出生态支撑力指数：

[0075] 因此生态支撑力指数可表达为：

[0076]

[0077] 在公式6中：Si为生态系统特征因子，分别代表自然驱动、生态结构和生态功能三要素；W1i为因子i相对应的权重值，n＝3。

[0078] 生态支撑力可反映生态系统的稳定情况，分值越高越表示生态系统的稳定性。根据生态支撑力值，可划分为五级，如表格1所示：

[0079] 表格1生态系统稳定程度分级评价表(全国尺度)

[0080]

[0081] 由公式7计算社会经济压力综合指数SEPI，其中取值范围在[0，1]内；其中RECI为资源能源消耗压力指数，EPI为环境污染压力指数。

[0082] SEPI＝RECI×0.5+EPI×0.5   公式7

[0083] 本发明实施例中认为资源能源消耗压力指数RECI和环境污染压力指数EPI对社会经济压力综合指数SEPI所做的贡献相等，因此权重值均取为0.5。资源能源消耗分指数RECI和环境污染分指数EPI可分别表示为：

[0084]

[0085]

[0086] 在公式8和公式9中，RECIj和W2j分别表示第j个资源能源消耗指标的指数值和权重；EPIr和W3r分别表示第r个环境污染压力指标的指数值和权重；权重值采用熵权法计算。

[0087] 社会经济压力可以反映对生态系统的压力情况，分值越高越表示生态系统的稳定性。根据社会经济压力值，可划分为五级，如表格2所示：

[0088] 表格2社会经济发展程度分级评价表(全国尺度)

[0089]

[0090] 总目标层评价

[0091] 由公式10可计算出资源环境承载力承载指数。通过不同资源环境承载力指数值，可判断出生态系统的稳定程度和社会经济系统的发展程度。当资源环境承载力指数分值越大，表示负载量越大。根据负载量值，可划分为五级，如表格3所示。

[0092] 资源环境承载力的实际承载状态RECS取决于生态支撑力、资源消耗对环境压力和环境污染排放对环境压力三个矢量的共同作用。假设三个矢量大小分别由Xi，Yj和Zr的指标集和各自权重值w1i，w2j和w3r(i＝1，2，3…n；j＝1，2，3…n；r＝1，2，3…n)来表征，则该资源环境承载力的实际承载状态RECS可用数学表达式为：

[0093]

[0094] 表格3资源环境承载力承载指数分级评价表(全国尺度)

[0095]

[0096] 本发明实施例提出了一种分层次评价的技术方案，能够对资源环境承载力的综合评价。本发明实施例的分层次评价的技术方案主要为了使评价更准确和更有针对性，其中生态支撑力指数和社会经济压力指数的评价结果是对资源环境承载力承载指数评价补充。

[0097] 如存在A和B两个研究区，两区域的资源环境承载力指数均处于超高负荷可载区，而其中A区为极不稳定弱压超高负荷可载区，B区为极稳定低压超高负荷可载区。因此A区较B区对外界的抵抗和恢复能力较低，因此对A区采取偏向保护手段的政策方针。如A区为沙漠中的绿洲，资源环境承载力极高，但生态系统的支撑力极差。生态系统一旦退化，恢复极为困难。

[0098] 对于所属技术领域的技术人员而言，随着技术的发展，本发明构思可以不同方式实现。本发明的实施方式并不仅限于以上描述的实施例，而且可在权利要求的范围内进行变化。