基于投影寻踪模型的河北省土地安全生态评价
姚罗兰
(北京农业职业学院 国际教育学院，北京 100101)
摘要： 以DPSIR模型为基础构建评价体系，运用投影寻踪模型对2009～2016年河北省土地生态安全水平进行了评价。结果表明：2008～2016年，河北省的土地安全状况正在不断改善。影响河北省土地安全的主要因素为：城镇居民恩格尔系数，森林覆盖率，环保投资占GDP比例，粮食产量，第三产业占GDP比重，工业固废综合利用率。使用投影寻踪模型进行评价客观科学，是一种科学可行的研究方法。
关键词： 土地生态安全；DPSIR模型；投影寻踪模型；河北省
1 引言
当前对土地安全生态评价较为丰富，从研究方法来说，主要有综合指数法[1]、景观生态法[2]、生态足迹法[3]、突变级数法[4]、生态安全预测[5]、主成分分析法[6]、聚类分析法[8]、神经网络法[9]等，但目前方法的指标权重受样本差异性影响过于明显，还有些方法当指标过多时，会出现判断问题的局限性。土地生态安全评价的指标数据具有高维度、非线性等特征，投影寻踪法正是针对这样的问题而被提出的，多维空间结构十分复杂，从而使最佳投影方向难以找到，所以对河北省土地生态安全评价采用实码加速遗传算法进行全局寻优，最后得出土地生态安全评价的综合指标值。
分别在控制室内为每套装置设1台报警管理客户端，通过交换机与先进报警管理系统(AAS)实时报警服务器相连，供操作人员通过实时预警操作终端实现对系统的浏览和操作。
2 研究区域概况
河北省环绕京津地区，全省面积18.88万km2，在“京津冀一体化”战略背景与“雄安新区”建设契机下，河北省社会经济得到了迅猛发展，然而，不合理的开发和占用耕地，导致耕地面积不断减少，土地生态系统遭受破坏，在一定程度上限制了经济社会的可持续发展。
3 数据来源及预处理
本文数据来源于《河北省经济年鉴》(2010-2017年)、《河北省国民经济和社会发展统计公报》(2009-2016年)、《中国统计年鉴》(2010-2017年)、《中国环境统计年鉴》(2010-2017年)。
为了使原始数据具有可比性，采用极差法进行归一化处理。
对于正向指标：
许沁将手中的笔按了一下，办公室里响起了声音，正是方才许沁和小虫的对话。许沁刚才故意问仔细，诱导小虫把葛局长的意图全说了出来。许沁放完录音，大笑，说太好了，我正愁证据不足呢，你帮我完成了心愿，谢谢。
(1)
对于负向指标：
(2)
maxQ (a )=S z ·D z
4 研究方法与评价过程
4.1 生态安全等级划分
使用求解投影指标函数最大化的方法来估算最大投影方向(表3)，即:
表 1生态安全分级标准
4.2 土地生态安全评价指标系统建立
区域土地生态安全评价至今还没有统一的标准体系。参照相关研究成果，选用应用广泛的P-S-R框架模型，结合河北省区域实际，根据科学性、动态性、可操作性等原则，选取与河北省土地生态安全密切相关的20项指标，构建了河北省土地生态安全评价指标体系(表2)。
根据马尔可夫过程中绝对概率分布等于转移概率的极限性质，令bi,k表示节点处于退避阶数i，i∈(0,m)碰撞窗口为k，k∈(0,CWi)的概率，则有：
表 2河北省土地生态安全评价 DPSIR模型
4.3 投影寻踪模型的构建
把p 维数据{x (i ,j )|j =1,2,3…,p }以a ={a (1),a (2),a (3),…,a (p )}为投影指标的一维投影值z (i )来综合表现出来即:
4.3.1 构造投影指标函数
秦明月问：“我刚才在楼下的专家坐诊时间表中看到毛医生的专家门诊时间是每周二和每周四，可这个日程安排岂不是打乱了他的坐诊时间？”
(3)
然后根据{z (i )|i =1,2,3,…,n }的一维散布图进行分类。式(3)中a 表示单位长度向量，投影指标函数就能表达成：
Q (a )=S z D z
(4)
其中，S (z) 表示投影值z (i )的标准差，D (z) 表示投影值a (i )的局部密度，即：
(5)
(6)
其中，E (z )表示序列{z (i )|i =1,2,3，…,n }的平均值，R 指局部密度的窗口半径;r (i ,j )=|z (i )-z (j )|;u (t )为一单位阶跃函数，当t ≥0时，其值为1，当t <0时，其函数值为0。
4.3.3 分类
目前关于土地生态安全评价标准并没有统一的阈值，参照相关科研成果[10～12]，咨询相关方面的专家，结合河北省生态环境现状，本文设计了河北省生态安全分级标准(表1)。
最大化目标函数：
式中：x max(j )，x min(j )分别表示第j 个s指标的最大值和最小值，是指标特征值标准化的序列。
(7)
约束条件：
第二层，“会远于候之中，则气为之使；达远于候之外”，“神游气化，而意之所之玄之又玄”。当气息为远所用，自由地流转于琴曲之中，意识在虚空中旋转，流露出了生命的气息。因而，从有限的世界上升到了无限的空间当中。
(8)
4.3.2 优化投影指标函数
将a 代入公式，得到各年投影值Z(表4)，投影散布图如图1。
表 3最佳投影方向
表 4 2009～ 2016年的投影值
图 1 2009～ 2016年的投影散布
从表4可以看出，河北省8年中，土地生态安全度在整体上是升高的，各年的投影值呈阶梯式上升趋势。根据投影寻踪模型可知，投影值越大，土地生态安全程度越高。
里奇是基于传统摄影底片照片的保存中可能存在的损伤老旧，从而暗示人们亘古以来的艺术品膜拜和商品拜物教观念将在数码时代的摄影中被荡平。因为数码摄影是以马赛克形式存在，副本与原作没有区别，追求“原作”行为在数码摄影中毫无意义，从而为论证数码摄影的优势、社会性使用以及与赛博格的联姻打下基础。认识到这一点尤为重要，正是人们对摄影的复制性、灵活性和融合性等的科学认识和技术开发，摄影才能够与任何媒介交互关联，成为“融媒介”和“超摄影”，发挥政治的、商业的、社会的、科学的和文化的功用，而不仅仅囿于艺术的窠臼。
4.4 评价结果分析
从表3可以看出，对河北省土地生态安全评价产生影响的驱动力因素主要有人口自然增长率和城镇化率，压力因素主要有城镇居民恩格尔系数和工业废水排放量，状态因素主要有森林覆盖面积比重和单位面积固定资产投入，影响因素主要有第三产业占GDP比重、农村人均纯收入和土地经济密度，响应因素主要有环保投资占GDP比重、工业固废综合利用率以及当年造林面积。这与河北省实际情况相符，河北省是工业大省，工业污染是其生态问题的主要原因，而这几年工业化与城镇化的进程不断推进，也导致了生态安全问题，河北省与渤海相邻，森林的覆盖率也对生态环境有重大影响，人类对于环境的影响十分重要所以环保投资，植树造林等因素也对生态安全起到了重要作用。
科学布局，规范建设。在选址上综合考虑与学校、社区、家长工作地点、各种资源的距离，以农民工子女较为集中的学校、城市流动儿童居住的社区、农村留守儿童居住地为首选。团省委对“希望来吧”进行整体CI设计，包括标牌、室内装修、功能区划分等。还编写了《“希望来吧”指导手册》，统一建设标准，每个“希望来吧”建设经费为3万元，并由建设地提供40平方米以上的室内场地及基本配套设施。
从图1可知，2009～2016年河北省土地生态安全度在不断好转，但总体形势不容乐观，突变级数从2009年的0.8984上升到2017年的2.7012，总体水平处于较不安全的水平，暂时还没有提升至较安全或安全等级；2008年来河北省社会经济不断发展、城市化和工业化加速推进，导致全省土地生态维护与建设力度虽在加大，却仍面对着很大压力。
作为评价起始年，2009年在社会经济指标较低的情况下生态安全程度也比较低。在2015年，《京津冀协同发展规划纲要》审议通过。河北省积极推进生态环境的治理，加大土壤污染防治专项资金投入力度，推动绿色河北攻坚计划，严格落实新《环境保护法》，维护了河北省土地生态安全的基本稳定。近年来《河北省主体功能区》实施效果良好，区域森林覆盖率、粮食产量等指标大幅提高，土地生态系统的状态迅速发展。2014～2015年，河北省降水量较少，有效灌溉面积和人均当地水资源量两个指标值较低，其变化对土地生态系统状态的影响较大。
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收稿日期 ：2019-07-16
作者简介 ：姚罗兰(1990—)，女，硕士，讲师，主要从事生态环境分析与评价。
中图分类号： X821
文献标识码： A
文章编号： 1674-9944(2019)18-0122-02
标签：土地生态安全论文; DPSIR模型论文; 投影寻踪模型论文; 河北省论文; 北京农业职业学院国际教育学院论文;