基于模拟的区间随机优化方法用于生态系统规划——以珠海市为例

摘要

为了解决社会经济发展和土地资源供给之间的矛盾，近年来，中国开展了大量围填海活动。围填海活动在满足社会经济发展的同时却带来了一系列生态环境问题，如生态系统功能退化、自然环境质量下降等。在此背景下，开展围填海活动区域生态系统规划管理可以有效促进社会经济和生态系统的协调可持续性发展。然而，由于生态系统综合复杂的特点，在生态规划中往往存在着大量的不确定性和复杂性，从而给管理决策人员带来许多困难和挑战。因此，综合考虑生态系统中存在的多种不确定性和复杂性，本研究结合系统分析方法和不确定性优化技术(随机优化和区间优化)进行围填海活动区域生态系统规划管理研究。
　　首先，开发了基于蒙特卡洛模拟的区间机会约束规划模型(MC-ICCP)，并与多种生态系统服务价值核算方法相结合用于珠海市围填海活动区域生态系统规划。其次，基于生态系统服务价值评估，构建了区间全无限联合概率约束方法的区域生态系统规划管理模型(IFJP-REM)，用于围填海活动频繁的广东省珠海市。MC-ICCP模型通过考虑模型中生态系统服务价值核算方法的差异性，以及系统决策过程中的违约水平的高低，得出了林草覆盖率是平衡区域经济发展和生态环境保护的关键因子，对进行区域生态系统规划管理和保护具有重要意义。IFJP-REM模型探讨了不同生态因子的联合概率水平及其单一水平的差异性对珠海市生态系统管理的影响，得到了不同情景下的系统生态服务价值效益以及对应的土地利用模式，并得出了植被覆盖率对区域生态系统规划管理具有重要意义。本研究提出了增加林草覆盖率可以有效地保护生态系统和自然环境，低风险水平保守的发展策略对区域可持续化发展具有重要意义。综上所述，MC-ICCP和IFJP-REM模型可以在区域生态系统规划管理中提供科学合理的土地资源配置决策方案，对维持珠海市社会经济协调可持续发展具有重要意义。

目录

声明

摘要

1．1 研究背景

1．2 区域生态系统的复杂性

1．2．1 整体性

1．2．2 动态平衡特性

1．2．3 时空尺度特性

1．2．4 不确定性

1．3 研究问题的提出

1．4 研究目标

1．5 论文框架

第2章 文献综述

2．1 生态系统保护国内外研究进展

2．2 不确定性优化在生态系统中的研究进展

2．3 小结

第3章 基于蒙特卡洛模拟的区间机会约束规划用于珠海市区域生态系统规划

3．1 概述

3．2 研究方法

3．2．1 区间参数规划

3．2．2 区间机会约束规划

3．3 MC-ICCP模型用于珠海市生态系统规划

3．3．1 研究区域概况

3．3．2 基于MC-ICCP的区域生态系统规划模型构建

3．3．3 数据收集与模拟分析

3．4 结果分析与讨论

3．5 小结

第4章 基于区间全无限联合概率方法的区域生态系统规划管理

4．1 概述

4．2 基于区间全无限联合概率约束规划的优化模型

4．2．1 区间全无限联合概率约束规划

4．2．2 IFJP算法

4．3 IFJP-REM模型用于珠海市区域生态系统规划管理

4．3．1 研究区域概况

4．3．2 IFJP-REM模型构建

4．3．3 数据获取与分析

4．4 结果分析与讨论

4．5 小结

第5章 结论与展望

5．1 主要结论

5．2 展望

参考文献

附录

在校攻读硕士学位期间发表的论文

攻读硕士学位期间参加的科研工作

致谢

作者简介