4.第四篇-自然地理學(xué)的應(yīng)用

1、第四篇 自然地理學(xué)的應(yīng)用 ——方法、原理與實(shí)例,第十四章 地表環(huán)境評(píng)估與區(qū)劃第十五章 地表環(huán)境預(yù)測(cè)第十六章 地表環(huán)境的規(guī)劃與管理第十七章 地表環(huán)境的優(yōu)化調(diào)控,,第十四章 地表環(huán)境評(píng)估與區(qū)劃,第一節(jié) 氣候類(lèi)型劃分與氣候環(huán)境評(píng)估第二節(jié) 生物環(huán)境分區(qū)與評(píng)估第三節(jié) 地形、地貌與地質(zhì)環(huán)境評(píng)估與區(qū)劃第四節(jié) 水資源與水資源分布第五節(jié) 土地分類(lèi)、分級(jí)與評(píng)估第六節(jié) 綜合自然區(qū)劃,柯本氣候分類(lèi)與主要的氣候帶和氣候型,其中

2、A、C、D、E帶為濕潤(rùn)氣候，B帶為干旱氣候，H帶為高地氣候。各帶氣候又據(jù)氣溫、降水及自然植被分布劃分為若干氣候型，用f、m、w等字母放在首位字母后表示，如Af 表示熱帶雨林氣候。在氣候型的基礎(chǔ)上又根據(jù)氣溫的差異劃分出氣候副型，用a、b、c、d等字母放在第三位來(lái)表示，如Cfa表示副熱帶濕潤(rùn)氣候。,第十四章,柯本氣候分類(lèi)系統(tǒng)中所用的符號(hào)及意義,第十四章,全球六個(gè)氣候帶（柯本氣候分類(lèi)系統(tǒng)）,德國(guó)氣候?qū)W家柯本（W. Koppen）

3、以氣溫和降水為指標(biāo)，參照自然植被狀況于1900年建立了柯本氣候分類(lèi)系統(tǒng)，在氣候分類(lèi)法中屬于經(jīng)驗(yàn)分類(lèi)。隨后經(jīng)過(guò)多次修訂，已成為世界上使用最廣泛的氣候分類(lèi)系統(tǒng)。 在柯本氣候分類(lèi)系統(tǒng)中，首先根據(jù)氣溫狀況將全球氣候分為六個(gè)氣候帶，用A、B、C、D、E和H表示，在柯本氣候分類(lèi)系統(tǒng)中位于表示字母的首位。,第十四章,氣候類(lèi)型圖（據(jù)劉德生）,第十四章,氣候?qū)θ祟?lèi)的影響,主要?dú)庀笠貙?duì)人體的直接影響：氧氣：人類(lèi)只能忍受大氣氧分壓20

4、%的降低，因此一般來(lái)說(shuō)，人在高于海拔2000米的地方就會(huì)出現(xiàn)高山反應(yīng)。溫度：一般來(lái)說(shuō)人體只能忍受體內(nèi)±4oC的變化。體溫低于32oC就會(huì)失去知覺(jué)，高于41oC就有可能導(dǎo)致人體循環(huán)系統(tǒng)的崩潰。熱、濕的綜合影響：溫度20~24oC，濕度40%~60%是體感最舒適的溫濕度范圍。氣候?qū)θ祟?lèi)健康的間接影響：不同氣候區(qū)和不同季節(jié)，有不同的典型疾病，其發(fā)病率也不同。風(fēng)濕病、關(guān)節(jié)炎的發(fā)病率在冷濕地區(qū)是干熱地區(qū)的4倍。氣候或氣象災(zāi)害：不同氣

5、候區(qū)有不同氣候和氣象災(zāi)害，對(duì)人類(lèi)生活與生產(chǎn)均帶來(lái)影響。,第十四章,人對(duì)溫、濕度感覺(jué)分類(lèi),溫度20～24℃，濕度40%～60％是體感最舒適的溫、濕度范圍。當(dāng)環(huán)境的炎熱和潮濕組合時(shí)，人的感覺(jué)極不舒服。溫度與濕度的組合情況可以用溫濕度指數(shù)THI來(lái)表示。,第十四章,生物環(huán)境評(píng)估指標(biāo),生物環(huán)境評(píng)估指標(biāo)：,2.凈初級(jí)生物生產(chǎn)率,1.生物多樣性,第十四章,生物在地表環(huán)境形成中的作用,參與巖石和非金屬礦物的建造,,生物在地表環(huán)境形成

6、中的作用,參與地表化學(xué)元素的遷移,改變大氣圈、水圈的組成,參與巖石的風(fēng)化和土壤的形成,,,,,第十四章,世界大陸凈初級(jí)生產(chǎn)率（Huggett,1998),從世界海洋和陸地生物凈初級(jí)生產(chǎn)率分布圖不難看出，生物凈初級(jí)生產(chǎn)率，陸地高于海洋，近岸淺海高于開(kāi)闊大洋，森林高于草原，沼澤高于河流、湖泊，草原高于沙漠，草甸高于凍原等等。,第十四章,世界陸地生物群(Mackenzie，1998),第十四章,生物環(huán)境分級(jí)評(píng)價(jià)結(jié)果,,第

7、十四章,地形、地貌與地質(zhì)環(huán)境評(píng)估與區(qū)劃,14.3.1 地形、地貌與地質(zhì)環(huán)境評(píng)估的途徑,海拔高度：生物的生產(chǎn)量、人口、經(jīng)濟(jì)密度，都隨著海拔高度增大而減小。 地面組成：從地面組成的元素含量高低，來(lái)估價(jià)人類(lèi)生活的元素地球化學(xué)環(huán)境，將人類(lèi)的元素地球化學(xué)環(huán)境劃分為好、一般和差。 地質(zhì)災(zāi)害：地質(zhì)災(zāi)害如地震、火山、滑坡、崩塌、泥石流等，嚴(yán)重威脅著人類(lèi)的生產(chǎn)與生活環(huán)境。 地面起伏：地面起伏越大，人類(lèi)生活越不方便，根據(jù)地面起伏度的大

8、小，將人類(lèi)生活的適宜度劃分為4級(jí)：小于100 m為適宜，100~500 m為一般，500~-1 000 m為不適宜，大于1 000 m為很不適宜。 地貌部位：不同的地貌部位其環(huán)境條件也是不同的。,第十四章,海拔高度對(duì)人類(lèi)生活的影響分級(jí),從目前的狀況看，無(wú)論是生物的生產(chǎn)量，還是人口的密度，都存在隨著海拔高度增大而減小的趨勢(shì)。因此可以說(shuō)，在目前的科技和經(jīng)濟(jì)條件下，對(duì)大多數(shù)人來(lái)說(shuō)，高海拔地區(qū)仍然是不太適合居住與生活的地方。如果要對(duì)

9、海拔高度進(jìn)行分級(jí)的話，可以借鑒原來(lái)對(duì)山地、丘陵的分類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)。,人類(lèi)生活適宜度的海拔高度分級(jí)（王建，2000）,第十四章,地面元素組成與人類(lèi)的元素地球化學(xué)環(huán)境（王建，2000）,地球表層存在很多種元素，根據(jù)它們與人體、生物的關(guān)系，可以將其劃分為必需元素、非必需元素和有毒元素。由于不同地區(qū)的地面組成物質(zhì)的不同，導(dǎo)致了元素在各個(gè)地區(qū)的分布不平衡，對(duì)人類(lèi)的身體健康產(chǎn)生一定的影響。如果要評(píng)價(jià)一個(gè)地區(qū)地面物質(zhì)組成對(duì)人類(lèi)環(huán)境有利或不利，適宜或不

10、適宜，就要從這些元素的含量高低以及對(duì)人體有害還是有利來(lái)評(píng)價(jià)。,第十四章,地面起伏分級(jí)及其對(duì)人類(lèi)生活的影響,地面起伏對(duì)人類(lèi)的生產(chǎn)、生活有著重要的影響。對(duì)大多數(shù)人來(lái)說(shuō)，在平坦的地面生活要比在高低不平的地面生活更方便些。用地面高度值的標(biāo)準(zhǔn)差，可以在一定程度上反映地面的起伏程度，可以稱(chēng)之為地面起伏度。根據(jù)地面起伏度，可以評(píng)價(jià)其對(duì)人類(lèi)生活的適宜度。,地面起伏度與人類(lèi)生活的適宜度（王建，2000）,第十四章,中國(guó)的地形、地貌與地質(zhì)環(huán)境

11、特征,三大階梯:中國(guó)的地勢(shì)是西高東低，并且由青藏高原起周?chē)孰A梯狀 降低。三橫三縱加一弧的山文特征——中國(guó)地表結(jié)構(gòu)的骨架。,四大高原、四大盆地和三大平原 四大高原：青藏高原、內(nèi)蒙古高原、黃土高原和云貴高原。 四大盆地：塔里木盆地、準(zhǔn)噶爾盆地、柴達(dá)木盆地、四川盆地。 三大平原：東北平原、華北平原和長(zhǎng)江中下游平原。,第十四章,三大階梯與西高東低的地勢(shì),中國(guó)的地勢(shì)是西高東低，并且由青藏高原起

12、向東呈階梯狀降低。三大階梯是中國(guó)地形總輪廓的真實(shí)寫(xiě)照。青藏高原平均海拔在4 000～5 000 m之間，是最高一級(jí)階梯，也是第一級(jí)階梯；青藏高原的東面和北面則是由一系列盆地和高原組成的第二級(jí)階梯，平均高度在1 000～2 000 m之間；以大興安嶺—太行山—巫山—雪峰山為界，向東海拔大多低于500 m的低山、丘陵、平原區(qū)，構(gòu)成了第三級(jí)階梯。由于地勢(shì)西高東低，河流大都由西向東流。比如，中國(guó)大的河流長(zhǎng)江、黃河、珠江、淮河、海河等都是如此。,

13、第十四章,水資源特性與水資源分布特征,地球上的水體總量約有1.36×1010 km3，其中97.22％為海水，而淡水僅占2.78％。淡水中又有77.14％為冰，而可供人類(lèi)直接利用，占人類(lèi)用水總量4/5的河水卻只有1 250 km3，僅占淡水的0.003％，地球總水量的0.000 1％。就人類(lèi)可利用的淡水資源而言，人均可達(dá)5×106 L，完全可以滿足人類(lèi)對(duì)水的需要。問(wèn)題的關(guān)鍵不是水量不夠，而是水資源在區(qū)域分布上的

14、不平衡，導(dǎo)致某些地區(qū)缺水出現(xiàn)水荒，某些地區(qū)水過(guò)多出現(xiàn)水災(zāi)，而另一些更為不幸的地區(qū)則受到水荒和水災(zāi)的雙重威脅。,水資源的分布特征,補(bǔ)給的循環(huán)性,變化的復(fù)雜性,利用的廣泛性,利與害的兩重性,不可替代性,水資源的特性,,,,,,第十四章,水資源評(píng)價(jià),水資源評(píng)價(jià)就是對(duì)一個(gè)地區(qū)水資源的數(shù)量、質(zhì)量、時(shí)空分布特征和開(kāi)發(fā)利用條件的全面分析評(píng)價(jià)?？茖W(xué)地評(píng)價(jià)水資源狀況是合理開(kāi)發(fā)利用水資源的前提，可為水資源的規(guī)劃、管理和保護(hù)提供科學(xué)依據(jù)。,水資源評(píng)價(jià)的

15、范圍和內(nèi)容,水資源評(píng)價(jià)的原則:,水質(zhì)狀況,變化狀況,供需狀況,來(lái)源與分布,地表水與大氣水、地下水相互轉(zhuǎn)化的綜合性原則,水資源量和質(zhì)統(tǒng)籌兼顧的原則,水資源調(diào)查、開(kāi)發(fā)與管理協(xié)調(diào)一致的整體性原則,,綜合開(kāi)發(fā)利用水資源的系統(tǒng)性原則,,第十四章,水圈的組成,地球上各種形式的水體通過(guò)水循環(huán)彼此相互聯(lián)系，相互影響，構(gòu)成一個(gè)完整的水圈。從廣義上說(shuō)，水圈中的水對(duì)人類(lèi)都有著直接或間接的利用價(jià)值，都可以視為水資源。但就目前的技術(shù)、經(jīng)濟(jì)條件而言，對(duì)

16、含鹽量較高的海水、分布在極地和高山、高原的冰川，以及埋藏在地下較大深度的地下水，還無(wú)法進(jìn)行大規(guī)模的開(kāi)發(fā)和利用。因此，通常所說(shuō)的水資源是指陸地上可供人類(lèi)生產(chǎn)、生活直接利用的地表淡水和埋藏較淺的地下淡水資源。這部分水量尚不足地球總儲(chǔ)水量的萬(wàn)分之一。,第十四章,世界河流年徑流量圖（Jones,1998),第十四章,各大陸潛在供水量、2010年估計(jì)人口及人口倍增時(shí)間對(duì)比,隨著人口增長(zhǎng)，人均水資源擁有量在減少。而另一方面，隨著經(jīng)濟(jì)的

17、發(fā)展，人均需水量在不斷增加。據(jù)估計(jì)，在不遠(yuǎn)的將來(lái)，全球?qū)⒂写蠹s80個(gè)國(guó)家面臨水資源短缺問(wèn)題。,第十四章,地區(qū),中國(guó)地表徑流資源分區(qū),中國(guó)境內(nèi)河川徑流主要依靠降水補(bǔ)給，在地區(qū)分布上與降水量的分布密切對(duì)應(yīng)，具有明顯的地帶性規(guī)律。按各地徑流量的多少，參照降水量和蒸發(fā)量的地區(qū)分布，大致可分為豐水區(qū)、多水區(qū)、過(guò)渡區(qū)、少水區(qū)和缺水區(qū)五個(gè)不同的區(qū)域（天津師范大學(xué)地理系等，19986）。,第十四章,土地分等與土地評(píng)估的依據(jù),土地適宜性

18、 是指在一定的條件下，土地對(duì)某種經(jīng)濟(jì)利用的適宜程 度。 ①  多宜性，即同時(shí)適宜于農(nóng)、林、牧等多種生產(chǎn)； ②  雙宜性，即同時(shí)適宜于農(nóng)、林、牧等之中的兩種生產(chǎn)； ③  單宜性，即只適宜于農(nóng)、林、牧等之中的一種生產(chǎn)； ④  不宜性，即在目前的經(jīng)濟(jì)技術(shù)條件下還不具備利用的價(jià)值。土地限制性 是指某種或某些不利因素對(duì)土地適宜性和生產(chǎn)潛力的抑制程度。土地經(jīng)濟(jì)效益

19、 是衡量土地質(zhì)量高低的主要依據(jù)之一，它是指在一定的經(jīng)濟(jì)、技術(shù)條件下，土地能夠提供的有效收益。土地生態(tài)效益 是指某種生產(chǎn)利用條件下土地生態(tài)系統(tǒng)的質(zhì)量。,第十四章,土地分級(jí)單位自然要素比較（陳傳康，1993）,三級(jí)分級(jí)系統(tǒng)：①相（立地）：綜合自然特征最一致的土地地段，是土地分級(jí)的最小單位。②限區(qū)（土地單元）：相有規(guī)律地組合而成的中級(jí)土地分級(jí)單位。③地方（土地系統(tǒng)）：限區(qū)有規(guī)律的組合而成的高級(jí)土地分級(jí)單位。

20、從相（立地）、限區(qū)（土地單元）到地方（土地系統(tǒng)），其內(nèi)部結(jié)構(gòu)從簡(jiǎn)單到復(fù)雜，其內(nèi)部一致性越來(lái)越弱，而差異性越來(lái)越明顯。,第十四章,個(gè)體單位和類(lèi)型等級(jí)的關(guān)系,一般來(lái)說(shuō)，借助于生物分類(lèi)的方法，以種、屬、科等作為土地類(lèi)型的單位。如，在相一級(jí)基礎(chǔ)上的土地類(lèi)型劃分，可以把性質(zhì)相似的某些相歸納為相種，性質(zhì)相近的相種歸納為相屬，性質(zhì)相近的相屬歸納為相科。,同理，性質(zhì)相近的限區(qū)可以歸納為限區(qū)種，性質(zhì)相近的限區(qū)種可以歸納為限區(qū)屬，性質(zhì)相近的限區(qū)屬可以

21、歸納為限區(qū)科。按照同樣的方法，可以將地方劃分為地方種、地方屬、地方科、地方目、地方綱、地方門(mén)。,（據(jù)伊薩欽科）,第十四章,兩列指標(biāo)網(wǎng)格法,土地分類(lèi)以后，可以用順序法表示，即按照科、屬、種的順序直接列出各級(jí)分類(lèi)單位，一般用拉丁數(shù)序Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、……來(lái)表示科，用英文字母a、b、c、d、e、……表示屬，用阿拉伯?dāng)?shù)字1、2、3、……表示種。最后按科、屬、種依次組合為Ⅰa1、Ⅱb2、Ⅲc3等來(lái)表示土地的分類(lèi)級(jí)別及其關(guān)系。也可以用兩列指

22、標(biāo)網(wǎng)格法表示。,（據(jù)陳傳康）,第十四章,土地分等圖式,土地等級(jí)是土地評(píng)價(jià)的最終結(jié)果，也是土地分等研究的核心部分。土地等級(jí)的數(shù)目應(yīng)按評(píng)價(jià)區(qū)域的復(fù)雜程度和評(píng)價(jià)的目的要求確定。目前，通常采用的土地等級(jí)為八級(jí)制。從一等地到八等地，土地的適宜性及生產(chǎn)潛力依次減小，而限制性因素增加；等級(jí)相同的土地，其適宜性及生產(chǎn)潛力大致相同。,第十四章,遞變型組合（據(jù)陳傳康）,土地結(jié)構(gòu)通?？梢苑譃閮纱箢?lèi)：遞變型結(jié)構(gòu)和重復(fù)型結(jié)構(gòu)。遞變型結(jié)構(gòu)，是指各種土

23、地類(lèi)型在空間上按一定的順序依次排列，組合在一起構(gòu)成一定的序列。,第十四章,重復(fù)型結(jié)構(gòu)（據(jù)陳傳康）,重復(fù)型結(jié)構(gòu)，如果土地類(lèi)型在空間上不按一定順序更替，而是呈相間排列或斑塊狀分布，這樣的結(jié)構(gòu)叫做重復(fù)型結(jié)構(gòu)。如遭受沖溝切割的臺(tái)地區(qū)，分布有淺凹地的草地區(qū)的土地結(jié)構(gòu)，就類(lèi)似于重復(fù)型結(jié)構(gòu)。,第十四章,綜合自然區(qū)劃,自然區(qū)劃是根據(jù)一定地域自然地理特征的相似性和差異性逐級(jí)劃分或合并自然地域單位，并按這些地域單位彼此間的從屬關(guān)系，建立一定形

24、式的地域等級(jí)系統(tǒng)的研究方法。,發(fā)生一致性原則；形態(tài)類(lèi)似性原則；區(qū)域共軛性原則；綜合分析與主導(dǎo)因素相結(jié)合的原則地帶性與非地帶性相結(jié)合的原則。,自然區(qū)劃的原則,綜合自然區(qū)劃的方法,部門(mén)區(qū)劃疊置法；地理相關(guān)分析法；主導(dǎo)標(biāo)志法；自上而下逐級(jí)劃分法；自下而上逐級(jí)合并法。,第十四章,由雙列系統(tǒng)獲得單列系統(tǒng)及各單位之間相互關(guān)系示意圖,自然地域受到地帶性與非地帶性分異因素的共同制約與影響。根據(jù)地帶性地域分異規(guī)律和非地帶性分異規(guī)律確

25、定的區(qū)劃單位等級(jí)系統(tǒng)，分別稱(chēng)為地帶性區(qū)劃單位等級(jí)系統(tǒng)和非地帶性區(qū)劃單位等級(jí)系統(tǒng)。兩者并列合稱(chēng)為綜合自然區(qū)劃單位的雙列等級(jí)系統(tǒng)。地帶性區(qū)劃單位等級(jí)系統(tǒng)，從高到低的序列為：自然帶—自然地帶—自然亞地帶—自然次亞帶。非地帶性區(qū)劃單位等級(jí)系統(tǒng)，從高到低的序列為：自然大區(qū)—自然地區(qū)—自然亞地區(qū)—自然小區(qū)。,第十四章,單列系統(tǒng)逐漸劃分示意圖（據(jù)陳傳康改繪）,有些學(xué)者認(rèn)為，地表自然區(qū)域間的差異和區(qū)域單位空間分布的規(guī)律性是地帶性與非地帶性地域分

26、異規(guī)律的綜合反映。因此主張?jiān)趨^(qū)劃中采用，一種能綜合反映地帶性和非地帶性分異規(guī)律的統(tǒng)一的區(qū)劃等級(jí)系統(tǒng)，從高級(jí)到低級(jí)依次由帶段—自然國(guó)—地帶段—自然省—亞地帶段—自然州—次區(qū)地帶段—自然地理區(qū)（景觀）等區(qū)劃單位組成。,第十四章,綜合自然區(qū)劃,14.6.3世界自然區(qū)劃,14.6.4中國(guó)自然區(qū)劃,青藏高原高寒區(qū),極帶,冷溫帶,暖溫帶,熱帶,,青藏高原高山區(qū),赤道帶,東部季風(fēng)區(qū),西北干旱區(qū),“三大區(qū)”,“五帶”+“一區(qū)”,第十四章,中

27、國(guó)三個(gè)大區(qū)的主要特征（據(jù)席承藩、丘寶劍等）,第十四章,第十五章 地表環(huán)境預(yù)測(cè),第一節(jié) 地表環(huán)境預(yù)測(cè)的原則第二節(jié) 巖石圈的變化趨勢(shì)第三節(jié) 大氣圈的變化趨勢(shì)第四節(jié) 水圈的變化趨勢(shì)第五節(jié) 生物圈的變化趨勢(shì)第六節(jié) 地球表層環(huán)境的變化趨勢(shì),地表環(huán)境預(yù)測(cè)的原則,時(shí)空尺度原則 要注意環(huán)境預(yù)測(cè)的時(shí)間和空間尺度。 人地相互作用原則 應(yīng)綜合考慮自然變化與人類(lèi)活動(dòng)的反饋?zhàn)饔谩?關(guān)聯(lián)性原則 地球表層環(huán)境是一個(gè)

28、復(fù)雜的系統(tǒng)，各個(gè)子系統(tǒng)間相互作用、相互關(guān)聯(lián)，子系統(tǒng)的變化會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)的變化。 非線性原則 在環(huán)境預(yù)測(cè)時(shí)，首先要分析環(huán)境處于什么狀態(tài)，是否可以預(yù)測(cè)，預(yù)測(cè)的時(shí)限如何，是否在預(yù)測(cè)的時(shí)段內(nèi)存在突變點(diǎn)，從而確定預(yù)測(cè)的數(shù)學(xué)模型。,第十五章,巖石圈的變化趨勢(shì),板塊運(yùn)動(dòng)的結(jié)果,世界大陸的位置將向西偏移：海洋與大陸的經(jīng)度將會(huì)發(fā)生變化。歐亞與北美洲板塊的相向運(yùn)動(dòng)：將導(dǎo)致太平洋的逐步縮小，大西洋的 不斷擴(kuò)大。澳大利亞板塊向東北

29、方向漂移：將使澳大利亞的緯度降低，南半球的陸地面積進(jìn)一步減小。印度板塊的向北移動(dòng) ：由于受到歐亞板塊的阻擋，將導(dǎo)致青藏高原與喜馬拉雅山脈的進(jìn)一步隆升，中國(guó)西部地區(qū)的向北遷移。東非大裂谷的擴(kuò)大：將使紅海擴(kuò)張為大洋，非洲與亞洲分離。,人類(lèi)活動(dòng)對(duì)于巖石圈表面形態(tài)有一定的修飾作用,圍海造陸、護(hù)岸工程；水利設(shè)施建設(shè)；城市建設(shè)；不同的土地利用方式。,第十五章,板塊運(yùn)動(dòng)方向和速度,從十年至百年的時(shí)間尺度看，板塊運(yùn)動(dòng)的方向與速度不會(huì)有根本的

30、改變，板塊的邊界也不會(huì)有很大的變化。因此，火山、地震的分布規(guī)律不會(huì)有本質(zhì)的改變。地震、火山仍然主要分布在板塊邊緣，環(huán)太平洋帶、洋中脊和喜馬拉雅－阿爾卑斯造山帶仍然是地震、火山活動(dòng)集中分布的地帶。但從百萬(wàn)年和千萬(wàn)年尺度上來(lái)看，地表的海陸輪廓以及板塊的分布將會(huì)發(fā)生重大的變化，地震帶和火山帶也將發(fā)生重大的變化。,第十五章,未來(lái)海陸分布(Christensen,1991）,第十五章,大氣圈的變化趨勢(shì),,大氣圈成分的變化趨勢(shì),CO2

31、，N2O，甲烷（CH4），鹵化碳（包括CCl3F和CCl2F2）增加較快，SO2含量也有所增加。粉塵含量變化,大氣圈結(jié)構(gòu)的變化及其趨勢(shì),臭氧層的變化 臭氧層的減薄，臭氧洞的形成與擴(kuò)大,氣候變化的趨勢(shì),從十萬(wàn)至萬(wàn)年時(shí)間尺度看，從自然變化趨勢(shì)說(shuō)，現(xiàn)代間冰期即將結(jié)束，新的冰期即將來(lái)臨，氣候?qū)?huì)向寒冷方向發(fā)展。但如果人類(lèi)對(duì)自身活動(dòng)引起的溫室效應(yīng)不加以控制，溫室效應(yīng)的影響有可能在一定時(shí)間內(nèi)超出自然變冷的幅度，出現(xiàn)一個(gè)超間冰期。 從百年時(shí)

32、間尺度看，從自然變化趨勢(shì)來(lái)說(shuō)，21世紀(jì)不會(huì)出現(xiàn)平均狀況比1900～1950年之間更溫暖的氣候階段。但是，由于人類(lèi)活動(dòng)對(duì)氣候變化的影響，溫室效應(yīng)在短期內(nèi)無(wú)法根本抑制。因此綜合考慮自然與人為影響，21世紀(jì)將是一個(gè)平均狀況比19世紀(jì)溫暖，與20世紀(jì)相當(dāng)或略為溫暖的世紀(jì)。,第十五章,大氣組成的變化趨勢(shì) （據(jù)Machenzie改繪）,第十五章,臭氧層形成與破壞過(guò)程,第十五章,氣 候 變 化,從百年時(shí)間尺度看

33、，氣候變化具有明顯的150～200年的雙世紀(jì)周期，最近一次暖峰出現(xiàn)在公元1900—1950之間，下一個(gè)暖峰將出現(xiàn)在2050年以后。因此2000—2050年之間應(yīng)該是一個(gè)相對(duì)寒冷或溫涼的時(shí)期。也就是說(shuō)，從1950年以后出現(xiàn)的氣候相對(duì)溫涼的時(shí)期，將持續(xù)到2050年前后。盡管中間可能會(huì)出現(xiàn)一些較短時(shí)間尺度的氣候波動(dòng)，但從自然變化趨勢(shì)來(lái)說(shuō)，不會(huì)出現(xiàn)平均狀況比1900—1950年之間更溫暖的氣候階段。,第十五章,水圈的變化趨勢(shì),15.4.1

34、海面的變化,15.4.2水循環(huán)與水平衡的變化,板塊運(yùn)動(dòng)—太平洋縮小、大西洋的擴(kuò)張—水循環(huán)的格局改變—區(qū)域水平衡失衡；青藏高原的進(jìn)一步隆升—亞洲中部的干旱化；氣候變暖—世界水平衡發(fā)生重大變化。,全球增溫—冰川融化—海面上升；區(qū)域或局部的地殼下降—海面相對(duì)上升；地面沉降—海面上升；海水升溫—海水膨脹—海面上升。,15.4.3水圈組成與結(jié)構(gòu)的變化,氣態(tài)水、液態(tài)水比例增大，而固態(tài)水比例減小海面的升高將導(dǎo)致地球表面水體分布的重心向較低

35、緯度偏移河流、湖泊、沼澤的分布的區(qū)域不均勻性將會(huì)進(jìn)一步增強(qiáng),第十五章,海面的變化,研究表明，現(xiàn)在世界海面并不是一個(gè)平面，而是一個(gè)高低起伏的曲面，這個(gè)面是一個(gè)重力等勢(shì)面，隨著重力場(chǎng)的變化而變化。最高的隆起在新幾內(nèi)亞，高出平均海平面76 m，而最大的凹陷在馬爾代夫，低于平均海平面104 m，兩者相差180m，超過(guò)了冰期-間冰期海平面變化的平均幅度。由于地球表面的重力場(chǎng)，是由地球內(nèi)部的物質(zhì)組成決定的。巖石圈相對(duì)于地核、地幔的西向漂移，

36、將導(dǎo)致各地重力場(chǎng)的變化，從而導(dǎo)致海面的變化。,第十五章,海面的變化,從百年時(shí)間尺度的變化來(lái)看，隨著未來(lái)氣候的變暖，海平面將會(huì)呈現(xiàn)上升趨勢(shì)。對(duì)于海平面上升幅度的估計(jì)，存在很大的差異。根據(jù)上述對(duì)氣候變化趨勢(shì)的預(yù)測(cè)，結(jié)合各種預(yù)測(cè)結(jié)果，我們認(rèn)為到2030年前后，世界平均海平面將會(huì)升高15 cm左右，到2100年前后世界平均海平面將會(huì)升高40～50 cm。但由于地面沉降等原因，在某些大河三角洲和沿海平原地區(qū)海平面相對(duì)上升的幅度有可能遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于

37、這個(gè)數(shù)值。,第十五章,海平面變化趨勢(shì)(據(jù)Warrick ,1996),海平面上升的影響圖,第十五章,生物圈的變化趨勢(shì),15.5.2生物圈結(jié)構(gòu)的變化,大氣中的微生物含量增加（大氣濕度增大）；地球表面生物水平分布的不均勻性進(jìn)一步增大（降水的區(qū)域差異變大）；生物分布向中高緯度地區(qū)擴(kuò)展（氣候變暖）；海洋生態(tài)系統(tǒng)空間范圍擴(kuò)大，而陸地生態(tài)系統(tǒng)空間范圍縮小（海面上升）；一些漁場(chǎng)消失，而另一些漁場(chǎng)則可能擴(kuò)大或誕生（洋流的改變）。,

38、15.5.3生物生產(chǎn)率的變化,一些種類(lèi)由于氣候的變暖，病蟲(chóng)害加重，生產(chǎn)率降低；一些種類(lèi)，尤其是小麥、水稻、大豆等植物，將會(huì)由于大氣CO2濃度升高，植物的光合作用增強(qiáng)，植物的生產(chǎn)率將會(huì)提高。,15.5.1生物圈組成的變化,生物種類(lèi)的減少;人的比重將會(huì)進(jìn)一步變大;生物多樣性的保護(hù)任務(wù)艱巨。,第十五章,生物圈組成的變化,由于生物對(duì)環(huán)境變化的適應(yīng)需要一定的時(shí)間，因此由于環(huán)境的變化，將導(dǎo)致一些生物種類(lèi)的滅絕。由于氣候的變暖，尤其是中高緯

39、度地區(qū)的變暖，一些喜歡寒冷的生物由于難以忍受高溫將會(huì)減少或消失。一些干旱區(qū)，由于水的進(jìn)一步減少，一些生物種類(lèi)也將減少或消失。盡管環(huán)境的變化會(huì)導(dǎo)致一些新的生物種類(lèi)的誕生，但從短期看滅絕的生物種類(lèi)將會(huì)多于新生的生物種類(lèi)。另外，再加上人類(lèi)活動(dòng)的影響，生物的多樣性將會(huì)遭到一定程度的破壞。也就是說(shuō)，未來(lái)的生物圈的組成將不如現(xiàn)在的生物圈的組成那么豐富多彩。,人口增長(zhǎng)與動(dòng)物滅絕（陶世龍等）,第十五章,生物圈組成的變化,自然界生物的種類(lèi)在減少，

40、而人口的增長(zhǎng)卻從來(lái)沒(méi)有停止。根據(jù)預(yù)測(cè)，不到2050年世界人口就會(huì)超過(guò)100億，如果不采取有效措施，再過(guò)44年，人口還將翻一翻。因此未來(lái)生物圈中人的比重將會(huì)進(jìn)一步變大。,世界人口變化趨勢(shì)（Mackenzie,1998）,第十五章,,生物圈結(jié)構(gòu)的變化,從長(zhǎng)時(shí)間尺度說(shuō)，海陸分布的變化、地面起伏的調(diào)整，將會(huì)導(dǎo)致植被帶、生物區(qū)的重大變化和調(diào)整，因而使生物圈的結(jié)構(gòu)發(fā)生巨大的變化。例如，太平洋的消失將會(huì)使現(xiàn)在的東亞地區(qū)森林消失，而變?yōu)椴菰c荒

41、漠；澳大利亞的向北移動(dòng)將使其原來(lái)的荒漠變?yōu)樯?；紅海裂谷的擴(kuò)大將使得紅海兩岸的一些草原、荒漠變?yōu)樯帧?,冰期-間冰期歐洲植被的變化,第十五章,生物圈結(jié)構(gòu)的變化（王建，2000）,從短時(shí)間尺度說(shuō)，全球氣候的變化，也將導(dǎo)致生物圈結(jié)構(gòu)的變化：（1）大氣中的微生物含量增加。（2）地球表面生物水平分布的不均勻性進(jìn)一步增大。（3）生物分布向中高緯度地區(qū)擴(kuò)展。（4）由于海平面上升導(dǎo)致的海侵，將使海洋生態(tài)系統(tǒng)的空間范圍擴(kuò)大，而陸地生態(tài)系統(tǒng)的空

42、間范圍縮小。（5）海面上升和海水溫度變化將導(dǎo)致洋流的某些變化和調(diào)整，可能引起涌升流發(fā)生區(qū)和魚(yú)類(lèi)聚集地的變化，從而使一些漁場(chǎng)消失，而另一些漁場(chǎng)則可能擴(kuò)大或誕生。,第十五章,生物分布向中緯度的擴(kuò)展模式（Mackenzie,1998 ）,第十五章,溫室世界的植被（大氣二氧化碳加倍時(shí)）（Mackenzie,1998）,第十五章,地球表層環(huán)境的變化趨勢(shì),1. 自然的成分越來(lái)越少，人工的成分越來(lái)越多,人口的增長(zhǎng)在短期內(nèi)不會(huì)有大

43、的改變。隨著人口的增加和科技的發(fā)展，人類(lèi)對(duì)地球表層環(huán)境的影響將會(huì)進(jìn)一步增大。人工環(huán)境或經(jīng)過(guò)人工改造的環(huán)境的比重將會(huì)越來(lái)越大，而純粹的自然環(huán)境將會(huì)越來(lái)越少。,2. 能量流的改變,現(xiàn)在人類(lèi)利用的主要能源是化石燃料（煤、石油、天然氣）。然而，化石燃料的利用帶來(lái)了許多環(huán)境問(wèn)題，人類(lèi)正積極地想方設(shè)法用其他的能源來(lái)替代化石燃料。因此將會(huì)導(dǎo)致今后一定時(shí)期內(nèi)能量流的改變。從天上到地上，從地下到地表，從山區(qū)到平原，從海洋到陸地，從農(nóng)村到城市。,第十五

44、章,地球表層環(huán)境的變化趨勢(shì),3. 物質(zhì)流的改變,物質(zhì)流的方向和強(qiáng)度的變化人與環(huán)境的物質(zhì)交換人與環(huán)境之間的物質(zhì)交換將會(huì)加強(qiáng),4. 信息流的改變,信息流方向的改變：未來(lái)主要由發(fā)達(dá)國(guó)家與地區(qū)流向發(fā)展中國(guó)家與地區(qū)的信息流不僅不會(huì)改變，而且還會(huì)加強(qiáng)。信息流的強(qiáng)度：信息流的強(qiáng)度將會(huì)明顯增大。信息流的速度：隨著通訊、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，信息的傳輸速度將會(huì)大幅度的提高。,第十五章,第十六章 地表環(huán)境的規(guī)劃與管理,第一節(jié) 環(huán)境規(guī)劃概述第二節(jié)

45、 環(huán)境規(guī)劃編制第三節(jié) 環(huán)境管理及其特征第四節(jié) 環(huán)境管理的任務(wù)與內(nèi)容第五節(jié) 環(huán)境管理的手段第六節(jié) 環(huán)境監(jiān)測(cè)管理信息系統(tǒng),環(huán)境規(guī)劃及其原則,環(huán)境規(guī)劃概念 是國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展規(guī)劃的有機(jī)組成部分，是環(huán)境決策在時(shí)間和空間上的具體安排，有明確的環(huán)境目標(biāo)，提出防止環(huán)境污染與破壞以及解決環(huán)境問(wèn)題的有效措施，以改善生態(tài)環(huán)境，促進(jìn)環(huán)境與經(jīng)濟(jì)、社會(huì)的協(xié)調(diào)發(fā)展。,,與經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展規(guī)劃相協(xié)調(diào)原則,切實(shí)可行、易于操作的原則,改善生態(tài)環(huán)境，保證環(huán)境與

46、社會(huì)、經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)發(fā)展的原則,環(huán)境規(guī)劃的原則,第十六章,環(huán)境規(guī)劃的特點(diǎn),動(dòng)態(tài)性:環(huán)境規(guī)劃的目標(biāo)、內(nèi)容等是在不斷變化的，應(yīng)不斷地加以補(bǔ)充和修改。,綜合性:環(huán)境規(guī)劃的對(duì)象是地表環(huán)境，地表環(huán)境是一個(gè)復(fù)雜的綜合體；環(huán)境規(guī)劃是多學(xué)科的綜合。,地域性:地理環(huán)境的地域差異，要求環(huán)境規(guī)劃必須根據(jù)地域的環(huán)境特點(diǎn)進(jìn)行，使之具可操作性。,協(xié)調(diào)性:環(huán)境規(guī)劃必須與國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展規(guī)劃結(jié)合起來(lái)，協(xié)調(diào)好發(fā)展與保護(hù)的關(guān)系。,第十六章,環(huán)境規(guī)劃的分類(lèi),按規(guī)劃

47、的時(shí)間期限劃分:,短期規(guī)劃,中期規(guī)劃,長(zhǎng)期規(guī)劃,按規(guī)劃的范圍和層次劃分:,全球環(huán)境規(guī)劃,國(guó)家環(huán)境規(guī)劃,區(qū)域環(huán)境規(guī)劃,按規(guī)劃的對(duì)象劃分:,綜合(整體)環(huán)境規(guī)劃,專(zhuān)項(xiàng)(專(zhuān)題、部門(mén))環(huán)境規(guī)劃,第十六章,,,,環(huán)境規(guī)劃編制的原則,生態(tài)平衡原則 各部分相互聯(lián)系、互相制約的原則 極限性原則 環(huán)境中所有資源都是有限的，環(huán)境對(duì)污染和破壞的承載力也是有限的。 整體性原則 環(huán)境系統(tǒng)中相互聯(lián)系和相互制約的各個(gè)因素或變量構(gòu)成有機(jī)的統(tǒng)

48、一體。 區(qū)域性原則 地球表層環(huán)境具有區(qū)域性，應(yīng)因地制宜地進(jìn)行規(guī)劃。 預(yù)防為主的原則 堅(jiān)持以防為主，防治結(jié)合，全面規(guī)劃，合理布局，突出重點(diǎn)，兼顧一般的原則，把工作重點(diǎn)轉(zhuǎn)向環(huán)境綜合整治。,第十六章,環(huán)境規(guī)劃編制的程序,通常，編制環(huán)境規(guī)劃是為了解決一定區(qū)域的環(huán)境問(wèn)題，改善生態(tài)環(huán)境，協(xié)調(diào)環(huán)境與經(jīng)濟(jì)、社會(huì)發(fā)展之間的關(guān)系。由于環(huán)境規(guī)劃的對(duì)象、目標(biāo)、任務(wù)、內(nèi)容和范圍等的不同，存在著各種類(lèi)型的環(huán)境規(guī)劃。但不論哪種環(huán)境規(guī)劃，都要遵循

49、一定的編制程序和方法。,,制定工作計(jì)劃,環(huán)境調(diào)查與評(píng)價(jià),環(huán)境預(yù)測(cè),確定環(huán)境目標(biāo),制定環(huán)境規(guī)劃方案,方案的申報(bào)與審批,環(huán)境規(guī)劃方案的實(shí)施,,,,,,,環(huán)境規(guī)劃編制的程序,第十六章,環(huán)境管理的特征,戰(zhàn)略性 環(huán)境管理與一個(gè)國(guó)家或區(qū)域可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的實(shí)施緊密相連。綜合性 環(huán)境管理涉及自然、社會(huì)、政治、經(jīng)濟(jì)、技術(shù)、法律等許多錯(cuò)綜復(fù)雜的方面，需要運(yùn)用自然科學(xué)和社會(huì)科學(xué)多學(xué)科的知識(shí)并加以綜合滲透，充分利用技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、行政、法律、宣

50、傳、教育等手段對(duì)人類(lèi)損害環(huán)境的活動(dòng)施加影響。區(qū)域性 環(huán)境管理必須因地制宜，根據(jù)不同的區(qū)域特征，提出不同的環(huán)境管理措施，采取不同方法和手段加以實(shí)現(xiàn)。廣泛性 環(huán)境管理與每個(gè)人都息息相關(guān)，只有向公眾進(jìn)行環(huán)境保護(hù)宣傳教育，提高環(huán)境意識(shí)，樹(shù)立環(huán)境道德觀念，動(dòng)員廣大人民群眾支持和參與環(huán)境保護(hù)與改善工作，才是實(shí)現(xiàn)環(huán)境管理目標(biāo)的根本保證。,第十六章,環(huán)境管理的任務(wù),（1）合理地開(kāi)發(fā)和利用自然資源，維護(hù)生態(tài)平衡，以達(dá)到持續(xù)或永久利用

51、的目的。（2）重視環(huán)境污染的防治和生態(tài)環(huán)境的優(yōu)化重建，為人類(lèi)生存和發(fā)展提供高質(zhì)量?jī)?yōu)美環(huán)境。（3）通過(guò)調(diào)控自然環(huán)境系統(tǒng)的物質(zhì)流、能量流和信息流，使其結(jié)構(gòu)更優(yōu)、功能達(dá)到最大，朝著人類(lèi)所預(yù)期的方向發(fā)展。（4）人類(lèi)在環(huán)境管理中扮演著管理者和被管理者的雙重角色，起著決定性作用。因此，要采取有力措施調(diào)整和改變?nèi)祟?lèi)某些不合理的行為和活動(dòng)，以減少對(duì)生態(tài)環(huán)境的污染和破壞。（5） 制定切實(shí)有效的環(huán)境保護(hù)政策、法律、條例、規(guī)劃等，提出具體監(jiān)督、貫徹、

52、實(shí)行的途徑和措施。（6）開(kāi)展環(huán)境科學(xué)研究，為環(huán)境保護(hù)事業(yè)培養(yǎng)管理人才。同時(shí)，加強(qiáng)有關(guān)環(huán)境的宣傳教育，以提高公眾的環(huán)境參與意識(shí)。,第十六章,環(huán)境管理的基本內(nèi)容與分類(lèi),環(huán)境管理的內(nèi)容是廣泛和復(fù)雜的，一般說(shuō)來(lái)，可以從管理的范圍和管理的性質(zhì)兩個(gè)方面做以下劃分。,（一）按管理范圍分類(lèi) 1.資源環(huán)境管理 2.專(zhuān)業(yè)環(huán)境管理 3.區(qū)域環(huán)境管理,（二）按管理性質(zhì)分類(lèi) 1.環(huán)境質(zhì)量管理 2.環(huán)境計(jì)劃管理 3.環(huán)境

53、技術(shù)管理,第十六章,環(huán)境管理的手段,16.5.1法律手段：法律手段是環(huán)境管理的一種強(qiáng)制性措施————立法與執(zhí)法。,16.5.2經(jīng)濟(jì)手段：采取排污收費(fèi)、經(jīng)濟(jì)處罰、賠償損失、獎(jiǎng)勵(lì)綜合利用等經(jīng)濟(jì)措施，充分發(fā)揮經(jīng)濟(jì)規(guī)律在環(huán)境管理中的作用。,16.5.3行政手段：行政手段主要是指國(guó)家和地方各級(jí)政府，根據(jù)國(guó)家行政法規(guī)所賦予的組織和指揮權(quán)力，對(duì)資源、環(huán)境的保護(hù)工作實(shí)施行政決策和管理。,16.5.4技術(shù)手段：環(huán)境問(wèn)題解決的好壞，在很大程度上取決于

54、科學(xué)技術(shù)。因此，沒(méi)有先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)，就很難對(duì)環(huán)境實(shí)施有效的管理。,16.5.5教育手段：通過(guò)各種形式和渠道，廣泛開(kāi)展環(huán)境保護(hù)的宣傳教育工作，使公眾了解環(huán)境保護(hù)的重要意義和任務(wù)，激發(fā)保護(hù)環(huán)境的熱情和積極性，把保護(hù)和熱愛(ài)環(huán)境變成自覺(jué)行動(dòng)，從而形成強(qiáng)大的社會(huì)輿論，制止浪費(fèi)資源、破壞環(huán)境的行為。,第十六章,環(huán)境監(jiān)測(cè)管理信息系統(tǒng),環(huán)境監(jiān)測(cè)管理信息系統(tǒng) ： 就是以現(xiàn)代數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)為核心，把環(huán)境信息存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)中，在計(jì)算機(jī)軟、硬件的支持下，實(shí)現(xiàn)

55、對(duì)環(huán)境信息的輸入、輸出、修改、增加、刪除、傳輸、保密、檢索、計(jì)算等多種數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)的基本操作，并結(jié)合統(tǒng)計(jì)數(shù)學(xué)、優(yōu)化管理分析、預(yù)測(cè)評(píng)價(jià)模型、規(guī)劃決策模型、制圖輸出等應(yīng)用軟件，構(gòu)成一個(gè)復(fù)雜而有序的、具有完整功能的技術(shù)系統(tǒng)。,第十六章,環(huán)境監(jiān)測(cè)管理信息系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)程序,開(kāi)發(fā)計(jì)劃階段:在對(duì)現(xiàn)行系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)查分析的基礎(chǔ)上，確定環(huán)境監(jiān)測(cè)管理信息系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)目標(biāo)和總要求，制訂并篩選出最佳方案，編制可行性研究報(bào)告。系統(tǒng)分析階段:設(shè)計(jì)出符合實(shí)際需要和用戶(hù)

56、需求的系統(tǒng)的邏輯系統(tǒng)。系統(tǒng)分析工作的內(nèi)容主要包括詳細(xì)系統(tǒng)調(diào)查、功能需求分析、數(shù)據(jù)分析，提出開(kāi)發(fā)系統(tǒng)的邏輯模型和系統(tǒng)報(bào)告的編制。 系統(tǒng)設(shè)計(jì)階段:這個(gè)階段的主要任務(wù)是根據(jù)系統(tǒng)分析的邏輯模型提出一個(gè)物理模型。要在各種技術(shù)手段和處理方法中權(quán)衡利弊，選擇最合適的方案，實(shí)施物理模型，解決“如何做”的問(wèn)題。 系統(tǒng)實(shí)施階段:系統(tǒng)設(shè)計(jì)完畢后，要經(jīng)測(cè)試、組織驗(yàn)收，通過(guò)后付諸實(shí)施。在運(yùn)行過(guò)程中，要注意系統(tǒng)的維護(hù)，以保證系統(tǒng)的可持續(xù)利用。,第十六

57、章,第十七章 地表環(huán)境的優(yōu)化調(diào)控,第一節(jié) 優(yōu)化調(diào)控概述第二節(jié) 優(yōu)化調(diào)控原理第三節(jié) 優(yōu)化調(diào)控的途徑第四節(jié) 優(yōu)化調(diào)控的方法與模型,優(yōu)化調(diào)控概述,概念:地表環(huán)境的優(yōu)化調(diào)控，就是通過(guò)人類(lèi)有目的的干預(yù)，使地表環(huán)境朝著更加有利于人類(lèi)的方向發(fā)展，達(dá)到人類(lèi)所預(yù)期的地表環(huán)境目標(biāo)。,實(shí)質(zhì):是人類(lèi)不斷協(xié)調(diào)人與環(huán)境之間關(guān)系的過(guò)程，通過(guò)地表環(huán)境的優(yōu)化，達(dá)到人與環(huán)境之間關(guān)系高度協(xié)調(diào)與統(tǒng)一。,難點(diǎn):地表環(huán)境是一個(gè)極其復(fù)雜的大系統(tǒng)，人類(lèi)對(duì)自然環(huán)境發(fā)展演化的規(guī)律還

58、缺乏足夠的認(rèn)識(shí)；人類(lèi)對(duì)環(huán)境的調(diào)控能力還相當(dāng)有限，特別是難以對(duì)長(zhǎng)時(shí)間大范圍的自然環(huán)境系統(tǒng)實(shí)施調(diào)控。,第十七章,優(yōu)化調(diào)控基礎(chǔ)理論與基本原理,（一）系統(tǒng)與系統(tǒng)學(xué)的思想（二）系統(tǒng)的反饋與控制（三）系統(tǒng)的優(yōu)化,17.2.2優(yōu)化調(diào)控的原理,（一）協(xié)調(diào)原理（二）彈性原理（三）整體優(yōu)化原理（四）生態(tài)原理（五）經(jīng)濟(jì)學(xué)原理（六）適宜性原理,17.2.1優(yōu)化調(diào)控的理論基礎(chǔ),第十七章,優(yōu)化調(diào)控的程序,地表環(huán)境優(yōu)化調(diào)控是一項(xiàng)艱巨復(fù)雜的系

59、統(tǒng)工程，有一套科學(xué)嚴(yán)密的工作程序，具體可分為如左圖所列的幾個(gè)步驟。,第十七章,環(huán)境規(guī)劃編制的程序與方法,第十七章,優(yōu)化調(diào)控的途徑,17.3.1物質(zhì)流的調(diào)控,通過(guò)調(diào)節(jié)輸入或輸出系統(tǒng)物質(zhì)的質(zhì)量與數(shù)量，可以達(dá)到調(diào)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與功能的目的。,17.3.2能量流的調(diào)控,可以通過(guò)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的能量流，達(dá)到調(diào)控與優(yōu)化地表環(huán)境的目的。,17.3.3信息流的調(diào)控,信息流的改變，同樣也會(huì)改變系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與功能。因此通過(guò)調(diào)節(jié)信息流，同樣可以達(dá)到調(diào)控環(huán)境的

60、目的。,第十七章,線性規(guī)劃方法,特點(diǎn) 最簡(jiǎn)單、應(yīng)用最廣泛的一種數(shù)學(xué)規(guī)劃方法，也是最早使用的一種最優(yōu)化方法。 適用 線性規(guī)劃方法只能用來(lái)解決那些目標(biāo)函數(shù)和約束條件都具有線性關(guān)系的問(wèn)題。 程式 首先是確定解決問(wèn)題的目標(biāo)，然后通過(guò)對(duì)目標(biāo)的各種影響因素的分析，確定目標(biāo)函數(shù)和影響目標(biāo)實(shí)現(xiàn)的各種約束條件，建立線性規(guī)劃模型，最后是數(shù)學(xué)求解。,第十七章,層次分析法（AHP方法）,特點(diǎn) 是定性與定量相結(jié)

61、合，具有很強(qiáng)的科學(xué)性、邏輯性和實(shí)用性，是對(duì)環(huán)境這類(lèi)復(fù)雜系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化調(diào)控的一種有效方法。 程式 把要研究的復(fù)雜問(wèn)題看成一個(gè)系統(tǒng)，通過(guò)對(duì)系統(tǒng)多因素的分析，建立各因素間相互聯(lián)系的層次關(guān)系；再對(duì)各個(gè)層次的因素進(jìn)行比較判斷，給出它們之間的相對(duì)重要性；進(jìn)一步計(jì)算每個(gè)層次所有因素的相對(duì)重要性權(quán)值后，加以排序；最后根據(jù)排序結(jié)果進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，排出調(diào)控方案的優(yōu)劣次序。,第十七章,費(fèi)用效益分析法,費(fèi)用效益分析是最常用的一種經(jīng)濟(jì)分析方法。其理論