基于GM(1,1)模型与BP神经网络的中国生态足迹预测开题报告
2021-12-28 20:59:54
全文总字数:3883字
1. 研究目的与意义及国内外研究现状
随着科技的进步,人们的生产能力日益提高,对自然资源的消耗也与日俱增。与此同时生态环境也遭到了破坏,大气污染、土地荒漠化等问题都对人们的生活产生了巨大的影响。对自然资源的利用和对生态环境的开发不应该超过生态环境的承载能力才能保证可持续发展。随着学者们的深入研究,各种评价可持续发展的指标相继被提出。生态足迹作为评价可持续发展的工具之一能够直观明了的反映某地区的生态承载力变化。生态足迹模型是以土地为度量单位的生态可持续评估方法,通过计算生态足迹可以定量的分析某地区的生态承载能力,同时可以作为定性分析的参考。因此本文通过计算和预测中国的生态足迹,对中国的环境承载能力做出评价。
本文首先根据生态足迹模型对中国2015年的生态足迹进行计算,分析中国的生态承载能力。然后根据中国历年的生态足迹数据,建立时间序列模型对生态足迹做出预测,将计算结果与预测结果进行对比。国内外研究现状
Wackernagel等计算了世界52个国家1997年的生态足迹。世界自然基金会发布的《地球生命力报告2006》指出,从八十年代后期以来,一直处于生态足迹过度超过地球的生物承载力的状况,人们的生存环境正在遭受严重的威胁。2010年发布的《地球生命力报告2010》指出,全球生态足迹持续增长,目前人类对资源的需求状况是1.5 个地球才能满足人类所需。在研究方法方面,陈成忠、林振山、贾敦新基于生态足迹指数对1961—2003年全球的生态可持续性进行长时间序列的动态评估,对154个国家和地区2003年生态可持续性进行空间序列静态分析[1]。陈成忠、林振山提出了人均生态足迹构成指数和生物承载力构成指数,构建了ARIMA(2,1,1)和ARIMA(1,1,1)模型进行预测。朱金亮、李玉平、蔡运龙通过对河北省2001年到2007年的生态足迹的动态研究,找出生态足迹变化的主要驱动因素,并采用灰色预测模型对未来的生态足迹进行预测[2]。蒋莉等利用主成分分析方法,定量地讨论了中国各省(区市)1999年生态足迹大小与其影响因子间的关系,并建立了生态足迹影响因子的多元回归模型[3]。刘淼等提出了区域能值足迹法,弥补了生态足迹法的不足,并以岷江上游1982到2002年为例应用生态足迹法、能值足迹法以及区域能值足迹法3种方法进行计算分析[4]。熊德国等将生态足迹区分为生产性生态足迹和消费性生态足迹,对生态足迹模型进行了改进,并用生产性生态足迹来评价区域是否可持续发展[5]。在生态足迹研究领域的扩展方面,姚争、冯长春、阚俊杰以北京大学为例测算了其交通、能源及师生日常生活生态足迹,并将测算结果与国内外高校进行对比分析,从生态足迹的角度分析了低碳校园的特点和问题[6]。谭秀娟、郑钦构建了水资源生态足迹和水资源生态承载力计算模型,对我国1949—2007年水资源的可持续利用状况作出了评价[7]。程俊峰、宋保平、刘云腾基于生态足迹理论,从旅游者的消费结构出发,计算了桂林市的旅游生态足迹,从而分析桂林市的旅游业是否处于可持续发展状态[8]。赵忠瑞等利用生态足迹模型对西藏2003—2012年的水资源状况进行了评估[9]。Jian Li,Zhe Pan基于生态足迹理论计算了天津市的资源生产率[10]。WANG Haiming等运用生态足迹方法评价长江三角洲流域的生态安全[11]。2. 研究的基本内容
本文首先基于2015年的数据,根据生态足迹模型计算中国2015年的生态足迹,并对2015年的生态承载力做出评价。
其次根据往年的中国生态足迹,建立时间序列模型,对中国2015年的生态足迹做出预测,对比计算结果与预测结果。
最后运用模型预测2017年的生态足迹。
3. 实施方案、进度安排及预期效果
实行方案:通过查阅书籍、期刊及网络上的一些共享资源,在老师、同学的帮助指导下,运用所学的统计软件完成数据的处理,计算并预测中国的生态足迹。进度安排:
2016年12月02日—2017年1月10日 确定研究课题、寻找数据并提交任务书
1月11日—2月16日 阅读文献,查找相关书籍期刊,完成开题报告
4. 参考文献
[1] 陈成忠, 林振山, 贾敦新. 基于生态足迹指数的全球生态可持续性时空分析[j]. 地理与地理信息科学, 2007, 23(6):68-72.
[2]朱金亮, 李玉平, 蔡运龙. 基于灰色预测模型的河北省生态足迹动态分析与预测[j]. 干旱区资源与环境, 2011, 25(2):24-28.
[3]蒋 莉, 陈治谏, 沈兴菊,等. 生态足迹影响因子的定量分析[j]. 长江流域资源与环境, 2005, 14(2):238-243.