以城市排水区替代平原城市河道的流域范围, 选取天津滨海地区11条河流进行河流污染与土地利用的相关分析。根据遥感影像, 利用GIS提取城市排水区土地利用数据, 计算景观指数并与河流水质状况进行相关分析, 为平原城市河流污染研究提供可行的方法支持和理论依据。结果表明, 城市居民点与工矿用地是河流中重金属污染物(如铅、汞)的主要输入源; 在耕地面积较大时增加了河流的有机污染物(如氨氮, 生化需氧量等); 林地、园地、草地和水体对于城市河流污染物有一定的净化作用。

利用GIS空间分析方法, 以1980?2005年大地水准点测量数据为基础, 对天津沿海地区地面沉降的时空分布进行研究, 结果表明整体沉降速率逐渐降低, 并由海向陆递增。影响天津沿海地区地面沉降的主要人为因素是地下水超采, 主要自然因素是软土层次固结。严格限制开采地下水仍是未来一段时期控制地面沉降的有效措施。

在充分考虑长时间序列潮位具有周期性、趋势性和随机性特征的基础上, 建立一套基于随机动态预测模型的海平面变化分析方法。模型中的周期项模拟首次采用小波分析与谱分析相结合的方法; 趋势项采用逐步回归法拟合; 残差序列采用自回归移动平均混合模型进行拟合; 三项叠加建立随机动态预测模型, 参数的确定采用非线性最小二乘迭代法。应用塘沽验潮站57年的月平均海平面高度数据进行案例分析, 通过实测数据验证和预测精度统计学检验, 表明此方法对海平面变化的模拟与预测具有较高精度, 可为海平面上升预测研究提供有效可行的借鉴与范例。

进行中国(陆地)生态风险评价研究, 旨在探讨大尺度的区域生态风险评价方法并实施评价, 为生态系统的风险识别和风险防范提供科技支持。选择10种自然灾害作为生态风险源, 22种生态系统作为风险受体, 并考虑生态-环境脆弱性的影响。在各单项灾害生态风险评价的基础上, 完成了中国灾害生态风险综合评价与制图。评价结果显示, 从诸种自然灾害风险源叠加的综合生态风险看, 生态系统高、中风险等级的比例占全国面积的45%, 中国生态保护、风险防范任重而道远。建立适应性的防灾减灾和生态风险防范机制, 合理利用和保育森林、草地、农田、湿地等生态系统势在必行。

以全国综合生态风险评价为基础, 选择风险源数据为主要分析对象, 分析冰雹、大风等10种风险源的不确定性对风险值计算的影响, 以及风险值对风险源分级的敏感性。采用蒙特卡洛模拟法, 对全国范围内10 km×10 km的栅格进行逐一分析。在每个栅格的模拟过程中, 首先设定数据分析的不确定性, 然后按照风险源等级划分的频数统计设定风险源分级模拟值的概率分布, 利用全国综合生态风险评价的基本公式, 对栅格的风险值进行模拟; 同时, 利用Spearman秩相关系数求解风险值对风险源分级的敏感性, 通过方差贡献求得模拟风险值对所有风险源的敏感性结构。设定50%和25%两个水平分别表征高不确定性和低不确定性, 模拟次数设置为10⁴次, 结果显示: 1) 模拟风险的平均值与风险计算值接近, 两者之比多数介于0.95~1.05之间, 但不同风险分区的性质会存在差异; 2) 风险最大模拟值普遍高于风险计算值, 但除青藏区外多数风险最大模拟值与风险计算值的比例仍集中在1.0~1.5之间; 3) 全国范围内, 风险最敏感的3个主要风险源为干旱、洪涝以及滑坡和泥石流。

提出理想林地当量的概念, 并以此为参照, 结合千年生态系统评估的生态服务功能框架, 运用遥感信息等数据, 基于 GIS 平台, 对北京市域( 不含中心城区) 绿色空间的生态服务功能进行了评估。评估结果是以理想林地当量为单位的相对值。评估结果显示: 北京市域绿色空间服务功能的总量相当于覆盖了 36. 38% 面积的理想林地。从生态系统类型看, 林地在生态服务功能总量中所占的比重最大, 其次是湿地、园地、耕地; 而单位面积生态服务功能的排序是: 湿地、林地、园地、草地、耕地、荒地。各类生态服务功能中, 调节服务所占比重最大; 在空间分布上, 从城市功能拓展区、城市发展新区到生态涵养发展区绿色空间的生态服务功能总量呈梯级增加, 优势结构有所不同。与理想状态相比, 各类绿色空间的服务功能具有较大的改善和提升潜力。最后, 提出了生态建设的相应对策。

通过沿海地区之间的横向对比, 能够体现出各地区海洋资源开发利用的优劣势, 从而为有针对性地提升资源利用综合效益提供依据。以中国沿海的11个省(市) 为研究对象, 从海洋资源开发利用形成的产业效益角度, 建立综合效益评价指标体系。基于生态位态势理论和多边形综合指标法, 分析了海洋资源利用综合效益的地区差异。结果表明: 中国海洋资源利用效益的地区差异明显, 上海与其他省市相比具有明显的优势, 其海洋资源利用效率较高;总体上, 中国沿海省市综合利用海洋资源的能力较低, 具有很大发展潜力; 提高资源利用效率和加强海洋灾害风险防范是绝大多数沿海地区需要提升的能力。

引入4种指数和小波分析工具定量探讨九寨沟旅游流的时间特性。以morlet母小波对1994-2006年逐月和2003-2006年逐日两个旅游流时间序列实施小波变换，揭示了九寨沟旅游流多时间尺度的复杂结构，分析了不同尺度下的周期性。结果表明：在年际尺度上，旅游流呈现出三次函数增长方式，其年内分布为明显的三峰型；在月际尺度上，旅游流季节波动特性逐步变小；近13年来，旅游流存在1年左右的变动周期，尤在近4年表现强烈，此外该时段还在50～70天小尺度上存在周期现象。小波分析的时频局部化特性可以展现旅游流时间序列的精细结构，为分析旅游流时间特性提供了一种新途径。

从“绿色空间”这一城市发展中人与自然统筹的切入点入手，从土地利用类型的角度界定绿色空间，应用GIS手段提取北京市1996年和2004年土地利用现状图的绿色空间要素，进行样带和梯次环的梯度分析，探索北京市绿色空间的格局演变特征及影响因素，分析结果显示首都绿色空间变化率最大处是近郊区，减少的区域与道路的分布有很好的相关关系。面对绿色空间变化的不确定性及不确定性问题决策的难度，探讨引入适应性管理对策，包括发展理念的更新及科学合理的规划，以缓和北京市激烈的用地之争。

利用北京市土地利用变化数据建立了Patch-dynamics 动力模型。模拟结果表明了在不同的时间尺度上耕地所占比例都持续下降，城镇建设用地、林地所占比例继续上升。由于该模式考虑了模拟对象的变化过程以及不同土地利用类型之间的相互影响，其模拟结果比一般的简单动力模型模拟效果好。通过与实际情况的比较检验，用1996年数据对2001年的模拟结果与实际差别不大，误差在0～0.05之间，对于面积较小地类的模拟误差较小，说明这个方法可以用来对未来的土地利用变化状况进行模拟、预测。然而，这个模型只适应于十年尺度的预测，模拟时间越长，误差越大。在此基础上，提出协调土地利用矛盾，维持一定规模的城市绿色空间，实现首都城市定位目标的建议。

生态退化、环境破坏是区域可持续发展的重要制约因素，山东省作为我国经济增长 最快的省份之一，森林生态系统在维护环境和提供生态服务方面发挥着尤为重要的作用。作 者采用市场价值、替代工程等方法基于县域尺度对山东省各地区森林生态系统的生产、游憩 、改善大气环境、水土保持等服务功能进行价值评估，在游憩功能评价中从与以往不同的角 度建立了新的价值评估指标。在森林生态系统服务功能价值计算的基础上，从结构、密度、 质量3方面建立了6项评价指标，采用多边形综合指标法对山东省各地区森林生态系统服务功 能进行综合评价与分级，在此基础上，针对不同地区提出了相应的措施与建议。

海岸带是人类活动的集中区、环境变化的敏感区和生态交错的脆弱带，在城市化的驱动下，人口与经济活动在海岸带空间上快速集聚，由此引发了一系列土地资源利用的冲突问题。以山东半岛为例对冲突的表现和实质进行分析，并提出协调土地资源冲突的思路与途径：城市建设观念更新，集约用地，精明增长；规划中首先构建土地支撑的区域安全格局；实行刚性与弹性结合的总量控制；空间布局中的功能限定与兼容；以及沟通、参与、公平、多赢的机制政策。以可持续发展的理念进行统筹和协调，实现海岸带的综合管理。

模拟实验中建立了一系列不同状态的“湿地桶”，桶中装有从黄河三角洲采集的被石油污染的土壤和当地的湿地植物。通过监测湿地植物（芦苇、香蒲等）的长势和化验土壤中总石油烃（TPH）及油和脂（O/G）随时间的变化，以探讨湿地状态对石油污染和植物长势的影响。结果显示：湿地环境对土壤中的石油污染有明显的降解作用，芦苇等挺水植物的生长量与积水深度呈正相关，土壤中少量含油并不构成对湿地植物生长的威胁。此实验可为建立油田的湿地缓冲带提供科学依据。

以黄河三角洲为例进行了区域生态风险评价理论和方法的探讨。针对黄河三角洲主要生态风险源洪涝、干旱、风暴潮灾害、油田污染事故以及黄河断流的概率进行了分级评价；并提出度量生态损失与生态风险的指标和公式，分析了风险源的危害作用；运用遥感资料、历史记录、调查数据和地理信息系统(GIS)技术，完成了区域生态风险综合评价；在此基础上提出黄河三角洲的区域生态风险管理对策。