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基于多元统计和GIS的环境质量评价和指数研究.doc

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  • 文档编号:206247803
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    • 登记号项目序号国家社会科学基金项目申 请 书项目类别 一般项目学科分类 统计学课题名称基于多元统计和GIS的环境质量评价和指数研究项日负责人 王晓鹏 负责人所在单位 青海师 范大学填表口 期 2006年2月8日全国哲学社会科学规划办公室2005年12月修订重印申请者的承诺:我承诺对本人填写的各项内容的真实性负责,保证没有知识产权争议 如获准立项,我承诺以本表为有约束力的协议,遵守全国哲学社会科学规划 办公室的有关规定,按计划认真开展研究工作,取得预期研究成果全国哲 学社会科学规划办公室有权使用本表所有数据和资料申请者(签章):年 月 日填表说明一、本表用计算机认真如实填写所用代码请查阅《国家社会科学基金 项目申报数据代码表》二、封面上方2个代码框申请人不填,其他栏目由申请人用中文填写, 其中“学科分类”填写一级学科名称,如“哲学”三、数据表填写和录入参阅《填写数据表注意事项》;若有其他不明白的 问题,请与当地哲学社会科学规划办公室联系U!申请书报送一式5份,其中1份原件,4份复印件原则上要求统一用A3纸双面印制、中缝装订,活页夹在申请书内在京中央国家机关及其直 属单位的申请书报送中央党校科研部,在京部属高等院校报送教育部社政司, 中国社会科学院报送本院科研局,各省(自治区、直辖市)报送当地哲学社 会科学规划办公室。

      军队系统(含地方军队院校)报送全军哲学社会科学规 划办公室五、全国哲学社会科学规划办公室通讯地址:北京市西长安街5号,邮 政编码:100806 c填写数据表注意事项一、 本表数据将全部录入计算机,申请人必须逐项认真如实填写填表所用代码以当年发布的《国 家社会科学基金项目申报数据代码表》为准二、 表中粗框内一律填写代码,细框内填写中文或数字若粗框后有细框,则表示该栏需要同时 填写代码和名称,即须在粗框内填代码,在其后的细框内填相应的中文名称三、 有选择项的直接将所选项的代码填入前方粗框内四、 不具有高级专业技术职务者申报青年项目必须填写第一推荐人和第二推荐人两栏内容五、 部分栏廿填写说明:课题名称——应准确、简明反映研究内容,最多不超过40个汉字(包括标点符号)主 题 词——按研究内容设立最多不超过3个主题词,词与词之间空一格项目类别——按所选项填1个字符例如,选“重点项目”填“A”,选“一般项目”填“B”, 选“青年项目”填“C”等申请青年项目请注意申报人的条件学科分类——粗框内填3个字符,即二级学科代码;细框内填二级学科名称例如,申报哲学学 科伦理学专业,则在粗框内填“ZXH”,细框内填“哲学伦理学”字样。

      跨学科的课题,填写为主的学 科分类代码公共管理学科”填写“政治学其他学科”代码(即ZZE),管理学其他学科选择相关的学 科分类代码所在省市——按代码表规定填写地方军队院校不按属地填写,一律填写“军队系统二所属系统——以代码表上规定的七类为准,只能选择某一系统工作单位——按单位和部门公章填写全称如“北京师范大学哲学系”不能填成“北京师大哲学 系”或“北师大哲学系”,“中国社会科学院数量与技术经济研究所”不能填成“中国社科院数技经所" 或“中国社科院数技经所”,“中共北京市委党校”不能填为“北京市委党校”等通讯地址——按所列4个部分详细填写,必须包括街(路)名和门牌号,不能以单位名称代替通 讯地址注意填写邮政编码主要参加者——必须真正参加木项目的研究工作,不含项目负责人不包括科研管理、财务管理、 后勤服务等人员栏目不够可加附页预期成果——指最终研究成果形式,可选报1项或2项例如,预期成果为“专著”填“A”,选 “专著”和“研究报告”填“A”和“D”字数以中文千字为单位申请经费一一以万元为单位,填写阿拉伯数字,注意小数点位置申请数额可参阅本年度申报公 告 —、数据表课题名称基于多元统计和GTS的环境质量评价和指数研究主题词多元统计地理信息系统环境质量研究项目类别BA.重点项目B.一般项目C.青年项目D.一般自选项目E.青年日选项目学科分类TJJ环境与生态统计学研究类型BA.基础研究B.应用研究C.综合研究D.其他研究负责人姓名王晓鹏性别男民族汉出生口期1970 年 11 月 12 U行政职务(副处以下专业职务B副教授研究专长TJJ环境与生态统计学最后学历y研究生最后学位B硕士担任导师所在省(自治区、直辖市)U青海省所属系统A高等院校工作单位1芋海师范大学数学与信息科学系联系0971-6307622, 13007795222通讯地址1芋海省西宁市五四诉路38号邮政编码810008主要参加者姓名性别出生年月专业职务研究专长学历学位工作单位曾永年男1959. 6教授博导生态环境遥 感、GTS技术研究生博士青海师范大学青藏高原资 源环境研究中心、中南大学 信息物理工程学院曹广超男1971.2副教授 硕导环境系统工 程、GIS技术研究生博士青海师范大学青藏高原 资源环境研究中心刘瑞元男1946.8教授 硕导应用数理统 计研究生硕士青海师范大学数学与信 息科学系蒋卉女1966.5教授环境与生态 统计学大学木 科硕士青海师范大学数学与信 息科学系陈桂秀女1973.10副教授应用数学、计 算机技术研究生硕士青海师范大学数学与信 息科学系任海珍女1968.5副教授应用数学、计 算机技术研究生硕士青海师范大学数学与信 息科学系第一推荐人姓名专业职务工作单位第一推荐人姓名专业职务工作单位预期成果cDA.专著B.译著C.论文集D.研究报告E.工具书F.电脑软件字数(单位:千字)350申请经费(单位:万元)8-00预计完成时间 2007年12月31 口二、课题设计论证1. 本课题国内外研究现状述评,选题意义和价值环境问题是关系人类前途命运的重大问题,对环境问题的研究可以从不同的学科角度来 进行,环境统计是人们认识和了解环境质量以及人类活动等因素对环境影响的重要学科工 具,并随着可持续发展和构建社会主义和谐社会战略的实施,显现出越来越强的生命力和重 要的实践意义。

      环境统计作为一个研究课题,产生于上世纪60年代,其研究日标已从最初 的为环境保护服务的阶段,发展升级成现在的为实施可持续发展战略服务的阶段,即从研究 单纯环境问题转向研究环境以及相关的经济社会问题环境统计是一个跨学科的研究课题, 环境统计研究的目标被定为:为从不同领域和来源得到的有关环境数据,提供-•个合适的表 现形式(如分类指标、总量指标、综合指数等),世界各国和国际组织围绕这一日标,在环 境统计理论框架、环境指标、环境质量评价、环境指数研究和环境核算等领域展开了深入的 研究,本课题的研究内容定位于环境统计中极为重要的组成部分——环境质量评价和环境指 数研究利用系统工程的理论和方法对环境系统实现定量化研究及动态监测、预测是环境质量评 价的主要发展趋势上世纪70年代以来,随着模糊数学、灰色系统、物元分析、运筹学和神 经网络等理论的兴起,美国、日本、西欧及包括前苏联在内的东欧国家等的学者提出了一系 列环境质量量化评价的方法,广泛运用于环境质量评价和指数研究我国学者在这-•领域的 研究也取得了一定的进展,具备代表性的主要有陈守煜的模糊评判法、邓聚龙的灰色系统理 论、金菊良和丁晶等的投影寻踪模型法、赵克勤的集对分析法、杨继东和夏军等的灰色关联 度评价、蔡文的物元分析等等。

      利用统计学实现环境质量综合评价起步于上世纪70年代,产生了环境质量综合指数法: 即将原始数据用某一特定的统计方法构造一个综合性指标,从时间和空间角度对多因素环境 系统进行综合评价,便于样本点相互之间的比较由于当时数学模式本身的不完善和权重取 值不当,综合指标存在一定虚假性,易导致评价失效和优劣倒置现象在上世纪90年代, 又出现了秩和比(RSR)法,它是一利啡参数统计方法,有计算简便、消除异常值的干扰等 优点,缺点是指标转换为秩次时会丧失一些信息,分辨能力不强多元统计是统计学近20多年来迅速发展的重要分支,多元统计主要用来简化数据以展示 高维数据的内在规律和复杂系统的结构近年来,与多元统计密切相关的地理信息系统(GIS) 作为高新技术巳经逐渐被引入统计领域,GIS以其优良的数据压缩、信息作图技术以及在对 动态时序数据分析展示方面的优势日益受到统计学界的重视,由于计算机的普及和软件开发 的发展,多元统计和GIS也很快地应用到各个学科,从自然科学到社会科学的诸多领域,都已 证实了它们是极其有效的数据处理分析方法,取得了较为丰硕的成果无论是简单环境系统(例如单一的水、气、土壤等系统),还是复杂环境系统(例如可 持续发展系统),在对它们的认识过程中,都需要收集和分析大量表现环境系统特征和运行 状态的数据特征。

      一般而言,这类原始数据集合由于样本点数量巨大,用于刻画系统特征的 指标众多,而形成规模宏大、复杂难辩的数据海洋如何分析和认识高维复杂数据集合中的 内在规律性和本质特征,清晰地展示系统结构,以及准确直观描述评价样本点的状态,这些 都是环境质量评价和环境指数构建的基本内容和目标,又正好符合多元统计的研究特点,其 中的主成分分析、因子分析、对应分析、聚类分析、判别分析、典型相关分析、回归分析等 都具备一定的应用前景也有国内外学者在这方面作了一些尝试,但由于在理论研究、数据 处理、方法模型改进、评价实例选择等方面的缺陷,使得利用多元统计实现环境质量综合评 价的研究尚未形成更为有效的方法体系当前国外环境质量评价有从静态转向动态的研究趋 势,多元统计和GIS在这一方面也有广阔的应用前景,有大量的工作可做本课题正是针对以上情况,选择水环境、城市环境及青藏高原部分典型的草场环境、经 济区域环境为研究对象,在理论研究及方法改进的基础上,探索以多元统计中的典型方法或 模型,并结合GIS技术,实现对环境质量状况的综合性、系统化、定量化评价研究,并探索 出构造简单和复杂环境系统环境质量指数的方法实证分析的结果可为环境保护和区域可持 续发展决策工作提供一定科学参考,建立的新的评价方法体系可作为对现有环境质量综合评 价方法、模型的补充和完善,同时也是多元统计和GIS技术在理论研究和实际应用中的一次 有益尝试,具备相当的理论价值和现实意义。

      2. 本课题研究的主要内容和重点难点,主要观点和创新之处,基本思路和方法为保证研究结论具有一定的现实意义、价值和可靠性,本研究计划采取理论研究与实证 分析相结合的方式,在数据资料的支持下,先将己有的方法尝试应用于简单环境系统,对方 法模型施行理论分析和方法的改进,最终将成熟的方法模型向更广泛、复杂环境系统加以应 用推广,这是本课题研究的基本思路具体方法及主要研究内容如下:(1) 参照己有成熟理论和结果,确定各种环境系统质量评价指标体系,收集整理各种环境 系统的资料数据,利用SPSS、SAS. EViews. TSP、肱g,如等建立多元及动态统计数据库;(2) 主成分分析、因子分析的理论分析与河流水质评价模型的建立及评价实例;(3) 对应分析方法的理论分析与水环境质量评价。

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