城市环境研究所在基于景感生态学的可持续发展趋善化调控机制方面取得进展

  • 文/数字中心 图/数字中心 (中国科学院城市环境研究所)
  • 创建于 2021-09-14
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  目前国际社会在可持续发展领域已经取得了丰富的理论成果和实践经验。这些理论成果和实践经验为国际可持续发展目标的实现提供了很好的基础。然而,国际可持续发展的现实紧迫需求和科学技术快速发展的新形势,紧迫需要我们尝试一些新的途径或建立一些新的框架来研究可持续发展的理论和实践问题。

  基于景感生态学进行可持续发展理论研究和实践是通过趋善化及过程调控总体框架机制进行的,这种机制可以称为超反馈机制。本研究基于景感生态学和趋善化模型的基本思路,阐述了基于景感生态学面向可持续发展的趋善化超反馈调控机制及其相关问题,相应地提出了超反馈系统的概念及其特征,并构建了一种超反馈系统趋善化模拟与管理平台的框架。主要内容如下:

  (1)景感生态学与社会-经济-自然复合生态系统景感生态学是指以可持续发展为目标,基于生态学的基本原理,从自然要素、物理感知、心理认知、社会经济、过程与风险等相关方面,研究土地利用规划、建设与管理的科学。本文将社会-经济-自然复合生态系统简称为复合系统。对于复合系统的可持续发展而言,景感生态学是要研究在可持续发展这个愿景(目标)下,如何对复合系统进行营造,使得复合系统中的人们能够产生相应的共鸣并形成相应的共同行为,进而推进和保障复合系统沿着可持续发展的愿景或目标不断前行。

  (2)需求系统与可持续发展人们“需求系统”的要素构成和权重是随着时代的发展而相应地不断变化的。从某种意义上讲,可持续发展是一个有“终极方向性目标”但是没有终点的无穷尽的连续过程。可持续发展目标具有双重属性,即可持续发展进程总体方向的一致性和具体目标的阶段性。可持续发展的阶段目标应综合分析所处阶段的社会经济和科学技术的发展水平及人们的需求系统进行综合与权衡,进而明确可持续发展的阶段目标即阶段愿景(图1)。

图1 需求系统与可持续发展

  (3)复合系统可持续发展趋善化总体框架与超反馈机制

  复合系统可持续发展是景感生态学研究的核心。景感生态学是研究复合系统可持续发展的有效途径。

  复合系统可持续发展是一个有“终极方向性目标”但是没有终点的无穷尽的连续过程。在这一过程中,由于复合系统构成要素众多、结构关系复杂,且系统内部及与系统外部关系存在很多不确定性和未知性,因此需要采用趋善化总体框架来研究复合系统可持续发展问题。

  趋善化总体框架的核心内容是,为了保障复合系统可持续发展的总体方向和可持续发展进程中各个阶段目标或愿景的实现,常常需要对复合系统的自身结构实施必要的调整进而相应地改善复合系统实现阶段目标或愿景的整体功能。这种对复合系统结构的调整是在推进可持续发展进程中根据复合系统运行的结果和可能的运行结果与复合系统既定阶段目标(愿景)的情况对比和反馈进而对复合系统的结构进行必要的和及时的调整。这种对复合系统结构的调整可以根据实际需要从物理结构、政策结构、管理结构等某一方面或各个方面同时进行,进而相应地改善复合系统趋向目标或愿景的整体功能(图2)。

图2 复合系统可持续发展总体优化框架与超反馈机制

  (4)超反馈系统的趋善化模拟与管理

  超反馈目标的实现常常需要经过多次反馈调控的过程,这是由超反馈系统的复杂性决定的。

  为了能够制定“超反馈系统”可持续发展的总体实施方案和有效管理超反馈系统可持续发展的进程及这一进程相应的各个阶段目标和愿景,需要综合利用各种相关科学技术构建“超反馈系统趋善化模拟与管理平台”。通过这一平台可以对超反馈系统进行模拟仿真和及时有效的趋善化全过程管理。图3是我们构建的一种“超反馈系统趋善化模拟与管理平台”框架。

  需要指出的是,由于超反馈系统构成要素及其相互关系的多样性、复杂性和可持续发展的过程性和长期性,所以综合整体系统地分析、研究和调控超反馈系统所需要的各种支撑数据或信息的“质量”基本上是不一致的,还有些是不确定的甚至缺失的,即这种支撑数据或信息是谜码数据。谜码数据的特征决定了对超反馈系统管理需要进行相应的过程风险分析,也决定了通常意义下的系统仿真无法有效直接地移植于超反馈系统的趋善化模拟与管理。

图3 超反馈系统趋善化模拟与管理平台

  本研究相关成果以Hyperfeedback: meliorization regulation mechanism towards sustainable development based on landsenses ecology为题,发表于国际期刊International Journal of Sustainable Development & World Ecology,赵景柱研究员为第一作者,赵景柱研究员和王豪伟副研究员为共同通讯作者。

  论文链接:https://www.tandfonline.com/doi/full/10.1080/13504509.2021.1955773

  

责任编辑:高塬