地理信息系统工具的广泛应用

1.加强空间可视化表达

地理信息系统及遥感技术拓宽了以往基于生态学和经济学的生态系统服务评价思路，生态系统服务研究与地理学的关系比以往更加紧密［85-86］。借助地理信息系统工具及其提供的强大平台，结合自然地理学中的实证主义研究方法以及人文地理学中的可持续发展理论，可以进一步提高生态系统服务评价研究在时空格局表达［128-129］、空间流动模拟及尺度效应检验［130-131］、区域差异及相互作用关系分析等方面的效率和精度［132-134］。例如：以尺度特征研究为核心，通过生态系统服务的空间表达，能够加强人们对生态系统服务价值的空间溢出、距离衰减规律的理解［135-137］——产品供给功能通常与当地居民的利益关系更密切；调节功能和支持功能的受益者往往不仅局限于当地，而且可能与区域或流域尺度利益均有一定关联；尤其是休闲娱乐及文化服务功能，更容易扩大到全国甚至全球范围。

随着生态系统服务研究范式从自然科学范式逐渐转向自然-人文社会科学的综合研究范式，地理学的主要分支都可以在生态系统服务评价研究中找到自身的研究议题［85-86］，在此基础上建立生态系统服务地理学，可以进一步推动相关研究成果的推广应用，充分发挥其对可持续发展的支撑作用。需要注意的是，生态系统服务评价必须始终坚持以生态系统结构、功能及生态过程等生态学理论研究为基础［138］，必须在此基础上结合地理学相关理论、方法及工具开展综合研究，以推动生态系统服务理论内涵、价值评估方法不断发展和进步［139］。

2.生态系统服务制图(www.xing528.com)

生态系统服务制图是根据决策者需求，借助地理信息系统及遥感工具，利用各种生态系统服务建模技术及相关评价方法，对特定时空尺度上的生态系统服务种类、数量、质量及其分布状况与相互关系等进行定量描述和综合分析的过程［140-141］。生态系统服务制图的简易流程如图1.1所示：首先，需要准备用于制图的原材料，包括各种文献资料、试验数据、统计数据、访谈数据等，结合地理信息系统及遥感、卫星定位工具对获得的数据进行初步加工、验证；然后，结合研究目标，基于生态系统服务理论构建数学模型，再将经过二次加工并满足精度要求的原始数据输入模型；最后依据模型输出结果绘制相关图件，据此分析生态系统空间结构、生态过程及生态系统服务流动情况等，反馈所得结果并达成研究目标。

图1.1　生态系统服务制图流程

通过生态系统服务制图，能够为土地利用规划与管理工作提供有效信息，例如：描述畜产品、水供应、碳贮存等生态系统服务价值的地理分布［142］，分析生态因子对于特定生态系统服务功能的影响［143-144］，在景观尺度上获取生态系统的空间格局及其演变趋势［145］，在区域尺度上探讨地表水供给与水文调节、土壤保持与碳贮存价值之间的关系等［146］。由于生态系统具有动态性特征，从而导致人类的生态系统服务需求和供给可能不在同一地点，而是在不同时空尺度之间转换。因此除了对生态系统服务进行静态展示，还可通过生态系统服务制图对生态过程进行可视化表达，甚至可以通过动态模拟手段来揭示生态系统服务的空间流动方向及其过程、驱动机制等［147-148］，为管理人员和利益相关者提供理论参考。当然，基于连接生态系统与社会维度的综合评价，未来还需在提高评价结果的可信度方面取得突破［149-150］。