A. 项目研究的技术路线
0.3.1研究方法
1)强调多学科综合研究。基于水、土资源可持续利用的思想和观点,利用系统分析的理论和方法,把地表水和地下水资源与土地资源、生态环境作为一个有机整体,综合考虑上、下游之间水、水土资源开发利用与经济发展和环境保护之间的关系,开展地学、水文学及水资源、农学、生态学、环境科学及社会学等多学科的研究。
2)注重应用先进的勘查与研究手段,如3S技术、同位素技术、计算机仿真技术等,提高野外工作效率和精度,增强综合分析问题的能力,实现资料处理的自动化和成果的数字化,达到节省经费、提高科学研究水平的目的。
3)引进与开发并重,开展必要的国际合作研究。与瑞士苏黎世理工大学和荷兰国际基础工程、水利与环境工程学院合作开展中国西部水资源可持续开发与管理,引进水资源可持续管理模拟计算软件、卫星遥感数据估算蒸发量软件和区域地下水地理信息系统软件等。
4)为更好地服务于社会经济的发展,强调科技人员与地方政府部门的密切配合和协作,充分重视科技成果的可实现性和可操作性,使政府和公众容易理解和接受。
0.3.2技术路线
本项目立足于内流盆地水土资源、经济社会与生态这一复杂系统实体,以水循环与水资源可持续利用为主线展开研究,兼顾考虑其他要素。为实现研究目标,将该项目分解为以下5个课题:①西北内流盆地区域地下水资源地理信息系统研究;②水资源系统分析与宏观调控方案研究;③水资源特征及其规划模型研究;④内流盆地地表水与地下水联合调控模拟与预测模型研究;⑤内流盆地水、土资源利用与生态协调发展模式研究。这5个课题中,以水资源系统分析与宏观调控方案研究为切入点,以区域地下水资源地理信息系统为资料基础,以水资源规划和地表水与地下水联合调控模拟与预测联合模型为技术手段,综合考虑经济社会发展和生态环境保护需要,利用内流盆地河流-含水层系统的特点,遵循地表水、地下水转化规律,建立流域平原区水资源动态规划模型,提出从现状水资源利用状态向可持续管理状态过度的水资源调控和优化利用初步方案;进而建立流域平原区地表水和地下水耦合数值模型,以近30年来水资源开发利用情况和地下水动力场的变化过程作为模型校正依据,模拟预测不同水资源开发利用方案下地下水系统的变化趋势;通过不同方案的技术经济可行性和社会认同程度的论证,提出水、土资源合理开发与高效利用的模式。
项目总的技术路线见图0.1,水资源调控、规划与模拟预测联合模型框图见图0.2。
图0.1 项目总的技术路线框图
图0.2 水资源调控、规划与模拟预测联合模型框图
B. 研究方法和技术路线
1.3.1 研究方法
定量测度土地资源生态安全状态和水平是土地资源生态安全研究的重要内容之一,目前土地资源生态安全评价方法的研究还处在实践和探索阶段,比较常用的方法有以下3种。
1.3.1.1 综合指数评价法
综合指数评价法是目前应用较多的一种方法,首先筛选因子构建多指标的评价指标体系。指标体系建立以后,应用层次分析法(AHP)、特尔菲法(Delphi)等方法确定指标权重。然后确定评价指标的标准值,即判定安全阈值,设定评价等级准则。通过数学计算得到区域土地资源生态安全的综合指数及安全等级。其中指标安全阈值的确定是土地资源生态安全评价的一个关键问题,也是一个难点。安全阈值的确定不仅影响着评价结果,还能起到预警控制的作用,一旦某些指标接近安全阈值的警戒线,即应及时采取相应的土地资源管理制度、法律、经济等措施改善这些指标的状态。由于土地资源生态安全的评价标准具有相对性和发展性,不同时期或者不同国家和地区,其评价标准也会不同,这给土地资源生态安全评价指标安全阈值的确定带来了困难。
1.3.1.2 承载力分析法
目前常用的是传统的土地资源承载力分析方法和近年来兴起的生态足迹法。传统的土地资源承载力分析方法是将区域土地资源所能持续供养的人口数量,即土地资源人口承载量与现实人口数量相比较。如果承载量大于现实人口数量则判定土地资源处于安全状态,反之则不安全。而近年来兴起的生态足迹分析法是把一定区域内的人口所消耗的所有资源和能源及吸收这些人口所生产的所有废弃物的量都相应地转化为一定的生物生产土地面积,比较土地生态系统所能提供的生态足迹,即土地生态承载力和人类对生态足迹的需求,如果土地生态承载力大于人类对生态足迹的需求,则出现生态盈余,判定系统是安全的;如果土地生态承载力小于人类对生态足迹的需求,则出现生态赤字,判定系统是不安全的。生态足迹的方法从一个新的角度阐释了人类及其发展与资源环境的关系,其定量化程度高,可用较少的因素定量测算生态承载力状况。但因其无法考虑生态承载力复杂因素间的相互作用。且是单纯从人类对自然资源的占有与利用角度分析系统的承载力水平,难免有些以偏概全。
1.3.1.3 景观生态学方法
景观生态学强调空间格局与生态过程以及生态功能之间的联系,景观结构、功能和变化是景观生态学关注的最基本的3个特征,景观生态学中的景观生态指数可以定量化描述这3个方面的特征。景观结构、功能和变化与土地资源利用的关系相当密切,土地资源的退化也必然会导致区域景观结构和功能的失调或退化。斑块-廊道-基质是景观的基本结构,土地利用单元也可以分为斑块、廊道和基质,其结构、功能、稳定性及抗干扰能力等直接影响到土地资源的生态安全状态,因此,运用景观生态学中定量化的景观生态指数对土地资源生态安全状况进行评价也是一种值得探索的方法。本次研究选择的是综合指数评价法。
1.3.2 研究技术路线
研究技术路线是以遥感和实地调查的数据采集手段为基础,以地理信息系统和景观生态学方法相结合的高新技术手段为突破口,以人类活动和土地利用方式为基本线索,运用多学科综合研究方法,针对区域特点建立土地资源可持续利用的生态安全评价指标体系,运用数学模型进行评价分析,最终根据评价结果分析区域土地资源可持续利用的生态安全状况,并根据评价结果构建土地资源可持续利用的生态安全维护体系。
研究的技术路线见图 1.1。
图 1.1 河南省土地资源可持续利用的生态安全研究技术路线
C. 怎样寻求技术的提升和突破
2000年我回国创立了上海通用硅晶体材料有限公司,建立初期主要靠对外加工,虽然在商业谈判中因为资金的紧缺造成了一些被动局面,但最终还是度过了初期的困难。一路走来,在太阳能产业突色猛进的大潮中,我觉得最难的途径还是寻求技术上的改进和突破,即如何通过较少的原料生产出高性能的太阳能电池。
在太阳能产业链中,不同技术环节问的衔接中有很多创新发展的机会。经过我和公司里的科研人员多年的研发,从最初掌握多晶硅生产核心技术并拥有沙浆回收技术,到单晶炉、单晶生长、切片、耗材回收、电池片、印刷,各个环节都有自己的技术力量,目前公司已经研发切割出70微米的硅片,接下来的课题是如何在生产过程中进行不容易破损的试验和技术研究。虽然70微米的硅片还不能大量投入生产,但这成为国内硅切割技术自主开发生产的一个成功范例。
至公司成立以来,我一直十分注意学习国内外先进的管理经验。如英特尔公司虽在全球都有工厂,但不会有人质疑英特尔的产品质量,这其中有一个简单的哲学——“准确复制”:世界各地的工厂都是同样的厂房、设备、技术,哪怕是一张普通的工序图,都会贴在同一个位置。只有在每一个工厂贯穿“准确复制”的理念,在一个新产品研发问世时,才能迅速地批量化生产,并供应到全球。
我把“准确复制”和生产过程进行“傻瓜化”结合,要求员工确保产品的质量和性能的稳定。目前,公司在昆山基地的项目管理上也相当明确:一流人才,一流设备,一流技术,一流事业,一流工作作风,一流决策体系。公司力求让昆山项目成为人才孕育和成长的摇篮,使昆山基地向集约型、标准化、系统化生产迈进,从而满足国内太阳能生产的需求,并为可持续发展打下扎实基础。