基于生態系統服務供需的城市群生態安全格局構建框架

景永才,陳利頂,*,孫然好

1 中國科學院生態環境研究中心 城市與區域生態國家重點實驗室, 北京 100085 2 中國科學院大學, 北京 100049

快速城市化成為人類社會發展的最顯著特征,人類對經濟發展的不斷追求與土地利用方式的改變,導致生態系統服務供需失衡,由此引發了一系列的生態環境問題,如沙塵暴、水污染、大氣污染、溫室效應、厄爾尼諾現象等,直接威脅到區域生態安全[1]。隨著人口增長、城市化和經濟的快速發展,城市群已成為人類生活與生產的主要空間,以城市為對象的生態安全保障研究成為人類社會可持續發展的重要基礎[2- 5]。生態系統服務供需平衡是生態安全的保障、維持區域生態健康發展的基礎。然而,目前基于生態系統服務供需的城市群的生態安全格局構建多為理論研究,耦合生態過程[6-8]和生態系統服務供需[9-10]的有效應用較少;目前開展的生態安全評價多為靜態評價,不能反映區域生態安全格局的動態變化過程,尚不能作為生態安全格局構建的基礎;神經網絡、遺傳算法、元胞自動機、CA-Markov模型等人工智能方法是生態安全的動態模擬有效手段,但是數據獲取依舊十分困難;常見的空間分析方法主要有多準則分類法、空間疊加技術、情景模擬、人工智能優化法及以上方法的綜合,綜合模型集成了多個模型優點來解決生態系統服務的定量化和生態格局的優化問題,對城市群生態安全格局構建具有重要參考價值和借鑒意義;城市內部生態系統服務或城市生態基礎設施服務[11]研究較為模糊,城市綠色基礎設施數據、城市景觀格局數據獲取困難,導致的研究成本高和評價結果誤差較大等問題;生態系統服務評價、生態過程模擬在準確度、不同生態系統服務間的權衡上還尚不能滿足生態安全格局構建的需要,如價值量法在評估過程中往往存在主觀性強、結果具有不確定性的問題[12-14],物質量法評估的不同服務之間量綱不相同、不易于比較和綜合評價的問題[15],能值法由于部分生態系統服務與能值關系弱,導致能值轉換率不易確定的問題[16];多尺度的生態安全格局評價、構建、模擬和優化的可操作性和可實施性不強,缺少一個基于生態系統服務供需的生態安全格局評價和模擬平臺[2]。關于生態系統服務的研究主要集中在分類、評價方法和模型構建,如Costanza[13]、De Groot[17]、MEA[18]的從生態系統服務供給角度的分類,亦有如張彪和謝高地[19]從人類對生態系統需求角度的分類;主要的評價模型有InVEST、ARIES、SolVES等。目前,生態系統服務供需平衡研究的不足主要體現在:(1)不確定性。隨著城鎮化的加速,生態用地轉變為建設用地,生態系統調節服務下降,但是建設用地的增加又使得市民城市內的購物休閑等服務增加,最終生態系統服務的綜合評價結果具有較大的不確定性,而這種不確定性對于城市生態格局的構建具有很強的影響。(2)城市內部研究較少。城市內部研究需要較高分辨率的遙感影像,且城市基礎數據獲取困難,導致城市生態系統服務評價結果較為粗糙,且由于數據獲取渠道的不同,導致評價結果在時間尺度上缺少連貫性,在空間尺度上具有較大的差異。因此,高精度數據獲取及耦合生態過程的生態系統服務評價,應用開放數據源、大數據和機器學習獲取時空高分辨率數據、構建生態格局評價及模擬、優化成為生態安全格局構建的關鍵。因此本文從生態系統服務、生態安全格局內涵及其內在關系,到所需關鍵數據獲取手段,再到生態安全格局框架構建進行了梳理和介紹。

1 城市群生態安全、生態系統服務供需內涵及其關系

1.1 城市群生態安全內涵

生態安全是指一個區域人類生存和發展所需的生態系統服務功能處于不受或少受破壞與威脅的狀態,使生態環境保持既能滿足人類和生物群落持續生存與發展的需要,又能使生態環境功能不受損害,并使其與經濟社會處于可持續發展的良好狀態[19-20]。城市群生態安全是區域生態安全的典型,是通過對區域內的生態要素,如關鍵節點、斑塊、廊道及生態網絡的生態系統服務供給和需求的綜合調控,實現城市內部和外部、行政區之間的生態系統功能的充分發揮。目前城市群生態安全研究方向主要側重于生態安全的理論研究和定性評價[21-23]。城市群生態安全的內涵主要體現在兩個方面:

(2)城市群內不同行政單元間的生態系統服務流的正常運轉。生態系統服務流是生態系統服務在自然和人為的雙重驅動下,從供給源向受益匯發生的時空轉移。其供給源為由生物(動植物、微生物)與非生物成分(光、熱、水、土、氣)相互作用形成的生態系統,其受益匯是人類從生態系統中獲取利益的區域[25],其本質就是生態系統服務、生態過程、生態功能和景觀格局的耦合[20,26]。生態安全是區域內土地利用變化、生態基礎設施建設、生物流、物質流、能量流構成的供需網絡的動態格局的綜合表現,由于區域內不同行政區的生態環境、經濟條件、城市定位、人口和產業構成的不同,導致區域內的生態系統服務流網絡非常復雜,因此安全格局的構建要實現生態系統服務流的正常運轉。

1.2 生態系統服務供需內涵

生態系統服務是人類從生態系統中獲得的各種惠益,包括有形的物質產品供給與無形的服務提供兩方面,主要分為與人類活動直接相關的提供服務、調節服務和文化服務,以及維持其他類型服務所必需的支持服務[13,27-28]。生態系統服務能力不受或少受威脅是構建生態安全格局的前提。目前生態系統服務研究,從研究內容上看,已從生態系統服務分類、單一類型供給計算、單一計算供給到生態系統服務生態學機制、權衡與協同作用、供需平衡、生態系統服務流的研究中[25,29-34];從研究方法上看,已從靜態研究描述到動態研究模擬,從定性解釋到多個評估模型共同發展[35-36]。從供給角度分析,生態系統服務包括供給服務、調節服務、支持服務、文化服務;從需求角度分析,生態系統服務包括:物質產品需求、生態安全維護需求和景觀文化傳承需求三大類[19]。生態系統服務評估的內涵主要體現在兩方面:

(1)供給與需求的量化統一。生態系統服務強調服務與人類福祉的關系,供給能否滿足人類需求及能滿足的程度,評價的方法主要有價值量評估、物質量評估和能值評估法。各評估方法都有較明顯的適用條件和不足,其中價值量評估法的主觀性強、結果的不確定性強;物質量評估法無法統一不同生態系統服務間的量綱,無法權衡各生態系統服務優劣程度;能值評估法能值轉換率不易確定,與文化服務等關系較弱、不易表征[9]。

(2)生態系統服務與生態過程的耦合。生態安全格局構建其實質就是依循格局與功能的互饋, 通過特定空間斑塊、廊道的景觀結構保護, 來實現特定或綜合生態功能/過程的保育[37]。生態系統服務供需存在明顯的空間異質性及空間錯位問題[38-40],而生態過程與生態系統服務的耦合可以有效的實現供需的有效統一。目前,生態系統服務評價大多數是靜態、偏定性的評價,如利用InVEST模型的生境質量模塊的時間序列分析[41],其是依賴先驗參數進行即時定性的評估,并結合相關統計學方法進行年際間的變化比較的過程,而且脅迫因子的選取、影響距離、權重以及生境對各脅迫因子的敏感性都有較大的空間異質性,不便于進行綜合評價,導致生態系統服務的計算在時間尺度上同質性較強,與實際情況差距較大;在空間尺度上對生物流、物質流和能量流等生態過程關注較少。

綜上所述,生態系統服務供需評價中,宜使用影響到的人口數量和規模表征,供給大于需求時,注重研究生態系統服務的流向和流量以及生態系統服務盈余可滿足的人口規模;供給小于需求時,重點分析供需失衡導致的環境問題及解決的方法,便于決策者制定長期發展規劃。

1.3 生態安全與生態系統服務的關系

生態安全格局構建的目的是為了保障人類社會的生存需求,實現人類與生態環境的可持續發展。生態安全格局構建不是一個抽象的概念,需要具有可操作性和可實施性。生態安全格局的構建需要在一個公認的、客觀的生態安全評價體系,從多角度、多尺度開展生態安全研究,并依據安全評價體系對人類活動發展需求與生態環境現狀進行格局優化、風險預警模擬,而生態系統服務供需評價是綜合生態格局-過程-服務的生態格局評價的有效手段[2]。

傳統的實訓內容過于單一，會計教師只是教給學生簡單的會計技巧，比如核對會計賬目、編繪財務報表等，這些技巧不能滿足當前相關企業的需求。因此，會計教師要放棄傳統的教學方法，去尋找更加適合學生發展的教學方法，應增加教學內容，使其與企業財務部門的相關要求保持一致。

(1)生態安全是生態系統服務的表征。生態安全是保障人類福祉的關鍵,隨著人類活動干擾的加劇,生態風險增加,生態脆弱性增加,生態安全受到嚴重威脅,導致生態系統服務功能不正常發揮,生態系統服務供給無法滿足人類發展需求,而人類為滿足自身需求加劇生態系統的索取,導致生態系統功能持續下降甚至消失的惡性循環。

(2)生態系統服務是生態安全的前提。生態安全是一個抽象概念,而生態安全格局構建必須具有可操作性和實施準則與標準,生態系統服務評估是生態過程、生態功能、人類活動等的綜合評價,正好契合了生態安全格局構建的標準,生態系統服務流的研究為生態安全格局構建的動態模擬提供了理論指導。通過探討生態系統服務供需關系可以達到對生態安全的測度。

(3)生態系統服務供需平衡是實現生態安全與人類福祉的紐帶。生態系統服務供需失衡加劇生態安全風險,生態安全受到破壞影響人類生產生活,對人類福祉造成影響,比如近幾年的大氣霧霾的出現,是生態系統調節失衡的結果,為保證人類福祉的可持續發展,必須保障生態系統服務的供需平衡,保障生態安全不受威脅。生態系統服務供需平衡是實現生態安全格局構建的保證。

2 基于生態系統服務的區域生態安全格局研究現狀

2.1 生態系統服務供需研究現狀

目前生態系統服務供需的計算上主要通過供給模型、需求模型和價值模擬等方法及其綜合運用,定性或定量評估區域生態系統服務[42-43]。具體方法包括基于土地利用/土地覆被變化(Land-Use and Land-Cover Change, LUCC)的生態系統服務供需關系矩陣法、生態足跡法、問卷調查法和公眾參與法、基于生態過程的模型計算法、空間數據疊加分析法、市場價值法等[44],每種方法都有其適用的場景和優點,但這些方法應用到城市群尺度仍然存在定量化評價欠缺、不同生態系統服務權衡主觀性強、與人類活動關聯性弱的問題。例如,基于專家經驗知識的定性評價,由于生態系統的時空異質性,該方法存在較大的局限性;基于生態過程的模型計算法主要涉及單一生態系統服務的計算;生態足跡法主要用來計算各類承載力問題,是在對土地面積量化的基礎上,在需求層面上計算生態足跡,反映當地生態系統服務的供需平衡關系[45],目前多是以縣級行政單元為研究單位,忽略了空間異質性;問卷調查法和公眾參與法是一種輔助統計手段,目的主要是獲取不同階層、年齡結構、性別的人對生態系統服務需求的意愿和偏好,在小尺度上比較有代表意義,但是在城市群等大尺度研究中意義不明確,更宜采用POI數據、道路網密度、地圖服務商提供的路徑規劃等綜合數據分析結果表征;空間疊加分析法是將影響服務供需的各個因素的空間數據疊加,利用閾值等準則限定供給和需求的區域和程度,該方法主要用于空間制圖和定性分類;市場價值法是將生態系統服務和供給全部轉變為市場價值,主要根據謝高地等[46]、Costanza等[13]的價值當量法,該方法的特點是基于專家知識、方便快捷,但是該方法機理不清晰,更多是采用物質量評估法,因其連接生態系統結構與功能,能夠揭示生態系統服務的作用機理[9]。

2.2 生態安全格局評價的方法和模型

生態安全格局已成為緩解生態保護與經濟發展之間矛盾的重要途徑之一[47-48]。綜合生態格局的發展,耦合生態系統服務與生態過程的生態安全格局構建的關鍵步驟包括斑塊的劃分、生態系統服務“源”、“匯”、關鍵節點的識別、生態廊道的識別、生態系統服務流的流向和流量的計算[37]。目前生態安全格局主要的評價方法主要有:基于壓力-狀態-響應(PSR)框架模型[49- 50]、熵值法和灰色預測模型[51]、生態系統服務價值與生態安全耦合模型[52- 53]、基于生態系統服務“供-流-需”的生態網絡模型[25](表1)。

表1 生態安全格局評價方法比較

其中基于生態系統服務流的生態安全格局評價方法是目前研究的主要方向[25,49,54- 56]。基于生態系統服務的供-流-需的生態系統安全格局構建模型是在考慮生態系統服務供需空間不匹配的基礎上,通過生態系統服務源地-廊道-匯的識別,結合生態學、地理學、圖形學的理論知識,以生態系統服務流的形式連接生態系統的供給與需求,定量化地描述生態系統服務供需的轉移,以供需關系表征生態安全格局是否健康的動態模型。

2.3 現有研究的不足

生態安全格局構建應依據格局與過程的交互作用,遵循城市發展定位與政策,通過構建區域生態安全格局,達到對生態過程的有效調控,從而保障生態功能的充分發揮,實現區域自然資源和社會基礎設施的合理配置,確保自然資源的生態和物質福利,最終實現生態安全[37]。通過對生態系統服務供需的分類、計算方法和生態安全格局評價和優化模擬方法的梳理,可以發現目前研究存在的不足:

(1)在生態系統服務供需方面:①城市內部的文化服務(教育、消遣旅游服務等)供需的忽略,文化服務數據的獲取可通過感興趣點(Point of Interest, POI)數據提取分析。②計算供給的方法的創新性不足。例如,計算城市綠地可達性時,可替換常用的最小臨近距離法,通過地圖服務商(高德地圖、百度地圖等)提供的API接口計算耗費時間,比較不同出行方式評價城市綠地的生態服務。③研究單元的劃分尺度較大,一般以行政單元的研究單元的劃分,不易挖掘空間異質性對生態安全格局的影響,更宜借助道路網數據的研究單元劃分方法[57]。

(2)生態安全格局的方法和模型方面:①未能綜合考慮城市擴張、經濟發展和生態保護需求,從生態完整性和區域一體化協同發展角度,構建適宜的、可持續發展的生態安全格局[2],城市群生態安全格局構建應注重的是區域協調發展。②與生態環境問題耦合的不足,城市綠地能有效減緩熱島效應[58-59],城市生態格局構建應在滿足對生態系統服務需求的同時,耦合城市熱島、交通擁堵等問題,綜合分析、優化。③城市內部數據的有效獲取和數據分析方法創新不足,隨著城市化進程的加快,城市成為人類生存與生產的主要空間,城市內部生態安全格局的構建成為生態安全格局構建的重要組成部分,城市內部結構異質性導致景觀格局的變化研究缺乏,城市內部數據獲取、處理和分析較為薄弱。

3 基于生態系統服務供需的城市群生態安全格局構建

生態系統服務供需網絡平衡是保障城市群生態安全格局的紐帶。城市群在經濟上緊密聯系,在功能上具有分工合作,在交通上聯合一體,在人口分布上具有向心集聚作用,并通過城市規劃、基礎設施和生態系統服務流共同構成的社會生活空間網絡,是工業化和城鎮化發展到高級階段的產物。由于人口規模、城市定位、經濟發展水平的不同及對資源利用和保護程度不同,導致城市群發展的不均衡和不協調。因此,城市生態安全格局構建的主要內容有(圖 1):①基于生態系統服務供給與需求,從生態完整性和區域一體化協同發展角度考慮城市擴張、經濟發展、生態保護需求、生態環境問題。②城市內部和外部多尺度多角度的協調考慮,城市內部多源數據的有效融合。③以人口網格化為基礎,實現以柵格像元為研究單元的自下而上的多尺度的、跨行政區的生態系統服務評估和生態安全格局構建。④社會資源脅迫和生態過程與生態安全格局的耦合。⑤基于生態系統流的生態安全格局評價、優化和模擬。

圖1 基于生態系統服務供需的生態安全格局構建研究理論框架Fig.1 The theoretical research framework of ecological security pattern construction based on ecosystem services supply and demand

3.1 城市群生態安全格局構建的重點

(1)多角度、多尺度的生態安全格局構建

由于城市內部和外部生態系統服務類型的差異,安全格局的構建有必要單獨分、綜合構建。城市內部主要關注休閑和文化服務、城市熱島和交通擁堵等城市問題;城市外部考慮糧食生產、水源涵養、防風固沙、水土保持、生物多樣性維持等服務的供需關系。對于需求的計算,應在人口網格化的基礎上,通過現狀能滿足的人口數量或負荷程度進行時間和空間的對比識別生態系統服務供需關系,而人口網格化可以根據夜間燈光數據劃分城區和郊區[60],城區按道路網數據進行斑塊劃分,計算斑塊內POI(購物、餐飲、科教等)分布、道路密度、人口統計數據、建筑物類型和密度構建城區人口分布指數進行計算;郊區通過土地利用數據識別農村居民點面積、距行政中心距離構建郊區人口分布指數。以上數據可通過Google Eearth Engine平臺及地圖服務商API獲取。通過人口空間分布的細化,實現生態系統服務需求在省級、市區級、斑塊不同尺度下的需求計算,是構建以人為中心的生態安全格局的重要部分。

(2)社會資源脅迫下的生態安全格局

社會資源脅迫是指人類活動對自然資源和生態環境構成的壓力,是威脅生態安全的重要因素。目前,基于統計資料、遙感影像的時間序列分析辨識景觀格局演變特征以及城鎮化類型、強度、空間影響范圍及其驅動機制,評價區域內資源脅迫和社會經濟壓力的方法和模型已較為成熟。城市功能分區是反映社會資源脅迫的有效手段。城市功能區的劃分對研究城市結構、制定政策、配置資源等方面具有非常重要的意義,有助于研究土地利用/覆被變化后的不同生態系統服務的增益和損耗以及功能區內景觀格局對生態系統服務的影響。但是,研究者對城市內部功能區的劃分尚未達成統一,且現有的功能分區結果與人類實際社會經濟活動脫節,并未能反映真實的社會資源脅迫效應。而基于道路網和POI數據的城市功能區劃分[57]是一個有效手段,步驟是在依道路網劃分斑塊的基礎上結合POI以聚類的方法劃分城市功能區[57,61]。

(3)生態過程、生態系統服務與生態安全格局的耦合

生態安全的基礎是生態風險評價和管理[62],生態安全格局的構建是對生態系統結構和生態過程的耦合[63-64]。基于長期監測試驗和模型模擬尋找可以表征某種生態系統服務的多元生態系統功能指標,是加強生態系統過程與生態系統服務之間關系研究的一個必要的起始點[65-66],而基于開放大數據的生態系統服務與生態格局分析是是實現大尺度研究的分析和模擬的有效手段。生態安全格局的變化主要表現為土地利用/覆被狀況的改變。這種變化不僅體現在景觀空間面貌的改變,還體現在景觀中物質循環和能量流動,土壤水分、養分和土壤侵蝕等生態過程的時空變化[67]。不同生態過程之間存在密切的相互作用、相互影響,單個生態過程與各生態過程的耦合結果可能大相迥異,因此有必要深入解析不同生態過程的耦合關聯[68]。在生態安全格局構建及優化中,基于土地利用、降雨、水流過程評估水土流失、生態系統服務的影響程度,評價并優化生態安全格局,保障農業生產需要和城市建設需求;基于LUCC的生境質量評價,識別生態源和生態廊道,加強生態系統服務供、需斑塊的連接。

(4)生態安全格局的模擬和優化

在不同情景的模擬和針對特定目標的優化是構建生態安全格局有效途徑。借助RS、GIS技術、網絡爬蟲、機器學習模型,識別城市邊界、劃分最小研究斑塊、提取城市群地區生態節點、生態廊道等構建生態網絡,并對其有效性和合理性進行評價;基于粒子群或蟻群算法模擬多目標多情景下生態網絡、林地、濕地、城市綠地等重要斑塊、生物群落等的空間優化配置技術[2];利用最短距離模型分析或者地圖服務商的API接口直接獲取路徑規劃結果,從要素適應和空間協調方面探究生態調控的空間途徑,基于元胞自動機-馬爾科夫鏈蒙特卡洛方法(CA-MCMC)構建生態安全格局預測模型;將現狀生態網絡與安全格局進行疊加與空間權衡,找出目前生態網絡的問題,探究生態調控的空間途徑。

生態安全是生態系統服務、生態過程在資源環境脅迫下的研究,是生態系統服務多樣性之間的權衡,是生態系統服務供給與人類需求的平衡。在未來的研究中,需要注重掌握新的技術手段、多源數據整合能力,通過準確的數據從不同角度和尺度解析生態過程,更要貼合生態安全的目的——人類福祉與生態環境的協調發展,通過長期數據積累和驗證,實現模型的優化和改進,并依據模擬結果優化景觀格局現狀、識別安全隱患、評估生態風險,實現脆弱生態系統的保護、一體化協同發展的生態安全格局體系的構建。

3.2 城市群生態安全格局構建的框架

城市群生態格局的評價、構建需要多源數據的融合,計算機技術的發展、多源數據的開放、大數據獲取方式的多樣性、云計算平臺的問世、機器學習算法的優化為多尺度生態學研究提供了支撐。這些技術和方法與生態安全格局構建的具體關系如表2所示。

表2 生態安全格局構建相關的計算機前沿技術介紹

圖2 城市群生態安全格局技術路線圖Fig.2 Technical roadmap for constructing ecological security pattern of urban agglomerationsPOI:Point of Interest, 興趣點;LUCC:Land-Use and Land-Cover Change,土地利用與土地覆蓋變化;CA:Cellular Automata, 元胞自動機;MCMC:Markov Chain Monte Carlo,馬爾科夫蒙特卡洛;A*:A star algorithm

在城市內部,隨著人們對城市內的地圖服務需求不斷增加,許多數據提供商應運而生,如高德地圖、百度地圖等,其提供并開放的API接口成為了重要的數據獲取手段,可獲取POI數據、詳細的地表土地利用數據、路徑規劃數據等;遙感影像數據服務支撐機構,如NOAA、NASS等;全球性免費開源組織OSM(包括Open Street Map獲取精細道路網數據、OSM Buildings獲取地表土地利用數據)等。除以上數據提供商外,更是出現了比較優秀的云數據處理平臺,如Google Earth Engine可以批量獲取、處理多衛星影像數據集的平臺,以Google Earth高清圖像為數據源的基于深度學習的衛星圖像識別方法[69-70]。基于以上分析,我們繪制了生態安全格局構建、模擬和優化的技術路線圖(圖2),關鍵技術包括:人口的細化(3.1(1)有相關介紹);機器學習樣本庫數據的獲取;城市內景觀格局的分析;生態系統服務的定量計算;生態過程與生態系統服務的耦合;多尺度的評價和模擬。具體步驟可以表述為:從城市內部和外部兩個角度進行生態系統服務供需計算,在城市內部利用多源數據進行多尺度的生態過程與生態環境問題的耦合,通過獲取城市內部建筑物、景區、綠地、商業服務、居民小區、教育服務區等數據為機器學習提供樣本庫,再通過獲取Google Earth的歷史圖像數據進行地物識別,實現對生態安全格局的時序分析,然后結合系統動力學模型、最短路徑算法(亦可根據地圖服務商提供的路徑規劃API的結果)、MCMC概率模型進行格局優化模擬,實現最優安全格局的構建[71]。

4 結語

生態安全格局的構建應以人類需求為導向,以生態環境問題為著力點,以優化景觀格局解決生態環境問題為目的,借助新的計算機技術,綜合利用開源數據和數據處理平臺,充分融合多源數據集,整合多學科研究成果,探索人類活動與生態環境要素的耦合機制,通過生態安全格局的構建,實現生態系統服務供需的動態平衡,實現人類生存、發展與生態環境的協調發展,為城市規劃提供理論指導。

生態系統服務是區域生態安全的表征。生態系統服務流是基于“源-流-匯”生態過程的評估生態系統服務計算的有效評估方法,是實現城市內部與外部、行政區間協同發展的有效手段。多源、時序的海量遙感數據(可在Google Earth Engine平臺云計算、數據獲取)的開放為生態系統服務時間序列的動態變化、生態安全格局分析提供了數據支撐,便于從大尺度上實現區域間的生態系統服務供需流的研究;國內地圖服務廠商(高德、百度開放平臺)的多類型數據的支撐(POI數據,建筑物、綠地、景區等數據集)為實現城市內部生態系統服務計算與生態安全構建提供了數據支撐;大數據與機器學習方法的發展為生態系統服務評價、生態安全格局構建及模擬提供了更加強大的技術支持。在生態安全格局構建中應該更加注重綜合利用開源平臺與數據的支撐,進一步提升生態安全格局構建的實踐和指導意義。