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呼包鄂城市群是祖国北方重要的生态屏障,也是内蒙古经济腾飞的引擎,但同时经济的发展也面临着工业污染、矿产资源过度开发和城市扩展过快等问题。因此掌握呼包鄂城市群生态安全空间格局的变化特征,对其可持续发展和制定有效地生态环境保护措施具有重要意义。本文以GIS为技术平台,结合2000、2005、2010和2013年的遥感影像、景观指数、社会经济、水资源、地形地貌以及土壤等数据,经过栅格图之间的相关计算,指标标准化和空间主成份方法确定各指标的权重,且通过ArcGIS里的地图代数得到研究区的生态脆弱性指数(EVI),并运用MODIS-NDVI指数和SOFM神经网络加以验证。最后,以生态脆弱指数为基础,根据研究区的实际生态状况设定生态安全等级阈值。生态安全等级依次分为：理想安全(I级)、较安全(II级)、临界安全(III级)、不安全(IV级)和很不安全(V级),并定义生态安全I级最高,V级最低,且主要结论如下：(1)利用MODIS-NDVI对生态脆弱性指数结果进行检验,2000、2005、2010和2013年生态脆弱性指数(EVI)与NDVI的相关关系分别为0.7015、0.6451、0.6851和0.6974,且相关系数通过p<0.01的显著性假设检验,由EVI与NDVI构造一元回归方程,得到回归方程分别为y=-0.348x+0.636,y=-0.252x+0.584,y=-0.326x+0.595,y=-0.319x+0.625。生态脆弱性指数的空间分布基本与研究区植被覆盖的程度相吻合；运用自组织特征映射(SOFM)神经网络对研究区内随机采集的10000个样点进行分类,聚类的结果与运用GIS的空间主成份方法评价的生态脆弱性指数分布结果极为相似。(2)从时间特征来看,2000-2013年生态不安全(IV级)所占面积均最大,占研究区面积比例分别为49.5%、49.1%、55.6%和43%。理想安全(I级)面积均最小,所占面积比例分别为8.1%、10.6%、9.9%和10%。根据生态安全等级转移矩阵得到：2000-2005年稳定,发展和逆转的生态安全面积分别占研究区总面积的81.9%、10.3%和7.8%。2005-2010年稳定、发展和逆转的生态安全面积分别占总面积的81.3%、5.8和12.9%。2010-2013年稳定、发展和逆转的生态安全面积占总面积的82.4%、15.4,和2.2%。2000-2013年稳定、发展和逆转的生态安全面积占总面积的82.6%、13%和4.4%。(3)2000-2013年,呼和浩特市各地区生态安全等级总体均呈上升趋势。包头市除东河市和固阳县生态安全等级下降外,其余均呈上升趋势。鄂尔多斯市除乌审旗和鄂托克旗生态安全等级下降外,其余均呈上升趋势。(4)从呼包鄂城市群整体空间格局来看,生态安全的分布的整体趋势在各时段大体一致,空间上均为由西南向东北方向逐步递增；以地域来划分,东北部的呼和浩特和包头市区生态安全等级较高,西南部的鄂尔多斯高原、中部的土默特平原和北部的达尔罕茂明安联合旗的生态安全等级较低；以地形地貌划分,研究区东北部的山地、丘陵等海拔较高的地区生态安全等级较高,中部的平原地区生态安全等级较低,西部的沙地和荒漠地区生态安全等级最低。(5)从呼包鄂城市群各区域空间格局来看,生态安全等级最低的是鄂尔多斯市,其次是包头市,呼和浩特市最高。具体到各地区生态安全最低的是鄂尔多斯市的鄂托克前旗,最高的是包头市的石拐区。