生态安全是指人类赖以生存和发展的生态环境处于健康和可持续发展状态。基于GIS和模型应用的流域生态安全评价研究有空间定量化数据的支撑,本研究从生态安全概念、生态安全涉及的各个系统出发建立相应的指标体系。同时在GIS技术支持下,以常规图件数据与统计数据建立相应的生态安全数据库,在各项评价因子空间量化和分析基础上,建立了生态安全评价模型,并以汉江流域中下游地区为例进行了实证研究,整个过程既有综合评价也有单因子分析,以期找出影响区域生态安全的制约因素。本研究以流域为研究尺度,分别以2.5 km×2.5 km栅格和行政单元为评价单元,对研究区整体生态安全也有探讨,即提高了研究精度,又对研究区有全面综合的评价,试图为调控区域内各系统协调发展提供了较为准确的信息。通过对研究区生态系统的恶劣状态、较差状态、一般状态、良好状态、理想状态五类状态级进行评价与分析,根据各级别的典型县市的基本情况和存在的生态环境问题,提出了针对性的调控措施,具有较强的指导意义。文章共分为五个部分,主要内容如下:第一部分为引言。主要阐述了论文的选题背景、国内外研究进展、研究目标、研究内容及技术路线。第二部分介绍分析了生态安全的涵义和生态安全的理论基础,并对国内外生态安全评价指标体系、生态安全的评价方法和生态安全评价理论做了归纳和分析。第三部分为生态安全评价建模。在已有的生态安全评价研究的基础上,根据联合国经济合作开发署提出的压力-状态-响应(P-S-R)模型,依据指标的选取原则,选取压力因子、状态因子、响应因子下的26个指标指标,采用生态安全度计算的数学模型,对生态安全综合评价指数进行计算。第四部分为案例研究。首先介绍了研究区的基本概况,然后说明了研究数据的来源与处理,数据处理主要包括有GIS数据库的建立、空间插值以解决数据缺少的问题、采用GIS技术建立评价模型,运用模型对生态安全的综合指数进行计算,得出压力、状态、响应指标分值及生态安全综合指数值。最后对研究区生态安全状况进行评价,并提出了生态安全评价结果的五级划分标准:相对良好、相对较好、相对一般、相对较差、相对极差。在评价过程中,本文分别以栅格单元和行政单元为评价单元对研究区生态安全评价结果行了分析。研究结果表明:整个研究区的生态安全度呈现出一个明显的变化趋势,即生态安全度沿西北—东南方向逐渐递减。从行政区划的角度来看,县区的生态安全状况明显优于市区,其中武汉市辖区以0.3478的综合评价值在整个研究区生态安全状况最差,而神农架林区以0.7941的综合评价值在整个研究区生态安全状况最好。第五部分为结论与展望。总结了文章的主要成果及结论、创新之处,并针对研究中存在的不足,指出了进一步研究的方向。