GIS、RS技术与生态足迹方法在城市生态规划中的应用
GIS和RS在生态学研究中的应用
GIS和RS在生态学研究中的应用作者：李婧姚利鹏来源：《安徽农学通报》2017年第20期摘要：GIS作为一种空间信息管理工具，对空间信息具备输入、编辑、存储、分析以及表达功能，在生态学研究与应用领域中引起越来越广泛的重视。
RS是以物理、数学、地学分析为基础的综合性技术，具有宏观、综合、动态和快速的特点，是生态学研究中采集数据的主要手段之一。
该文介绍了GIS、RS技术的定义，以及GIS和RS在生态学研究中的主要应用，对其在生态学技术的进一步应用作了展望。
关键词：GIS；RSj生态学研究；应用；展望中图分类号 X171.4 文献标识码 A 文章编号 1007-7731（2017）20-0096-03Application of Geographic Information System in Ecological StudyLi Jing et al.（Nanjing Research Institute of Environmental Protection，Nanjing 210013，China）Abstract：As a tool for spatial information management，GIS was equipped withfunctions such as input，editing，storage，analysis and expression，which was attracting more and more attention in ecological study and application.RS is a comprehensive technology based on physics，mathematics and geological analysis，which has the characteristics of macroscopic，comprehensive，dynamic and fast.It is one of the main means to collect data in ecological research.In this article，GIS and RS’ definition and principle，and its main application in ecological research were introduced.We also provide an outlook of the future application of GIS and RS in ecological study.Key words：GIS；RS；Ecological study；Application；Outlook生态学是研究自然界中生活的有机体与其生存环境间的相互关系及其作用规律的科学，研究内容主要包括生态系统的产生、发展和演变规律，以及能量、物质等的相互转换规律[1]。
GIS 技术在城市生态规划中的应用探讨
GIS 技术在城市生态规划中的应用探讨摘要：利用GIS的空间关系处理和数据分析挖掘功能，能有效增强生态规划的系统性、针对性和时效性，切实提升规划效果。
本文结合实践经验，重点从生态要素分析、生态敏感性分析及构建绿地生态网络三方面，就GIS在城市生态规划中的应用进行分析探讨，以供参考。
关键词：GIS技术；城市生态规划；应用近年来，随着人类社会城市化和工业化进程的加速，所带来的环境污染、资源枯竭、生态危机以及城市恶性膨胀等一系列不良问题，给城市建设和规划带来严峻挑战，从工业化社会向生态化社会转变，已成为全世界共识。
城市生态规划需要对城市生态环境与城市开发建设的空间布局关系以及多种空间信息抽象数据进行准确的研判与处理，传统的规划设计多停滞在描述性的景观规划或生态规划的总体概要方面，在准确性、实效性和逻辑性方面存在较多不足，而随着近年来地理信息系统GIS在各领域的广泛应用，为城市生态规划提供了新的技术支撑，现本文就该技术在城市生态规划中的应用进行分析探讨。
1 利用GIS提高生态要素分析的效率城市生态规划的本质就是有效协调一定范围内的“人—资源—环境—社会—经济—发展”之间的生态关系，因此，对生态要素的空间分析也就成为城市生态规划的基础工作之一。
实践中，城市生态因子主要包括地形、地貌、水文、气候、地质、土壤、动植物、种群、生态系统等，各因子需要分析的原始数据信息含各种实测地形图数据、上位规划资料以及各种网络大数据等，数据庞大包罗万象，以实测地形图数据为例，其涵盖的现状组成因子就包括高程点、等高线、居民地、植被、水系、路网等众多数据，而上位规划资料则涵盖了大量的数据表格、各层次规划CAD及栅格图片，网络大数据更是呈现“爆炸式”规模，涵盖各种地表生态要素的遥感影像资料、航空影响资料以及各类环境资源统计网站公布的数据结论等。
在进行生态规划时，要对以上规模巨大、增长迅速、种类繁杂、多元异构的生态规划影响因子进行分类，使各因子之间既能相互独立又相互联系，单纯依靠传统的人工计算、统计、分析方法很难完成，且务必需要耗费大量的时间、人力和物力。
GIS和RS技术在城市绿地系统规划方面的应用——以呼和浩特市为例
ＧＩＳ和ＲＳ技术在城市绿地系统规划方面的应用——以呼和浩特市为例摘要以呼和浩特市为例，探讨了GIS和RS技术在城市绿地系统规划方面的应用方向和模式，以及其应用过程和流程。
关键词遥感；地理信息系统；绿地系统规划地理信息系统（Geographic Information System，GIS）发展到现阶段，已经进入社会化应用阶段，在土地利用、资源评价与管理、环境监测保护、交通运输、城市规划等许多领域都有应用。
而遥感（Remote Sensing，RS）技术具有探测范围大、资料新颖、成图迅速、收集资料不受地形限制等优点，可以快速高效地获取批量数据，已经成为地理信息系统的主要信息源与数据更新途径。
RS与GIS结合，在空间数据获取、分析处理方面具有显著的优势，已被广泛地运用到农作物监测、矿产资源管理、城市规划等领域，并产生了良好的效益与效率。
在城市绿地规划中，利用RS技术对绿地现状数据进行调查采集提取，耗时少、精度高；在此基础上进行GIS分析，从宏观的角度掌握城市绿地环境的现状，结合专业的评判标准评定当前的环境等级，并运用空间分析模式提出相应的改进方案，完成城市绿地规划目标。
城市绿地作为人工与自然耦合的城市景观之一，是城市中保持自然景观，或是自然景观得到恢复的地域，也是城市中唯一接近自然的生态系统，它对改善城市生态环境，满足居民游憩、身心再生和锻炼具有不可替代的功能[1]。
然而随着经济的高速发展，城市化水平日益加强，城市用地也显得极为紧张。
因而在有限的土地资源上实现城市绿地的空间结构优化和合理布局，使绿地充分、有效地发挥其生态、社会和经济效益就显得尤为重要。
因此，在城市规划中把城市绿地规划作为总体规划的一项重要内容，制定出城市各类绿地的用地指标，确定主要风景区公共绿地、专业绿地和防护绿地的用地范围，合理安排整个城市的绿地系统，并以此作为城市绿化详细规划和城市建设管理的依据[2-3]。
呼和浩特市地处内蒙古自治区中部，地理坐标位置为东经110°46′~112°18′，北纬39°35′~41°23′。
基于RS和GIS的生态环境综合评价研究——以保定市为例
管理社区数码世界 P.250基于RS和GIS的生态环境综合评价研究——以保定市为例卢秀丽 刘强 翟伟芳 刘永立 冯娟 保定理工学院（原中国地质大学（北京）长城学院）摘要：为了紧跟了第三次全国土地调查形势，并为政府相关部门加强生态环境保护提供决策依据。
本文以保定市为例，基于现有的遥感数据和统计资料，利用RS和GIS技术提取土地利用信息和反映土地状况的指标数据等，对该地区的生态环境进行了评价，得出保定市整体的生态环境属于“一般”，较适合人类生存。
关键词：保定市 RS GIS 生态环境综合评价 评价指标1 研究背景和意义人类社会生产力的飞速发展带来了众多的环境问题，如全球气候变暖、酸雨蔓延、生物多样性丧失等，这些问题对人类社会的生存发展构成了极大威胁。
为了减轻或消除环境问题带来的生态风险后果，避免环境恶化，合理利用有效资源，进而促进城市的可持续发展，就需要对城市的生态环境进行评价来获取基础信息，为政府加强生态环境保护提供决策依据。
国家环境保护部在2015年发布了《生态环境状况评价技术规范》为科学合理的环境评价提供了技术支持。
2017年国务院下发相关通知，决定启动第三次全国土地调查，以便掌握真实准确的土地基础数据，为促进社会经济全面协调、可持续发展，加快生态文明建设，推进科学决策等提供重要依据等。
在2018年国务院进一步批准发布了总体方案，指出本次调查将会利用遥感、测绘、地理信息、互联网等技术，统筹利用现有资料来开展调查。
保定作为京津冀中心城市之一，向来是“京畿重地”、“首都南大门”。
近年来随着经济的快速发展，城市化水平的提高，生态环境问题也越来越突出，加强环境保护势在必行。
在这种背景下本文尝试以保定市为例，基于保定市现有的遥感数据和统计资料，利用RS和GIS技术提取土地利用信息和反映土地状况的指标数据等，进而对生态环境进行评价，为政府相关部门加强生态环境保护提供决策依据。
既紧跟了第三次全国土地调查形势，又具有一定的现实指导意义。
GIS在生态规划中的应用
GIS在生态规划中的应用经济的繁荣与政治的稳定促使了人口的激增，加重了地球的负担，也使生态环境遭到严重破坏。
土地规划应当成为促进经济发展、平衡土地供需、保护生态环境、促进社会进步的杠杆和工具，应充分做好生态用地规划和保护。
因而在新一轮的土地利用总体规划中，许多城市都对生态用地有所安排。
希望通过土地利用总体规划来对生态用地和人类社会生产生活用地进行总体安排，可做到在保障人类社会对土地资源基本需要的同时，又能为保护好自然生态提供保障。
而土地总体规划的方法随着空间信息技术的发展也在不断改进，特别是地理信息系统技术的发展，广泛应用于土地总体规划的整个过程。
1 理论基础生态用地的概念，学术界有不同的看法，有将生态用地分为服务型生态用地和功能型生态用地。
前者包括居民区和工厂的绿地、道路两旁的绿带、城市周边的防沙、防风林带，高速公路和铁路周围防噪声的防护林带，海岸的防潮林带，城市广场绿地，人工湖等。
后者绝大部分为城市中的天然生态单元，主要包括城市范围内的自然保护区、天然河道、湖泊、湿地，大面积，成规模的林、草地等。
作为协调人类生态系统社会、经济和环境持续发展的生态规划，越来越成为各国实现可持续发展的重要工具和手段。
生态规划的目的在于调控人类自身的社会经济活动、从源头减少污染、防止资源过度开发和耗竭，从而保护人类生存和发展所以来的环境。
生态规划具有高度的综合性，涉及社会、经济、环境各种要素的方方面面，但是要把这些信息进行筛选并转换成可用的形式并不容易，规划人员需要切实可行的、实时性强的信息来对规划区域的各种情况进行判断识别，从而做出科学合理的规划。
1.2 地理信息系统概述物质世界中的任何事物都被牢牢地打上了时空的烙印。
人们的生产和生活中百分之八十以上的信息和地理空间位置有关。
地理信息系统（Geographic Information System, 简称GIS ）作为获取、整理、分析和管理地理空间数据的重要工具、技术和学科，近年来得到了广泛关注和迅猛发展。
RS与GIS的结合在生态环境质量评价中的应用
境监测工作质量得 到了前所未有 的提 高。下面 以陕西
省 为例 ， 介绍 Ｒ 与 ＧＳ的技 术 集 成 在 生 态 环境 质 量评 Ｓ Ｉ
价 中的应用 。
１ ２ 地 理信 息 系统 （ Ｉ ） ． Ｇ Ｓ
文章编号 ：６ ２— ８７ ２０ ）１ ０ １ ０ １７ ５６ （０ ７ ０ — １３— ３
Ａｐ ｌ ａ ｉｎ ｏ ｃ ｎ －ｎ ｅ ｒ ｔｏ ｆＲＳ ａ ｄ ＧＩ ｎ Ｅｃ ｌ ｇｃ ｌ ｐ ｉ ｔｏ ｆＴｅ ｈ ｏ ｉ ｔ ｇ ａ ｉｎ ｏ ｎ Ｓ ｉ ｏｏ ｉａ ｃ
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装置 ， 在不与研究对象直接接触的情况下 ， 获得其特征 信息 ， 并对这些信息进行提取 、 加工 、 表达和应用的一 门 科学技术 。遥感技术是 ２ ０世纪 ６ ０年代才 开始兴起 的
地理信息技术在生态环境保护中的应用
地理信息技术在生态环境保护中的应用在当今时代，生态环境保护已经成为全球共同关注的重要议题。
随着科技的不断进步，地理信息技术作为一种强大的工具，在生态环境保护领域发挥着日益重要的作用。
地理信息技术主要包括地理信息系统（GIS）、全球定位系统（GPS）和遥感技术（RS），它们的综合应用为生态环境的监测、评估、管理和保护提供了有力的支持。
地理信息系统（GIS）是一种用于采集、存储、管理、分析和展示地理空间数据的技术系统。
在生态环境保护中，GIS 可以整合多种来源的数据，如地形、土壤、植被、气候、水文等，形成一个综合的生态环境数据库。
通过对这些数据的分析，我们可以了解生态环境的现状和变化趋势，为制定合理的保护策略提供依据。
例如，在森林资源管理方面，GIS 可以用于绘制森林分布图，记录森林的类型、面积、年龄结构等信息。
同时，结合卫星遥感数据和实地调查数据，还可以监测森林的生长状况、火灾风险以及病虫害的发生情况。
利用 GIS 的空间分析功能，能够确定森林保护区的范围，规划合理的采伐区域，以实现森林资源的可持续利用。
在水资源管理中，GIS 可以整合水文数据、地形数据和土地利用数据，构建水资源模型。
通过模拟水流的路径和速度，评估水资源的供需平衡，为水资源的合理分配和保护提供决策支持。
此外，GIS 还可以用于监测水污染的扩散范围，确定污染源的位置，为水污染的治理提供科学依据。
全球定位系统（GPS）则是一种通过卫星信号实现精确定位的技术。
在生态环境保护中，GPS 主要用于野外调查和监测工作。
工作人员可以携带 GPS 设备，准确记录采样点、监测点的位置信息，确保数据的准确性和可靠性。
比如，在野生动物保护中，研究人员可以在动物身上安装 GPS 追踪器，实时获取动物的活动轨迹和栖息地范围。
这有助于了解动物的迁徙规律、行为习性，为制定保护措施提供宝贵的资料。
在生态环境监测中，GPS 可以与其他监测设备相结合，如水质监测仪、大气监测仪等，准确记录监测数据的位置信息，便于后续的数据分析和处理。
GIS和RS技术在城市规划设计中的实施与应用
GIS和RS技术在城市规划设计中的实施与应用摘要：城市规划设计领域GIS与RS技术的科学化应用，能够确保土地及位置信息提供的全面性与详细性，为城市规划建设提供有力支持。
本文基于城市规划设计的重要性出发，明确城市规划设计中的地域性影响因素，就GIS与RS技术在城市规划设计中的实施与应用开展探究，旨在全面提升城市规划设计水平，促进城市现代化建设目标的顺利实现。
关键词：GIS技术；RS技术；城市规划设计；应用在城市规划设计中，通过GIS与RS技术的协调应用，能够促进人口、经济等属性与地表空间的紧密衔接，确保数据库构建的完整性，在多样化功能支持下，可保证数据信息获取的时效性，为城市规划设计提供可靠数据支持，就现实变迁加以动态化反映。
为促进城市规划设计水平的显著提升，有必要就GIS与RS技术的实施与应用开展具体探究。
一、城市规划设计的重要性所谓城市规划设计，就是结合一定时期内城市经济与社会发展实际出发，就相关建设作出综合部署，就城市空间加以有效分析并开展科学化设计。
城市规划设计的开展，促进了区域空间的协调化，立足发展视角来分析问题，在可持续发展理念的指导下，就城市空间进行科学有效的规划布局，确保城市未来发展的适用性，为城市经济、政治及社会发展提供有力支持，公众生活的便捷性也可得到明显提升。
新时期下城市建设与发展速度明显加快，对于交通设施、医疗学习设施的需求也明显增长，城市规划设计的开展，对于城市化建设进程具有重要推动作用。
以城市规划设计为依托，可促进便捷化交通的创建，为公众出行提供极大便利；也有助于优良学习环境的创建，创造人才培养环境，对于城市进步具有间接促进作用；有助于优质工作环境的形成，改善工作条件，促进工作效率的提升，进而为城市发展提供助力，由此可知城市规划设计在现代社会发展中有着重要意义。
二、城市规划设计中的地域性影响因素其一，自然因素。
城市建设范围及形式等会受到自然因素的影响，城市建设与自然环境之间对立而又统一，科学的发展促进了人类改造自然能力的增强，公众对于生态也形成清晰的认识，更加关注城市建设与生态环境的协调发展。
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GIS、RS技术与生态足迹方法在城市生态规划中的应用文献综述摘要：随着城市化进程的加快，城市生态环境问题越来越成为人们关注的重大问题。
城市生态规划是实现城市社会、经济和环境协调发展的重要途径，已逐步成为了全球城市研究的热点，本文在对城市生态规划的概念及主要研究内容进行简要论述的基础上，对目前国际上比较流行的生态足迹理论的概念和计算方法，以及遥感和地理信息系统技术等在城市生态规划研究中的应用途径进行了综述。
关键词：城市生态规划，生态足迹，GIS，RS，可持续发展1 引言生态规划(Ecological planning)是指在没有任何有害的境况下或在多数无害的情况下，对土地某种用途的规划。
从区域和城市人工复合生态系统的特点、发展趋势和生态规划所应解决的问题看，生态规划不应仅限于土地利用规划，而是应以生态学原理和城乡规划原理为指导，应用系统科学，环境科学等多学科的手段辩识、类比、设计人工复合生态系统内的各种生态关系，确定资源开发利用与保护的生态适宜度，探讨改善系统结构与功能的生态建设对策，促进人与环境关系的持续发展。
生态规划的目的是：从自然要素的规律出发，分析其发展演变规律，在此基础上确定人类如何进行社会经济生产和生活，有效的开发、利用、保护这些自然资源要素，促进社会经济和生态环境的协调发展，最终使得整个区域和城市实现可持续发展。
城市生态规划是与可持续发展概念相适应的一种规划方法，它将生态学的原理和城市总体规划、环境规划相结合，对城市生态系统的生态开发和生态建设提出合理的对策,从而达到正确处理人与自然、人与环境关系的目的。
城市生态规划最基本的理论是生态平衡理论、可持续发展理论、生态适宜度理论。
随着生态学理论及遥感和地理信息系统技术研究和应用的进展，一些新的理论和方法将应用于指导今后城市生态规划的实践，比如生态足迹理论。
2 生态足迹理论概述2.1 生态足迹及其几个相关概念生态足迹理论是20世纪90年代,加拿大生态经济学家Rees提出生态足迹(Ecological Footprint)的概念,并由Wackernagel对其理论和方法加以完善。
生态足迹又称生态占用,指一定人口所消费的资源和吸纳这些人口产生的废弃物所需要的生物生产性土地的总面积。
通俗来讲，我们每个人都需要一定的地球表面来支持我们的生存,这就是我们的生态足迹。
生态足迹是一个简单的易于理解的指数,通过计算维持现在的生活方式所需要的土地,它能够清楚的表明社会活动对环境的影响生态足迹用生物生产性土地面积表达特定的经济系统和人口对自然资源的消费量,并与该地区实际的生态供给能力相比较,衡量地区的可持续发展程度。
生物生产性土地也称生态生产性土地,是指具有生态生产能力的土地或水体，它是生态足迹分析法为各类自然资本提供的统一度量基础。
在生态足迹指标计算中,各种资源和能源消费项目被折算为生物生产性土地。
主要考虑如下6种类型：化石能源地(fossilenergy land)、可耕地(arable land)、林地(forest)、草场(pasture)、建筑用地(built-up areas)和海洋(sea)。
将这6类具有不同生态生产力的生物生产面积加权求和即为生态足迹。
在加权求和过程中,需要对各类生物生产面积乘以一个均衡因子,某类生物生产面积的均衡因子等于全球该类生物生产面积的平均生态生产力除全球所有各类生物生产面积的平均生态生产力。
生态足迹理论中,将一个地区所能提供给人类的生物生产性土地的面积定义为该地区的生态承载力(Eclogical Capacity),以表征该地区的生态容量。
将生态足迹与生态承载力相减,差值为正时称生态赤字,表示该地区人均占用资源量超过了生态承载为,差值为负时称生态盈余,表示人均占用资源量仍在生态承载力允许的范围之内。
该值定量化反应了地区的可持续发展现状。
2.2 生态足迹计算方法生态足迹的计算是基于以下两个基本事实：（1）人类能够估计自身消费的大多数资源、能源及其所产生的废弃物数量；（2）这些资源和废弃物流能折算成生产和消耗这些资源和废弃物流的生态生产性土地面积。
生态足迹的计算方法有二种：国家层次上的生态足迹计算,使用综合法(Compound ap-proach),即自上至下利用国家级的数据归纳；而区域(省、市)、行业、公司、学校、个人生态足迹采用Simmons等人创造的成分法(Component approach),即自下而上利用当地数据,但计算公式相同。
计算公式如下:式中,EF为总的生态足迹；N为人口数；ef为人均生态足迹；aa i为人均第i种消费物品折算的生物生产面积；r i为均衡因子；C i为第i种物品的人均消费量；P i为第i种物品的平均生产能力。
生态足迹账户核算分为生物部分账户、能源部分账户。
生物资源消费足迹计算方法：式中,EF i为i种资源的消费的足迹；P i为i种生物资源的总生产量；I i、E i为i 种资源消费的进口和出口量；Yaverage为世界上i种生物资源的平均产量。
2.3 能源足迹计算方法能源足迹计算依据人类活动中消费的各种能源,如：煤、焦炭、燃料油、原油、汽油、柴油和电力等。
能源足迹的计算是将能源的消费量转化为化石燃料生产土地面积。
研究表明,能源足迹在生态足迹中占很大比重。
美国与德国都是发达国家,但1999年美国的生态足迹是德国的生态足迹的2.06倍,研究表明,这是因为生活方式和能源消费不同的结果。
2.3.1 传统能源足迹计算方法传统生态足迹能源部分计算(每1 hm2土地能够产生多少能量,即所谓的“能地比”(energy to land ratio)问题)有3种计算法,它们导出相似的结果：（1）替代法。
替代法通过农田或林地能够产生的生物量转化为乙醇(或甲醇)燃烧产生的能量来计算。
生产能够产生与化石燃料燃烧相同能量的乙醇(或甲醇)的农田或林地面积即为化石燃料的生态足迹。
计算方法由Wackernagel等提出的,他们估计土地可以生产相当于8.0×104 J·hm-2的乙醇。
（2）自然资本存量法。
自然资本存量法是估算用于吸收化石燃料燃烧所产生的CO2的林地面积。
这种计算方法在很多生态足迹计算中得到应用。
研究表明,树龄在50~80 yr的中龄森林,林地可以吸纳1.0×1011 J·hm-2化石燃料排放的CO2。
（3）碳吸收法。
碳吸收法是计算用于以同等速率补偿化石燃料能源消耗的生产性土地的面积。
例如种植可以产生消耗的化石燃料相同能量的林地,从理论上使地球上的能源没减少。
森林每年累积的可更新的生物物质能源(biomass energy)大约也是8.0×104 J。
2.3.2 调整的能源足迹计算法St glehner认为以上3种方法都不能满足化石燃料足迹供应的复杂评估。
原因如下：（1）替代法用甲醇或乙醇作为等能量替代物,是用来评估可再生能量替代物的,而非化石燃料足迹。
显然只有节省化石燃料能源才能减小生态足迹,而不是节省可再生的化石能源的替代物——甲醇或乙醇,更不是生物量。
因此仅仅保存能源的潜在可能性得到体现,而用可再生能源替代化石能源的潜在可能性并没有得到体现。
（2）自然资本存量法估算用于吸收燃烧化石能源所排放出的CO2森林面积(碳沉积林),有如下的局限：只有中幼龄的森林能够减少大气中的CO2的含量。
一旦演替过程完成森林存储的CO2会被重新释放,因此CO2循环持续处在一个较高的水平。
同时碳沉积林也不能够被使用,如作为原木产品,最终也会释放CO2。
这种方法主要的限制：化石能源的使用导致需要种植森林,也是可用来代替化石燃料可更新能源的存储。
该方法计算的不是化石能源的生产和消费的足迹,而是森林吸收CO2的能力。
（3）碳吸收法是将能源存储从岩石圈转化到生物圈。
化石能源的使用使我们不得不种植能够存储能量的植物作为补偿。
这种方法同前二种方法一样没有评估化石燃料的足迹,而是可作为替代物的可再生能源。
有学者提出新的调整计算方法,新的计算方法能让我们评估能源节省的潜力和可再生能源替代化石能源的潜能。
调整的能源足迹计算方法采用了Krotscheck的判断可持续性的可持续过程指数(sustainable process index,SPI)：化石燃料被看成可再生的能源,当然再生的速度非常缓慢,再生因子由海洋的碳循环和沉积有机碳得到。
为了保持岩石圈中的碳的含量,所需要的面积是500 m2·yr-1·kg-1。
这种方法建立起了可再生能源与化石能源携带者之间相比较的桥梁。
调整的计算方法基于下面假设：岩石圈的碳存储保持不下降,也不转到生物圈中。
可再生和不可再生的能源用不同的方法处理。
调整的生态足迹能源计算方法指数包括两部分：1）化石燃料指数:生产化石能源的土地面积。
2）可再生资源指数:生产可再生资源的土地面积。
由于各地的土地生产潜力、技术条件和能源结构不同,所以可再生资源指数不同区域有很大的差异,在对不同区域进行计算时要对指数进行调整。
能源足迹调整的计算方法能够评价能量规划,同时它使得确定节省能量潜力成为可能,并可以计算可再生资源替代不可再生资源的潜能,使能量供应更加可持续。
它能够应用到从国家到家庭的各种水平。
但调整的能源足迹计算方法也存在缺点：1）计算方法需要大量的数据,使它的应用受到限制：2）“灰色”能源消费的不确定性。
把化石能源看作可再生的能源,但是实际上化石能源在不断地减少,要解决人类的能源问题的方法只能是寻找替代能源或可再生成能源。
2.4 生态承载力(生物承载力)计算生态承载力(ecological capacity)也称生物承载力(biocapacity),指不损害生态系统的生产力和功能完整并且保证实现可持续利用的前提下,最大资源利用和废物消化的量。
在生态承载力的计算中,由于不同国家或地区各种生物生产土地类型的生态生产能力存在很大差异,因此不同国家或地区的同类生物生产土地的面积需要进行加权才能进行比较。
不同国家或地区的某类生物生产面积与世界平均产量的差异可用“产量因子”(yield factor)来表示。
产量因子为某个国家或地区某类土地平均生产力与世界同类土地的平均生产力的比率。
将各种生物生产土地类型面积乘以相应的均衡因子和当地的产量因子,就可以得到带有世界平均产量的生态承载力。
同时根据世界环境与发展委员会(WCED)的报告,至少有12%的生态容量需被保留以保护生物多样性。
人均生态承载力：ec = a j×r j×y j(j =1,2,3,…6)式中,ec为人均生态承载力(hm2·人-1) ,a j为人均生物生产面积,r j为均衡因子,y j为产量因子。
区域生态承载力：EC = N×(ec)式中,EC为区域总人口的生态承载力(hm2·人-1),N为人口数。