循环经济时空信息流与科技示范园中的信息链.pdfVIP

循环经济时空信息流与科技示范园中的信息链1 1，2 2 罗静 ，崔伟宏 （1中国科学院研究生院，北京，100049；2 中国科学院遥感应用研究所，北京，100101） 摘要：本文首先从循环经济的背景入手，叙述了循环经济的必要性，接着介绍了循环体系中 物质的时空特性，物质信息的时空流动性以及流动过程中的信息增熵与信息负熵问题，并利用该 原理进行了科技示范园的选择，以蟹岛绿色生态度假村为实例说明了在物质信息流动中实现资源 的节约利用。最后阐述了笔者对循环经济发展趋势的看法。 关键字：3R，时空信息，示范园，信息熵 1 前言 循环经济是对物质闭环流动型经济的简称。从物质流动的方向看，传统的工业经济是一种单 向流动的线性经济，即按照 “资源——产品——废物”的流程进行生产的线性经济，依靠的是高 强度开采和消耗资源，这不可避免地对生态环境造成高度破坏。而循环经济要求以 “减量化、再 使用、再循环”为社会经济活动的行为准则（简称 3R 原则），把经济活动组织成一个“资源— —产品——再生资源”的反馈式流程，对所有物质都进行合理和持久的利用，最大限度地减少经 济活动对生态环境的影响[1]。 随着科学技术的迅猛发展和工业化进程的加剧，人类在获得大量财富的同时也面临日益激烈 的资源枯竭、环境恶化、人口膨胀等问题。人们迫切需要找到一条新的出路，以此建立一个人与 自然协调发展的生态型社会。要实现循环经济，就必须以坚实的科学技术为基础。在当今信息化 社会，选择以信息化技术为支撑来实现循环经济是本文的目的。 从科学的角度上来说，其本质是建立在现代科学技术革命基础上的一种新的经济发展模式。 在现代信息技术高度发展的今天，在运用生态学规律指导人类社会经济活动的同时，建立循环经 济中所涉及的各项活动的时空特性，对循环经济的实施和实现社会的可持续发展有至关重要的现 实意义。 2 循环经济的时空特性 要构建循环经济的绿色技术支撑体系，就必须通过对经济系统进行能量流和物流的分析，分 别从上述 3 个维度上找出循环经济在实施过程中的能流和物流的关系，以大幅降低生产和消费过 程中的资源、能源消耗以及污染物产生和排放。 循环经济要求在 3 个维度上构建其产业体系：一是在企业内部的循环，进行清洁生产，促进 原料和能源的循环利用；二是在企业之间的循环，组织生态工业链，把不同的经济组织连接起来， 形成资源共享和副产品互换的产业再生组合，使某家的 “三废”产物成为另外一家的原料和能量 来源；三是社会整体的循环，大力发展绿色消费市场和资源回收产业，在整个社会范围内完成“自 1国家自然科学基金（项目编号和云南省红河州数字烟草 3S支持项目。 作者简介：罗静 （1978-），女，博士研究生，湖南常德人，主要从事地理信息系统、遥感及时空推理模型的研究 及应用。E-mail：rudy_luo@163.com。 1 然资源——产品——再生资源”的闭合回路[2]。这三个维度下资源本身就是特定空间条件下的 物质集合，而其在循环中的流动性也表现出了他们具有的空间性。而任何一种循环都有周期性， 否则，资源的无限循环就不可能带来我们期望的物质的高效利用，这种循环的周期性在时空模型 中就表现为时态性。 3 时空模型中的信息流 信息论创始人申农 （Claude Shannon ）把信息量定义为 2 次不确定性 （用信息熵来表示和计 量）之差，信息量就是不确定性（熵）的减少量，也就是负熵[3]。开放系统内部的信息可以有 效地减少系统的熵产。与工业代谢过程中的负熵产生过程相比，信息的产生、加工以及传播只需 要输入很少的负熵，但却可以产生与输入相比大得多的负熵效应。循环经济系统的发展和建立需 要信息负熵的创造和利用，其中包括政策，技术，消费观念等方面的全面变革，包括系统内部信 息的充分交流和生态工业园区内物流、能流、信息流、资金流的最佳集成优化方案或模型。通过 对循环经济中涉及的各种资源进行信息化，可以有效地促进资源的优化配置，降低材料的消耗和 对环境的污染，最终实现循环经济的“3R ”原则。 根据物理学中的热力学第二定律，空间能量的分布规律是随着时间变化逐步走向