西南山区滑坡灾毁耕地修复利用适宜性评价研究

我国西南山区滑坡灾害发生频繁且分布广泛,对耕地资源造成严重影响和危害,山区滑坡灾毁耕地的修复利用正引起广大技术人员的关注。运用Delphi法选取了耕地土壤条件、耕地环境条件、耕作灌溉条件和耕作便利性条件等4个方面8个因子,基于AHP法构建了西南山区滑坡灾毁耕地修复利用适宜性评价指标体系,应用综合指数模型基于地理信息系统空间分析功能实现适宜性评价。将该成果应用于实际案例,得到的评价结果符合案例区灾毁耕地修复利用适宜性情况,表明其具有一定的科学性和应用价值,对制定西南山区滑坡灾毁耕地修复利用的科学决策与工艺选择具有重要的参考价值。     

基于高斯过程回归模型的洪涝灾害损失预测研究——以重庆市为例

快速准确的预测洪涝灾害各项损失是开展洪涝灾害应急管理工作的基础,而预测技术和方法则是洪涝灾害损失预测的核心与关键。从灾害风险构成因素和数据易获取性2方面构建了洪涝灾害损失评估指标体系,分别从致灾因子、孕灾环境、承灾体和应急能力4个方面选取了13项损失评估输入指标,提出基于高斯过程回归模型的洪涝灾害损失预测方法,并应用于重庆市洪灾受灾人数、农作物受灾面积和直接经济损失的预测。实例表明,高斯过程回归方法对上文提到的3种损失情况预测结果的残差平方和分别为0.99、0.1、12.67,拟合精度分别达到99.85%、99.97%、96.1%,相较于多层感知器神经网络和支持向量机等方法更具优越性。     

农业洪涝灾害脆弱性成因分析及评估——以湖南省衡阳市为例

自然灾害灾情是灾害系统的脆弱性和致灾因子的风险性共同作用的结果。在同一致灾强度下，灾情随脆弱性的增强而加重，降低灾害脆弱性可减轻灾害造成的直接经济损失，因此灾害脆弱性的研究对防灾抗灾具有重要的意义。衡阳市是湖南省重要的农业生产基地之一，也是洪涝灾害较重地区之一。灾害损失与衡阳市农业洪涝灾害脆弱性密切相关，这种脆弱性是自然因素和人为因素在一定的时空条件下耦合的产的。分析了汛期降水和暴雨、植被和土壤、水利设施、经济发展水平等因素在洪涝灾害脆弱性形成中的作用。依据长时间序列的气象资料和经济统计数据，运用数学模型和有关优化分析方法，对衡阳市农业洪涝灾害脆弱性进行定量评估，得出结论：西南部、东北部的洪涝灾害脆弱性高于西北部、东南部的脆弱性。这种规律性与该区洪涝灾害历史发生规律有一定的对应性，说明本研究对该区防洪抗涝决策有一定的借鉴作用。     

干旱灾害对江西省农业生产的影响及其对策

江西是农业大省,是国家重要的粮食主产区。近10 a来江西省干旱发生频繁,导致农业生产损失严重,威胁到农业的可持续发展。基于历史文献与资料,结合江西省农业厅的农业灾情调查数据和干旱指数最高的星子县、都昌县调研数据,着力分析近10 a来江西省的干旱状况及其对农作物生产的影响,探讨农业干旱灾害的成因。研究结果表明:江西干旱灾害以秋旱为主,近10 a年对江西的粮食和棉花生产造成重大损失,尤其是鄱阳湖区地区;江西农业干旱灾害的主要成因包括降水分布不均匀、红壤持水能力低、水利设施年久失修、植被结构破坏和易改变水文过程的大型水利设施建设。最后针对农业干旱灾害的主要成因,提出了减轻干旱灾害对农业生产不利影响的对策     

2000～2015年山地城市土地利用景观格局动态演变研究——以重庆市渝北区为例

以重庆市渝北区为例,借助地理信息系统和遥感手段,利用Landsat TM 遥感数据和DEM数据,采用景观指数分析、地形位指数和分布指数等计算方法,对渝北区 2000、2005、2010 和 2015 年土地利用景观格局变化特征进行了分析,着重探讨了不同地形、坡度下各种景观类型变化情况,以及它们之间的相互关系,以期为在相似条件下的城市最佳土地利用模式选择提供一定的借鉴和参考。结果表明：（1）渝北区土地资源以中、高级地形位为主,海拔 200 m 以下,坡度6°以下的土地资源比较匮乏;（2）渝北区主要的景观类型是耕地和林地,但耕地景观总的趋势是不断减少,林地不断增加,建设用地增长较快,总体上景观破碎化程度在增加,景观多样性呈上升趋势;（3）研究期内,中低级地形位区间内大量耕地转变为建设用地,林地、草地景观面积的分布趋势随着地形位指数成正相关关系,其优势地形位主要集中于高级别地形位区间。     

杭州市暴雨洪涝灾害风险区划

暴雨洪涝灾害是一个多因素耦合的复杂系统,在自然灾害系统理论基础上,根据杭州市1959～2009年的降水资料、自然环境以及社会经济要素,综合致灾因子、孕灾环境、承灾体以及防灾减灾能力,构建区域暴雨洪涝灾害风险评价模型。考虑到降水、地形、水系以及GDP和耕地等因子,通过ArcGIS空间分析技术结合模糊综合评价法,编制以100 m×100 m栅格为基本评价单元的杭州市暴雨洪涝灾害风险区划图。区划结果表明杭州暴雨洪涝风险东北部高于西南部。杭州暴雨洪涝风险高值区主要在杭州市区、余杭区、临安市、富阳市和桐庐县的富春江流域、淳安千岛湖西南部地区。暴雨洪涝风险高值区主要集中在山谷、河边、江边、人口密集地区等区域     

杭州市暴雨洪涝灾害风险区划

暴雨洪涝灾害是一个多因素耦合的复杂系统,在自然灾害系统理论基础上,根据杭州市1959～2009年的降水资料、自然环境以及社会经济要素,综合致灾因子、孕灾环境、承灾体以及防灾减灾能力,构建区域暴雨洪涝灾害风险评价模型。考虑到降水、地形、水系以及GDP和耕地等因子,通过ArcGIS空间分析技术结合模糊综合评价法,编制以100m×100m栅格为基本评价单元的杭州市暴雨洪涝灾害风险区划图。区划结果表明杭州暴雨洪涝风险东北部高于西南部。杭州暴雨洪涝风险高值区主要在杭州市区、余杭区、临安市、富阳市和桐庐县的富春江流域、淳安千岛湖西南部地区。暴雨洪涝风险高值区主要集中在山谷、河边、江边、人口密集地区等区域。     

嘉陵江流域降水集中度的时空变异与驱动因素研究

降水的集中分布是引发洪涝灾害和河流高含沙事件的主要因素,对降水集中度时空变异规律的认识及其主要驱动因素的辨析可为区域水资源管理和灾害预警提供依据.以长江上游最大的产沙支流嘉陵江流域为研究区,基于流域内19个气象站点1954～2018年的逐日降水数据,计算年平均降水集中度(ACI)和长期降水集中度(LCI)指数,采用Mann-Kendall趋势检验法、Sen's slope坡度检验法和反距离权重插值法分析降水集中度指数的时空变异规律,基于相关性分析和随机森林算法探讨其主要驱动因素.结果 表明:(1)嘉陵江流域的ACI和LCI值在空间上均呈现北低南高的分布格局,东南部人口密集区降水集中度大,极端降水事件发生的可能性大;而西北部山区降水集中度较小,降水较均匀,发生极端降水的可能性较小.(2)研究期间降水集中度的数值变化范围为0.53～0.83,变幅较大;19个气象站点中,15个站点降水集中度呈现上升趋势(其中8个为显著上升),4个站点呈现下降趋势(其中2个为不显著下降),各站点的趋势性差异亦与地形、气候因素密切相关.(3)通过相关性分析发现,降水集中度与流域高程具有显著的负相关关系(p＜0.01);基于随机森林算法的重要性分析结果表明,对嘉陵江流域内降水集中度影响最大的气候因子为太阳黑子指数SS,重要性为17.24％～20.25％,其次为ENSO指数(MEI和SOI).     

鄂西北山区耕地压力动态变化特征及成因分析

山区耕地保护形势严峻且容易被忽视。引入耕地压力指数模型,测算鄂西北山区典型县近年耕地压力指数,结果显示：1997~2000年耕地压力呈降低趋势,主要原因是由于期间食物生产增长的幅度大于人口增长的幅度;2001年后耕地压力指数整体处于上升趋势,这主要是由于期间实际人均耕地面积大幅减少和人民生活需求不断提高所致。通过与湖北省和全国2004、2007年压力指数对比,显示鄂西北山区耕地压力明显偏大,主要原因为:（1）由于山区耕地受退耕还林、灾毁和建设占用影响大,实际人均耕地面积偏小;（2）因单产水平相对较低而导致最小人均耕地面积偏大。从国家粮食安全和社会经济可持续发展的要求考虑, 应主要从树立正确的耕地保护观和运用新技术以提高耕地产出率等方面入手才能有效缓解山区的耕地压力。
     

基于SPOT_NDVI的甘肃省植被覆盖变化及其与气候、地形因子的关系

植被覆盖时间序列特征体现了气候变化和人类活动对环境的影响,利用2000~2018年SPOT_NDVI并结合气象和地形数据,采用趋势分析、偏相关分析、地形面积修正等方法探究甘肃省植被覆盖的变化特征及与气候、地形的关系。研究表明：近19年来,甘肃省植被覆盖整体呈恢复状态,但低覆盖区面积仍为最大,空间分布总体呈现南高北低的状态。降水对省内植被生长总体起到促进作用,特别是黄土高原地区,植被覆盖度与降水有显著的正相关性;在南部湿润区和北部干旱区,气温对植被生长分别起到促进和抑制作用。就地形而言,海拔2 500~3 000 m、坡度大于25°的半阳坡地区最适宜植被生长。进行植被覆盖研究,有利于区域生态建设和持续性发展,同时对人地关系以及经济发展的统筹规划也有重要的理论与实际意义。     

湖南鼎城农业旱灾脆弱性的变化及原因分析

农业旱灾的形成是降水不足或不均与农业生产系统脆弱性共同作用的结果,承灾体脆弱性的高低会起到“放大”或“缩小”灾情的作用,降低承灾体的脆弱性是抗灾减灾的主要和有效途径。选择湖南省鼎城区为研究区,发现在降水量及其季节分配相似,即致灾强度相似的两个年份（1988年和2001年）,粮食因灾损失量前高后低。通过建立包括作物需水亏缺指数、耕地的灌溉便捷指数、耕地平坦指数、耕地生产投入指数等7个指标的评价指标体系,分别对1988年和2001年该区的农业旱灾承灾体脆弱性进行评价。结果显示该区的承灾体脆弱性明显降低,分析其原因,发现作物结构调整（中稻播种面积比例的适当增加）、耕地条件和生产力的改善、利用灌溉条件能力的提高有效地降低了该区农业旱灾承灾体脆弱性,减小了粮食生产的因灾损失。为致灾因子相似、承灾体脆弱性不同会“放大”或“缩小”灾情提供了实证案例。     

江西省耕地变化及保护策略

江西省人均耕地已触及联合国粮农组织规定的人均耕地警戒线,且近年来耕地流失的趋势还在加快。耕地减少主要集中在国家基建占地、退耕还林、退耕还塘以及灾害毁地等几个方面。近10年来,江西各地区表现出不同的耕地流失特征。人均GDP较高的地区,耕地减少率反而低。这主要是因为各地区处于不同的经济发展阶段,经济水平相对较高的传统工业城市正处于产业转型期,占用耕地较少,而相对落后的几个城市的工业正在起步,表现出占用耕地较多。利用主成分分析法,得出江西省耕地减少的四大驱动因素,分别是经济发展和人口增长、自然灾害、退耕政策以及农业技术进步。控制人口数量,实现耕地总量动态平衡,积极开垦、复垦土地,改善生态环境等是当前保护耕地的基本策 略。     

基于MODIS数据的安徽省植被水分利用效率时空变化及影响因素

水分利用效率是衡量生态系统碳水循环耦合程度的重要指标。基于MODIS数据、土地覆盖类型数据和气象数据,估算安徽省植被水分利用效率(WUE）,采用趋势分析法和相关分析法对安徽省2000~2014年植被WUE的时空格局、变化趋势及影响因素进行研究。研究表明:（1）不同植被类型的WUE年均值差异明显,常绿阔叶林和常绿针叶林的WUE均值较高,分别达到1.66和1.69 gC?mm-1?m-2,而耕地的年均WUE最低,各植被类型的年均WUE按照“常绿针叶林>常绿阔叶林>灌木>草地>落叶阔叶林>针阔混交林>耕地”的顺序递减。植被年均WUE具有较强的空间分异性规律,整体上呈现南北高中间低的趋势,植被WUE的高值区主要分布在大别山区和皖南山区,分布范围与常绿针叶林、常绿阔叶林的分布范围基本一致。（2）安徽省2000~2014年植被WUE年内变化呈现出“增加-减小-增加-减小”的M状“双峰型”趋势,具有明显的季节差异,呈现出春季＞秋季＞夏季＞冬季的特征,各季节植被WUE的均值分别占植被WUE的32.58%、24.91%、29.27%、13.24%。（3）安徽省植被WUE动态变化受到降水影响显著的区域占比3.88%;气温显著影响的区域占比2.19%;降水显著影响的地区主要分布在林地范围内,温度显著影响的地区则位于耕地范围内,降水和气温综合显著影响所占面积最小,为0.11%;而植被WUE受气温和降水影响均不显著占比为93.82%;整体上,安徽省大部分地区的植被WUE变化主要受非气候因素影响。     

三峡库区土地自然坡度和高程对经济发展的影响

坡度和高程是土地资源固有的二个重要环境因子 ,对土地利用和土地生产力有直接作用。在山区 ,坡度和高程基本上决定了土地利用方向和利用方式 ,从而影响到经济效益和发展潜力。三峡库区面积 6 2 6 4 0km2 ,为丘陵、低中山区 ,山高坡陡。按坡度和高程对农业生产的影响程度进行分级 :0～ 7°、7～ 15°、15～ 2 5°、>2 5° ;80 0m以下 ,80 0m以上。在编制的 1:10万土地自然坡度和高程分级图及土地利用图的基础上获取各坡度、高程级及其土地利用类型和数据。 4个坡度级土地面积随坡度的增加而加大 ,随海拔的增高而减小。耕地大部分集中在 80 0m以下 7～ 15°和 15～ 2 5°的坡度上 ,优质耕地少 ,中、低产地多 ,并存在大量的陡坡耕地。森林大多分布在 80 0m以上 >2 5°陡坡上。根据对 1980～ 1996年库区主要县、市农业年产值与自然坡度和高程的定量分析比较 ,可以看出它们之间存在着明显的反比例关系。综合提高库区土地生产力 ,必须遵循“有所为 ,有所不为”原则 ,进行农业结构调整 ,不片面强调增加粮食产量而盲目扩大耕地面积 ,大力改造 15～ 2 5°的中、低产地 ,有计划、按步骤并在尊重农民意愿的基础上进行退陡坡旱地还林 (草 ) ,改善生态环境。     

武陵山地区干旱时空特征分析

利用1960~2012年降水气象资料,计算了武陵山区各个季节的降水距平指数,在此基础上,分季节分析了该区域干旱发生时空分布特点,其中,在春季和夏季,轻旱和中旱发生频率略高,中北部地区较重;在秋季和冬季,各个等级干旱均有较高频率分布,且不同等级分布格局有所不同。通过构建旱灾危害度指数,分析了各个季节及年度旱灾危险性空间分布特点,认为春旱和夏旱北部风险度较高,秋旱中东部风险度较高,冬旱在东北部及中部局部风险较高,年尺度旱灾风险区域整体较低。在此基础上,通过将各季节旱灾危害度与地形要素进行关系分析,认为春旱和夏旱与海拔相关度较高,各季节干旱与坡度及地形起伏度相关性不显著。本研究结论对武陵山区合理规划建设,发展农业生产具有一定参考意义。     

河南省耕地资源利用效益的影响因素及特征分析

耕地资源利用效益的分析和评估对于保障国家粮食安全、提高耕地资源利用效率具有重要意义。本研究建立了耕地资源利用效益指标体系,借助SPSS和GIS软件,利用主成分分析法对1999年、2002年、2005年和2008年河南省18个地级市耕地资源利用效益的影响因素和变化趋势进行了评价分析。结果表明:①在10年间,河南耕地面积保持基本稳定,耕地利用总体效益有所增加,分布特征发生变化,由北高南低转为东高西低。②就耕地资源利用效益的影响因素分析看,10年间,耕地利用效益主要受社会经济条件的强烈影响,影响粮食产量的主要因素由化肥施用量逐渐转变为单位耕地面积农业劳动力的数量和素质;提高复种指数是扩大作物播种面积、挖掘耕地利用潜力和提高农作物总产量的有效途径;农机动力的投入和农业机械化水平的提高对耕地利用效率具有重要推动作用;农业投资比重的提高,有助于提高土地耕作效率,提高粮食产量。在综合评价分析的基础上,提出了河南省耕地资源利用效益提高的途径和合理利用耕地资源的对策建议。     

基于安徽省土地利用变化的地形梯度效应分析

为揭示地形因素与土地利用空间格局演变的关系,以安徽省2000年、2005年以及2010年Landsat TM影像和DEM数据为数据源,利用坡向、地形起伏度、坡度变率和地形位指数多种地形因子,并结合地学信息图谱分析理论从综合角度系统研究土地利用结构时空分异格局在地形梯度上的变化特点及其规律。结果表明:1)研究区主要的土地利用类型是耕地和林地,其次是建设用地和未利用土地,且建设用地面积逐期增加趋势显著。2)2000~2010年研究区不同土地利用类型在不同地形梯度区间的分异规律存在明显差异。低地形梯度范围是耕地、水域和建设用地的优势分布区;中地形梯度范围是草地的集中分布区;林地的优势分布区集中在高地形梯度范围。3)2000~2010年研究区土地利用图谱以稳定型和后期变化型为主,低地形梯度和高地形梯度是稳定型图谱的集中分布区,中低、中高和高地形梯度范围是后期变化型图谱的优势分布区。2000~2005年林地的优势分布区有向较低地形位梯度扩张的趋势,其中,耕地是主要的转入来源。2005~2010年耕地的优势分布区有向较高地形位梯度扩张的趋势,变化模式主要为:"林地–耕地"、"未利用地–耕地"和"草地–耕地"。     

德州气象灾害强度变化及对粮食作物减产的影响

根据德州市1978-2013年灾情数据和粮食总播种面积、总产、单产资料,利用数理统计方法对气象灾害的强度变化和粮食减产量之间的关系进行分析。结果表明:几乎每年都有气象灾害影响,影响最大的时段主要集中在20世纪80年代末至90年代初。干旱、洪涝、风雹3类灾害总体年际波动变化大,受灾比和成灾比变化趋势不一致,受灾比上升明显,成灾比缓慢下降;新世纪后干旱强度减弱,洪涝强度增加,风雹致灾强度基本稳定;3类灾害造成的粮食损失量均为上升趋势,洪涝造成的粮食损失量上升最明显,以5.9×10~4t/10a的速度增加;粮食减产风险较高的时段集中出现在80年代末90年代初和新世纪初期,高风险年约占1%,其余时段大都为小低风险。     

江苏省耕地资源动态变化及驱动力研究

根据江苏省不同来源耕地数据差异,适当修正得到1949~2006年耕地数据序列,引入耕地变化率、耕地分布重心等指标,研究江苏省近60年来耕地资源动态变化的基本过程及其空间差异,然后运用相关分析和因子分析初步探讨了耕地数量变化的主要驱动力,并建立耕地数量变化的多元回归模型。研究表明,江苏省耕地面积经历了由增加→急剧减少→缓慢减少→快速减少的变化过程;苏北滨海平原区、中部里下河浅洼平原区及宁镇扬低山丘岗区耕地有所增加,而苏南长江三角洲平原区耕地则急剧减少,耕地重心呈现向后备资源丰富、人地矛盾较为缓和的地区移动的趋势;人口增长与农业科技进步、经济发展和农业结构调整是耕地面积变化的主要驱动因子;预测2020年江苏省耕地总量45449×104 hm2,人均耕地0053 hm2;要保护有限的耕地资源,江苏省必须转变土地利用方式,并实行严格的耕地保护政策。     

长江流域近地表气温对地理位置和高程的依赖性分析

利用长江流域189个气象站1963～2018年的数据资料,建立月(季)平均气温、平均最高和最低气温的逐步多元回归(SMR)模型,分析近地表气温梯度(TG)的变化特征,并探究降水梯度(PG)、相对湿度和水汽通量状况对TG变化的胁迫过程.结果 表明:(1)各类气温的纬向(TGa)和经向(TGo)梯度均在冬季较大而夏季较小,但垂直梯度(TGe)的变化相异,而且夜间的TGa和TGe总体较日间的大.(2)气温对纬度、经度和高程的偏依赖程度较相应的TG大但两者的变化趋势类似,且各类气温对高程的偏依赖程度最高,而平均最低气温总体上对各地理因子的依赖性最强.(3)流域相对湿度的时空变化是导致气温模型精度夏高冬低的重要原因,而同海拔站点间相似的地理环境使其模型残差呈现总体偏正或偏负的季节变化.(4)流域地形、降水、相对湿度和水汽通量对TG变化具有调节和控制作用.其中,干冷空气势力越强TGa越大,水汽通量场的转换强化了TGa变化的季节性;相对湿度分布越均匀TGo越小,但地形作用使其变大;而日、夜间云辐射强迫温度效应的不同促使平均最高和最低气温垂直梯度变化趋势相反.