金沙江流域（云南段）典型露天矿区开采条件生态适宜性评价

露天采矿产生的水土流失、次生地质灾害等生态负效应强度受矿山所处的地理环境控制。金沙江流域露天矿区众多，地形复杂，采矿后产生的生态负效应易受脆弱的地理环境放大，因此对流域内露天矿区进行开采条件的生态适宜性评价，对保护环境具有重要意义。采用RS、GIS等空间技术，在ArcGIS环境下建立了金沙江流域（云南段）露天矿区的空间数据库，以其中的10个典型露天矿区为研究对象，在对比分析了这些露天矿区的地理环境后，选取了地貌、海拔、坡度、植被覆盖度、植被类型及流域位置等作为评价指标，对典型露天矿区进行开采条件的生态适宜性评价。评价方法涉及专家打分、灰色关联法等。研究得出流域内10个典型露天矿的空间分布特征及开采条件的生态适宜性。研究成果为流域内露天矿区资源的合理开发利用及生态保护提供一定的科学依据     

苏南山丘区小流域土壤养分特性空间分布

采用地统计学与GIS相结合的方法，以苏南山丘区邓下小流域为研究区，研究了表层土壤(0~20 cm)的pH值、全氮、全磷和速效钾等4种养分的空间变异特征。结果表明：(1)土壤养分的变异系数大小是全磷＞速效钾>全氮＞pH值，存在中等程度的空间变异性。土壤pH的半方差函数理论模型为线性模型，全氮、全磷和速效钾均为指数模型。土壤全氮、全磷和速效钾具有强烈的空间相关性，结构性因素是影响其空间变异的主要因素。土壤pH值存在中等的空间相关性，随机因子引起的空间变异性所占比重较大。(2)土壤pH值自北部向东南部总体趋势递减，中部波动较大。全氮条带状分布明显，自北部向东南部递减。全磷含量具有南北部低，中部较高的趋势，中部波动较大，高值中心出现在这一区域。速效钾在研究区波动较大，高值区域主要集中在中北部，低值区域主要分布在中南部。研究结果可为小流域综合治理中土壤养分管理与植被恢复提供理论依据.     

江西省不同地貌单元耕地土壤有机碳空间变异的尺度效应

运用地统计学、地理信息系统、方差分析和回归分析相结合的方法，研究江西省不同地貌单元耕地土壤有机碳空间变异的尺度效应，尺度分为省域尺度、完整地貌单元尺度和完整地貌单元相对应的县域尺度。结果表明：(1)不同尺度下耕地土壤有机碳均值差异显著，变异系数基本不变；(2)从县域尺度到地貌单元尺度再到省域尺度，块金效应值和空间自相关距离呈增大趋势；(3)不同尺度土壤有机碳空间分布级别和面积比例差异明显，小尺度插值图信息更丰富；(4)方差分析和回归分析结果表明秸秆还田、成土母质、土壤类型、高程和土壤侵蚀对土壤有机碳空间变异存在显著影响，但不同尺度下影响程度有所差异。秸秆还田和土壤类型对土壤有机碳空间变异的影响不存在尺度效应，成土母质、高程和土壤侵蚀对其影响存在尺度效应。结果可为详细地理解不同尺度下土壤有机碳空间变异及估测土壤有机碳密度提供一定的参考依据。     

金沙江流域(云南部分)生态潜力及其变化

植被景观要素的生态潜力能够反映某区域内生态功能的综合潜力,研究植被景观要素的生态潜力可望为该区域的生态保护工作提供参考。金沙江流域是我国西部的生态脆弱区,因此选择本流域的云南省部分地区进行植被景观要素的生态潜力与变化研究。首先,对流域内各植被类型进行生态潜力的分级与打分;然后,采用1996与2006年的TM遥感数据,制作了流域内的两期植被分类图,并在此基础上,借助ArcGIS软件绘制了生态潜力图;最后,根据流域内10年期间的植被类型变化面积,计算出流域内生态潜力的变化量。分析得出,流域内生态潜力变化最大的为中、东部地区,而该地区正是人口分布比较集中的地区。研究成果一方面可望加强人们认识流域内植被的生态功能和保护价值,以及植被的发展和破坏趋势;另一方面为流域内植被的恢复方向和重点提供可靠的依据.     

城郊农田土壤Pb、Cd的空间变异与评价研究

为了研究城郊区域农田土壤重金属的空间分布特征与质量状况，采用ArcGIS缓冲分析和地统计分析模型分析了长沙城郊农田土壤Pb、Cd的空间变异规律；运用单因子评价法对土壤Pb、Cd的质量状况进行了现状评价；采用Hakanson法对农田土壤Pb、Cd进行了潜在生态风险评价。结果表明，土壤Pb、Cd含量大部分处于Ⅰ级水平（背景状况），但两种元素均存在不同程度的累积，尤其是Cd的累积程度更为突出。土壤Pb、Cd的平均含量在20km以内、20～40、40～60 km的缓冲区由近至远均呈下降趋势，表明城市人类活动在一定空间尺度内对城郊区农田土壤Pb、Cd含量有较大影响；通过半变异函数分析，土壤Pb、Cd在较大范围内存在空间相关性，Pb和Cd的空间变异均是由结构性因素和随机性因素共同作用引起的。Pb、Cd的单项累积指数和潜在生态危害系数均呈现出近郊>远郊>中郊的趋势，各区域土壤Cd的潜在生态危害趋势较土壤Pb更明显，城市近郊南北方向区域及远郊局部工矿聚集区是农田土壤Pb、Cd的累积程度和污染风险较高的区域     

长江流域年平均气温的时空变化特征

利用长江流域146个气象站点1960~2005年的逐年气温资料，选用EOF和REOF方法识别长江流域年平均气温空间变化特征，并对长江流域年平均气温变化敏感区域进行时间演变分析和突变检测。研究表明:长江流域年平均气温主要有2种空间振荡型（即全流域气温变化趋向一致型和流域内气温变化存在东西向差异型），3个变化敏感区域（长江流域中下游地区、长江流域南部和金沙江流域）。3个变化敏感区域的年平均气温都在20世纪90年代明显升高，且均在90年代后期呈突变增加，其中金沙江流域升温趋势最为明显，气候倾向率为0.20℃/10a。全流域1991~2005年年平均气温距平空间分布表明，自1991年以来全流域都为升温趋势，其中长江流域中下游地区和金沙江流域是升温幅度最大的地区。     

长江流域年平均气温的时空变化特征

利用长江流域146个气象站点1960~2005年的逐年气温资料，选用EOF和REOF方法识别长江流域年平均气温空间变化特征，并对长江流域年平均气温变化敏感区域进行时间演变分析和突变检测。研究表明:长江流域年平均气温主要有2种空间振荡型（即全流域气温变化趋向一致型和流域内气温变化存在东西向差异型），3个变化敏感区域（长江流域中下游地区、长江流域南部和金沙江流域）。3个变化敏感区域的年平均气温都在20世纪90年代明显升高，且均在90年代后期呈突变增加，其中金沙江流域升温趋势最为明显，气候倾向率为0.20℃/10a。全流域1991~2005年年平均气温距平空间分布表明，自1991年以来全流域都为升温趋势，其中长江流域中下游地区和金沙江流域是升温幅度最大的地区。     

江西省耕地土壤有效态微量元素含量空间变异特征及其影响因素

采用Pearson相关性分析、Spearman相关性分析、偏相关性分析、方差分析和地统计学方法，对江西省耕地表层(0~20 cm)土壤有效态B、Cu、Fe、Mn和Zn等5种微量元素含量空间变异特征及其影响因素进行研究。结果表明：研究区土壤有效态B、Cu、Fe、Mn和Zn总体处于中等以上水平，B表现为强变异性，其他有效态元素均呈中等变异性。空间结构方面，B、Cu、Fe、Mn和Zn的块金效应值依次为15.68%、12.09%、87.63%、77.98%和25.27%，表明B和Cu具有强烈的空间相关性，Zn呈中等空间相关性，而Fe和Mn空间相关性较弱。空间分布方面，土壤有效B含量表现出“两边低、中间高”的空间分布趋势，Fe、Cu、Zn呈现出较为平滑的空间分布格局，Mn在空间分布上并无明显规律。Pearson相关性分析和偏相关性分析表明5种微量元素之间存在一定的耦合关系但并无直接相关性。Spearman相关性分析和方差分析结果表明，高程、坡度、pH、有机质、全氮、成土母质、地貌类型、土壤类型、灌溉能力、秸秆还田方式和常年耕作制度对5种微量元素含量的空间变异影响显著(P<0.05)。结果可为江西省测土配方施肥卡制定与耕地资源利用与管理及优质高产种植提供可靠参考依据。 关键词： 江西省；微量元素；空间变异；相关性分析；偏相关性分析；影响因素     

基于DMSP/OLS数据的江苏省城镇人口空间分异研究

人口空间分异研究是区域协调发展的基础,便捷准确地获取城镇人口全局和局域的空间信息,对于合理制定区域人口、经济和社会发展政策具有重要意义。在DMSP/OLS(夜间灯光)数据和人口数据之间的定量关联基础上,模拟出格网尺度上江苏省2012年人口密度,采用人口集中指数、空间变差函数识别人口分布的空间格局并探讨区别于行政单元尺度的人口格局形成机理。区域层面,江苏省人口空间分异呈现苏北地区"低密度点状"分布,苏南、苏中为"高密度面状"分布并存格局。城镇层面,江苏省人口空间分布结构具有4种类型,H-H型地区人口各向差异性最强,网格单元内随机变异最小;H-L型人口各向差异性最小,网格单元内随机变异较大;L-L型人口轴向均质化特征明显,网格单元随机变异较小;L-H型空间各向差异性较小,网格单元的随机变异最大。结果表明,基于DMSP/OLS夜间灯光数据反演而得到的人口格网模型具有巨大潜力,结合变差函数进行拟合分析可定量地刻画城镇内部人口分布的空间异质性特征。     

太湖流域典型区污染控制单元划分及其水环境载荷评估

污染控制单元是流域水质目标管理实施的基本单元。为实现流域水生态健康，针对太湖流域特征和太湖湖泊保护的要求，提出以流域水生态功能区为基础、水系完整性原则、管理可行性和可操作性原则、囊括影响受损水体的主要污染源原则、充分考虑现有控制断面原则等5项原则为太湖流域污染控制单元划分的基本原则，综合考虑汇水区、水生态功能区边界、水系分布及其流向、污染源、控制断面、县级与乡镇级行政边界等多个指标，在GIS空间分析的支持下进行太湖流域污染控制单元划分的总体技术思路；在划分技术体系的指导下，以兼具丘陵山区和平原地貌的湖州市及其上游的安徽省部分地区为案例研究区，在相关基础数据和空间方法的支持下，将其划分为12个污染控制单元，经过专家咨询、地方验证等多轮咨询反馈和实地察看以及管理试运行，表明污染控制单元划分结果具有较好的科学性和可操作性；进而评估了各污染控制单元COD、NH4 N、TN和TP污染物的水环境载荷特征，结果表明各单元污染超载严重     

大型梯级水库对河流生态流量的影响——以金沙江下游梯级为例

大型梯级水库通常具有较大的调节库容，水库运行使坝下河道自然的流量过程受到较大扰动，一些具有重要生态意义的流量组的特征被改变，如洪水、高流量脉动、低流量和极端低流量。基于BRAIN等提出的河流生态流量影响研究理论，结合金沙江屏山断面的水文与河流生态的关系，选取水平年组对高流量脉动和极端低流量组的判别参数进行率定，确定自然条件下屏山断面生态流量组指标值。模拟金沙江下游梯级建成后的逐日流量过程，求得各生态流量组指标值并与自然条件下的指标值进行对比，分析金沙江下游“乌东德-白鹤滩-溪洛渡-向家坝”梯级水库建成后可能对屏山断面生态流量过程的影响。研究结果表明：建库后屏山断面将可能出现“极端低流量消失、低流量提高、高流量脉动散化、洪水基本保持”的变化特点.     

基于沿江开发建设的生态安全格局研究——以九江市为例

随着长江沿江开发的不断深入，区域生态安全与开发建设的矛盾也越来越突出。以九江市沿江开发建设活动与区域生态系统空间结构、生态服务功能相互作用为理念，通过遥感、GIS技术手段，划分小流域单元。并将这些单元作为空间分析与评价的基础，选择工业集中区、城镇居民地、路网布局作为自然生态环境的影响因子或施压因子，以河流级别、湖泊数量和面积、地貌类型、坡度、植被覆盖程度、重要生态功能区类别等作为承压因子，综合叠加形成生态环境压力区划。并以此为基础，构建由5个生态源区和9条生态隔离、缓冲、生物多样性保护廊道组成的生态空间安全体系，用以减缓生态环境压力、消纳水气及土壤污染、稳定区域生态、推进沿江开发建设，实现生态保护空间与区域经济社会发展空间的有序融合，并对重要生态功能保护区提出管制的要求与措施。     

基于GIS的四川岷江上游杂谷脑流域农林复合景观格局优化

随着景观格局、生态过程与生态功能关系研究的深入，景观格局优化成为景观生态学研究中的前沿问题。景观格局优化的方法和判别准则随研究区的特点而异，从方法上进行景观格局优化探讨，在遥感和地理信息系统技术支持下建立了包括景观分类图(1974和2000年)、温度、降雨、地形图、土壤类型图等数据的空间数据库，利用地理信息系统强大的空间数据管理和空间分析与运算能力，以土地综合利用和土壤侵蚀为判别准则，引入了潜在土壤侵蚀强度这一概念，在地理信息系统环境中运用空间模拟和土地利用优先级规定，对岷江上游杂谷脑流域进行景观优化。结果显示优化后的景观格局显著改善土壤侵蚀问题     

金沙江流域水土流失现状与河道泥沙分析

对金沙江流域水土流失、河道泥沙及主要影响因素系统作了分析,认为地质、地貌及气候因子是影响水土流失的主要因素,人为活动加剧水土流失的发生发展。河道泥沙主要来自金沙江下游,特别是下游干流河谷区间,流域的地面侵蚀与河道泥沙的空间关系不密切,影响输沙量的主要因素为年径流量和清水区年径流量,以及滑坡、泥石流等重力侵蚀,尽管水土流失治理对于流域的河道泥沙减沙效应显著,但短期内对流域干支流输沙量影响甚微。今后一段时间内金沙江流域河道泥沙不会有显著的变化     

基于GIS的太湖流域主要生态风险源危险度综合评价研究

以太湖流域主要生态风险源为评价对象，充分考虑多类型多等级风险源作用强度的差异性，构建了风险源危险度评价模型，并在此基础上依据风险源发生机率、强度及作用范围等建立了太湖流域洪涝、干旱、极端气象、土壤侵蚀及污染排放等主要生态风险源的危险度评价指标体系。在ArcGIS技术支持下，创建了太湖流域1 606个网格和24个县市的风险源危险度统计数据库，采用AHP权重法确定指标权重，运用叠加分析、空间分析等技术方法最终实现太湖流域单要素及综合生态风险源危险度的定量评价。结果表明流域内生态风险源的分布存在明显的空间分异规律。其中，高生态风险源危险区集中分布在环太湖北部一带，面积约占流域面积的1172%；较高危险区主要呈“西北 北 东北 东”半环状分布格局，所占面积约2452%，危险度较低的区域集中在流域西南部的苕溪流域一带，面积占1566%。此外，不同区域主导生态风险源组成亦不同，约599%的区域是以污染排放为主导生态风险源，主要分布在镇江 宜兴 长兴 安吉一线以东的地区；2545%的区域主导生态风险源为干旱，主要集中在镇江 宜兴 长兴 安吉一线以西；1244%的区域是以洪涝灾害为主导风险源，集中分布在湖州、宜兴等地；而以水土流失、极端气象灾害作为主导风险源地区相对较为分散，所占比例较小     

GIS支持下土壤侵蚀潜在危险度的分级研究

根据土壤侵蚀特点，在IDRISI地理信息系统（GIS）支持下，研究设计了小流域空间与属性数据库的建设，在GIS系统支持下可有效地实现区域土壤侵蚀潜在危险的分级及其空间分析。首先，采用侵蚀预报的数学模型来估算土壤侵蚀星，用土壤详查资料编制土层厚度和土壤容重图，然后，由土壤年均侵蚀量，土层厚度和土壤容重得到土壤抗蚀年限图，按水利部标准将土壤侵蚀潜在危险度分为5级。最后，为表明某一地区或地类土壤侵蚀潜在危险的大小，还提出了土壤侵蚀潜在危险指数（SEPDI）。以三峡库区的王家桥小流域为例进行了研究，并且分析了其空间分布特点。     

Research on Methods of Ecological Security Assessment of the Middle and Lower Reaches of Liaohe River Based on GIS

1INTRODUCTIONResources and environment crisis are accompanied byincreasing economic development pressures and rapidpopulation growth in many countries of the world(RobSwart,1996).Ecological security is a hotspot.Majorityof scholars have taken in the hot discussions of ecologicalsecurity of different regions,most of which is differentfrom their background of subjects(Alex F.Mc Calla,1999;Xiao Duning,Chen Wenbo and Guo Fuliang,2002).With the development of GIS,GPS,RS and modeltechno…     

Research on Methods of Ecological Security Assessment of the Middle and Lower Reaches of Liaohe River Based on GIS

Abstract

Ecological security assessment and early warning research possess the attributes of spatiality, non-linearity and randomicity, so we must process much spatial information. Spatial analysis and data management are the advantages of GIS, which can define distribution trend and spatial relations of environmental factors, and show ecological security pattern graphically. Spatial differences of ecological security assessment based on GIS are discussed in this paper, of which the middle and lower reaches of the Liaohe River is taken as a study case. First, to work out pressure-state-response (P-S-R) assessment indicators system, and investigate in person and gather information; second, to digitize the watershed; third, to quantize and calculate by the fuzzy method; last, to construct GIS grid database, and expound spatial differences of ecological security by GIS interpolation and assembly analysis.