西南山地丘陵区典型乡镇环境因素对农村新建居民点布局与复垦的影响差异分析

农村居民点作为中国城乡二元化的重要体现形式,是农村人地关系问题产生的主导因素和农村社会的基本单元。该文以重庆市石柱县临溪镇2010~2014年的新建居民点和复垦数据为主要数据源,采用偏离度和空间变异系数分析各环境因素对居民点新建与复垦分布的影响,并利用极值法对新建居民适宜区域和居民点复垦重点区域进行选择。结果表明:不同环境因素对新建居民点与居民点复垦的空间分布影响差异性明显,道路和场镇因素对2类居民点空间数量分布的影响最大。居民点复垦在道路与耕地2影响因素的偏离度最大值分别为0.69和–0.503,这2类因素是影响居民点复垦的主要因素。新建居民点在道路和坡度的偏离度值分别为–0.742和–0.106,该2类因素是影响新建居民点的关键因素。居民点复垦总体偏离度绝对值为1.53,对居民点总体布局的影响比新建居民点大。环境因素分级因子对新建与居民点复垦影响差异突出,新建居民点靠近城镇、道路、河流以及分布于6°~15°缓坡的趋向明显;居民点复垦远离城镇、道路及分布于陡坡的趋势突出。利用极值法研究发现,道路0~10 m和坡度6°~15°的分级因子组合为最适宜的新建居民点区域,道路大于40 m和耕地70~10 m的分级因子组合为居民点复垦的重点区域。该研究对典型山地丘陵区的新建农村居民点选址及复垦重点区域选择具有理论意义与实践价值。     

基于MODIS NDVI的攀枝花市植被覆盖变化及其驱动力

攀枝花市位于金沙江与雅砻江的交汇处是长江上游生态脆弱区,也是天然林保护工程和退耕还林工程等的重点实施区。基于2001~2010年MODIS-NDVI数据,以及同时期的气象数据和其他辅助数据,利用最大值合成法(MVC)、趋势分析法以及线性相关分析等方法研究了攀枝花市植被覆盖时空变化及其与气候因素和人类活动的关系。研究结果表明:攀枝花市植被覆盖整体较高,属于高植被覆盖区域,年际尺度上,植被覆盖呈上升的趋势,增长速率为0.02/10 a;从年内来看,9月NDVI达到最大值,NDVI最小值出现在3月;植被覆盖在水平空间上呈"南低北高"的分布特征,并在垂直空间上呈现出显著的差异性,研究区植被覆盖分别在海拔2 000~3 000 m、坡度30°~40°达到最大值;受水热条件的影响,阴坡(0°~45°,315°~360°)植被覆盖高于阳坡(135°~225°),而平地(-1°)植被覆盖度最低;就整个研究区而言,植被退化的面积与增加的面积分别占0.7%和44.4%,增加的面积远大于退化的面积;年际尺度上植被受气温的影响高于受降水的影响;大规模生态工程建设是研究区植被覆盖增加的主要驱动因素。     

基于GIS与信息量模型的溪洛渡库区滑坡危险性评价

通过高分辨率影像对溪洛渡库区段金沙江两岸5 km范围内滑坡灾害遥感解译,结合野外实地调查验证,已查明共有滑坡161处。从滑坡形成机理入手,选取高程、相对高差、坡度、坡向、岩性、地震、降雨等7个评价指标,首先分析滑坡与各因素的空间分布关系,然后采用层次分析法和信息量模型对研究区进行滑坡危险性评价。研究结果表明:(1)研究区滑坡易发生在高程600～1 300 m、高差100～700 m、坡度15°～40°的区域,降雨量越大,滑坡发生的概率越大,且坡向对滑坡发生也有影响,其中东、东南、西、西北方向的滑坡相对较多;(2)极高和高危险区占研究区总面积的27.86%,却包含研究区76.4%的滑坡数量,说明这些区域滑坡分布十分密集,危险程度较高,与实际情况相吻合;(3)极高危险区和高危险区主要集中在溪洛渡坝址沿江两岸附近区域、距离坝址约25～35 km的金沙江右岸区域和库尾金沙江左岸20 km范围区域,库区中段大部分区域都是中、低和极低危险区;(4)滑坡灾害点空间分布与危险评价等级之间相关性达0.970 3,利用ROC曲线对评价结果进行验证,评价结果理想,精度高达81.88%,可为库区防灾减灾工作提供理论支撑。     

三峡库区武隆县滑坡灾害特点及成因机制

在大量实地调查和资料分析的基础上,主要研究了武隆县滑坡灾害的特点和成因机制。全县共有233处滑坡,滑坡体体积达1.36×108 m3,在重庆市和三峡库区都是属于滑坡灾害的重灾区。滑坡厚度分类以浅层滑坡和表层滑坡为主,物质组成分类以坡积层滑坡为主,滑坡体体积分类则以中型和小型滑坡为主。全县46个乡镇中41个有滑坡分布,总体分布不均。滑坡发育的基岩地层以页岩和泥岩最多,绝大多数滑坡发育在10°~30°的斜坡上。滑坡的成因机制主要表现在3个方面。易滑地层的广泛分布,即全县分布大量的泥岩、页岩等软弱岩层;地质构造及河流下切造成坡体结构的不稳定;暴雨和人为活动的诱发。     

基于GIS和RUSLE模型的万州区土壤保持服务功能空间分布特征

土壤保持服务是重要的生态系统服务之一,代表生态系统对土壤侵蚀所起到的削减和改善作用。以万州为研究区,基于GIS平台和修正通用土壤流失方程(RUSLE),运用降雨、DEM等数据建模,探讨万州区土壤保持服务功能的空间分布特征并分析其影响因素。结果显示:(1)万州区土壤保持总量为1 435.84×10~5t/a,单位面积年均土壤保持量为417.91 t/(hm~2·a),具有较高的土壤保持服务功能重要性;(2)土壤保持服务空间分布受地形和人类活动等的显著影响,东南部山地区域较高,而铁峰山与方斗山之间的长江河谷较低,其空间分布特征与土壤侵蚀的分布状况大致相反;(3)坡度角度,15°~25°坡度区产沙量最大占全区的41.56%,8°~15°区域次之,这两个坡度区人地矛盾最为集中;土地利用类型中,旱地侵蚀最为强烈,而林地侵蚀微弱并表现出很高的土壤保持服务功能。研究结果对万州乃至整个三峡库区的水土保持工作有借鉴意义。     

基于MODIS像元尺度的三峡库区植被覆盖度变化的地形分布特征

区域植被覆盖变化监测是研究资源环境承载力的基础，其对区域可持续发展至关重要。基于MODIS NDVI数据，采用像元二分模型计算了2001~2018年三峡库区植被覆盖度，结合植被覆盖度变化类型提取模型及分布指数，揭示了库区植被覆盖度变化在不同地形因子上的分布特征。研究表明：（1）三峡库区植被以高和中高覆盖度为主，其分别占库区总面积的65.72%和28.61%。18年来，库区年均植被覆盖度增长率为0.14%；（2）库区植被稳定类型占总面积的79.50%，植被改善占16.71%，植被退化占3.79%。26个区（县）中，长寿区、江北区等7区的植被改善面积小于植被退化面积，存在生态退化风险；（3）高程小于500 m、坡度小于6°的区域植被退化优势显著；高程500~1 100 m的区域植被改善为主导类型；坡度6°~15°的区域无明显优势分布；高程大于1 100 m、坡度大于15°的区域植被稳定和植被改善类型为优势分布；（4）库区不同坡向上，平坡上的植被退化类型显著，当坡向由阴坡向阳坡转变（西坡→南坡，北坡→东坡）时，植被覆盖度变化优势分布类型由植被退化型转变为植被改善型。研究结果揭示了三峡库区植被覆盖的空间分布和变化特征，对库区生态环境评价和植被恢复及保护具有一定的借鉴意义。     

盘县农村居民点空间分布特征及其地形地貌影响因素分析

农村居民点空间分布及其影响因素的研究是乡村聚落地理的主要研究内容之一,也是GIS-RS应用的重要领域。运用核密度估计、变异系数(Cv)和景观格局指数,以盘县农村居民点为研究对象,研究其空间分布与景观格局特征,并侧重分析了地形地貌因素的影响。结果表明:(1)总体看,盘县农村居民点呈现出"中部、西北部密,南部、东北部疏"的分布格局,与研究区的平原、河谷和低-中海拔地区的分布相一致。(2)通过点模式分析(Point Pattern Analysis,PPA)发现,村级、乡镇级以及不同地形地貌分级3个尺度的农村居民点空间分布的Cv值都大于64%,均属于集聚型分布。(3)在各种地形地貌因素中,海拔、坡度和地形起伏度等是影响盘县农村居民点分布的关键因子;随着海拔的升高、坡度和地形起伏度的增加以及地貌的变化,农村居民点的集聚程度、用地面积、比重和不规则程度呈先增加后减少的趋势;75%以上的农村居民点分布在平均海拔、较小地形起伏度(50~100 m)、较低坡度(5°~15°)、南向坡向和小起伏山地区域。     

基于MODIS NDVI的攀枝花市植被覆盖变化及其驱动力#br#

攀枝花市位于金沙江与雅砻江的交汇处是长江上游生态脆弱区，也是天然林保护工程和退耕还林工程等的重点实施区。基于2001~2010年MODIS NDVI数据，以及同时期的气象数据和其他辅助数据，利用最大值合成法（MVC）、趋势分析法以及线性相关分析等方法研究了攀枝花市植被覆盖时空变化及其与气候因素和人类活动的关系。研究结果表明：攀枝花市植被覆盖整体较高，属于高植被覆盖区域，年际尺度上，植被覆盖呈上升的趋势，增长速率为0.02/10 a；从年内来看，9月NDVI达到最大值，NDVI最小值出现在3月；植被覆盖在水平空间上呈“南低北高”的分布特征，并在垂直空间上呈现出显著的差异性，研究区植被覆盖分别在海拔2 000~3 000 m、坡度30°~40°达到最大值；受水热条件的影响，阴坡（0°~45°, 315°~360°）植被覆盖高于阳坡（135°~225°），而平地（-1°）植被覆盖度最低；就整个研究区而言，植被退化的面积与增加的面积分别占0.7%和44.4%，增加的面积远大于退化的面积；年际尺度上植被受气温的影响高于受降水的影响；大规模生态工程建设是研究区植被覆盖增加的主要驱动因素。 关键词： 植被覆盖变化；归一化植被指数；气候变化；人类活动；攀枝花市     

长沙市两种空气质量预报方法检验对比

为探索新的空气质量预报方法，提高预报准确率，采用统计和对比方法，分析了长沙市空气质量现状，介绍了天气形势相似及动态逐步回归两种空气质量统计预报方法，并对其一年多的运行结果进行了检验和对比。结果表明，长沙市空气污染主要由PM\-\{10\}和SO\-2浓度超标引起, 且具有明显的空间分布特征;5年来长沙城市空气质量明显好转;两种预报方法对各污染物都有一定的预报能力，预报的误差绝对值多集中在30以内，而级别误差基本上在1级以内。两种方法对NO\-2的预报准确率均在98%左右,预报效果优良。绝对误差对比发现，两种预报方法对SO\-2的预报明显优于PM\-\{10\}预报；级别准确率对比时，两种预报方法对3种污染物的预报准确率相近。两种预报方法对3个污染因子的预报准确率呈现出NO\-2优于SO\-2优于PM\-\{10\}的趋势。     

四川省不同类型山洪灾害与主要影响因素的关系

以四川省为例,在明确溪河洪水及其引发的滑坡、泥石流三类山洪灾害分布格局的基础上,构建概念模型,分析降雨、地形、人口资产易损性等引发山洪灾害的基本因子和土壤、河网密度、土地利用等一般因子对不同类型山洪灾害的影响程度,并比较它们的异同。结果表明:(1)四川省山洪灾害主要分布在盆周山区、川西高原和横断山脉一带;(2)如果3项基本因子可以解释山洪灾害空间分布100%的变化,则它们对三类灾害的影响程度分别为:溪河洪水,降雨59%、地形28%、人口资产13%;泥石流,降雨15%、地形73%、人口资产12%;滑坡,降雨48%、地形34%、人口资产18%;(3)总体上,泥石流灾害对地形、岩性、土地利用等下垫面因子的依赖更高,而溪河洪水和滑坡灾害受降雨要素的影响更大。     

基于CLUE-S模型的重庆市主城区土地利用情景模拟

以重庆市主城区为研究区,采用120m×120m栅格大小的数据为模拟基准,借助CLUE-S模型、情景分析法、SPSS软件及ArcGIS10.1软件建立了数量变化和空间分布变化相结合的不同情景下土地利用/覆盖变化的动态模拟模型,并对研究区不同情景下的土地利用/覆盖动态变化进行了模拟,模型综合考虑各种宏观驱动因子与土地利用变化之间的关系,较全面地考虑了多种土地利用/覆盖变化驱动因子,并利用SPSS软件进行相关性分析,确定了各因子的回归模型,提高了模拟结果的精度,通过对已有数据的模拟及精度分析,整体模拟精度达86%以上,在一定程度上反映了该模型在研究高分辨率土地利用/覆盖变化方面有很好的适应性,对土地利用/覆盖变化的复杂性研究和相关部门对土地布局、规划方面具有一定的参考价值。模拟结果表明:到2030年湿地、人工用地、林地将增加,耕地和其它用地减少,草地在不同的情景下均有稍微的增加,耕地和人工用地是变化最大的两种类型,随着时间的推移耕地和林地面积不断接近甚至持平,研究区西部及西南部变化比较明显。     

沿江大开发背景下长江江苏段水环境污染负荷趋势

沿江开发是当今世界各国经济发展和国土整治关注的焦点,江苏省沿江开发过程中高密度和高强度的产业集聚将对长江江苏段水环境带来压力。根据江苏省沿江各地市社会经济和调查的环境监测资料,分析了沿江大开发背景下长江江苏段的水环境污染负荷及治理现状并预测了未来演变趋势,结果显示:2002年长江江苏段污染负荷的废水总量为210 997.80×10\+4 t,COD\-\{Cr\}总量为380 817.20 t,NH\-3 N总量为28 391.36 t;预测2010年将分别达到395 977.10×10\+4 t、598 197.80 t和42 381.56 t,较2002年分别增长87.7 %、57.1 %和49.3 %。污染源治理方面工业污水90%以上已达到了国家排放标准,而生活污水处理无论在污水处理厂数量还是处理深度都难以满足实际需要。为使长江水域生态环境不受破坏和饮用水源地的供水安全得到保障,提出了优化产业结构、削减污染负荷、加强生活污水处理厂建设和提高沿江主要支流的治理力度等多项调控措施。     

Landslide probability mapping by considering fuzzy numerical risk factor (FNRF) and landscape change for road corridor of Uttarakhand,India

Landslide poses severe threats to the natural landscape of the Lesser Himalayas and the lives and economy of the communities residing in that mountainous topography. This study aims to investigate whether the landscape change has any impact on landslide occurrences in the Kalsi-Chakrata road corridor by detailed investigation through correlation of the landslide susceptibility zones and the landscape change, and finally to demarcate the hotspot villages where influence of landscape on landslide occurrence may be more in future. The rational of this work is to delineate the areas with higher landslide susceptibility using the ensemble model of GIS-based multi-criteria decision making through fuzzy landslide numerical risk factor model along the Kalsi-Chakrata road corridor of Uttarakhand where no previous detailed investigation was carried out applying any contemporary statistical techniques. The approach includes the correlation of the landslide conditioning factors in the study area with the changes in land use and land cover (LULC) over the past decade to understand whether frequent landslides have any link with the physical and hydro-meteorological or, infrastructure, and socioeconomic activities. It was performed through LULC change detection and landslide susceptibility mapping (LSM), and spatial overlay analysis to establish statistical correlation between the said parameters. The LULC change detection was performed using the object-oriented classification of satellite images acquired in 2010 and 2019. The inventory of the past landslides was formed by visual interpretation of high-resolution satellite images supported by an intensive field survey of each landslide area. To assess the landslide susceptibility zones for 2010 and 2019 scenarios, the geo-environmental or conditioning factors such as slope, rainfall, lithology, normalized differential vegetation index (NDVI), proximity to road and land use and land cover (LULC) were considered, and the fuzzy LNRF technique was applied. The results indicated that the LULC in the study area was primarily transformed from forest cover and sparse vegetation to open areas and arable land, which is increased by 6.7% in a decade. The increase in built-up areas and agricultural land by 2.3% indicates increasing human interference that is continuously transforming the natural landscape. The landslide susceptibility map of 2019 shows that about 25% of the total area falls under high and very high susceptibility classes. The result shows that 80% of the high landslide susceptible class is contained by LULC classes of open areas, scrubland, and sparse vegetation, which point out the profound impact of landscape change that aggravate landslide occurrence in that area. The result acclaims that specific LULC classes, such as open areas, barren-rocky lands, are more prone to landslides in this Lesser Himalayan road corridor, and the LULC-LSM correlation can be instrumental for landslide probability assessment concerning the changing landscape. The fuzzy LNRF model applied has 89.6% prediction accuracy at 95% confidence level which is highly satisfactory. The present study of the connection of LULC change with the landslide probability and identification of the most fragile landscape at the village level has been instrumental in delineation of landslide susceptible areas, and such studies may help the decision-makers adopt appropriate mitigation measures in those villages where the landscape changes have mainly resulted in increased landslide occurrences and formulate strategic plans to promote ecologically sustainable development of the mountainous communities in India's Lesser Himalayas.

     

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62640km     

Constructing a spatially-resolved database for modelling soil organic carbon stocks of croplands in European Russia

This paper describes the conception and construction of a geographic information system (GIS) for use in modelling changes in soil organic carbon stocks in European Russia. A GIS of croplands for European Russia was constructed to allow the RothC and CANDY models, and a statistical model of humus balance, to estimate how soil carbon stocks change in time. The soil map of Russia, the database of soil properties, the map of administrative division, the land use map, the climatic grid, the map of natural and agricultural zoning and an economic database serve as a basis for this system. A map and database of homogeneous units, for maximum accuracy and minimum uncertainty, was created. Homogeneous characteristics are the parameters required for modelling. In the course of this work, the sources of errors in the database and the possible ways of improving calculation accuracy were determined and are described. The methods used and decisions taken in constructing this database are applicable to other studies in which GIS databases need to be constructing from disparate sources.     

统计降尺度在AREM模式洪水预报试验中应用初探

利用2006~2008年AREM模式预报降雨和漳河水库逐小时雨量站观测降雨及入库流量资料,对水库流域进行网格划分,建立了基于网格的空间分辨率分别为(0.25°×0.25°)和(0.5°×0.5°)的降雨预报统计降尺度模型,同时对降尺度模型了进行了模拟效果的检验,证明该降尺度模型的计算结果可以用于漳河水库洪水预报试验。从2009~2010年中选取了4次洪水过程,进行个例试验,试验结果表明,统计降尺度模型对洪水过程效率系数的改进效果不明显,但对减小预报洪峰流量相对误差有一定的效果,平均相对误差降低了10%左右,峰现时差也略有减小。     

溇水上游古堰塞湖的发现及其水电工程意义

对溇水上游河湾岩溶渗漏研究中，在湘鄂交界的溇水河谷，发现了大型古滑坡体和堰塞湖沉积粘土层并对其进行了研究。对古滑坡体和堰塞湖作了简要介绍，对一些主要问题进行初步讨论和分析。古滑坡体约2000×104 m3，进入河道长度大于 1000 m；湖相沉积层厚度大于48 m，最大出露高程2841 m，根据14C测试，古堰塞湖形成于 10760±130~16880±250 a BP。通过分析认为堰塞湖水位大于285 m，堰塞湖沉积粘土层中出露的高硫酸盐地下水与当时沉积环境和粘土层本身无直接联系，沿河两岸粘土层产状变化可能与再次滑坡有关联；该研究成果对当前水电工程建设和研究溇水河流发育史、现代江河灾难性地质灾害的形成演化具有一定参考价值     

1980年来湖北省钉螺分布区域及其数量的消长分析

目前对钉螺分布及消长的研究主要是短期的、文字描述性的、数字和曲线图表示的,通过这些方式可以呈现出某个地域范围的钉螺消长的总体趋势。但是,若要呈现出以行政村为单位的各个地区钉螺分布及消长的长期变化,仅仅用文字和曲线图是不够的,而是需要用更复杂的方式,才能呈现各个行政村的钉螺消长时空分布情况。地理信息系统(GIS)可以通过地图清晰显示出这些复杂的动态变化。利用湖北省钉螺的螺情村级统计年报数据,以湖北省村级行政区划图为基本空间制图单元,利用ArcGIS软件的逻辑运算和统计功能,分析了各个村级行政区从1980~2009年每间隔5 a的钉螺分布的区域及面积大小,以及钉螺数量的消长情况,并用GIS软件详细制图,获得各个村级行政区的钉螺数量的消长变化情况。根据钉螺消长情况,将所有行政村分为八类,可以识别出钉螺反复出现和难以消灭的地区,并且在地图中清晰地呈现出来。针对各个钉螺消长类型,结合自然地理、人为治理途径等情况进行相关分析,总结出湖北省各地区钉螺消长类型分异的原因,这将有利于制定县市甚至细化到村级单位的钉螺防控计划,也有利于辨识过去30 a来钉螺分布及其数量消长的区域以及灭螺的效果,对今后血吸虫的防治工作有重要指导意义。     

基于GIS的岷江上游乡村聚落空间聚集特征分析——以茂县为例

将四川省茂县作为典型研究区,以其ETM影像及国家1〖DK1〗∶25万基础地理数据库为主要信息源,经图像识别与实地验证获得乡村聚落的空间信息,并运用GIS空间分析方法对岷江上游乡村聚落的空间聚集特征作了定量化分析。结果表明,研究区586%的乡村聚落在局部空间上相对集中,其余的则弥散分布;大部分聚落（约782%）分布在海拔1 500~2 700 m的中高山处,海拔1 200~2 200 m干旱河谷区聚集的聚落约552%,80%以上聚落的坡度大于15°;大多数聚落的水源和交通状况良好,水系和道路缓冲区较小半径内的聚落多沿道路聚集,而较远的则多沿水系聚集。分析还发现,少数乡村聚落的空间分布不宜于居民正常的生产生活,也不利于脆弱生态环境的保护,对此应进一步深入研究后探寻适当的对策对其进行重建或迁建。