"深圳-巴彦浩特"地理样带土地利用与水旱灾害研究

在建立1990-2000年“深圳-巴彦浩特“地理样带水旱灾害数据库的基础上,结合样带1995、2000年两期的土地利用数据,分析了样带水旱灾害的区域差异,及其与样带土地利用时空格局的关系.结果表明,样带水旱灾害呈现较强的南北差异,北方以旱灾为主,南方以水灾为主;土地利用结构对样带水旱灾害有较强的影响,土地利用类型复杂的县市有较高的水旱灾害发生率,而土地利用类型单一的县市则受水旱灾害影响较小.水灾主要出现在样带南部多种土地利用类型混杂的县市,特别是城镇建设用地比例较高的地区,水灾相对更为频繁;旱灾在缺乏灌溉水源且以耕地和草地为主要土地利用类型的区域发生频率较高.     

流域土地利用／覆被变化的洪水响应——以太湖上游西苕溪流域为例

土地利用／覆被变化是影响流域洪涝灾害的重要因素。基于太湖流域在全国的重要性及太湖流域土地利用／覆被变化洪水效应研究的迫切性,选择太湖上游西苕溪流域为研究对象,利用分布式水文模型HEC—HMS模拟了5种土地利用情景下的2次典型洪水过程,定量分析了单一土地利用／覆被对洪水过程的影响程度。结果表明,对于同场降雨,5种土地利用类型的洪水总量和洪峰流量大小顺序为：林地〈疏林灌丛〈草地〈耕地〈建设用地;涨水历时长短顺序为：林地〉疏林灌丛〉草地〉耕地〉建设用地;峰现时间出现最早的是建设用地,其次是耕地、草地、疏林灌丛地和林地。建设用地对暴雨洪水过程影响最为显著,不仅使得最大洪峰流量和洪水总量增大,汇流时间变短,还大大改变了洪峰形态,使流域原有的坦化洪水波形的能力降低。城市化会严重加剧流域暴雨洪水,而森林则有利于缓和流域暴雨洪水过程。     

1961-2010年黑龙江省土地利用对大(暴)雪的影响

基于黑龙江省1961年和2010年的土地利用信息及逐日降雪资料,采用空间分析、线性趋势和方差分析等方法,探讨了黑龙江省1961-2010年的土地利用变化特征、大(暴)雪时空变化特征,及不同土地利用类型上大(暴)雪的变化。结果表明1961-2010年黑龙江省土地利用结构发生了明显的变化,耕地、建设用地显著增加,沼泽、草地显著减少;大(暴)雪量及日数呈显著增加,年增加速率分别为11.3mm/a和1.3d/a,40.26%的台站大(暴)雪量呈显著增长的趋势,显著增长区主要位于黑龙江省东北部及西北部;不同土地利用类型的大(暴)雪量和日数具有极为显著的差异。     

小江流域滑坡对土地利用的敏感性

土地利用是人类活动与自然交叉最紧密的领域,不合理的土地利用方式对滑坡和泥石流等山地灾害具有明显的促进作用。选择小江流域为研究区,通过定量分析不同立地类型组中土地利用方式对滑坡的敏感性,发现易致灾的土地利用方式有:高海拔立地类型组中的旱地、密林地、疏林地、中盖度的草地、未利用地,中海拔立地类型组中的旱地、工矿交通用地、未利用地、中盖度的草地,低海拔立地类型组中的疏林地、高/中盖度草地、未利用地,它们的敏感性值均等于或大于0.5,易导致滑坡灾害的发生。并以敏感性值为依据进行了敏感性分区,可为流域土地利用方式选取、水土保持工程布局和山地灾害生物工程治理提供参考。     

温州市乐清湾土地利用的生态风险——基于RS和GIS的分析

在RS和GIS的支持下,采用1993年和2008年的2期Landsat TM影像为信息源,对乐清湾土地利用进行了生态风险变化研究。根据不同土地利用方式生态影响的空间分布和梯度变化,利用层次分析法确定了不同土地类型的生态风险权重,构建了一个综合性生态风险指数。通过对生态风险指数采样结果进行空间插值,分析解释了研究区的生态风险空间分布特征与形成机理。结果表明,乐清湾土地利用类型以林地为主,15年来建筑与交通用地、养殖区、旱地面积持续增大,而园地面积持续减小;由此导致相对高风险区域面积不断增大,低风险区域面积不断减小,使整个区域的生态风险指数整体增高,生态环境质量有所恶化。乐清湾湿地是急需采取保护性措施的重点区域。     

基于RS与GIS的土地沙漠化与土地利用变化时空耦合

土地利用是土地沙漠化发生、发展的重要驱动因子之一.研究土地利用变化及其与土地沙漠化之间的时空关系,是查明土地沙漠化成因机理及发展驱动的重要前提和基础.本文以毛乌素沙地为例,基于TM遥感影像,应用RS与GIS技术,在对20世纪80年代末到90年代末毛乌素沙地土地沙漠化演变与土地利用变化过程反演的基础上,从时空耦合的角度,对毛乌素沙地土地沙漠化演变与土地利用变化之间的关系进行了耦合关联分析,并建立了土地沙漠化转化等级与土地利用变化类型之间的关联关系.研究结果显示毛乌素土地沙漠化与土地利用变化之间具有较强的关联关系,而且这种关联性具有较为明显的区域差异性.     

流域土地利用变化的面源污染输出响应及管理策略——以太湖地区蠡河流域为例

以太湖地区蠡河流域为研究区,通过解译1984,1995和2000年3个时段TM／ETM获得的土地利用分布地图,采用GIS叠加功能分析土地利用变化的模式,应用长周期水文分析模型L—THIA（longterm hydrologic Impact assessnent）,基于30年的降水日序列模拟了3个时段土地利用分布特征对地表径流量的影响,并通过流域土地利用类型与地表径流污染物浓度的定量关系参数,估算了不同时段土地利用模式下营养盐污染的产出量,分析了面源污染对土地利用变化的输出响应。分析结果显示,营养输出变化主要源于土地利用向面源污染高产出的建筑用地转变,以及径流总量的增加。1984年总氮产出为70．103t／a,2000年增加到86．667t／a,16年间共增加了23．628％;1984年总磷产出为10．497t／a,到2000年增加到15．413t／a,16年间共增加了46．832％。营养盐输出变化主要集中于丘陵间地和下游湖滨平原河网地区。最后,基于土地利用变化的面源污染输出响应的定量研究,分析了控制面源污染物增加的土地利用管理策略。     

流域土地利用变化对洪水径流过程的影响

大清河水系土地利用发生了较大变化,并对洪水径流过程产生了影响。选择大清河水系紫荆关流域为研究对象,在对土地利用类型分类的基础上,采用1988年和1996年两期土地利用图分析了土地利用变化情况,除林地和灌木林面积减少外,其他土地利用类型面积增加。利用1984-1996年实测降雨径流资料对SWAT模型进行了率定和验证,并对两期土地利用情况进行了径流模拟,结果表明,土地利用变化使紫荆关流域的年径流减少。     

近50年中国旱灾的时空变化

采用省级报刊信息源 ,建立了中国旱灾数据库 ,运用数字地图技术 ,重建了 194 9～ 2 0 0 0年中国旱灾的时空格局。研究表明 :全国旱灾空间格局总体呈东西分异 ,重旱灾区域在北方 ,并相对集中分布在黑龙江西部、内蒙古中部、河北北部、陕西北部和宁夏 ;在南方主要分布在中部 5省 (安徽、湖北、湖南、江西和河南 )及四川东部、贵州和云南中东部。全国旱灾的范围有向西部扩展的趋势。全国旱灾动态变化趋向总体呈现南北分异。长江以北地区为旱灾灾次增多区 ;长江以南地区为旱灾普遍减少区或变化不明显区。     

扎龙自然保护区土地利用变化与生态风险评价

以扎龙自然保护区为例,取该区1989,1999和2006年3个时段的遥感影像为基本数据源,利用GIS为数据处理平台,得到了17a中不同时期的土地利用信息.根据不同土地利用方式生态影响的空间分布和梯度变化,利用层次分析法确定不同土地利用类型的生态风险权重,构造了一个综合性生态风险指数,通过对生态风险指数采样结果进行空间插值,获得了扎龙自然保护区区域生态风险的时空动态分布特征.结果表明:扎龙自然保护区的土地利用以沼泽湿地为主,17a来其耕地和盐碱地的面积在持续增大,而沼泽湿地的面积在持续减小;由此而导致扎龙保护区高风险指数区域的一面积不断增大,低风险指数区域的面积不断减小,使整个区域的生态风险指数整体增高;从空间分布来看,扎龙自然保护区的生态风险指数呈条带状从区域内部向边缘逐渐增高.     

甘肃中部地区生态安全评价

在PSR模型框架下，利用熵法确定权重，采用1986年Landsat TM和2000年ETM＋影像确定模型中的自然组分数据，结合社会经济统计数据，对生态安全过程进行景观格局判定，较好地得出了15年来甘肃中部地区生态安全的变化状况。研究表明：2000年甘肃中部地区生态安全状况整体较差，15年来，人类活动加速了自然组分的退化，逐步弱化了景观中的稳定成分，促进形成了异质性程度低、格局粗粒化、稳定性差的景观格局，其中，快速城市化、水资源减少和耕地、林地等重要土地资源的快速转化是整个地区生态安全状态弱化的主要原因。     

基于情景分析的LUCC和气候变化对南盘江流域径流的影响

为揭示土地利用/土地覆被变化(Land Use and Land Cover Change,简称LUCC)和气候变化对南盘江流域径流的影响,基于情景分析,运用SWAT (Soil and Water Assessment Tool)模型,定量研究不同土地利用类型和气候要素对流域内径流的影响,并结合RCP4.5、RCP8.5两种排放情景对流域未来径流的变化进行预估。结果显示:①南盘江流域SWAT模型的率定期参数R~2、Ens分别为0.68、0.67,验证期R~2、Ens分别为0.65、0.63,SWAT模型适用于南盘江流域的径流模拟;②不同土地利用类型对比情景显示,农业用地、林地、草地对产流的贡献次序分别为,农业用地最强,草地次之,林地最弱;气候变化情景显示,径流变化与气温变化成反比,与降雨量变化成正比,且径流变化对降雨量变化更为敏感。③2006-2015年间,LUCC、气候变化二者均会导致南盘江径流量的减少,但气候变化在径流变化中占主导作用。④在RCP4.5、RCP8.5两种排放情景下,南盘江径流在2021-2050年间都呈现减少趋势,减少速率分别为18.74×10~8m~3/10年和21.35×10~8m~3/10年,分别达到1974-2015年减速的1.37、1.56倍,减小趋势明显增强。     

未来土地利用变化情景下海南暴雨灾害的社会经济暴露度分析

基于历史气象数据和耦合模式比较计划第五阶段（CMIP5）8个全球气候模式的未来气象模拟结果分析海南地区在不同重现期和不同排放情景下暴雨灾害危险性,并结合未来经济、人口、土地利用数据,进行暴露度研究,为研究区未来建设提供防灾减灾思路和办法。结果表明:①台风对历史暴雨频次的影响明显,贡献率约为26.15%。未来暴雨频次在RCP4.5浓度路径下呈上升趋势,增长速率约为0.16次/10年。20年一遇时,暴雨频次均值约为11次,100年一遇时,均值约为12次;以海口市、琼海市、儋州市、保亭市为高值中心。②在惯性、生态、高速三种社会发展情景下,建设用地分别保持约29.91km2/年、6.85 km2/年、31.72 km2/年的增速。在生态保护发展情景下,林地、草地、水域分别保持2.69 km2/年、0.25 km2/年、2.91 km2/年的增速,而在另外两种情景中都呈减少趋势。未来土地暴露量林地最大,耕地次之。③未来人口和经济暴露度空间分布上表现出一定的共性,呈点状分布,多集中在市区的城镇中心。随着时间的推移,暴露量高值区明显扩大,海口市变化最为明显。经济效应的贡献率达到90%以上,人口效应的占85%以上,气候效应的占比小。④综合暴露度的高值区主要分布在海口市、三亚市等经济发达、人口密集、建设用地占比高的区域,次高值主要分布在沿海地区,内陆地区受人文因素等影响小,暴露度较低。     

基于转移矩阵的覆被变化对城市雨洪影响分析

城市化进程的加快改变了地表覆被的时空分布特征,为探求地表覆被时空分布对城市雨洪的影响作用,以南京市主城区为对象,根据遥感影像资料与实测降雨数据,利用GIS空间分析技术,基于马尔柯夫转移矩阵分析了南京市主城区地表覆被空间格局的分布变化,建立了地表覆被时空变化影响下的南京市主城区雨洪模型,模拟分析了南京市主城区范围内城市地表覆被的空间分布格局变化对城市地表产流量、局部节点水量等的影响。研究结果表明:径流系数与地表覆被面积年际变化呈负相关,地表径流、最终地表蓄水与区域地表覆被覆盖面积成正相关。地表植被的空间分布格局对雨洪影响关系密切,局部节点汇水区植被覆盖率上升36.13%,区域产流量可以减少28.47%。地表覆被空间分布的不均匀是造成城市区域地表局部淹水的因素之一;地表覆被对城市雨洪产生的洪流水量形成具有一定的减缓、推后、延迟作用,同时可以接受、蓄积降雨产生的地表积水。     

区域防震土地利用评价与分析研究

地震是现代城市的主要灾害,在一定程度上制约着土地利用。从区域防震的角度,通过分析投入-产出过程,论述了区域防震土地利用的概念。介绍了我国地震灾害的区域分布差异特征,将区域防震土地利用划分为5种类型。在考虑防震减灾与经济效益的基础上,提出了区域防震土地利用分析模型,该模型以行业区域投资效益为指标,给出了行业在区域的投资适宜度。最后在仅考虑地震影响和经济发展的基础上,分析并给出了全国防震土地利用适宜性分布结果。并对不宜建设区和限制建设区的土地利用提出了建议。     

永定河下游土地覆盖变化及其驱动力分析

以1978年的黑白航片和2008年的彩红外航片为数据源,对永定河下游流域30年来的土地覆盖变化进行了分析。20世纪70年代的航拍数据是全色黑白航空摄影像片,需要对扫描的黑白航片进行匀色处理,然后对匀色处理后的黑白航片及彩红外航片进行排列,镶嵌,配准纠正等数据预处理工作。采用面向对象的分类方法提取永定河下游的土地覆盖类型,并结合专家经验,采用人工判读的方法,对提取结果进行验证。根据永定河下游1978-2008年土地覆盖类型的数量变化特征,说明30年来,耕地、人工湿地、草地和未利用地的面积呈现增大的趋势,其中未利用地面积增大得最快,单一动态度高达218%。自然湿地和林地的面积则呈减少的趋势,自然湿地面积减少的幅度较为明显。利用转移矩阵对永定河下游土地覆盖类型之间的相互转化进行分析表明,主要是自然湿地向耕地和未利用地的转化;耕地和林地之间的相互转化,以及耕地向未利用地的转化。综上分析,自然湿地成为最大的转出源。影响永定河下游土地覆盖变化的驱动力因子分为自然因素和人为因素两种。     

黄河流域土地利用与土壤侵蚀的耦合关系

在遥感技术与GIS技术的支持下,首先通过遥感影像解译,获取了黄河流域20世纪90年代中期和末期的土地利用与土壤侵蚀数据,建立了反映该流域土地利用与土壤侵蚀的数字环境模型,而后对黄河流域近5年的土地利用与土壤侵蚀的耦合关系进行了研究.结果表明:不同的土地利用方式对土壤侵蚀的发育有着不同的影响,土地利用的变化直接影响着土壤侵蚀强度的变化,而形成土壤侵蚀的一个重要原因是土地利用方式不当.优化土地利用结构,选择合理的土地利用方式,对于高效利用土地资源,控制水土流失,实现区域经济的可持续发展具有重要意义.     

中国水灾风险综合管理--平衡大都市区水灾致灾强度与脆弱性

中国大都市区主要分布在大江大河的中下游地区,由于区域土地利用格局的巨大变化,特别是较多的水域和湿地因城市化而被占据,因此,一方面大都市区面临严重的洪水危险,另一方面为了使大都市区尽可能减轻洪水灾害,而加强了防洪能力的建设.然而,近50年的减灾实践证明,洪水灾害却在波动中趋于上升,即大都市区对洪水的脆弱性在增大.在对中国大都市区洪水灾害的区域分析基础上,以广东省为例,构造了综合水灾致灾因子和承灾体为一体的风险评估模型体系,以此提出了平衡大都市区水灾致灾强度与脆弱性的基本土地利用模式,和"政府-企业(社区)-保险公司"相结合的企业风险管理模式.     

近55 a吉林中西部玉米生长季旱涝时空特征分析

玉米是吉林中西部地区的主要粮食作物,明确该地区玉米旱涝灾害的时空变化特征,有利于该区域制定防灾减灾应对措施。本文采用M-K突变检验法、线性趋势分析法和IDW反距离加权法,基于水分盈亏指数(CSWDI)和旱涝等级,揭示吉林中西部地区近55 a玉米生长季旱涝时空分布特征。结果表明:玉米需水量和有效降水量在抽雄-乳熟期最大;出苗-拔节期水分盈亏指数区域性差异最大,旱涝交替现象最为频繁;中旱及以上频率分布空间上趋于一致,均为由吉林西部向中部递减;出苗-拔节期,中涝及以上频率分布具有明显的区域性,其频率值范围在0~15%之间,由吉林西部向中部递增,其余三个生育期,中涝及以上频率值较低。纵观整个生长季,吉林中西部地区玉米更易受旱灾的影响。     

京津冀地区综合减灾示范社区的空间格局及其影响因素

为厘清京津冀地区综合减灾示范社区空间格局,优化地区防灾和减灾资源基础设施建设,以京津冀地区1 275个综合减灾示范社区为研究对象,运用空间分析和计量方法,对京津冀地区综合减灾示范社区的空间格局及其影响因素进行研究。结果表明：京津冀地区综合减灾示范社区呈集聚型分布,空间分布极不均衡,差异较大,从市域尺度看,主要集中在北京市、天津市和石家庄市;从地理区域来看,主要分布在京津地区、冀中地区等区域;核密度分析显示京津冀地区综合减灾示范社区存在明显的区域差异,在空间分布上有3个高密度地区,其中以北京市中心城区一带最为明显;综合减灾示范社区空间分布的全局莫兰指数表明存在显著的空间正相关性;地理探测器分析表明,京津冀地区综合减灾示范社区空间格局主要受到经济因素和人口因素影响,受政策因素和灾害风险因素影响较小。