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。     

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     

吉林省中部地区后备城镇建设用地潜力及空间分布研究

后备城镇建设用地潜力及空间分布研究是科学制定区域空间发展战略和优化城镇发展格局的基础。以吉林省中部地区为例,主要利用GIS空间分析方法,综合考虑地形、土地利用类型、基本农田分布、土地利用规划、人口及城镇发展等因素,对区域后备城镇建设用地极限潜力和有效潜力的数量及空间分布进行分析。研究表明:(1)吉林省中部地区后备城镇建设用地极限潜力规模为14 913.32 km~2,丰富程度由北向南呈降低趋势,主要受行政区规模、气候条件和地理环境特征的影响;(2)极限潜力利用优势度指数为0.467 8,偏北区域利用优势度整体高于偏南区域,空间分布格局与地形和城镇密集程度密切相关;(3)有效潜力规模为2 214.91 km~2,丰富程度为中间区域高,西北和西南区域低,东部边缘区域为中等水平,空间分布格局与城镇化水平和城镇密集程度联系紧密;(4)人均有效潜力规模为106.65 m~2/人,丰富程度整体为中间区域高,西部边缘区域低,北部、东部及南部3个地区的边缘区域为中等水平,空间分布格局除受城镇化水平和城镇密集程度的影响外,与人口分布特征也有一定关系。     

西南喀斯特区域生态环境敏感性评价及其空间分布

西南喀斯特区域生态环境本身的脆弱性再加上不合理的人类活动的影响,生态环境问题突出,识别易发生生态环境问题的区域,为西南喀斯特地区生态环境保护和恢复提供科学依据十分必要。在ArcGIS支持下,选取影响西南喀斯特区生态环境的4个敏感性因子（水土流失、石漠化、酸雨及生境生物多样性）作为评价因子,采用层次分析法和综合指标法,评价西南喀斯特区域生态环境敏感性程度及空间分布情况。结果表明：西南喀斯特地区水土流失、石漠化、酸雨敏感性很高,前二者的中度敏感以上区域均占西南喀斯特区域总面积的60%以上,酸雨中度敏感以上区域达50%以上;生境生物多样性敏感性相对较低,不敏感区占西南喀斯特区总面积的40%。西南喀斯特区生态环境综合敏感度极高,中度敏感以上区域占整个研究区总面积的80%以上,不敏感和轻度敏感区主要分布在湘中南、鄂东南、广西中部喀斯特峰林平原区及云南、贵州山间盆地及河谷地区。地质背景、地形及气候是西南喀斯特区域生态环境敏感性的主导因素     

云南省耕地生产效率的时空差异及影响因素

以第二次全国土地调查完成以来的2009~2013年为研究时段,在测算云南省16个州(市)的耕地生产效率基础上,综合运用ESDA技术、基尼系数等方法系统分析云南省耕地生产效率的时空差异,并构建计量经济模型研究影响不同区域耕地生产效率变化的主要因素。结果表明:(1)2009~2013年,云南省耕地生产效率呈总体上升趋势,但增幅逐年降低;效率低值地区增长明显,高值地区则并不显著;(2)云南省耕地生产效率区域差异呈缩小态势,并表现出由西南向东北递减的空间分布特征;(3)滇中、滇西南等粮食主产区受≤6°耕地面积比重、旱涝保收面积的影响较大,而滇东地区则更易受到6°坡耕地面积和人均GDP的影响,滇西北地区受≤6°耕地面积比重和人均GDP的影响显著。     

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。     

秦岭—淮河南北干旱热浪耦合风险区识别及其影响因素

综合考虑干旱热浪耦合危险性、暴露性和脆弱性,构建干旱热浪耦合风险评价框架,对秦岭—淮河南北干旱热浪耦合风险区进行识别,探讨不同指标要素与风险空间格局的响应关系.结果表明:(1)1960～2018年秦岭—淮河南北干旱热浪具有群聚群发性.其中,耦合频发期为:20世纪70年代末～80年代初,空间集聚中心主要分布在淮河平原、长江中下游东部、川东丘陵以及巫山山区,而20世纪90年代后干旱热浪耦合逐渐减弱;(2)秦岭—淮河南北干旱热浪耦合风险具有空间分异特征,排名前30位高风险区,有70％的城市位于长江中下游、淮河平原,30％位于四川盆地东部,上述城市人口密集,干旱热浪耦合暴露性强,使得区域面临干旱热浪耦合风险较高;(3)路径分析验证干旱热浪耦合风险因素关系表明:秦岭—淮河南北危险性、暴露性与风险呈反向关系,说明区域干旱热浪高暴露、高致灾危险区,因社会应对灾害能力较强,可在一定程度缓解系统的受灾风险.     

GIS技术在三峡库区滑坡灾害研究中的应用

对三峡库区选定的研究区域,建立地质、地形等滑坡因子空间数据库和滑坡空间分布数据库（比例尺均为1：10 000）,利用GIS技术对滑坡和各影响因子相关性进行了统计分析。计算得出滑坡发生的主要影响因子类属：Q\-4、J\-1x, J\-1z、S岩性岩组;90 m以下、90~135 m和135~175 m三个高程带;15~20m局部高差;10°~15°、15°~20°和20°~25°坡度;北向、南向和西北向方向和 1～1曲率范围。研究的结果是进行滑坡易发性评价的基础,可以帮助指导库区滑坡灾害管理、土地利用等。     

三峡库区江段潜在水环境污染风险评价研究

三峡库区的水环境安全不仅关系到库区周边省市用水安全,更与长江流域的生态安全以及整个中国的可持续发展密切相关.基于压力-状态-响应(PSR)模型,综合考虑风险源危险性、风险受体敏感性以及区域环境风险可接受水平等因素构建水环境污染风险分级评价指标体系与量化方法,运用冷热点格局分析等空间统计方法,以行政区为单元综合评价三峡库区潜在水环境污染风险分布状况.结果表明:(1)云阳县风险源数量最多,万州区风险受体数量最多,但重庆主城区及周边地区高风险污染源和高敏感受体分布最为密集,且区域环境风险可接受水平最低.(2)研究区县区级风险源危险性和风险受体敏感性指标统计结果均呈集聚分布格局,热点区域集中在库区上游重庆主城区及周边地区,且该区域风险可接受水平表现为冷点区域,而在其它区域基本呈现为均衡的分布格局,未形成明显的热点或冷点区域.(3)库区水污染高风险江段包括九龙坡区、渝北区、沙坪坝区、渝中区和南岸区等5个县区,中风险江段包括长寿区、北培区、江北区、大渡口区、涪陵区、石柱县和巴东县等7个县区,低风险江段主要分布在库区上游的江津区和库区腹地及下游区域.最后,针对不同区域潜在水污染风险分布特征,从产业优化布局、预警与应急能力建设以及企业污废水处理技术升级等方面提出风险管控的相关建议.     

基于RS与GIS的大型滑坡解译——以重庆市武隆县为例

滑坡灾害是当今世界上造成巨大经济损失和人员伤亡的自然灾害之一.自1990年以来,"3S"技术逐渐成为了滑坡灾害信息提取和危险性评价与监测的重要手段.利用RS与GIS技术可以对卫星遥感图像数据、扫描图件和统计资料进行多种形式的数字处理和信息复合,在此基础上采用叠置分析法在同一空间参照系下,将同一地区的地理对象的图层进行叠合,可以产生空间区域的多重属性特征.以滑坡高发区的重庆市武隆县为研究区域,根据TM合成影像中大型滑坡主要的解译标志和实地验证确定了7个滑坡体体积＞1 000 000 m3的大型滑坡,采用叠置分析法成功地提取了这些滑坡及其发育环境的基本信息,为三峡库区大范围滑坡灾害的遥感调查、监测与防治、库区移民安置工作提供参考.     

基于GIS和AHP的芦山地震灾区泥石流危险性评价

采用层次分析法,通过判断矩阵建立起各要素之间的数量关系,选取坡度、地层岩性、断裂带、植被覆盖、地震烈度及年降雨量作为评价指标,并阐明了各指标与泥石流之间的相互关系。建立以地理信息系统为平台的泥石流危险性评价模型,得到地震灾区泥石流危险等级分区图。通过评价,初步认识到研究区内芦山县、天全县、名山区、雨城区位于泥石流极高危险区,且评价分区结果与区内地灾点分布特征相吻合     

基于土壤侵蚀模型的滑波临界雨量估算探讨

针对滑坡临界雨量确定目前存在的问题,提出一种基于土壤侵蚀模型的滑坡临界雨量估算的新方法。该方法基本思路是：降雨引起土壤侵蚀,当土壤侵蚀达到一定强度时可诱发滑坡,因此利用土壤侵蚀模型可以推算滑坡临界雨量。以湖北省秭归县为例进行试验,从降雨-土壤侵蚀-滑坡的成灾机理入手,利用卫星资料、地理信息资料及降雨资料,计算降雨侵蚀力、土壤可蚀性、地形（坡长、坡度）、植被覆盖和土地利用类型等因子,基于USLE土壤侵蚀模型,计算滑坡发生时土壤侵蚀强度,通过分析多个滑坡个例,确定滑坡临界土壤侵蚀强度,再根据降雨侵蚀力与降雨量之间的关系,推算不同预警点滑坡临界雨量。相比以往仅仅分析灾情与降雨之间关系的传统方法,该方法有较为清晰的物理意义,实际业务中也易于实现,在滑坡预警预报中有较高实用价值     

基于MODIS的雅鲁藏布江流域干旱动态监测及对植被胁迫作用的研究

基于MODIS数据利用垂直干旱指数模型和重心模型分析了2011年4月~2012年4月的雅鲁藏布江流域干旱动态变化,并就干旱对植被的胁迫作用做了进一步探讨。研究发现：（1）干旱强度减弱区主要分布于雅鲁藏布江流域的中部,而干旱强度增强区则主要集中于该流域的上游及下游地区;（2）2012年4月份雅鲁藏布江流域的总体干旱强度相比2011年4月有所加重,轻度干旱、重度干旱区均有所增长,而湿润区则有一定减小。干旱强度加重较大的区域主要分布于拉萨河流域及＞3 000～4 000 m、＞4 000～5 000 m高度带;（3）雅鲁藏布江流域的NDVI与PDI的重心迁移具有很好的负相关性,说明其干旱动态变化对植被具有较明显的胁迫作用     

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     

1971~2003年三峡库区诱发滑坡的临界降水阈值初探

滑坡、崩塌和泥石流是三峡库区的三大主要地质灾害类型,其中滑坡所占比例最大。强降水、连阴雨等气象因素是诱发滑坡、泥石流等地质灾害的重要因子。利用三峡库区及其周边地区蓄水前常规气象站1971~2003年逐日降水资料和库区有完整记录的滑坡个例资料分析了滑坡灾害与发生前各个时段降雨的强度、持续时间、总量等之间的关系,初步确定不同保证率下诱发三峡库区滑坡灾害发生的临界降水量值,为开展三峡库区滑坡灾害气象监测预警提供科学依据     

长江流域的非平稳SPI干旱时空特征分析

全球气候变化背景下,由于降水时间序列存在非平稳性,导致利用传统的标准化降水指数(SSPI)估计的干旱可能存在较大偏差。文章基于GAMLSS模型,以气候指数作为解释变量进行参数拟合,建立一种基于可变参数的非平稳伽玛模型,计算非平稳标准化降水指数(NSPI),并与SSPI指数对比分析长江流域1962～2016年干旱时空变化特征,结果表明:(1)NSPI与SSPI变化基本一致,但非平稳伽玛模型比平稳伽玛模型更好地重现降水量以捕获当前全球气候变化背景下的降水变化。(2)长江流域1962～2016年干旱有加重趋势。上游干旱烈度、干旱历时、干旱强度和烈度峰值的变化速率分别为每10年上升0.064、0.041、0.023和0.027,而中下游则分别为0.151、0.089、0.021和0.030;干旱强度以轻至中旱为主。长江源头和四川盆地西南部干旱较严重,而金沙江和雅砻江上游及鄱阳湖南部的干旱相对轻微。(3)与SSPI相比,NSPI估计的相同干旱烈度和干旱历时的重现期较大,且估计的干旱事件相对集中。NSPI的干旱风险表明长江源头、金沙江下游和洞庭湖流域中部是高风险集中区,而川江上游和鄱阳湖东南部是低风险集中区。(4)构建的非平稳伽玛模型估计的NSPI能较好的预测各干旱特征,且对干旱烈度和干旱历时的预测性能更好。     

基于情景分析的区域洪涝灾害风险评价——以巢湖流域为例

洪涝灾害是制约区域粮食安全和社会可持续发展的主要因子之一。在风险识别的基础上,从致灾因子、孕灾环境、承灾体等方面选取评价指标,建立评价指标体系。运用层次分析法确定指标权重,通过情景分析技术从降水、土地利用、人口、GDP等方面构建复合情景;应用GIS空间分析技术构建洪涝灾害风险评价模型,对巢湖流域洪涝灾害风险进行评价。研究结果表明:2020年巢湖流域洪涝灾害危险性由东南部向西北部减小;合肥市区的洪涝灾害易损性最大,和县的易损性最小。巢湖流域东南部洪涝灾害风险最大,西南部的大别山区风险较小,随着重现期的增大,流域的洪涝灾害风险也逐渐增大。模拟灾害发生的情景,并分析不同情景下的洪涝灾害风险,更能体现洪涝灾害的不确定性和变化性,为流域防洪战略决策研究提供科学依据。     

近50 a长江流域暴雨日数时空变化分析

利用1961~2010年长江流域逐日降水资料和DEM数据,结合Mann-Kendall趋势法、变差系数法以及GIS空间分析等方法,分析了近50 a长江流域年均暴雨日数时空变化特征。结果表明:长江流域年均暴雨日数基本呈自东向西递减的规律,且随着海拔升高,年均暴雨日数逐渐减少,两者呈显著负相关关系;长江流域上游高原气候影响区年均暴雨日数小于1 d;而中上游中亚热带湿润气候影响区大于2 d;随着纬度的增加,暴雨开始时间推迟,结束时间提前,持续时间减少;年暴雨日数的变差系数与年均暴雨日数满足幂指数关系,相关系数达0.97,为显著相关。表现为年均暴雨日数大(小)的地方,变差系数小(大);除长江中下游中部和四川盆地及其周边地区年暴雨日数为减少趋势外,其它地方均表现为不同程度的增加趋势。鄱阳湖水系、四川(雅安市、峨眉山市、万源市)、湖南(安化县、南岳区)、湖北(洪湖市、英山县)年暴雨日数多且变差系数小,洪水、泥石流等灾害压力巨大;为有关部门了解长江流域洪水等灾害的发生机制、提高灾害预测预报能力、制定防灾减灾政策等提供科学依据。     

长江三峡库区滑坡灾害危险性评价

长江三峡地区滑坡崩塌分布广泛,灾害严重,特别是在三峡水利工程枢纽兴建以后,古滑崩体的复活以及岸坡失稳势必会对未来的三峡水库以及城镇居民建设、公路交通安全造成一定的影响。因此,以长江三峡地区的滑坡编目资料为基础,对该地区的滑坡特征进行了全面的分析,并对其形成机制进行了初步的探讨。同时,综合滑坡灾害诱发因素,运用信息量地滑坡灾害空间预测,并以此为基础结合土地使用情况将该地区划分五个不同等级即极危险区、