基于GIS的重庆市干旱灾害风险评估与区划

以重庆地区的干旱灾害为研究对象,在分析重庆地区干旱灾害气候背景和经济环境的基础上,从干旱灾害发生的成灾环境、灾害发生的可能性、以及承灾体的易损性三个方面选取了地貌、灾害频率、人口、社会经济等评价因子;应用模糊评价法建立了干旱灾害孕灾背景、灾害危险性、承灾体易损性等数学模型;运用MapInfo Professional软件,通过对属性数据库和图形数据库的操作得到干旱灾害的孕灾背景、灾害危险性、承灾体易损性评价图层,经过图层叠加、斑块合并以及等级划分后得到干旱灾害的风险评估及其区划。     

环境因子组合和负样本选取策略对花岗岩区崩岗易发性的影响

不同环境因子组合和负样本选取策略对崩岗易发性评价结果存在较多不确定性。为探究其对评价结果的影响，该研究以江西省兴国县花岗岩区为例，利用地理探测器探测17个环境因子的统计量q值，根据累计q值百分比大小依次选择4、7、10和17个环境因子进行组合；利用单随机欠采样、频率比法及改进频率比法等负样本选取策略构建与正样本等量的负样本数据集；采用随机森林模型进行易发性评价，并对评价结果进行对比分析。结果表明：1）3种负样本选取策略下的模型精度随着因子数量的增加先下降再上升，考虑4个环境因子的模型AUC（area under curve）值分别为0.729、0.909和0.909，较最优环境因子组合仅相差0.020～0.038，说明考虑主控环境因子，即可得到较为理想的精度；2）通过频率比法选取的负样本数据集更具合理性；3）研究区内高和极高易发区主要分布在兴国县西南部，而极低易发区主要分布在兴国县北部及东部，这与实际情况较吻合。该研究通过探究不同环境因子组合和负样本选取策略对崩岗易发性评价的影响，可为花岗岩区崩岗的防灾减灾提供科学依据。     

降雨因子对喀斯特石漠化发生发展的影响研究

石漠化的形成有其深刻的自然背景与社会背景,研究石漠化发生发展的驱动机制是喀斯特脆弱生态系统恢复与重建的必要条件。为了定量研究气候要素对石漠化发生发展的影响,综合选取地理要素、气候要素、人口要素、社会经济要素、人地关系要素中对石漠化具有驱动作用的因子。用这些驱动因子与石漠化指数进行相关性分析,并选取显著相关的部分驱动因子进行偏最小二乘回归分析。利用变量投影重要性指标（VIP）来定量衡量各驱动因子对石漠化影响的重要性,从而定位气候要素对石漠化发生发展影响的作用。分析认为石漠化的发生发展主要是由自然地理因子决定的,自然气候要素特别是暴雨为石漠化的发生发展提供了直接的驱动力,并随着雨量级的增加其对石漠化的驱动作用越强。     

基于层次分析法的江西省可持续食物安全评价

选取化肥用量等23个指标,采用层次分析法测算江西省可持续食物安全度.结果表明,1978-2003年江西省可持续食物安全度逐步提高,目前食物处于安全水平.江西省食物生产因子、资源禀赋因子和气候因子安全水平较高,对食物安全较有保障;食物保障因子和社会经济因子安全水平偏低,是可持续食物安全的薄弱环节;可持续环境因子的安全水平正逐步加强,有利于提高可持续食物安全度.     

江西省可持续食物安全评价

选取了化肥用量等22个指标,采用层次分析法测算江西可持续食物安全度。结果表明,1978~2003年江西可持续食物安全度逐步提高,目前食物处于安全水平。江西食物生产因子、资源禀赋因子和气候因子安全水平较高,对食物安全较有保障;食物保障因子和社会经济因子安全水平偏低,是可持续食物安全的薄弱环节;可持续环境因子的安全水平正逐步加强,有利于提高可持续食物安全度。     

基于MaxEnt模型的怒江大峡谷泥石流易发性评价和成因

为进行泥石流易发性分区及环境因子的敏感性评价，选取降水、高程、坡度、坡向、径流量、岩性、断层、归一化植被指数、土壤侵蚀模数等9个环境因子，基于最大熵(MaxEnt)模型对187个泥石流沟道进行易发性评价。结果表明：导致泥石流易发的主导因素依次是径流量、高程、降水、岩性、断层、坡度、归一化植被指数、土壤侵蚀模数、坡向。依据泥石流灾害易发概率进行易发性分区发现，贡山—福贡段泥石流易发性最强，模型AUC值为0.974,标准差为0.010,模型分析结果与实际结果一致。与研究区山洪沟道9个环境因子进行对比评价发现，泥石流对环境因子的敏感性要比山洪复杂。通过能量分析的方法证明泥石流环境因子的敏感性复杂的原因，表明流域汇水能量对灾害的形成贡献率最大。     

果化示范区土壤pH值的空间自相关及其主导因子

[目的]探索空间异质性较大的岩溶区的土壤pH值空间自相关尺度及其空间结构,分析影响典型岩溶区土壤pH值空间结构的主要环境因子。[方法]应用经典统计学方法与"3S"技术。[结果]不同深度土壤pH值的空间分布均存在高度的正向全局空间自相关和明显的空间聚集区,各深度土壤pH值的空间孤立区分布较少;影响不同深度土壤pH值空间分异的环境因子排序为:植被覆盖度石漠化程度地质背景。[结论]土壤pH值的空间分异受到了不同植被覆盖条件下酸性物质含量的影响。石漠化程度和地质背景对土壤pH值的影响,实质上是典型岩溶环境的综合反映。     

南京不同功能区大气降尘速率及其影响因素分析

对南京6个功能区2005—2008年间大气降尘特征及城市人为因素和气象环境因子研究表明,受人为影响较小的背景区域的大气背景降尘量较低且多年较稳定,但春季受西北地区沙尘传播影响而显著高于其他季节;大气降尘量在各功能区之间存在显著的差异,其基本趋势是:背景区最低,工业区显著高于交通干道和居民区;居民区和城郊区大气降尘受城市人为活动影响较小,其年季变化与背景区类似,随相对湿度增加而显著降低;工业/居民混合区和工业区的人为近源影响较大,降尘与气象因子的相关性较复杂,受降雨洗尘影响较大;交通干道的降尘与气象因素相关关系最弱,工业区降尘与降雨量呈显著负相关。     

半干旱黄土区柠条生长与环境因子的关系研究进展

人工林地退化及更新是近年来半干旱黄土区植被恢复研究的重点,确定影响植被生长的环境要素是解决人工林地退化的关键。选取柠条作为典型树种,分别从气候因素、地形因子、土壤水分及养分、栽植密度和整地方式5个方面总结各环境因子与柠条生长的相互关系,以期为指导该区植被建设、实现植被恢复的可持续性提供科学参考。     

基于GIS的秦岭山地植被类型与环境梯度的关系分析

应用地理信息系统技术支持下的环境梯度分析方法，充分利用GIS强大的空间分析功能，选取了海拔、降水量、温度、坡度和坡向5个影响因子，将各环境因子分布图分别与秦岭植被类型分布图叠加，对植被分布与环境梯度的关系进行了研究及统计分析，得出结论：（1）证明植被分布与海拔、降水、温度、坡度和坡向之间是相互制约、相互影响的；（2）海拔是决定秦岭植被分布的主导生态梯度，随着海拔高度的增加，环境中的水热因子发生变化，形成水热因子的复合梯度，生境中所对应的植物种类相应改变；坡度、坡向体现了山体南仰北俯的地形特点，对植被分布的影响是次要的；（3）反映了植被的连续性变化、各植被类型的最优生长环境区间及植被与环境梯度的分布规律，定量描述了各植被类型的海拔、降水量、温度、坡度和坡向分布，结合实际给出了理论解释，证明了GIS结合生态分析方法在秦岭山地植被与环境梯度的关系研究中是十分有效的。     

农牧交错带土地利用的土壤侵蚀状况分析

土地是人类赖以生存的根本。土壤侵蚀会导致土地资源的退化，造成环境恶化。农牧交错带是我国一个独特的地理景观，对它的研究在生态、区域发展上有重要意义。在定义土壤侵蚀指数的基础上．以土地资源类型为单元，以遥感与GIS为技术支撑，分析不同土地资源类型下土壤侵蚀类型与强度．阐明土地资源的土壤侵蚀背景，揭示出两之间的关系，并作了区域上的分析。结果认为在我国农牧交错带的东部草地退化，西部沙化严重，亟需治理。     

中国土地资源的土壤侵蚀状况分析

土壤侵蚀不仅会导致土地资源的退化 ,而且会造成环境恶化。在定义土壤侵蚀指数的基础上 ,以土地资源类型为单元 ,以遥感与 GIS技术为支撑 ,分析不同土地资源类型下土壤侵蚀类型与强度 ,阐明土地资源的土壤侵蚀背景 ,揭示出两者之间的关系 ,并作出区域上的分析。在我国的北方以还草为主 ,南方以还林为主。     

北方生态脆弱区土壤侵蚀敏感性空间分异

榆林是我国北方农牧交错带典型的生态脆弱区,土壤侵蚀严重制约着榆林地区人类生存和社会经济的可持续发展。以通用土壤流失方程为理论基础,选取自然因素(包括降雨、地形和土壤因子)和人为参数(包括生物措施、农业措施和社会经济措施因子)构建评估指标体系。在完成单因子敏感性评价的基础上,利用GIS空间叠加分析功能,对榆林市土壤侵蚀敏感性空间分异特征进行了综合研究。结果表明:研究区土壤侵蚀敏感性以中敏感为主,低敏感和高敏感次之,不敏感仅有零星分布。空间上土壤侵蚀敏感性程度呈南部黄土沟壑区向北部风沙草滩区递减趋势,高敏感区主要集中在靖边、定边两县南端,东部黄河沿岸以及南六县的部分地区。修正后的土壤侵蚀敏感性评价结果与前人研究的土壤侵蚀分布规律趋于一致,充分说明人类活动对土壤侵蚀也产生了极大影响。因此,急需转变不合理的土地利用方式,加强水土流失治理和植被恢复,针对不同敏感区实施分区管理,有效控制研究区能源开发建设对土壤侵蚀潜在发生的影响程度。     

基于GIS/CSLE的四川省水土流失重点防治区土壤侵蚀研究

掌握四川省省级水土流失重点防治区水土流失情况、空间分异规律及其内在驱动因素对生态预警和土壤侵蚀治理等具有重要意义。应用中国土壤流失方程(CSLE)计算四川省省级水土流失重点防治区土壤侵蚀状况,通过不同土壤侵蚀敏感性评价方法识别中国土壤流失方程(CSLE)敏感因子,借助地理探测器探究重点防治区土壤侵蚀空间分异规律及其内在驱动力。结果表明:四川省省级水土流失重点防治区水土流失面积占比27.16%,平均土壤侵蚀模数为806.08 t/(km^2·a),属于轻度侵蚀,但区内土壤侵蚀差异明显,局部存在严重水土流失;土壤侵蚀敏感性分析表明,生物措施因子B是中国土壤流失方程(CSLE)中最敏感的因子;不同水土保持分区土壤侵蚀定量归因表明,土地利用方式是土壤侵蚀空间异质性的主要驱动力,且影响因子两两交互均能增加对土壤侵蚀空间分布的解释能力,各因子在不同水土保持分区作用程度存在显著差异。因而,在应用中国土壤流失方程(CSLE)计算土壤侵蚀量时,基于不同研究区针对较为敏感因子建立区域化算法是提高计算精度的关键。     

南方水蚀区不同侵蚀程度土壤粒径分形研究

土壤粒径分布是土壤和环境要素综合作用的结果,因而可藉以指示环境要素的某种性状。对南方水蚀区不同侵蚀程度下土壤粒径的分布特征进行研究,计算土壤粒径分布分形维数值,并分析其与土壤质地和土壤侵蚀程度的关系。结果表明,研究区土壤质地主要为砾石土,其2 mm以下的体积分形维数和重量分形维数分别介于2.52～2.99和2.48~2.73之间,粒径重量累积百分比在2 mm处产生显著变化,粒径域的重量分形维数在2 mm以上和2 mm以下分别为1.79~2.81和2.52~2.79。2 mm以上粒径域的重量分形维数与土壤质地和土壤侵蚀程度呈显著的相关性。土壤质地越细,或土壤侵蚀越轻微,2 mm以上粒径域的重量分形维数越大,反之亦然。故土壤2 mm以上粒径域的重量分形维数可综合表征研究区土壤质地和土壤侵蚀程度。     

工程堆积体标准小区界定与可蚀性因子改进

将USLE模型应用于工程堆积体侵蚀预报时结果偏差较大,这是因为其标准小区与土壤可蚀性因子不适合直接应用于工程堆积体侵蚀预报。针对这一问题,结合对我国6大水蚀类型区工程堆积体参数的调查、统计、分析,界定工程堆积体标准小区的坡度、坡长;结合国内外已有研究成果,分析论证堆积体可蚀性因子的改进办法,并引用相关数据验证其可行性。结果表明,6大区域工程堆积体坡度、坡长及坡面物质组成均与USLE中规定的标准小区相差较大;为了尽量消除误差,建议工程堆积体标准小区坡度采取众数35°,坡长采取平均值5m;堆积体可蚀性因子更名为土石质因子Tr,并将单位体积土石混合体中石砾总表面积Cs,作为石砾因素指标纳入堆积体土石质因子Tr中,与堆积体物质中土壤可蚀性因子K共同构建工程堆积体土石质因子函数。验证结果表明,堆积体可蚀性因子改进办法是可行的。工程堆积体坡度、坡长的界定及可蚀性因子的改进,对提高基于USLE模型的堆积体侵蚀预报精度有重要意义。     

含水量变化对冻融指标影响试验研究

我国冻融侵蚀面积 12 5万km2 。将试验土样分两组按一定密度和一定含水量装入试样盒进行试验 ,得出同种土质不同含水量、不同试验条件下的冻胀系数和融沉系数等有关冻融的指标。研究结果表明 :含水量及其变化是影响土体冻融指标的关键因素 ,土体的冻融是一个动态变化的过程。进行冻融侵蚀评价时 ,要充分考虑土质和土壤本身的含水量及冻融过程中的水分补给、环境变化等因素。     

中国USLE/RUSLE因子研究

USLE/RUSLE是土壤侵蚀监测与预报的核心工具,方程中各因子赋值的合理性决定了方程应用结果的准确度。然而,由于我国地形条件的复杂性等原因,方程在我国范围内的应用受到限制。因此,为明晰土壤流失方程各因子计算中需把握的关键因素,以及当前我国研究中存在的主要问题,采用文献综合对比研究的方法,通过CNKI中国学术期刊全文数据库和Web of Science数据库,搜集了土壤流失方程因子相关文献共373篇。文献综合分析结果表明：各因子的研究普遍存在缺乏估算公式选用和估算结果的精度检验,坡长坡度因子存在公式误用的情况,作物覆盖与管理因子、水土保持措施因子缺少系统性定量计算的方法,土壤可蚀性因子计算的背景条件差异大,难以进行横向比较。为此,提出两条提高模型使用精度的建议,一是通过建设标准化的地面监测系统,系统观测和建立土壤侵蚀因子定量方法,二是明确此类模型应用边界,在较为适合的环境应用。     

吉林省土壤侵蚀敏感性评价

以通用土壤流失方程(USLE)为理论基础,在GIS的支持下采用地图代数方法,对吉林省的土壤侵蚀敏感性进行影响因子的逐一评价和综合评价。针对吉林省土壤侵蚀的实际情况,借鉴国内外的相关研究成果,选择了降雨侵蚀力、地形起伏度、植被类型和土壤质地等4个因子。通过分析与综合评价,明确了吉林省土壤侵蚀发生的可能程度、地区范围和空间分布规律,并进一步探讨了针对不同土壤侵蚀敏感区的有效控制水土流失的对策。研究结果将为吉林省的生态环境分区管理,合理开发利用土地资源,有效控制土壤侵蚀的发生和发展提供重要的依据。     

砒砂岩区小流域土壤有机质空间分布特征及其影响因素

为了探究砒砂岩区小流域土壤有机质空间分布特征,该文以砒砂岩区典型流域鲍家沟小流域为研究对象。采用网格法布设取样点,2018年7月取样,按照0～20、20～40、40～60 cm划分取样层次。采用重铬酸钾外加热法测定土壤有机质,采用激光粒度测定仪测定土壤粒度,采用样方拍照法计算植被覆盖度。运用地统计学和约束性排序相结合的方法,研究环境因子影响下砒砂岩区土壤有机质的空间变异特征。结果表明:砒砂岩区小流域土壤有机质质量分数在0.98～15.45 g/kg之间,不同地形土壤有机质含量呈沟底坡面山脊的规律;研究区土壤有机质的空间分布规律可以用半方差函数的指数模型进行良好的模拟,块金效应在55.1%～57.5%范围内,属中等程度变异。小流域土壤有机质呈中间高边缘低的规律;冗余分析的结果显示,第1轴的特征值为0.58,解释量为58%,第1轴对响应变量的累积解释量为96.1%,前两轴对响应变量的累计解释量达到了99.3%。各环境因子与第1排序轴的相关系数大小顺序为植被覆盖度土壤侵蚀程度土壤颗粒平均粒径坡位高程坡度,第1排序轴可以定义为植被-土壤侵蚀因子,坡度因子与第2排序轴的相关系数高于其他环境因子,第2排序轴可以定义为坡度因子。植被覆盖度是影响砒砂岩区小流域土壤有机质空间变异的主导因素,土壤侵蚀程度是决定土壤有机质垂向变异的关键因素。砒砂岩区的土层浅薄且贫瘠的地带,不宜开展大面积的整地和造林工作,而土层深厚且水肥条件良好的区域可以营造合理密度的灌木林、乔木林以及经济林。