基于GIS的区域土壤侵蚀敏感性评价——以怒江州为例

怒江州作为三江并流世界遗产核心地,生态区位重要,承担着国家生态安全战略,以此区域研究土壤侵蚀敏感性具有重要的意义.在RUSLE模型和对研究区的自然环境特征研究基础上,选取降雨侵蚀力、地形起伏度、土壤可蚀性、植被覆盖(植被覆盖度和土地利用类型综合)等作为评价因子,采用几何平均数法和土壤侵蚀潜在危险性指数模型综合评价怒江州土壤侵蚀敏感性.研究表明:土壤侵蚀敏感性对各因子的敏感性都较高,说明怒江州各自然要素特征都较容易形成土壤侵蚀;土壤侵蚀总体处于高度敏感,占总面积68.12%,潜在危险性指数为5.9,验证了统计结果.总体上,三江两岸敏感性较高;土壤侵蚀与人类活动的空间存在耦合性,人口越密集区,敏感性越高,主要体现在坡耕地的较高敏感性.总之,该区域水土保持的关键在于对土地的合理利用.     

基于GIS的大宁河流域土壤侵蚀评价及其空间特征研究

以大宁河流域为研究区域,采用修正的通用土壤流失方程(RUSLE)为评价模型,以地理信息系统(GIS)软件Arcview 3.3为分析平台,通过数字高程模型(DEM)、土地利用类型和土壤类型等空间数据与属性数据,获取基于栅格数据的小流域土壤侵蚀量和侵蚀强度,对大宁河流域的土壤流失量进行了定量化分析.采用土壤侵蚀综合指数法评价研究区域的土地利用状况、坡度及土壤类型对土壤流失的影响,对水土流失的空间特征进行了研究,并提出了相应的治理措施.结果表明:大宁河流域大部分地区土壤侵蚀模数小于101.73 t·km-2·a-1,总体上水土保持良好;不同用地类型上,旱地的土壤侵蚀较草地严重,而草地又较水田的严重;不同坡度等级中,15°～25°上土壤侵蚀强度最强,3°～8°上土壤侵蚀强度最弱;各种土壤类型中,黄褐土的侵蚀强度最重,山地草甸土最轻.     

基于孤石全生命周期的危险性评价

近年来,孤石滚落灾害越发受到关注,而对其危险性定量评价的相关研究较少。一方面,孤石具有数量多、规模大、形状不一的特点,对孤石群的稳定性判定是一个问题;另一方面,对孤石影响区域的危险性评价是难点。因此以广州市白云山原始森林公园为研究对象,对此区域开展孤石危险性评价。通过孤石稳定性定性定量综合判断+失稳孤石威胁范围精准划分的方法,考虑多评价因子对研究区危险性进行综合评价。利用熵权法计算各评价因子的权重,基于高精度数字高程模型(digital elevation model, DEM)、地理信息系统(geographic information system, GIS)软件和岩石崩落分析(rockfall analysis, RA)软件对研究区危险性等级进行划分,将白云山原始森林公园滚石危险范围划分为4个等级：极高危险区、高危险区、中危险区和低危险区。研究成果提出了一套可为其他区域孤石滚落灾害危险区划参考的系统性评价方法。     

矿山地质环境变异的模糊综合评价

利用现场调查收集灾害点和区域地质环境数据,将模糊综合评判应用到区域地质灾害危险性评价中,在模糊综合评判时,由于评价因素较多,因此采用二级模糊综合评判模型．评价集采用三级评价标准,即把地质灾害危险性划分为危险性小、危险性中等和危险性大三类．确定了三个参评要素：地质环境条件、地质动力和历史状况,十一个评价因子,采用半梯形分布隶属函数曲线确定其隶属度．选用在传统的层次分析方法上有所改进的模糊层次分析法（FAHP）作为评价因素权重的确定方法,确定了各评价要素、因子的权重值．然后进行模糊变换与综合评判,根据最大隶属度原则,评判计算单元所属危险性级别．为定量评估研究区地质灾害危险性,把整个太原市西山矿区进行单元划分。将全区划分为23个有效单元．文中以第15单元为例具体说明了模糊综合评判方法．在整个研究区运用该方法,计算出每个单元所属地质灾害危险性类别,从而判断了各单元所属的危险性等级．     

不同比例尺流域土壤侵蚀评估及其尺度效应研究

选择1∶20万、1∶5万和1∶1万3种比例尺,以最小图斑为研究单元,利用土壤侵蚀快速评估法对黄河流域中纸坊沟小流域的土壤侵蚀强度等级进行评估,研究不同比例尺下土壤侵蚀评估结果的尺度效应,即土壤侵蚀强度等级分布的均质性特征以及结果所含信息量大小随比例尺改变的变化规律,以及不同环境因子(如地形、植被、土壤等)的比例尺改变对土壤侵蚀评估产生的影响.研究表明,纸坊沟流域不同比例尺下的评估结果中,面积分布最广的均为中度侵蚀,当比例尺由1∶20万变为1∶1万,评估结果的最小图斑数由3个增加到898个,土壤侵蚀强度等级分布特征指数由1.04增加为2.42,土壤侵蚀强度不同等级之间面积分配的均匀性趋于增加,评估结果所包含的信息量也越多.为了量化因单一环境因子比例尺改变对土壤侵蚀评估产生的影响,本文在保持1∶1万比例尺权重和其它环境因子不变的情况下,仅依次替换1∶5万和1∶20万下的DEM、土壤类型以及土地利用数据,再次对1∶1万比例尺下的纸坊沟流域进行土壤侵蚀快速评估,通过对比前后评估结果,发现侵蚀评估结果因地形因子数据比例尺的改变所产生的误差增幅最大,地形因子对纸坊沟流域土壤侵蚀评估的影响最明显.     

基于GIS的重庆市伏旱风险性分析

根据灾害系统理论,以重庆地区的伏旱灾害为研究对象,从伏旱致灾因子的危险性和社会经济承灾体的易损性两方面选取了降水、气温、地形、水文、植被、耕地、人口密度、人均GDP、种植结构、产业结构等因子,并对各因子的影响度进行等级划分,建立危险性评价和易损性评价模型.运用Arcgis 9.2软件的空间分析功能,得到以行政区县为单元的风险分析分布图.结果显示,中西部风险较高,东北和东南两翼风险较低,以便为区域防灾减灾、决策制定提供依据.     

黄河流域兰州段土壤侵蚀敏感性评价

黄河流域兰州段,由于严重的土壤侵蚀现象,带来的流域生态问题凸显。研究黄河流域兰州段土壤侵蚀敏感性问题,有助于解决该区域黄河流域生态环境保护与治理。选取降雨侵蚀力、土壤可蚀性、坡度、坡长、水土保持措施、植被覆盖6个因子,采用改进的加权土壤侵蚀(the revised universal soil loss equation, RULSE)模型,运用地理信息系统(geographic information system, GIS)和遥感技术评价该区域土壤侵蚀敏感性。结果显示:黄河流域兰州段土壤侵蚀极敏感区和重度敏感区占区域总面积的42.73%,中度敏感区占区域总面积的45.60%,轻度敏感区和不敏感区占区域总面积的11.67%。其中,最敏感区位于兰州市榆中县。研究结果可为黄河流域兰州段合理规划水土资源、生态环境保护和管控预警提供决策支持。     

不同恢复模式下露天采石矿废弃地生态修复研究

以济南市马武寨山为试验地点，采用11个指标，通过主成分分析确定影响研究区水土环境的3个主要成分为土壤生态因子、微地形因子、土壤养分因子，利用3个主成分对不同植被修复模式下露天采石矿废弃地及自然山体的水土环境进行研究，分析生态修复效果及存在的问题。研究表明：(1)土层厚度、枯枝落叶层厚度、NDVI和植被类型是土壤生态因子的主要影响因素；微地形因子中坡度是决定土壤侵蚀强度的主要因素；土壤侵蚀造成了一定程度的养分流失。(2)露天采石矿废弃地生态修复中，可通过种植多种乔木、增加土层厚度及土壤中黏粒含量等措施改善区域土壤生态环境，降低坡度减弱土壤侵蚀强度。(3)植被人工修复区域的生态环境得到了改善，植被与土壤的良性循环演替已初步形成。     

基于多分类支持向量机模型的长白山崩塌灾害危险性评价

长白山保护开发区崩塌灾害频发,对保护区的人民生命财产造成了破坏,阻碍了区域经济发展,为了降低崩塌灾害给区域内人民生命财产造成的损失程度并提高开发区人们防灾减灾能力,进行有效的地质灾害危险性评价是防灾减灾的重要组成部分。但常见的二元分类崩塌灾害危险评价模型存在分类速度慢、分类误差大及样本类型单一等问题,因此,按照地质灾害规模等级规范对灾害点进行分类,运用基于灾害规模等级的多分类支持向量机构建危险性评价模型对研究区进行危险性评价,避免了传统危险性评价受主观权重影响的局限性。结果表明,极高和高危险性区主要集中在研究区的中东部区域,运用实际灾害点对危险性评价结果进行验证,评价结果与实际情况吻合,验证了模型的有效性,其可以为区域内地质灾害的防治和开发灾害监测预警技术平台及开发旅游提供参考。     

基于GIS与主成分分析法的信阳市茶树种植用地适宜性评价

以信阳市为研究区域,运用GIS与主成分分析法进行茶树种植用地适宜性评价.在构建茶树种植区用地适宜性评价体系的基础上进行主成分分析,提取土壤、降水、海拔与坡度、植被与日照、气温、坡向共计6个主因子,借助GIS技术进行因子叠加并划分为适宜区、基本适宜区、基本不适宜区和不适宜区4个等级,并结合区县边界、土地利用和茶叶产量为信...     

基于GIS的武汉市武昌区岩溶塌陷危险性评价

为减少城市岩溶塌陷引发的损失,定量评估城市岩溶塌陷灾害,在详细分析武昌区地质情况的基础上,选取岩溶地层岩性、岩溶发育程度和覆盖层岩性等11个致灾因子,运用模糊算法和组件式GIS技术对研究区岩溶塌陷危险性等级进行评估,得到武昌区岩溶塌陷危险性等级区划图.研究结果表明:研究区岩溶塌陷等级分为极易塌陷、易塌陷、较易塌陷和安全共4个等级,极易塌陷区主要位于武昌南部白沙洲大桥等区域,易塌陷区分布在南部区域和北部小块区域.武昌区位于南部岩溶带,区内地下水与长江水联系紧密,导致区内时常发生岩溶塌陷.此外,区内较大的人口密度和频繁的人类工程活动加剧了岩溶塌陷发生的可能性,因此,应适量减少人类工程活动.     

阜康市生态敏感性评价研究

以新疆阜康市域的生态敏感性问题为研究对象,选取土壤侵蚀、土地沙漠化以及土壤盐渍化等作为关键因子,运用ArcGIS软件分别采取单因子评价和多因子综合评价的分析方法,对研究区进行生态敏感性评价.结果表明,评价区内约99.7%的面积存在生态敏感性问题.从单因子角度看,以土地沙漠化的生态敏感性最为突出,有96.49%的区域对土地沙漠化存在着敏感性,其中高度和中度敏感性分别占46.34%和37.80%.在评价的基础上,辨别出不同生态敏感区域存在的潜在生态问题,并提出加强生态保育和生态建设的具体对策.     

皖西大别山区土壤侵蚀空间分布特征及与地形的关系

基于修正的通用土壤流失方程和GIS空间分析方法,定量分析了皖西大别山区土壤侵蚀空间分布特征,讨论了侵蚀强度与海拔、坡度、坡向等因子的关系.基于信息熵模型评价地形因子与土壤侵蚀强度的空间相关性结果表明:(1)皖西大别山区2010年土壤侵蚀总量为1844.30×10~4t,平均侵蚀模数为1415.05t/km~2·a.区域以微度和轻度侵蚀为主,分别占总面积的52.95%和31.99%,侵蚀强度由东南至西北逐渐加剧.(2)坡度和海拔主导着区域内土壤侵蚀强度的空间分布.随着坡度和海拔增加,侵蚀强度不断加剧,强度侵蚀的面积比例增加,微度侵蚀的面积减少;在坡度15-25°区域、海拔200-500m区域的土壤侵蚀总量最大.坡向对土壤侵蚀强度的影响较小,土壤侵蚀强度在东南坡向较其它坡向略强.(3)地形因子与土壤侵蚀强度的空间相关性强弱为:坡度海拔坡向.坡度是安徽省大别山区土壤侵蚀强度的主导因子.     

基于支持向量机模型的滑坡危险性评价

以长安区为研究区,在分析研究区地质环境条件以及滑坡发育特征的基础上,选取12类因子作为评价指标,通过Spearman对各因子之间的相关性进行分析;分别采用线性核函数(LN)、多项式核函数(PL)、径向基核函数(RBF)、Sigmoid核函数下的支持向量机模型对研究区地质灾害危险性进行评价,利用ArcGIS软件生成最终的危险性评价结果图,将评价结果图划分为四个危险等级,分别为极高危险区、高危险区、中危险区、低危险区;不同核函数下的支持向量机模型经ROC曲线验证得到:RBF-SVM模型的预测精度最高,此核函数下的支持向量机模型更适应于该研究区滑坡灾害危险性评价中。研究结论可以为类似地质环境条件下区域地质灾害危险性评价模型的选取提供参考。     

基于3s技术的土壤侵蚀分析

在分析了重庆南岸地区土壤侵蚀成因和规律后,选择了植被盖度和坡度作为确定土壤侵蚀等级的主导因子,利用1999年南岸地区TM卫星图像进行判读,提取植被盖度、土地类型和土地利用方式等信息,从地形图提取坡度信息,最后应用地理信息系统(GIS)的通用软件工具ARC/INF0、ERDAS IMAGINE8.5和ARCVIEW3.2进行土壤侵蚀等级的空间分析,得到了土壤侵蚀等级空间分布图;根据土壤侵蚀等级图的统计分析结果对土壤侵蚀的治理进行了科学评价。     

中国沿海地区台风致灾因子危险性评估

从台风大风、暴雨和风暴潮3个方面选取指标,尝试构建了台风致灾因子危险性评价指标体系和评价模型.并在GIS环境下对沿海地区台风致灾因子危险性进行分析评价.评价结果显示:海南省和广东省、福建省、浙江省的沿海区域台风致灾因子危险性较大,上海市和广西省、江苏省的沿海区域以及广东省、福建省、浙江省的内陆地区台风致灾因子危险性中等...     

基于三峡库区重庆段不同降雨分区的土壤侵蚀多因子综合作用分析

阐明三峡库区重庆段土壤侵蚀时空变化特征，揭示不同降雨空间分区下多驱动因子对土壤侵蚀综合作用的分异规律，为区域内土壤侵蚀防治宏观决策提供科学参考。基于多源遥感影像、气象数据、DEM及土壤数据，采用WaTEM/SEDEM模型模拟三峡库区重庆段2000—2020年土壤侵蚀量，采用ISODATA聚类方法进行降雨空间分区，采用地理探测器进行多因子综合作用分析。研究结果显示：1) 2000年、2005年、2010年、2015年和2020年研究区平均土壤侵蚀模数分别为108.78、109.11、86.9、47.52和21.16 t·hm -2 ·a -1 ，土壤侵蚀状况整体呈现缓解趋势，土壤发生强度侵蚀、极强度侵蚀和剧烈侵蚀的区域大幅减少。2) 植被覆盖度因子在高降雨区对土壤侵蚀的解释力最高；土地利用类型、坡度、地貌类型、土壤类型、高程等因子在2010年低降雨区对土壤侵蚀的解释力较高，在2020年不同降雨区对土壤侵蚀的解释力则无明显差异。3) 在高降雨区，植被覆盖度与其他因子的交互作用对土壤侵蚀的解释力最高；2010年在低降雨地区，坡度与其他因子的交互作用对土壤侵蚀的解释力较高；各驱动因子在不同降雨区的土壤侵蚀高风险区分异规律明显。由研究结果可知，三峡库区重庆段土壤侵蚀变化明显，不同降雨区划中不同驱动因子对土壤侵蚀的综合作用存在明显差异。     

福建省土壤侵蚀敏感性评价

根据通用土壤流失方程的基本原理,结合福建省的自然环境特征,选择降雨侵蚀力、地形起伏度、土壤质地、植被类型4个自然因子作为评价指标,在G IS软件支持下对福建省土壤侵蚀敏感性进行评价,评价结果综合反映了福建省土壤侵蚀敏感性的分布规律,为土壤侵蚀防治、生态环境保护与建设以及土地资源合理开发利用提供依据.     

基于GIS的小流域土壤侵蚀评价研究

以珠江上游九溪河小流域为研究区域 ,采用美国通用土壤流失方程 (USLE模型 )为评价模型 ,以地理信息系统软件ARCVIEW 3 .2为分析平台 ,并在ARC/INFO 7.1 1及VisualFoxpro 6.0支持下 ,进行小流域土壤侵蚀评价。通过建立数字高程模型、TIN模型 ,数字化土地利用类型、植被类型、土壤类型等矢量图层 ,空间数据与属性数据连接 ,矢量、栅格数据转换 ,地图代数运算等操作步骤 ,获取基于栅格数据的小流域土壤侵蚀量。经分析 ,在不同的土地类型中 ,裸岩区及荒地的土壤侵蚀量最大 ,是有林地的 8倍以上。在各种植被类型中 ,经济林的土壤侵蚀量最大 ,而其它植被类型的差异不显著。影响小流域土壤侵蚀量最显著的因素是坡度因子 ,2 5°以上的坡度土壤侵蚀量是平地的 54倍以上。最后 ,找出了小流域水土流失治理的关键因子是坡度和植被 ,并提出相应治理措施     

安徽省淮北平原土壤资源评价

本文在简介淮北平原土壤的基础上,首先对全区的土类和亚类进行总的质量评价。对资源质量评价中项目选择、加权因子的确定、等级的划分进行了初步讨论。项目选择从环境因素、土壤性质、利用现状三方面考虑,其中土壤性质所占比例最大(反映区域土壤资源评价的特点)。重要项目指数分级细,加权因子指数范围相应扩大,障碍因素的指数为负数,最后将各分项指数相加,得出各类土壤质量评价总指数,并进行归并排列。而后,对淮北主要耕作土壤的土种进行质量评价,以土壤生产力表示土壤质量的综合评价,采取了以单项评价指数相乘的方式得出不同土种生产力指数,并结合作物对土壤的要求,将淮北主要耕作土壤的土种分为六个等级。