岩溶山地乡村聚落空间格局特征分析:以广南县为例

采用景观格局分析和GIS空间分析相结合的方法,对云南省广南县岩溶山地乡村聚落空间分布的基本特征进行了分析,探讨了自然因素(高程、坡度、公路、河流)对岩溶山地乡村聚落空间分布的影响,为岩溶山地乡村聚落格局优化及土地集约提供基础.研究结果表明:(1)广南县乡村聚落密度较低且空间分布极为分散,由于广南县自然条件(高程、坡度、公路、河流)的差异,乡村聚落分布也存在明显的空间差异.(2)海拔在1 100~1 500m为广南县乡村聚落最佳选址区域.(3)乡村聚落数量与坡度呈正态分布关系,而乡村聚落面积与坡度却成正比关系.(4)随着离河流距离的增加,乡村聚落数量迅速减少,但由于喀斯特地貌的特殊性,距离河流5 000m以外的区域都还有一定数量的乡村聚落存在.     

基于流域单元的地质灾害易发性评价——以西藏昌都市为例

作为在山地地区易发的自然灾种,地质灾害每年都给中国造成严重的经济损失。为揭示阐明典型高山峡谷区地质灾害易发性影响因素,文章以昌都市为研究区例,基于区内孕灾环境的差异,对其进行流域划分,同时选取海拔、坡度、地形起伏度等10个指标构建地质灾害易发性评价指标体系,基于随机森林模型对各流域地质灾害易发性空间分布进行研究。结果表明：（1）昌都市地质灾害类型主要以小型灾害为主,大型灾害分布相对较少但危害巨大,险情等级较高,同时,区域内地质灾害的空间分布具有沿河流与道路呈条带状分布的特征;（2）总体来看,各流域地质灾害的影响因素大致相同,但仍具有一定的差异性,金沙江流域受海拔与道路影响较为突出,澜沧江流域受居民点密度影响较为突出,而怒江流域受道路因素影响较为突出;（3）各流域地质灾害易发性空间分布存在差异,金沙江流域低易发面积占比最大,澜沧江与怒江流域均为中易发面积占比最大;三大流域均以高易发所占比最小,但在全流域内均有分布,且主要分布于人类活动较为强烈、岩性较软等区域。     

小区域地震地质灾害空间分布特点分析方法探讨

统计分析方法是研究地震地质灾害的基本方法,很多学者以灾害面积和灾害数量为基础数据提取了不同的评价指标对地震滑坡的空间分布特点进行评价。在使用灾害数量或点密度等指标进行分析时,存在很大的局限性,需要通过实地调查确认等手段严格保证数据的精确性。以白沙河流域作为研究区域,选取了灾害面积比(P h)、灾害数量比(P n)和地表面积比(P a)作为3个评价参数,通过相互对比的方法揭示了地震灾区小流域——都江堰白沙河流域内地震地质灾害的主要分布范围分别为坡度30°～50°,高程1450～2740m,坡向为E-SW向坡。结果表明,该方法简单易行,可以更加全面的快速评估地震灾区小流域地质灾害的空间分布特征,提供较多的灾害信息,判断小流域地表破坏严重程度,为防灾减灾及灾后重建提供帮助。同时发现,地震地质灾害的主要集中分布区与破坏严重区并不一定重合,因此,在对地震灾害进行空间分布分析时需要同时对这两个方面进行分析,不可忽略。将分析结果与汶川震区已有成果进行了对比发现,汶川地震灾区的地质灾害主要分布区存在坡度和高程上限,分别为50°和3000m;白沙河流域的地质灾害坡向分布与北川—映秀断裂走向关系密切,其主要分布坡向中间值与断裂走向夹角约90°,但在该研究区灾害的分布不存在"背坡面效应"的特点;该流域内地震地质灾害的分布与岩性分布相关性较弱。     

四川汶川Ms 8 级地震引发的滑坡与地层岩性、坡度的相关性

震后遥感影像解译与调查结果表明,在大约48678km2的区域内,汶川Ms 8.0级地震诱发了不低于48000处滑坡灾害。基于GIS的空间分析方法,使用滑坡面积百分比(LAR)与滑坡密度(LC)2个参数,对地震滑坡的空间分布与地层岩性、坡度之间的关系进行统计分析。在整个研究区范围内,滑坡面积百分比约为1.4622%,滑坡密度约为0.9862个/km2。结果表明,滑坡多发生在坡度25~50°的区域内,滑坡易发性随着坡度的增加而升高。寒武纪地层中滑坡易发性最大,LAR约10%,LC约6.5个/km2,震旦系、奥陶系和侵入岩次之,这些地层和岩石对地震滑坡的发生均是敏感的。综合分析坡度、地层岩性与滑坡空间分布的关系,结果表明,在以较破碎岩石为主的地层中,滑坡多发生在坡度小于30°的部位;在以较坚硬岩石为主的地层中,滑坡多发生在坡度大于40°的部位。     

地理探测器在判别滑坡稳定性影响因素中的应用

高山峡谷区是滑坡灾害频发地区,随着气候变化和人类活动加剧,滑坡呈多发、频发态势。本文选择坐落于横断山高山峡谷区的西藏江达县作为研究区,利用野外调查获取的85个滑坡数据,选取坡度、河流密度、地貌类型、降水量、距断层距离、道路密度、地震动峰值加速度、岩性等8个稳定性影响因素,运用地理探测器对滑坡稳定性的影响因素进行了探测。结果表明:（1）按滑坡体体积划分等级,江达县滑坡主要以中、小型滑坡为主;按其稳定性划分,50%以上的滑坡处于稳定状态;按危险等级划分,以Ⅲ级、Ⅳ级为主;江达县滑坡主要沿河流与道路分布,全县地面调查发现85处滑坡全部分布于河流附近,其中71.76%的滑坡分布于道路两侧。（2）江达县滑坡稳定性的主要影响因子为地貌类型、河流密度、道路密度和距断层距离,其贡献率分别为0.501,0.477,0.465,0.332;当影响因子两两相互作用时,因子解释力总是大于单个因子对滑坡稳定性的解释力,即当两种影响因子相互作用时,对于滑坡的失稳具有促进作用。     

环嵩山地区史前聚落时空格局变化研究

史前聚落时空格局反映了早期人类社会组织形态和生产生活方式及其演化特征,对其进行深入研究有助于理解早期人类活动与自然环境之间的互动机制。本研究采用标准差椭圆、核密度(Kernel)相结合的GIS点模式分析方法,对比研究了华夏文明起源核心区域——环嵩山地区裴李岗、仰韶、龙山、夏商4个时期聚落分布时空格局和密度集聚程度的变化特征。研究结果显示:1)从裴李岗时期到龙山时期聚落分布趋于分散,从龙山时期到夏商时期,聚落分布趋于集中;从裴李岗时期到仰韶时期聚落空间分布由西北-东南格局向东北-西南方向转变。龙山时期聚落空间分布沿袭了仰韶时期东北-西南格局特征,夏商时期聚落分布又转变近东-西方向。2)环嵩山地区聚落遗址点空间分布核密度存在明显的空间差异;聚落遗址点分布的密集地带在空间上明显出现转移,裴李岗时期最密集地带在新密市;仰韶时期,聚落分布密度比裴李岗时期大大增加,形成偃师、荥阳、郑州3个典型的中心;龙山时期,聚落密度相对仰韶时期稍微降低,保留了两个聚落密度集聚中心,即偃师地区与郑州地区;夏商时期核密度在4个时期中是最大的,聚落密度集聚中心与龙山时期大致相同。环嵩山地区史前时期聚落时空格局变化研究表明早期聚落形态及其演化过程是人类在一定环境基础上依据自身文化特征选择和适应的结果。     

基于泰森多边形的汪清县农村居民点空间分布特征及其影响因素

以ArcGIS为平台,对汪清县农村居民点构建泰森多边形,形成Voronoi图,计算其面积的变异系数(Cv值),从村域尺度分析汪清县农村居民点的分布特征。结果显示:①汪清县东光镇、复兴镇、春阳镇和罗子沟镇属于集群分布类型;百草沟镇、大兴沟镇和天桥岭镇属于随机分布类型;鸡冠乡镇、汪清镇属于均匀分布类型。②农村居民点的分布与地形地貌、交通条件和河流水域等因素关系密切。从地形坡度上看,汪清县居民点随坡度升高,分布呈降低趋势;从道路交通上看,汪清县居民点随公路距离增大,分布密度降低;从河流水域上看,汪清县居民点随河流距离增加,分布密度降低。     

攀枝花大河流域仁和街幅地质灾害遥感调查与分布规律分析

通过对攀枝花大河流域仁和街幅地质灾害的遥感解译和现场调查,共获得地质灾害点61处,其中以崩塌滑坡为主,泥石流次之。在此基础上,利用GIS空间分析方法对灾害点的空间分布与距水系距离、距断层距离、地形坡度、海拔高程、地层岩性的关系进行统计分析。结果表明:地质灾害点分布较少;崩塌滑坡主要受水系控制,沿水系呈线状分布,在距离水系300m范围内分布密度最大;海拔高程、地层岩性和距断层距离都是影响崩塌滑坡分布的重要因素;崩塌滑坡主要分布在海拔高度1 300~1 600m范围内;距断层1km范围内,崩塌滑坡分布密度最大;软弱半成砂岩、泥岩出露的地方更易发生地质灾害;在坡度0°~15°范围内,分布密度最大。     

基于GIS技术和频率比模型的三峡地区秭归向斜盆地滑坡敏感性评价

以三峡地区秭归向斜盆地为研究区,在野外滑坡编图的基础上,选择地形坡度、地层岩性、河流、道路、坡向、坡型结构6个因子参与滑坡敏感性评价,运用GIS空间分析技术,引入频率比模型,分别计算评价因子的贡献率,并进行叠加分析,最终划分为4个敏感性分区。评价结果表明:极高敏感性区面积占21.39%,滑坡发生面积占61.44%;高敏感性分区面积占24.99%,滑坡发生面积占21.67%;中敏感性分区面积占30.66%,滑坡发生面积占13.19%;低敏感性分区面积占22.93%,滑坡发生面积占3.69%。滑坡敏感性面积累计百分比曲线图表明评价结果具有较高的准确度和可靠性。研究成果可为政府部门减灾防灾工程提供科学支持,为滑坡灾害的预测和管理提供科学依据。     

数字高程模型分辨率对流域地形特征参数的影响

地形特征(如高程和坡度)和水文特征(如河流长度和河流坡度)是分布式流域水文水质模型的基础输入参数,用于量化描述模型模拟流域的自然特征。这些特征参数的准确性直接影响水文水质过程模拟的准确性。应用数字高程模型(Digital Elevation Model,DEM)在4个不同地形的子流域研究了10种不同分辨率DEM对平均高程、流域面积、坡度、河流坡度、最长河长等参数的影响。结果表明,随着DEM分辨率降低,流域地形变缓,流域平均坡度逐渐减小;随着DEM网格分辨率的变化,子流域划分范围和河道位置也都可能发生变化,且该变化在地形起伏较小的丘陵平原地区较明显,子流域集水面积和河长进一步随之改变;河流坡度随DEM分辨率降低则呈无规则变化。从地形和水文参数两方面揭示了DEM 分辨率在分布式流域模型中的不确定性影响。     

贵州典型喀斯特地貌区农村聚落空间分布研究——以清镇红枫区、毕节鸭池区和关岭-贞丰花江区为例

为探索贵州喀斯特地貌区农村聚落空间分布的特点,选取具有代表性的清镇红枫区(高原盆地地貌区)、毕节鸭池区(高原山地地貌区)以及关岭—贞丰花江区(高原峡谷地貌区)三个典型区域作为研究对象。首先利用区域重心分析的方法,以聚集维数和聚集维数图来分析各研究区的聚落在区域重心上的集聚程度,再进一步通过GeoDa软件,使用Moran I和LocalMoran's I系数及相应散点图分析区域聚落整体和局部的分布情况。分析结果表明,高原山地区和高原盆地区聚落均存在集聚性,且集聚程度存在内部差异,其中高原山地区聚落向人口重心集聚,高原盆地区聚落向住宅重心集聚,集聚和半集聚聚落在高原盆地区最多。由于喀斯特地形复杂,各个研究区内部聚落在水平空间分布上均存在一定差异,依照集聚程度不同喀斯特地貌区农村聚落的分布规律为高原盆地区＞高原山地区＞高原峡谷区。      

河南省新石器至夏商时期城邑与一般聚落空间关系研究

以河南省新石器至夏商时期65座城邑与4095座一般聚落为研究对象,采用核密度分析法、最近邻指数法、重心分析等GIS空间分析方法,按照裴李岗、仰韶、龙山、夏商这4个时期对城邑与聚落的密度、空间分布集聚程度以及重心位移演变关系进行了研究.分析表明:1)河南省新石器至夏商时期城邑的分布与聚落的密度关系密切,有83.08%的城邑位于聚落密度较大的地区,尤其是规模比较大的城邑几乎都分布在聚落密度较高的地方,只有少数城邑分布在聚落密度较小的地区;2)河南省仰韶时期至夏商时期城邑与聚落的集聚程度变化规律是一致的.集聚程度由高到低均为仰韶时期-夏商时期-龙山时期;3)河南省新石器至夏商时期聚落重心相对城邑重心分布在南面,聚落和城邑的重心均是在嵩山及其周边地区按逆时针方向移动,说明了河南省的文化核心区就在环嵩山地区,该地区在新石器至夏商时期文化发展中居于核心地位.河南省新石器至夏商时期城邑与一般聚落空间关系研究表明,城邑与一般聚落之间有着紧密的联系,两者空间分布格局的变化是气候及生产力发展水平双重影响下的结果.     

流域尺度的岩溶区土壤pH值空间变异研究——以云南小江流域为例

以云南小江流域为例,利用地统计学与GIS相结合研究流域尺度上岩溶区土壤pH的空间变异.结果表明,流域土壤pH平均值为6.74,变异系数为9.9%;半方差函数分析表明,流域土壤pH的空间变异符合指数模型,其变程为12 km,反映了流域尺度上岩溶区土壤的连续性较差.纯块金方差与基台值的比值为50%,土壤pH具有中等的空问相关性,由空问自相关部分引起的空问变异性的程度较大;全局趋势分析和Kriging插值分析结果表明,流域土壤pH整体明显地呈条带状分布,但在流域中西部地区为斑块状分布,空间变异明显,土壤pH值在东西、南北方向上呈明显的倒U形;地质背景的异质性和地形起伏以及复杂的土地利用方式是土壤pH空间变异较大的主要因素.      

茂兰喀斯特自然保护区聚落空间分布与演变特点

探讨自然保护区聚落空间分布与演变特点,对认识自然保护地区人地关系动态变化具有重要意义。本文采用1963年到2015年的高分辨率影像和地形图数据,研究了茂兰保护区聚落空间分布与动态演变。结果表明:（1）茂兰自然保护区的聚落集中分布在4个实验区,从1963年到2015年,实验区聚落一直呈增加趋势,2005年是聚落集聚程度经历了减弱再到增加过程的拐点;（2）在聚落规模增加的同时,聚落的功能也在发生着变化,形成了以旅游业为主的新型生态旅游型聚落;（3）保护区峰丛洼地中聚落面积与耕地面积二者呈显著的正相关,保护区聚落密度低、聚耕比小是保护区植被得以较完整保存的根本原因。研究结果有助于为查清茂兰自然保护地区人-地关系动态状况、为连片峰丛洼地区的人-地关系优化调控提供参考。      

典型岩溶湖泊湿地流域景观格局动态变化及趋势预测

岩溶湖泊湿地流域作为景观格局变化的热点研究区域,探讨景观格局动态变化及预测趋势,为岩溶流域生态安全研究提供科学依据。应用遥感与地理信息系统技术,结合普者黑岩溶湖泊湿地流域实际情况,分别对该地区1990、1995、2000、2005、2010、2015 年6 期遥感影像进行分类、解译,系统地获取地区景观格局状况,分析动态变化特征,并运用CA-Markov 模型对未来湿地景观格局进行模拟预测。结果表明:1990?2015年普者黑岩溶湿地流域景观格局随时间变化显著,景观破碎化程度总体呈现增加趋势,斑块数（NP）从861增加到889,景观类型的优势斑块面积在逐渐增加,而多样性指数从1.064下降到0.966;2020?2030年普者黑岩溶湿地流域建筑用地、农地和湿地景观类型面积在增加,农地和林地在减少,其中,较为突出的是建筑用地占有率由2.79%上升到2.97%,农地占有率60.12%增加到60.74%,湿地占有率6.67%上升7.02%,而林地占有率由26.70%下降到26.40%。景观格局进行预测可以发现湿地面积、建筑用地面积和农地变化幅度最大,本文相关研究和预测结果可为普者黑流域生态保护提供一定的建议和参考。      

Assessment of wetland fragmentation in the Tarim River basin, western China

The wetlands in the middle and lower reaches of the Tarim River are a rich area of biodiversity and natural resources in the inland arid region of China. However, this wetland area has decreased in size during the past several decades. Water quality and biodiversity has declined due to expanded agricultural activities since 1960s. Using remote sensing (RS), geographic information system (GIS) and global positioning system (GPS) techniques, we investigated the dynamics, spatial patterns and fragmentation of the wetlands in the middle and lower reaches of the Tarim River from 1980 to 2000. We found that the total area of the wetlands was reduced by 45.8% and the density of the patches increased four times from 1980 to 1990. From 1990 to 2000, though the total area of the wetlands slightly increased the number of the patches increased three times and the density of the patches doubled. Based on the analyses of transition matrixes, diversity and fragmentation indexes, and spatial distribution alternation of the wetlands, we found the landscape diversity and fragmentation indices increased while wetland dominance index decreased dramatically. Among the wetland types, the areas of the river-channel, reservoir and pond wetlands increased while the areas of the lake and marsh wetlands decreased continuously.     

基于长时序Landsat 5/8多波段遥感影像的青海湖面积变化研究

青海湖作为高海拔的内陆湖泊,其表面水体面积多年变化对寒旱区的气候变化和水循环至关重要。为了研究30年来青海湖湖泊面积变化规律,提取了1986—2017年(除去2012年)覆盖青海湖的459景Landsat5/8影像,采用6种常用的水体提取方法分别提取了青海湖表面水体面积,并分析了不同方法的差异,最终分别对Landsat 5 TM和Landsat 8 OLI遥感影像采用改进的归一化差异水体指数(MNDWI)和水体指数2015(WI2015)方法获得1986—2017年青海湖表面水体面积的年变化,并分析其变化趋势。结果表明:1989—2003年青海湖面积减小了175.34km^2,年平均减小率为12.52km^2/a,2003—2017年青海湖面积增加了183.43km^2,年平均增加率为13.10km^2/a,整体上,1986—2017年青海湖面积增加了104.46km^2,年平均增加率为3.37km^2/a。     

基于大数据的上海市人居环境适宜性评价

人居环境是居民生活和社会发展的重要基础,科学量化人居环境适宜性有助于引导区域人口规划,促进人口与资源协调发展。本文基于大数据,运用GIS技术,从居住环境、社会环境、经济环境和生态环境四个方面构建综合评价指标体系,以1 km栅格为基本单元,对上海市人居环境适宜性进行空间测度评价。结果表明:上海市人居环境指数介于-1.79~45.57之间,空间分布上呈现中心城区向周边区域递减的态势,整体分布趋势与人口密度相关性较高。高值区主要集中在中心城区一带,土地面积较小,人口密度大,承载压力较大;发展潜力较高的中等适宜区主要涉及外环及新城区域,土地面积大,是未来人口导向的潜力区。     

贵州喀斯特聚落文化类型及其特征研究

从喀斯特环境人地关系的角度出发,探讨贵州喀斯特聚落文化的组成因子和文化层;依据地域分异规律、相似性原则、综合分析原则,将贵州喀斯特聚落文化分为谷地聚落、半坡村聚落、溪边村聚落、丘原区聚落、洞穴聚落和屯堡聚落六种主要类型。谷地聚落因峰丛洼地环境容量小,形成散珠状小聚居的形态和独特的垦殖文化景观;半坡村聚落因喀斯特山地环境的影响,形成依山而建、聚族而居、典型的吊脚楼民居建筑等特征;溪边村聚落因峰林坝地环境容量较大,沿河形成串珠状聚族而居的形态;丘原区聚落因丘原盆地环境容量大、地域环境开放,形成多民族杂居、村寨密集分布、文化交融强等特征;洞穴聚落因岩洞环境的特殊性,形成依洞而建的小聚居形态;屯堡聚落因喀斯特环境和历史的影响,形成典型的集聚型村落,将石文化、江南文化、军事文化有机结合。通过探讨各类型聚落文化在聚落规模、聚落布局、聚落环境、建筑、生活习俗等方面的特征,可为合理开发贵州喀斯特聚落文化提供依据。