一种地质生态环境评估系统

针对传统评估系统没有统一定量标准,受主观认识影响较大的问题,该文以川西藏区五县为研究区,筛选地形地貌、植被盖度、水土流失、土地覆被、地质灾害、地球化学数据、矿产开采等13种主控因素,借助ArcGIS空间分析和Matlab数学建模功能,构建基于GIS的GA-BP模型(即遗传算法优化BP神经网络),对研究区地质生态环境进行非线性定量评价;采用混合编程实现超大浮点栅格矩阵在不同软件平台间相互传递处理,完成GA-BP评估系统设计;通过回判检验与AHP法结果进行对比分析,凸显GA-BP模型的优越性,为研究矿产开发下非线性的地质生态环境问题提供一种较新颖的、行之有效的方法。     

基于GA-BP算法的大坝边坡变形预测模型

针对大坝安全预测采用传统的统计模型、确定性模型和混合模型存在的不足,应用遗传算法（GA）与基于误差反向传播算法（BP）相结合,构成GA-BP混合遗传算法,建立大坝边坡变形预测的遗传优化神经网络模型（GA-BP模型）。该模型利用神经网络的非线性映射能力、网络推理和预测功能及遗传算法的全局优化特征,克服BP算法易限人局部最小问题。通过该模型对某大坝的实际观测数据进行预测,表明GA-BP模型的预测具有精度高、收敛速度快的优点,在大坝的预测方面具有应用价值。     

基于DEM地形因子的水土流失分析

研究地形因子对水土流失造成的影响,可为区域水土保持工作提供参考.本文以广西百色市、河池市、贺州市、防城港市为研究区域,以ArcGIS平台为技术支持,基于数字高程模型数据,选取坡度、剖面曲率、地表粗糙度、沟壑密度4个指标,进行空间叠加分析,得到研究区基于所选地形因子的水土流失强度分级图及水土流失面积,得出如下结论:1)基于地形因子的水土流失分析结果与实际水土流失分区具有较大的吻合性,表明所选地形因子是导致研究区水土流失的重要因素;2)仅考虑文中所选地形因子对水土流失的影响,四市的水土流失强度由高到低依次为河池市、百色市、贺州市、防城港市;3)不同地貌形态下地形因子对水土流失的影响程度不同,根据本文研究结果,山地地区及喀斯特地貌形态地区受地形因子的影响更大.     

川西高山峡谷区的耕地资源态势及其对粮食生产影响研究——以四川省甘孜藏族自治州九龙县为例

研究目的：根据1996～2007年土地利用变更调查和社会经济统计数据，分析四川省甘孜藏族自治州九龙县的耕地资源动态变化特征及粮食生产能力。研究方法：定量分析法、文献资料法、归纳分析法、比较分析法。研究结果：九龙县耕地资源稀缺、质量不高、后备资源不足；粮食作物播种面积呈总体下降趋势，严重制约了九龙县的粮食增产；粮食总产量波动下降，自给率持续下降，同时粮食消费量和缺口不断扩大，不能自主满足生存性粮食需求。建议合理展开土地整理复垦，提高复种指数，加大农业科技投入，改善水利等农业基础设施条件是促进九龙县粮食增产的有效途径。     

GIS下地貌形态特征对土壤水土流失研究的影响

水土流失会导致生态环境恶化、自然灾害频发,近年来,以水土保持为主要内容的生态环境建设越来越受到关注。本文利用SRTM数据,其分辨率为3弧秒,确定模型所需的各种因子,借助地理信息系统软件Arc GIS空间分析平台,处理研究区域的DEM数据,生成研究区坡度、坡向、地表切割深度和平面曲率图、剖面曲率图。利用对这些因子的分析结果,选择美国通用的水土流失方程(USLE)对研究区域的土壤侵蚀强度进行计算,从而确定了地貌形态特征对土壤水土流失的影响。     

基于GIS的胶东半岛土壤侵蚀分析与治理策略

以胶东半岛土壤侵蚀为研究对象,应用GIS的空间分析方法进行了研究区土壤侵蚀量计算、侵蚀危险性和土壤侵蚀重点防治区划分与空间模型的建立,并分析了研究区土壤侵蚀现状、危险性,研究了土壤侵蚀治理措施的选取原则和影响因素;在此基础上,提出了区域化的土壤侵蚀治理措施。本研究为改善胶东半岛水土流失现状、优化具体的水土保持措施提供了科学的参考,具有重要的应用价值。     

基于GA-BP神经网络的高铁线下工程沉降预测模型

结合遗传算法与BP神经网络模型,介绍GA-BP模型的基本原理,建立高速铁路线下工程遗传BP神经网络沉降预测模型,并探讨模型精度的影响因子。通过实例分析表明GA-BP模型具有预测精度高、收敛速度快的特性,进而验证GA-BP模型在高速铁路线下工程沉降预测评估中的科学实用性。     

GA-BP网络模型在GPS似大地水准面精化中的应用

针对误差反向传播（BP）算法训练速度慢和易于陷入局部最小值的缺点，提出了利用遗传算法（GA）的全局寻优性，结合GA和BP的各自优点，分析和建立了进化神经网络（GA-BP）模型，并将该模型应用于似大地水准面模型精化。最后以南方某市E级GPS控制网高程数据为例，进行BP和GA-BP模型的对比实验，通过对内、外符合精度及MAPE（平均绝对误差百分比）指标分析，验证了该方法的可行性。     

无人机倾斜摄影在高生地滑坡灾害调查中的应用

以九龙县高生地滑坡为例,论述了无人机获取倾斜影像并建模的流程,对生产的模型进行了精度分析。通过解译,提取灾害体分布、高生地滑坡面积、变形特征等信息,提高了信息的获取能力。     

全数字摄影测量在水土保持研究中的应用

介绍利用全数字摄影测量和3维景观制作技术，结合模拟黄土地貌模型研究小流域水土流失量和水土流失过程动态显示并对土方流失量的计算结果进行分析，为研究我国水土流失情况提供有益的经验。     

长江上游小流域土壤侵蚀动态模拟与分析

以长江上游甘肃省尚沟流域为研究区,在遥感影像和GIS空间分析技术支撑下,根据USLE因子算法生成各因子栅格图,借助地图代数运算,估算了尚沟流域1998年和2004年的土壤侵蚀量,并对2004年土壤侵蚀与其环境背景因子进行叠加和空间统计分析。在此基础上,构建了与GIS软件平台集成的地理元胞自动机,模拟了该流域2004年、2010年和2020年土壤侵蚀空间演化情形。结果表明:研究区平均侵蚀量从1998年的6598.1t/km2下降到2004年的5923.3t/km2,侵蚀面积净减少172.3hm2,输沙量减少9.15×104t;1300～1400m的海拔高程带、25～35°坡度带、南坡和旱耕地是发生水土流失的主要区域;经模拟,2010年总侵蚀面积为93.49km2,侵蚀总量73.15×104t,侵蚀模数为5126t/km2,土壤侵蚀状况总体上将有所减缓。     

一种黄土区土壤侵蚀强度遥感调查新方法

通过对TM图像的线性纹理提取和密度统计,首先获得了黄土丘陵区沟谷密度图,然后由沟谷密度反演区域土壤侵蚀强度。这种方法避开了影响土壤侵蚀量的诸多复杂因子。可直接从水土流失的外在表现---沟谷密度来反推土壤侵蚀强度。研究结果证明,这种方法对快速调查大范围黄土丘陵区的土壤侵蚀强度是十分有效的。     

区域尺度海河流域水土流失风险评估

借鉴USLE的因子选择及综合方法,在遥感和GIS的支撑下对海河流域的水土流失风险进行评估,并对其空间分布特征进行分析.结果表明:海河流域山区水土流失风险显著高于平原地区,北三河山区水土流失风险最低,太行山区最高,永定河上游介于两者之间;水土流失风险"很低"等级主要分布在小于5°的平坦地区,"中"、"高"水土流失风险面积...     

遥感技术在攀枝花地区土壤侵蚀调查中的应用研究

利用彩红外航片与TM数据,分析提取土壤侵蚀的主要影响因子,采用层次分析法建立了研究区专家权重模型,确定出土壤侵蚀强度级别,继而分析了攀枝花地段的土壤侵蚀特征并提出了治理措施。     

土壤水力侵蚀的遥感信息模型研究——以江西省为例

通过利用Terra/Aqua卫星上搭载的MODIS传感器计算获取的16d合成植被指数产品(MOD13A2),进一步按照最大值合成法计算月合成光谱植被指数,按照USLE模型月模式评价江西省2005年土壤侵蚀,并与传统的USLE模型年模式计算的结果进行了比较。     

基于SPOT 5和北京一号小卫星数据的北京北部山区土壤侵蚀变化研究

利用2004年10月SPOT 5卫星影像及2007年9月北京一号小卫星多光谱和全色影像,以植被覆盖度、坡度、土壤可蚀性和土地利用4种影响因子作为辅助数据,进行土壤侵蚀信息提取。利用所提取的信息,分析2004~2007年北京北部山区土壤侵蚀在空间、面积上的变化状况、强度类型转化状况以及变化的驱动力。分析结果表明,北京北部山区土壤侵蚀主要为轻度侵蚀与中度侵蚀,以轻度侵蚀为主; 2004~2007年北京北部山区虽然局部地区土壤侵蚀强度增强,但土壤侵蚀总面积减少,大体上呈中度→轻度→微度发展趋势,总体状况得到明显改善。     

滇东南岩溶区土壤侵蚀敏感性分析及其空间分异特征

以滇东南岩溶区独特的地理环境作为研究对象,根据《生态功能区划暂行规定》和国内外已有的土壤侵蚀敏感性的研究成果,选择地形起伏度(LS)、植被覆盖度(C)、土壤质地(K)3个自然因子作为滇东南岩溶区土壤侵蚀敏感性评价的指标,在GIS时空分析功能支持下,以《生态功能区划暂行规定》的敏感性等级标准为依据,分析各个因子对土壤侵蚀敏感性的影响,并结合研究区域实地情况对各个因子分别进行土壤侵蚀敏感性的评价。在各因子单独分析的基础上运用GIS的空间分析功能,根据这些敏感因子对侵蚀敏感性影响程度的不同分配、不同权重,进行综合分析评价,得到不同敏感程度区域的面积和空间分异特征。     

Temporal and spatial relationships between soil erosion and ecological restoration in semi-arid regions: a case study in northern Shaanxi,China

ABSTRACT

To assess the effects of the Grain for Green Program (GGP) on soil erosion is essential to support better land management policies in the Chinese Loess Plateau. Studies on the evaluation of the effects of the GGP on soil erosion have garnered heightened attention. However, few studies examined the efficiency of GGP on soil erosion control through spatial relationship analysis. Thus, this study focuses on analyzing the spatial variation relationship between soil erosion and GGP in northern Shaanxi, Chinese Loess Plateau, from 1988 to 2015. The Universal Soil Loss Equation was used to quantify changes in soil erosion at the regional and watershed scales, and the Geographically Weighted Regression model was used to analyze the spatial relationships between land use and land cover (LULC) and soil erosion. Our results indicated that the major characteristic of LULC change during the GGP was a rapid increase of vegetation area and a rapid decrease of cropland. Bare lands contributed to the most serious soil loss, followed by croplands and sparse grasslands. The GGP had a globally positive influence on the decrease in soil erosion over the study area, but the amount of soil erosion in western and northern regions maintained a severe level. Spatial heterogeneity in the nature of the relationships among different vegetation, croplands, and soil erosion was also observed. The change rate of wood and the change rate of soil erosion in northern sub-watershed represented a negative relationship, while the change rate of sparse grassland was negatively correlated to the change rate of soil erosion in 21 sub-watersheds, account for 72% of the study area. The GGP implemented in northern sub-watersheds were more effective for soil erosion control than southern sub-watersheds. We propose that current areas of vegetation can support soil erosion control in the whole northern Shaanxi, but local-scale ecological restoration can be considered in northern sub-watersheds.     

陕北黄土丘陵地区土壤侵蚀强度遥感分析方法探讨

在地形破碎的黄土丘陵地区,利用航空遥感图像分析沟谷密度、沟谷发育阶段、地貌形态及其与土壤侵蚀强度之间的相关性,收到了良好的效果。研究表明,包括切沟在内的黄土丘陵区的沟谷密度值可高达20 km/km~2以上;黄土冲沟的发育阶段不同,其侵蚀强度也相应变化;切沟发育最活跃和最密集的地段,其侵蚀强度也最大。根据土壤侵蚀总量与侵蚀强度之间的相关,建立了土壤侵蚀模型,并利用遥感图像划分了土壤侵蚀综合类型,从而可用多元回归分析方法求算各侵蚀类型的侵蚀强度,为预测区域侵蚀总量开辟了新的技术途径。