基于图聚类神经网络的江西省山洪灾害危险性区划研究

目前山洪灾害区划中常用的传统聚类方法大多仅考虑区划基础空间单元的属性特征,很少考虑基础空间单元的结构信息。该文同时考虑区划基础空间单元的属性和结构特征,提出基于图聚类神经网络的山洪灾害危险性区划方法,以江西省小流域为区划的基础空间单元,构建图聚类神经网络模型,根据聚类有效性指标确定最佳聚类数,并通过碎屑图斑合并获得16个山洪灾害危险性同质性区域,最后利用地理探测器和江西省历史山洪灾害点数据对区划结果进行验证和评价。结果显示：基于图聚类神经网络模型的江西省山洪灾害危险性区划结果与历史山洪灾害点的地理探测器q值达0.792,比传统的K-means和Ward聚类方法分别提高了0.386和0.104,能较好地刻画江西省山洪灾害危险性的空间分异格局。通过融合属性和结构特征有助于提升区划效果,可为江西省市县级政府部门制定因地制宜的山洪灾害防治管理措施提供辅助决策,同时也可为其他自然地理区划提供新的方法参考。     

基于RS和GIS的河西走廊风沙灾害风险评估

河西走廊位于中国西北干旱、半干旱区,受到周边沙漠和戈壁的影响,风沙灾害问题比较严重。依据灾害系统理论,从致灾因子危险性、孕灾环境脆弱性和承灾体易损性3个方面构建区域灾害风险评估体系和评估模型,对河西走廊风沙灾害风险进行评估。结果表明：（1）高风险地区主要分布在河西走廊内部的沙漠区,如酒泉市、玉门市、金塔县、高台县、临泽县以及武威市的北部地区,约占总面积的10.8%;（2）较高风险的地区主要分布在敦煌市、阿克塞哈萨克族自治县和河西走廊的北部,约占总面积的56.5%;（3）低风险地区位于河西走廊的东南部,该区在祁连山的天然屏障下,植被盖度高,雨水丰富;（4）作为风沙灾害的主体和对象,河西走廊的社会经济因素对风沙灾害风险的贡献率较低。而作为风沙灾害的物质基础和动力条件,沙源和风速仍是河西走廊风沙灾害风险的主要诱因;（5）经济发达城市在风沙灾害中具有更高的易损性,应该对城市邻近沙源进行重点防治。     

水资源约束下的河西走廊城市经济脆弱性时空演变及其影响因素

城市经济脆弱性作为当前脆弱性研究中的重要领域，为人-地系统耦合研究提供了新的视角，并为城市可持续健康发展提供有益的决策支持和管理方法。依据城市经济脆弱性内涵，基于暴露度、敏感性、适应能力构建了城市经济脆弱性评价指标体系，运用熵权TOPSIS法评价河西走廊地区及区域内五市的城市经济脆弱性，并采用障碍度模型识别影响区域城市经济脆弱性变化的因素。结果显示：（1）2006—2015年，河西走廊地区城市经济脆弱性呈现出先曲折下降（2006—2011年）再波动上升趋势（2012—2015年）；（2）河西走廊地区的城市经济脆弱性具有明显的空间特征，经历了东西高、中部低到整体较高的演变过程；（3）阻碍河西走廊地区城市经济脆弱性降低的障碍因子由适应能力逐步转变为暴露度。针对河西走廊地区各市主要障碍因子，提出针对性优化措施。     

中国飞蝗(Locusta migratoria)灾害地理分布模拟及其生物气候因子分析

飞蝗Locusta migratoria (Linnaeus)系斑翅蝗科Oedipodidae飞蝗属Locusta Linnaeus洲际性农业重大害虫，在我国主要包括东亚飞蝗L.migratoria manilensis (Meyen)、亚洲飞蝗[WTBX]L.migratoria[WTBZ] (Linnaeus)和西藏飞蝗L.migratoria tibetensis Chen。掌控飞蝗灾害的地理空间分布并预测起潜在的适宜分布区，对于我国飞蝗灾害的综合防控具有重要意义。结合三种中国飞蝗灾害记录地理信息和生物环境环境因子参数，应用最大熵模型(MaxEnt) 和地理信息技术(GIS) ，在3 km×3 km尺度上对三种飞蝗灾害在中国的地理分布空间格局梯度、灾害风险概率和风险等级进行了模拟预测与分析，并对影响分布的关键生物气候环境因子进行了分析。结果显示，蝗灾害风险区的地理分布模拟结果与历史记录完全符合，ROC检验表明MaxEnt 模型预测可靠性极高。三种飞蝗东亚飞蝗、亚洲飞蝗和西藏飞蝗在中国的灾害风险区总面积依次分别为315.87×10⁴ km²、395.80×10⁴ km²和125.00×10⁴ km²，分别占国土面积的33.43%、41.96% 和13.25%。东亚飞蝗和亚洲飞蝗的灾害风险区存在75.8×10⁴ km²的空间重叠，主要分布于我国农牧交错区及以南区域。三种飞蝗灾害风险区的地理梯度与分布格局与中国三大自然地理区高度吻合，其地理分布格局表现出显著的经度和纬度空间梯度异质性。刀切法检测（Jackknife test）表明，三种飞蝗灾害的主导生物—气候影响因子的不同导致了其地理分布格局的显著差异，表明蝗灾爆发概率同时受到各自不同飞蝗物种对气候环境的适应性与地理空间隔离作用的共同制约。研究结果可为我国飞蝗灾害的跨界联合全程防控、区域联网监测联控和综合治理提供参考依据。     

贺兰山银川段不同重现期山洪灾害风险与影响区划研究

为评估贺兰山银川段山洪灾害风险程度及其影响,利用高分辨率数字高程模型（DEM）、行政区划、水系和自动气象站历史降水数据,以及居民点、学校、桥梁等社会经济信息资料,采用FloodArea模型模拟与ArcGIS空间叠加统计分析相结合的方法,分析研究了贺兰山银川段不同重现期山洪灾害风险分布特征,及其对人口、土地利用和国内生产总值（GDP）的影响。结果表明：（1）贺兰山银川段10~100 a一遇山洪灾害低、中、高风险区面积分别为109.5~276.3 km²、45.0~231.0 km²、13.4~204.3 km²,同一风险等级的山洪灾害区划面积随着重现期增大呈显著增大趋势。（2）贺兰山10 a和20 a一遇山洪灾害风险区主要位于海拔1 130~1 450 m的山洪沟及其两侧区域,50 a一遇山洪灾害风险区主要集中在山洪沟下游和山前海拔1 130~1 180 m的冲击扇区,100 a一遇山洪灾害风险区覆盖整个山前海拔1 120~1 350 m的区域和冲击扇区。随着重现期增大,贺兰山山洪灾害风险区具有向上游（下游）区域扩展较慢（更快）的显著特征。（3）银川市受贺兰山10 a、20 a、50 a和100 a一遇山洪灾害影响总人口分别为7.30×10⁴人、9.87×10⁴人、1.65×10⁵人和2.39×10⁵人。随着山洪重现期增大,受灾害影响总人口呈显著增加趋势,低、中、高风险区受影响人口增速分别在-12.4%~20.5%、 48.6%~91.8%、163%~300%之间。（4）农田、草地受贺兰山山洪灾害影响最大,二者合计占受影响土地总面积的比例在82.1%~86.9%之间;其次是建设用地和耕地,两者占受影响土地总面积的比例在4.4%~9.1%和1.1%~4.6%之间,是银川市贺兰山山洪灾害防御的重点区域。（5）银川市受贺兰山10 a、20 a、50 a、100 a一遇山洪灾害中、高风险区影响的GDP合计分别为1.12×10⁹元、2.00×10⁹元、4.70×10⁹元、8.74×10⁹元;发生超50 a一遇山洪灾害时,沿山农业和工业产业、基础公共设施等会遭受较大经济损失。     

基于植被动态的黄土高原生态地理分区

生态地理区划作为自然区划的新分支,近年来受到国内外地理学者的广泛关注,其在认识地理分异规律及区域规划活动中发挥着重要作用。传统生态地理分区多依据自上而下的三级演绎途径,且对于多分区方案的对比与优选缺乏定量化准则。黄土高原作为中国典型的生态脆弱区,植被生长与恢复对缓解当地生态困境十分重要,因此以植被多年动态一致性特征作为分区合理性的评价指标,有助于准确揭示当地生境特点及分异规律。为此,选取热量类、水分类、地形类及地表覆被类共9个指标,采用自组织映射网络（SOFM）与GIS空间分析技术,基于黄土高原近30年来自然本底与覆被状况进行生态地理分区;并依循植被动态一致性准则,依据两步筛选法对多种方案进行优选,最终将黄土高原分为六大生态地理区。研究表明：黄土高原修正6分区方案在12个备选分区方案中效果最好;同时,修正6分区方案多年平均NPP离散系数最低,表明该分区内部离散程度最小。分区方案与既有分区方案相比具有较好的一致性,但由于区划尺度存在一定的差异,整体区域划分更为清晰。对生态地理分区方案优选定量方法的探索,有助于提升自下而上生态地理区划的客观性。     

干旱区城市化过程中的生态风险评价模型及应用——以河西地区城市化过程为例

城市化是河西走廊可持续发展的必由之路,然而现实中城市化过程与生态环境之间存在着各种各样的矛盾与胁迫,同时也伴随着生态风险的产生,评价城市化过程中诱发的生态风险,并找出各种生态风险变化的规律性,对河西走廊城市未来的健康发展具有重要的现实意义。通过研究城市生态风险的内涵与动因,建立了生态风险评价的数学模型,并利用该模型从不同角度计算出河西走廊7个城市的生态环境风险强度,在此基础上分析了河西城市化过程中生态风险变化的规律性,即河西走廊7个城市的经济城市化诱发的生态风险大于人口城市化和社会城市化诱发的生态风险;农业用水诱发的生态风险大于工业和第三产业用水;流域下游的生态风险大于上、中游地区;从空间上,各城市的综合生态风险呈现出玉门>敦煌>武威>金昌>酒泉>嘉峪关>张掖的位次顺序。     

文化创意产业区位模型与浙江实证

以浙江省为例,基于区位熵方法借助从业人员数据刻画文化创意产业空间格局,并运用主成分分析法与OLS模型,甄别驱动因素佐证文化创意产业区位模型。结果表明：① 市域尺度浙江文化创意产业区位规律不仅具有“资本空间”（杭州）集聚性,还具有“地方空间”（舟山、金华和台州）分异性;② 经济科教、政府支持、市场需求、环境、交通和地方性是重要区位因素,且不同重点行业、不同地理层级所受区位因素不尽相同;③ 浙江文化创意产业全行业区位特征主要是基础设施和管治双要素驱动型,8重点行业区位特征主要是“软因子”驱动型;④ 研究有助于提升城市文化创意产业政策着力点与规划调控协同性。     

甘肃省土地利用空间协调度时空分异及态势分析

以甘肃省土地开发强度与土地供给能力的协调关系为研究对象，运用指数计算模型、协调度模型和R/S分析方法研究了2001—2016年甘肃省土地利用空间协调度时空格局分异及态势，以期对国土开发利用、社会经济、资源环境相互协调推进提供参考依据。结果表明：（1） 甘肃省土地开发强度呈现上升趋势，土地供给能力变化幅度较小，基本保持在0.4左右。（2） 土地利用空间协调度时间上呈现上升—下降趋势，空间上呈现从河西走廊地区向陇东、陇南地区递增的空间格局，且河西地区土地利用空间协调状态不稳定，协调等级较低。（3） 各地区土地利用空间协调度的Hurst指数均大于0.5，在未来一段时间内土地利用空间协调度仍然会以延续过去变化态势为主，其中张掖市具有较强持续性，而其余地区持续性相对较弱。整体上，甘肃省土地利用空间协调度时空分异特征仍十分明显。为了满足将来土地开发利用的需求，各市州要明确发展定位，在资源环境约束下合理调控土地开发利用强度。     

河西走廊村民关联的空间格局及影响因素分析

为深入研究村民关联的空间格局及影响因素,利用河西走廊15个县（市、区）的调查数据,采用模糊综合评判法测算村民关联的水平,运用探索性空间数据分析（ESDA）法测评村民关联的空间格局与区域差异,并运用地理加权回归（GWR）模型分析村民关联的影响因素。研究表明：（1）河西走廊地区村民关联水平普遍较低,空间格局差异明显,存在显著的正的空间自相关性。（2）河西走廊村民关联具有“点-带-团”状结构特征。村民关联水平较高的县级单元主要处于石羊河流域,形成了分值较高的聚集“点”;村民关联较低的疏勒河流域的敦煌市、玉门市、瓜州县形成了低值分布“带”;张掖市、酒泉市所辖县形成了村民关联低值“团”。（3）村内因子和村间因子与村民关联都呈显著的正相关关系,空间分异特征明显。村内影响因子的回归系数在空间上从西北向东南方向呈现逐渐递增的趋势,而村间因子形成了河西走廊东部和西部的高值聚集中心,呈现出空间地域上“两头高中间低”的“哑铃”结构。剖析村民关联空间格局及影响因素的内在机理,为促进农地制度有效合理变革进而提高农地利用效率,提出保护农地权益的合理化建议提供理论依据和方法参考。     

河西走廊绿洲生态经济系统协调发展能力评价

河西走廊生态环境脆弱,经济发展约束性强,生态与经济协调发展是实现绿洲可持续发展的重要途径.在对河西走廊生态环境与经济发展现状深入分析的基础上,构建了绿洲生态经济系统指标体系,采用熵权法,运用协调发展度模型,对5个绿洲生态经济系统及其子系统的协调发展度及协调度进行了定量分析.结果表明:各绿洲生态效益、经济效益水平均很低,尚不存在良好协调发展区域;绿洲协调发展能力呈现为嘉峪关>金昌>张掖>酒泉>武威的顺序,嘉峪关属于勉强协调发展类生态滞后型区域;金昌、张掖、酒泉、武威同属于濒临失调衰退阶段,其中金昌、酒泉属于生态经济同步型区域,张掖、武威属于经济滞后型区域,据此提出各绿洲的发展方向与对策建议.     

三西地区可持续发展水平综合定量评价研究

以三西地区为背景，针对区域可持续发展水平综合评价问题，建立多层次、多要素评价指标体系，以及多级模糊综合评价的定量化计算模型，借助于该模型，运用有关实地调查资料和统计数据，对三西地区各县（市、区）可持续发展水平进行综合排序计算，有关结果为三西地区可持续发展决策提供了依据。     

干旱区水资源对城市化约束强度的时空变化分析

水资源对城市化的约束力已经成为干旱缺水地区决定城市化发展速度, 进而决定城市化和社会经济发展规模的重要外营力之一, 科学度量并探讨其时空变化, 对水资源可持续利用与城市化正常推进具有重要意义。以定性与定量分析相结合的方法建立了水资源对城市化 约束强度的综合测度指标体系, 采用熵技术支持下的层次分析法构建出水资源对城市化约束强度的综合测度模型, 并对1985-2005 年河西走廊水资源对城市化约束强度的时空变化进行了分析。结果表明, 河西走廊水资源对城市化的约束强度在空间上总体表现为自东向西逐渐减小, 在时间上表现为由较强约束类型变为强约束类型, 总体呈不断增加态势, 但近年来略有缓解。虽然河西走廊水资源开发利用潜力综合指数与城市化系统综合发展指数都较低, 面临缺水和发展的双重矛盾, 但目前河西走廊大部分地区水资源对城市化的约束强度仍属于较强或强约束类型, 仍然能够通过合理调控实现可持续发展。     

甘肃河西地区2000-2019年水土资源耦合协调特征

以甘肃河西地区为研究区,采用耦合协调度模型和农业水土资源匹配系数法分别对河西五市和河西走廊三大内陆河中游地区水土耦合协调情况进行量化研究,并以此为基础通过灰色关联度法分析水土资源耦合协调度影响因素.结果表明:(1)2000-2019年,河西五市水土资源耦合协调度整体提升了 64.65％,由濒临失调转换为初级协调,呈现不...     

“三北”防护林建设以来河西走廊林地变化的遥感监测

为了对中国\!三北\"防护林工程重点建设区河西走廊的防风固沙林工程建设成效进行客观评估,选取4期Landsat MSS、TM/ETM数据,在GIS技术支持下对1978-2007年期间面状林地的动态进行遥感监测。监测结果表明,整个研究区林地面积呈先下降后上升趋势,表现为1978-1990年林地面积明显减少,1990-2000年林地面积大幅度上升,2000-2007年林地呈缓慢上升状态;在不同空间范围内,山区各县林地变化较为缓和,平原区各县林地变化较为明显。在此基础上,分析不同林地变化特征,得出人为因素是本地区林地变化的主要原因。     

Integrated assessment model of water resources constraint intensity on urbanization in arid area

Water has become a key restricting factor of the urbanization process in developing arid areas. Based on qualitative and quantitative methods, we constructed an integrated indicator system to assess the status of water resources and urbanization system in arid area, and established an AHP model reformed by entropy technology to evaluate the temporal and spatial variations of water resources constraint intensity on urbanization. This model is applied to the Hexi Corridor, a typical arid area in NW China. Results show that, water resources constraint intensity on urbanization in the Hexi Corridor is bigger in the east and smaller in the west. It has changed from the less strong constraint type into the strong constraint type from 1985 to 2005, yet it decreased appreciably in recent years. At present, most areas in the Hexi Corridor belong to the less strong or strong constraint type. Through rational adjustment of water resources and urbanization system, the Hexi Corridor can still promote water resources sustainable utilization and accelerate the urbanization process. This study suggests that the integrated assessment model of water resources constraint intensity on urbanization is an effective method to analyze the conflicts between water resources and urbanization system in arid area.     

河西走廊春季降水的空间异常分布及年代际变化

利用河西走廊19个气象站建站至2012年3—5月降水量资料,分析了河西走廊春季降水的基本气候特征;通过EOF、REOF、小波分析等方法,对河西走廊春季降水的时空特性进行了研究,用Mann-Kendall检验法检验河西走廊春季降水序列是否存在突变现象。结果表明,河西走廊春季降水空间分布极不均匀,其空间分布特征是东南部为多雨区,西北部为少雨区。河西走廊春季降水在第一空间尺度上为全区一致,在第二空间尺度上可分为2个自然气候区,在第三空间尺度上可分为5个自然气候区。从年代际变化来看,21世纪初10年是近半个世纪来降水最多的10年,20世纪70年代是降水最少的10年;河西走廊春季降水的年际变化十分显著,降水最多的年份是最少年份的6倍多。1961—2012年间河西走廊春季降水发生了明显的突变:1985年出现了一次趋于增多的突变。3年的短周期和19年的长周期是其主要周期。