喀斯特石漠化演变轨迹的典型案例研究——以贵州盘县为例

本文以1974年MSS、1999年TM、2007年TM影像为基本数据源,辅以实地踏勘,考虑一个完整的峰丛洼地等,扣除其平坝部分后作为评价单元,获得了贵州省盘县3个时期的石漠化数据并计算了石漠化和无石漠化土地的演变轨迹。相应于1974年、1999年、2007年3个时段,研究区土地退化演变轨迹可分为8种,并可进一步归纳为不变型、逆转减弱型、反复型和加重型4种演变过程类型,从1974年、1999年到2007年未发生过变化的不变型轨迹面积占较高的比例。研究区的喀斯特土地可分为石漠化土地、无石漠化土地、石漠化已恢复土地和潜在可恢复石漠化土地。     

基于生态综合治理的石漠化演变规律与趋势讨论

分析了中国南方石漠化现状及变化,以中国南方石漠化最为严重的贵州省为主要研究对象,研究了生态综合治理下石漠化的变化特征及发展趋势。数据表明:贵州省石漠化面积从2000年35 920km2(占全省总面的20.39%)发展到2005年的3 7597km2(占全省总面的21.34%),5年间平均每年增加334.7km2。但与1975—1999年期间相比,石漠化增加的速度明显降低,生态治理工程一定程度上抑制了石漠化发展。贵州花江、清镇、毕节3个典型示范区石漠化监测数据表明,在生态治理工程实施下石漠化面积都逐年减小,说明石漠化是可以治理的,石漠化并不是“环境癌症”。但是,预测数据表明,即使《贵州省喀斯特石漠化综合治理规划》的工程措施全部实施,到2030年贵州石漠化面积将仍占全省国土面积的14.9％。中国南方石漠化问题将长期存在,石漠化治理是一个长期、艰巨的任务,绝非一两个五年计划就能达到“山川秀美”。要从根本上遏制石漠化增长的趋势和生态环境恶化的局面,仍需国家和地方在“十二五”期间及以后大规模的投入。      

都安瑶族自治县土地执法监管工作调研报告

为有效解决土地执法监管工作存在的问题,都安县国土资源局调研组深入都安县部分乡镇、村屯开展土地执法监管工作调研,现将调研情况报告如下:一、近年来都安县违法用地基本情况据统计,都安县2007年发生违法用地108宗,违法占地面积8640平方米;2008年发生违法用地447宗,     

云南红河州石漠化演变过程及其综合治理成效

为了阐明云南红河州石漠化演变特点和综合治理成效,本文以2005年、2011年和2016年TM影像为基本数据源,以县市为单元,通过调查收集、实地验证、定位监测等手段,获得了云南省红河州3个时期石漠化演变及治理成效数据。结果发现:（1）12年间,红河州石漠化土地面积从2005年的3 267.49 km2减少到2016年的2 345.08 km2,生态环境持续好转,石漠化程度总体减轻;（2）红河州石漠化土地主要分布于中西北部的县市,各县市12年间不同监测时段石漠化演变存在差异性,极强度和强度石漠化土地面积急剧减少,中度和轻度石漠化有所增加;（3）2005—2011年石漠化减轻速率明显大于2011—2016年,石漠化土地面积减少比较明显;（4）研究区的石漠化综合治理成效明显,且12年间各县市石漠化演变方向和速率具有复杂性和多变性,治理效果短期之内并不一定明显,而是需要相对漫长的时间方能显现出来,若措施不当,极易重新发生并加剧演变。      

山区耕地细碎化对不同利用方式农地集约度的影响

我国山区农业发展正经历着从单一、低效的粮食生产为主的传统农地利用方式向高产、高效的园艺作物等新型农地利用方式转型,研究耕地细碎化对农地集约度的影响是山区农业现代化和开展土地整治的基础。基于贵州省2个典型村的无人机高分辨率遥感影像和农户调查数据,采用农户地块道路通达性指数、地块面积指数和地块形状指数3个指标测度耕地细碎化程度,并分析耕地细碎化对传统和新型两类农地利用集约度的影响。研究表明:耕地细碎化对农地集约度产生了显著负面影响,但对不同利用方式农地集约度影响程度存在差异;随着耕地细碎化程度的加剧,其对园艺作物等新型农地利用方式的投入、产出的影响均小于粮食作物等传统农地利用方式。大力调整农业结构和农地利用转型可缓解山区耕地细碎化对农地集约度的负面影响。     

基于Sentinel-2A的喀斯特石漠化信息提取及成因分析

喀斯特石漠化是中国西南地区严重的生态环境问题。哨兵数据作为Landsat和SPOT(systeme probatoire d’observation de la terre)系列卫星数据的继承和延续,在生态环境监测中具有很好的应用前景。采用传统方式对Sentinel-2A数据进行喀斯特石漠化信息提取,构建20 m分辨率的石漠化指数,将损失Sentinel-2A数据的细节信息。为了更精确地对石漠化信息进行提取,结合Sentinel-2A数据的自身特点,构建了10 m分辨率的石漠化指数,提取了云南省文山州北门河流域的喀斯特石漠化信息并对其地质成因进行分析。通过对4种不同的融合算法进行对比可知,采用àtrous小波变换对短波红外波段(B12)进行融合的效果优于高通滤波、主成分分析和Gram-Schmidt变换等融合算法,由该方法构建的10 m归一化微分岩石指数(normalized differential rocky index, NDRI)和岩石裸露率(f_r)不仅与20 m分辨率的NDRI和f_r保持了较好的相关性(相关系数分别为0.90和0.8...     

广西都安县三只羊地区与贵州罗甸县大关地区岩溶石漠化进程对比分析

基于遥感数据得出贵州罗甸县大关地区和广西都安县三只羊地区三个时期的土地覆盖类型数据。通过对这些不同时期土地覆盖类型数据的分析,发现大关地区从1979年到2001年,植被面积减少,石漠面积增加,土地覆盖类型以灌木林→灌丛→荒草地→石漠的方向变化为主,岩溶生态环境朝着恶劣的方向即典型的石漠化方向发展;而都安三只羊地区则相反,从1976年至2002年,植被面积增加,石漠面积减少,土地覆盖类型的主导变化方向是石漠→荒草地→灌丛→灌木林,即反石漠化方向,岩溶生态环境总的趋势是朝着良性的方向发展。两地的石漠化进程不同的原因主要在于土地利用的方式不同,大关地区采取的是劈山造田的方式来解决紧张的人地关系;而三只羊地区则是采取生态移民的方式。      

辽宁省水资源安全预警研究

通过分析水资源复合系统和安全预警内涵与特征,分别从警源、警情、警兆三个方面建立了水资源安全预警指标体系,并在此基础上结合辽宁省水资源概况划分了各指标警界。然后对各指标利用突变理论的突变级数法进行多层次的分解,利用突变模糊隶属函数和归一化综合量化方法,最终得到了区域水资源安全总的隶属级别。依据辽宁省2010～2015年各指标数据,对2016～2018年的预警指标值利用BP神经网络进行预测,并对2010～2018年的突变级数值采用突变级数法进行计算,通过对比分析预测警度与阈值,从而在时间湿度上准确把握辽宁省水资源安全演变趋势和发展规律。     

植被状态指数VCI与几种气象干旱指数的对比——以河南省为例

使用1982-2006年GIMMS AVHRR NDVI数据集与同期的CI、K、Pa、SPI、Z、PDSI等干旱指数做了对比分析, 讨论了河南省植被状态指数VCI对气象干旱的滞后效应及干旱监测能力. 结果表明: VCI指数与气象干旱指数的相关性受不同下垫面的影响较大, 农地的VCI与气象干旱指数相关性要明显高于林地, 农地VCI与气象干旱指数呈现正相关关系. 在河南省不同的作物生长阶段, VCI对气象干旱有着不同的滞后效应, 其中, 3-5月份冬小麦生长期VCI对气象条件的反应滞后1~3个月, 7、9月份夏玉米生长期VCI对气象条件的反应滞后1月. 总体上看, 结合前期的气象数据, VCI对河南省气象干旱有一定的指示作用和监测能力.     

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。      

基于因子分析的BP神经网络在岩体变形模量预测中的应用

岩体变形模量是研究岩体变形特性的重要参数,它对工程岩体稳定性评价与优化设计具有重要意义。本文提出了基于因子分析的BP神经网络预测岩体变形模量的方法。以西藏某水电站为例,在现场调查、室内外试验的基础上,建立了48组包括密度、吸水率、纵波波速、单轴抗压强度、岩块变形模量以及泊松比等因素的数据库,采用因子分析法对6个影响因素进行分析,可得3个公共因子,该3个公共因子作为神经网络的输入参数,采用BP神经网络进行预测。结果表明:利用因子分析法可降维输入数据,消除BP神经网络中由于输入数据太多而影响数据处理速度的缺陷; 把因子分析法和BP神经网络结合进行岩体变形模量的预测,可使预测精度提高; 该研究思路不仅对岩体变形参数的预测是一个有益的尝试,而且对类似岩土工程问题的预测也有借鉴意义。     

基于遗传算法和BP神经网络的矿井涌水量预测

为避免BP神经网络极易陷人局部解的问题,针对遗传算法具有全局寻优的特点,提出了用遗传算法优化BP神经网络预测方法,并以刘桥二矿为例,对其矿井涌水量进行了预测。首先选取刘桥二矿区的2005年3月至2006年12月的矿井涌水量数据进行分析,然后使用遗传算法优化BP网络的初始权值和阈值,最后使用BP神经网络进行训练。将其成果与纯BP网络算法进行比较,结果表明：遗传算法优化BP神经网络的预测方法的预测精度高于纯BP网络算法,将其应用于矿井涌水量预测是有效可行的。     

典型岩溶县生态承载力演变分析——以云南泸西为例

以云南省泸西县为研究对象,从生态弹性力、生态支撑力、生态压力3个维度将生态承载力目标分层,结合研究区石漠化严重、水资源匮乏、经济结构以农业为主的特点构建了岩溶石漠化县的生态承载力综合评价指标体系,并采用主客观有机结合的赋权方式,评价了泸西县2008-2017年生态承载力演变规律。结果显示:在研究时段内,生态弹性力指数波动剧烈,生态支撑力指数稳定上升,生态压力指数略有下降,生态承载力指数由0.269 2增加至0.759 0,由低承载力上升到较高承载力,虽然在2012年受严重自然灾害影响有所下降,但是承载力整体上升明显,泸西县生态系统的承载能力有所提高,可持续发展状况有所提升;受岩溶断陷盆地坡度陡、水土流失及石漠化严重等问题的制约,叠加原始粗放的耕作方式,泸西县第二、三产业发展缓慢,这仍制约着泸西县经济的可持续发展。      

北京市生活垃圾产生量预测方法的比较分析

依据北京市1991~2006年的生活垃圾产生量及其相关影响因子,运用多元线性回归法、灰色模型、BP神经网络3种预测模型进行了模拟,并预测了北京市2007年和2010年的垃圾产生量,通过绝对百分误差(MAPE)等指标比较了预测精确度。结果表明,BP神经网络综合考虑了各种因素的影响,较前两者的拟合和预测精度高。     

基于土地利用变化的喀斯特地区生态服务价值损益估算——以广西都安瑶族自治县为例

以广西都安瑶族自治县1988年、1999 年TM 影像数据以及2005 年SPOT2 /4影像数据为基础,应用谢高地等关于生态系统服务价值的测算方法,分析了研究区域土地利用变化及其所引起的生态系统服务价值的变化情况。分析结果表明, 17年间研究区域土地利用的变化损害了该区域生态系统的生态服务功能,使生态系统服务价值损失了约0. 91亿元,说明土地利用变化影响了该地的生态系统服务功能的发挥,建议都安县调整土地利用结构,加大生态建设比重。      

可持续发展实验区石漠化时空演变及其驱动机制研究——以广西恭城县为例

西南喀斯特地区是我国实施可持续发展战略的重要地区,同时也是生态环境极为脆弱、石漠化集中分布的地区,但有关可持续发展实验区石漠化的内在演化机制研究还较少涉及。以广西恭城县国家可持续发展实验区为例,利用2000年、2005年、2010年、2015年和2021年遥感影像为数据源,采用人机交互解译法进行石漠化信息提取,定量分析了恭城县石漠化的时空演变规律及其成因机制。结果显示,恭城县石漠化主要经历了2000-2005加速恶化、2005-2015年快速改善和2015-2021年缓慢恶化三个阶段,石漠化总面积在88.96～229.55 km²;2000-2005年,恭城县石漠化表现为无石漠化向轻度和中度石漠化转移,2005-2021年呈逆向改善。西岭镇、莲花镇、平安镇是石漠化发生的主要地区,占全县石漠化总面积的55.47%～61.31%。灰岩区发生的石漠化面积为104.03 km²,占石漠化总面积的72.91%;园地内发生的石漠化面积为56.26 km²,占比为38.12%。结果表明：灰岩区强烈的岩溶作用,以及长期种植的单一经济果林...     

南洞地下河流域南部岩溶石漠化空间分布特征分析

基于2013年9月29日GF-1号WFV遥感数据对南洞地下河流域蒙自幅、个旧幅、新安幅和鸣鹫幅进行岩溶石漠化遥感解译,通过归一化植被指数（NDVI）和植被覆盖度（FVC）提取研究区域内石漠化信息,得到其空间分布规律。研究区岩溶石漠化发生率74.55%,属石漠化高发地区,其中中度石漠化最为发育,占全区石漠化的32.63%,重度石漠化最少,占17.59%。基于岩性、高程、坡向和坡度等4个影响因素与岩溶石漠化进行相关性分析,对不同因素中石漠化发生率的变化规律进行分析,结果表明南洞地下河流域南部区域岩溶石漠化在低海拔、缓坡度和纯碳酸盐岩中较为发育,在不同坡向中岩溶石漠化发育程度则较为相似。      

基于高分辨率遥感影像的石漠化演变趋势分析———以蒙自东山生态治理区为例

为了快速准确获取小区域高精度、大比例尺岩溶石漠化的演变趋势,为小区域岩溶石漠化的定量评价和精准治理提供科学依据和基础数据,本文选择岩溶石漠化典型地区——蒙自东山生态治理研究区为例,基于2006年11月SPOT5和2015年1月Pleiades两期高分辨率遥感影像,通过研究区归一化植被指数（NDVI）与植被覆盖度（FVC）进行岩溶石漠化遥感信息提取,得到生态治理区2006年与2015年岩溶石漠化空间分布特征,并对两期FVC数据进行叠加,分析生态治理区石漠化的演变趋势。遥感调查表明,研究区内石漠化十分严重,重度石漠化面积占比73.55%,中度石漠化5.36%,轻度石漠化0.53%,无石漠化14.86%,阴影及水域面积5.71%。不同等级石漠化面积的变化情况显示,2006-2015年,重度石漠化和无石漠化面积比例增加,重度石漠化由72.37%增加到73.55%,无石漠化从6.06%增加到14.86%,而中度、轻度石漠化面积比例减少,中度石漠化面积从11.58%减小到5.36%,轻度石漠化面积从4.35%减小到0.53%。轻度、中度和无石漠化区变幅明显。研究区石漠化发生率从88.27%降低到79.43%,总体呈降低趋势。      

高原峡谷区喀斯特石漠化演变过程研究

基于多源、多时相中高分辨率遥感影像与GIS技术,定位监测、定量分析石漠化的演变过程,有助于认识石漠化的演变过程,从而更好地开展石漠化的综合治理。选取典型喀斯特高原峡谷区为例,基于2000年、2005年、2010年和2013年的影像数据,研究石漠化的演变轨迹、方式和速率等。结果发现:14年间,研究区石漠化总面积变化不明显,但石漠化内部类型之间的相互演变非常显著;石漠化演变以持续好转型为主要方式;无石漠化和潜在石漠化在不合理的人为干扰下易恶化,应注重保护;轻度石漠化在治理过程中易反复,应防治结合;中度石漠化在人为干预治理过程中易好转,应作为石漠化治理的核心。在人为干预下,中度石漠化和轻度石漠化的演变速率较快。对喀斯特高原峡谷区的石漠化演变过程进行定量分析,有助于制定同类地貌背景下的石漠化治理决策与调控机制。     

贵州喀斯特石漠化防治的国家重点生态功能区生态系统健康度评价

文章以桂黔滇喀斯特石漠化防治的国家重点生态功能区贵州区为研究对象,以2010、2015年遥感影像、基础地理信息、降水、土壤等数据资料为基础,集成3S技术和生态评估模型,对水源涵养、土壤侵蚀和石漠化进行定量和定位研究。结果表明:研究区4个亚区的水源涵养功能等级处于“中”、“高”等水平,2015年比2010年的水源涵养指数有所提高;威宁—赫章区、关岭—镇宁区和册亨—望谟区3个亚区的土壤侵蚀模数较大,水土保持功能等级处于“低”等,罗甸—平塘区的土壤侵蚀模数最低,其水土保持功能等级为“中”等;威宁—赫章区2010年中度以上石漠化比重达16.36%,2015年降为8.74%,生态系统健康度从“低”转为“中”;关岭—镇宁2010年和2015年中度以上石漠化比重分别为8.64%和4.49%,生态系统健康度从“中”转化“高”;册亨—望谟和罗甸—平塘的健康度均为“高”,2015年相比2010年均有所提升;4个亚区的石漠化恶化面积所占比重均不到1.00%,石漠化好转区域分别占27.00%、14.10%、10.24%和5.13%,石漠化得到了有效遏制。今后应继续因地制宜,恢复植被和生态系统,巩固和扩大石漠化防治成果。