基于地理国情普查的生态环境分析

现选取四川天府新区作为研究区,基于四川省第一次全国地理国情普查成果,结合坡度和高程信息以及景观格局指数、水源涵养指数,对天府新区生态资源空间分布和生态环境状况进行了分析评价.结果表明:天府新区资源地带性分布特征明显,植被在各高程带上呈正态分布;新区东部龙泉山地区植被覆盖度高,水源涵养功能强,生态系统稳健;北部城区植被覆盖度低,水源涵养功能差,生态环境相对脆弱.     

鄱阳湖生态经济区成立前后植被覆盖变化

针对鄱阳湖生态经济区成立后,国家加大区域生态保护力度,区域植被覆盖度发生变化的问题,该文采用像元二分法估算植被覆盖度,并分析其在生态经济区成立前后变化特征。结果表明:鄱阳湖生态经济区植被覆盖情况较好,中高植被覆盖度和高植被覆盖度区域面积所占比例较高。生态经济区成立前后,植被覆盖变化呈现差异,成立之前(1995—2010年)植被生长发生负向转移,退化现象较为严重,发生退化的区域主要分布在鄱阳湖周边和南部;成立之后(2010—2015年)植被生长发生正向转移,在省会和城市周围呈现退化趋势,其他区域呈现增长趋势。农业耕作效率和林地资源保护是生态经济区成立前后植被覆盖变化差异的主要原因。     

独龙江流域居民点的空间分布

利用ArcGIS软件提取了研究区DEM的高程、坡度、坡向、起伏度等信息与国家1:250000基础地理地理信息数据提供的居民点、水源信息进行空间叠加分析,得出云南省独龙江流域特有民族之一独龙族居民点的空间分布与高程、坡度、坡向、起伏度、水源的定量关系,揭示了自然因素对本区居民的影响程度,为人们更好地了解独龙族所处的独特地理环境提供了依据,也为政府做好本区的民族工作提供了依据。     

DEM误差的空间自相关特征分析

采用空间自相关分析方法,从空间角度对数字高程数据误差的空间分布特征进行了研究。实验表明,利用双线性曲面表示地形表面时,产生的数字高程数据误差的全局Moran’sI指数趋近于0,在整个区域单元上的分布不存在显著的全局空间自相关,邻近区域单元上高程数据误差之间的关系在整体上既不综合表现为趋同,也不综合表现为趋异,高程数据误差的整体空间格局为随机格局;而且数字高程数据误差在空间上的分布与地形坡度和地表粗糙度有一定的联系,一般情况下,平均坡度、地表粗糙度越大,高程数据的全局Moran’sI指数偏离0稍远一些;否则,距离0近一些,但全局空间自相关仍不显著,在整体上表现为随机格局。     

兰州市降雨型黄土滑坡灾害空间分布特征

针对兰州市1986—2016年间降雨型滑坡灾害的空间分布特征,该文基于ArcGIS,利用核密度估算方法分析滑坡点,通过多次测试比较确定了估算的最优距离阈值,得到概化程度高、数值变化平滑的栅格密度,并结合研究区内高程、坡度以及地质环境揭示了降雨型黄土滑坡灾害的空间分布特征。研究表明:滑坡点沿着黄河及其支流沿岸分布,密集程度有"两高两低"分布特点,高程、坡度与滑坡多发存在相关性,城关区滑坡点最多且呈环状分布,西固区次之,其他区较少。     

巴马县地形因子与土地利用空间分布关系研究

选取广西喀斯特地区代表之一巴马县,利用土地利用现状图和DEM,从中提取出研究区的高程、坡度、坡向数据。利用ArcGIS的空间分析功能,分别对高程、坡度、坡向和土地利用数据进行叠加处理,得到在不同高程、坡度、坡向下的土地利用分布情况,并利用SPSS软件对土地利用类型与地形因子进行相关分析。     

基于地统计学的黄土高原地貌分异规律研究

地统计分析是研究区域化变量的重要手段,以陕北黄土高原为研究区域,采用数字地形分析结合地统计学的方法进行地形空间分异规律研究。选取神木、绥德、延川、甘泉、宜君、长武、淳化7个样区,从变程、偏基台值、块金值3个指标,分析了黄土高原地区高程、坡度、剖面曲率和平面曲率在空间上的分异规律。结果表明,高程的块金值变化与地形粗糙度存在正相关关系,坡度的变程变化与粗糙度呈负相关关系,剖面曲率的块金值变化与粗糙度一致。黄土高原整体地形由南至北呈平缓—破碎—平缓的变化特点。     

基于RS和GIS的山区重要生态服务功能区划定方法

重要生态服务功能区划定与保护是社会经济可持续发展的重要基础。随着遥感(remote sensing,RS)与地理信息系统(geographic information system,GIS)技术的发展,对大区域生态环境的监测与生态服务功能快速评估技术日益成熟。提出生态保护效益计算方法,分析不同分割阈值情景下的生态保护效益系数,当得到最大生态保护效益系数时,划定重要生态服务功能区。将方法应用于典型的山地区域四川省万源市,对其进行3项生态服务功能(生物多样性保护、水土保持和水源涵养)快速评估,在归一化评估结果的基础上计算分析生态保护效益系数,最后在最优生态保护效益系数的情况下划定重要生态服务功能区。结果显示,研究区重要生态服务功能区划定面积为2 651. 99 km2,占总面积的65. 4%;其中主要集中分布在海拔高于800 m,坡度范围为[15°,35°)的区域,管理部门应加大该区域的保护力度。该方法可为山地区县级重要生态服务功能区与生态红线划定提供技术参考。     

亚热带山地丘陵区气象要素空间化方法分析

空间连续的气象要素是区域环境、生态系统模拟的重要参数,空间插值是实现气象观测站点数据空间化的主要方法。由于不同区域气候要素时空分布的复杂性,研究适用于特定区域的空间化方法具有重要意义。本文以湖南省为研究区,分析长江中游亚热带丘陵区气象要素的空间化方法。基于湖南省及其毗邻地区的46个气象站点14年(2000—2013年)的气象观测数据(月降水量、月均温)和DEM数据,对普通克里金法(OK)、反距离加权法(IDW)、样条法(SPLINE)和基于DEM的多元线性回归插值法(MLR)进行比较分析研究。研究结果表明:1)月降水量和月均温的MRE和RMISE值排序分别为:SPLINEIDWMLROK和SPLINOKIDWMLR;年平均降水量和年均温插值的MRE和RMISE值排序分别为:SPLINEIDWOKMLR和SPLINOKIDWMLR;2)MLR法不仅插值误差小,而且能从细节上反映出气象变化的空间变异性;3)对多变量进行数据探索分析表明,MLR插值法中,经度、坡度与年降水量空间分布存在空间的一致性;纬度、高程和坡度对年均温的空间分布具有很强的解释力。     

基于GIS的关中-天水经济区生态敏感性分析

选取坡度、高程、土地利用类型、水域、植被覆盖指数(NDVI)5个敏感性因子,利用层次分析法(AHP)确定因子权重,以像元、行政区划、流域为单元,得到不同尺度上关中-天水经济区生态敏感性的空间分布。结果表明:关中-天水经济区高度、中度、低度和不敏感区面积占比分别为18.81%、31.61%、44.47%和5.11%;行政区划尺度中,生态敏感性最高的为商洛市,最低的为杨凌区;流域尺度中,生态敏感性最高的为乾佑河流域,最低的为渭河流域龙门至三门峡段和咸阳至潼关段。对研究区域生态环境提出分级保护与开发建议,为相关部门制定发展方略提供参考依据。     

基于World Wind的鄱阳湖水位动态变化仿真系统研究

World Wind是由美国宇航局(NASA)开发的三维地理信息系统,也是一款可提供丰富数据的数字地球平台,如何将多源数据实现紧密型二三维耦合是基于World Wind开发专业系统需要解决的重要问题.在.NET开发环境下,以World Wind为仿真内核,开发了水位仿真系统,研究了二三维数据耦合技术,实现了环鄱阳湖生态经济开发区的湖区与航道淹没分析和三维漫游.结果表明,仿真系统流畅地实现了任意点地形高程、水位、水深和航道级别等信息的实时查询,仿真了不同控制水位条件下的鄱阳湖区淹没范围,仿真结果能够服务于鄱阳湖水利枢纽的水位调控决策;该仿真系统在湖泊干旱特征水位等确定中也具有重要的应用价值.     

基于GIS的环滆湖地区生态敏感性分析

生态敏感性分析是城市规划编制研究的重要依据,运用GIS空间分析技术可以有效地实现生态敏感性定量分析。文中以环滆湖地区为研究区,选择海拔、水域、农田、水源保护区、生态保护区和建成区六项有区域代表性的生态因子,借助GIS空间缓冲区分析、叠加分析等功能,采用因子叠加取最值法得到规划研究区的总体生态敏感性区划,对研究区生态敏感性进行定量化分析与评价,为环滆湖地区的生态环境保护和空间管制规划策略制定与用地空间合理布局提供科学依据、方法支撑和决策支持。     

鄱阳湖区防汛抗洪空间数据的质量控制研究

鄱阳湖地区是中国九大商品粮生产基地之一,同时这个区域也是洪水经常泛滥的地方。为了减少洪水对人们生命财产造成的危害,我们在江西省科技厅、江西省水利厅等单位的大力支持下,开发了鄱阳湖区防汛抗洪地理信息系统。该系统融合了多种空间数据的采集、传输和处理技术。多种技术生产了多源数据,为快速准确地决策提供了丰富详实的信息支持,但同时也对空间数据的质量控制提出了较高的要求。本文按照空间数据质量问题产生的先后顺序,对鄱阳湖区防汛抗洪地理信息系统空间数据获取、存储、处理、传输、应用等五个阶段的误差进行了分类,并分析了产生的原因,提出了误差的改正方法,从而控制了鄱阳湖区防汛抗洪空间数据质量,并为鄱阳湖区防汛抗洪地理信息系统的建设提供了空间数据。     

鄱阳湖生态经济区土壤侵蚀脆弱性评价

以遥感影像、基础地理信息数据与统计年鉴为数据源,在GIS技术支持下,选择15个评价指标建立了鄱阳湖生态经济区的土壤侵蚀脆弱性指数模型,并揭示了脆弱性的空间分布规律。结果表明,研究区的土壤侵蚀脆弱性以中度和高度脆弱为主,呈现明显的空间分异特征。土壤侵蚀脆弱性与土壤侵蚀现状在空间分布上存在明显不同。从土壤侵蚀驱动力、敏感度与响应能力这3个要素出发探讨了脆弱性空间分布形成的机制。     

鄱阳湖湿地地理信息系统建设及其关键技术研究

以鄱阳湖湿地为研究对象,建立了集知识、模型和决策为一体的鄱阳湖湿地基础地理信息系统,在一定程度上解决了湿地生态经济建设中环境污染及水文监测、洪涝灾害预测、湿地土地规划时空演变模拟以及水利枢纽建设等不同行业相关业务之间既紧密联系又相互隔离的矛盾。     

基于遥感影像的鄱阳湖地形提取方法

采用遥感影像进行湖底地形反演具有操作简单、处理周期短的优势。本文提出了一种基于克里金法的湖底地形反演方法,以鄱阳湖为研究对象,通过分析周边8个水位站的空间位置与水位间的相关性,获取湖区边界水位变化趋势,利用克里金法反演湖区边界点的水位,将边界点的水位作为高程点进行湖底地形反演,并用实测湖底地形数据验证反演方法的可靠性。研究结果表明,通过克里金插值法反演得到的湖底地形,交叉验证的误差标准平均值在0.2 m以内;地形反演平均绝对误差在1 m以内,说明该方法可用于湖底地形反演且反演精度较高。     

MODIS遥感数据辅助的鄱阳湖水体范围变化数值模拟

针对水体范围高动态变化的鄱阳湖,充分发挥数值模拟和遥感各自的优势,使用从MODIS影像上提取的水体范围初始化鄱阳湖水体范围数值模拟边界和率定模型参数,并与模拟的水体范围结果进行交叉验证分析。对鄱阳湖2001-07-08～11-30水体范围动态变化数值模拟的结果显示,水位模拟平均绝对误差小于15cm,数值模拟获取的水体范围与MODIS无云影像提取的湖泊水体范围具有较高的一致性,水体面积平均相对误差为5.7%。     

基于遥感的鄱阳湖丰水期悬浮泥沙数值模拟预测

悬浮泥沙是湖泊水体的重要水质要素之一,是湖泊水生态系统重要影响因子。利用遥感提取的鄱阳湖底质类型数据,对各类型底质区域上泥沙模型参数进行敏感性分析,基于2011年实测的不同底质区上泥沙浓度数据率定得到空间上不一致的泥沙模型参数,从而建立鄱阳湖丰水期二维悬浮泥沙输运模型。利用该模型模拟预测2013年丰水期悬浮泥沙输移过程,实测泥沙数据验证表明,模拟悬浮泥沙均方根误差为19.8 mg/L,相关系数R2为0.78,该模型能够较好地进行悬浮泥沙模拟预测。对比模型模拟和遥感反演的悬浮泥沙空间分布,两者具有较好的空间一致性,进一步表明该模型能够可靠地模拟预测鄱阳湖悬浮泥沙的时空动态变化。本研究充分利用遥感数据辅助建立鄱阳湖泥沙输移模型,为湖泊水环境动态变化监测提供有力的技术方法支撑,为进一步进行鄱阳湖水环境动态变化的数值模拟预测研究提供基础。     

Studying Changes in Land Use Within the Poyang Lake Region

Poyang Lake is the largest freshwater lake in China. Because the lake is faced with a series of ecological and environmental problems, it is important and necessary to study the land use changes in the Poyang Lake region. In this study, Landsat images from 1976, 1989, 1999 and 2009, were used along with other evaluation methods (quantitative analysis of changes in land use, land use dynamic, degree and transfer matrix analyses) to investigate the changes in land use within the Poyang Lake region from 1976 to 2009. Land use was classified into seven types: cropland, woodland, grassland, the water body, construction land, bottomland and unused land. Areas of cropland, bottomland and the water body were decreasing although the area of the water body decreased relatively slowly. However, areas of construction land, grassland, woodland and unused land increased to a certain extent, with unused land increasing the most rapidly given its smaller proportion compared to the other types. All land types in the study region had different levels of conversion between other types of land. As a whole, the decrease in cropland and the increase in construction land, woodland and grassland were caused by human activities and the conservation policies such as Grain-for-Green and “returning farm to lake”. However, the decrease in the water body area was mainly influenced by natural factors and human activities. Changes in the area of bottomland were mainly influenced by water levels and human farming activities.     

基于GIS的东川区生态环境敏感性分析

利用地理信息系统技术与层次分析法对东川区生态环境进行敏感性分析,本文共选取5个评价指标,首先对其进行单因子评价;然后基于GIS空间分析功能,将东川区综合生态敏感性分为5个等级;最后构建东川区综合生态环境敏感性分布图。研究结果显示:①5个生态评价因子中,坡度因子对东川区生态环境敏感性影响最大,权重值为0.36。根据对生态敏感性影响程度从大到小排序为:坡度、高程、土地利用、NDVI和水域缓冲区。②东川区生态环境敏感性总体偏高,极高敏感区与高敏感区共占区域总面积的44.17%;中敏感区占比最高,为26.1%;低敏感区和极低敏感区两者占比之和为29.73%。③东川区生态环境极高敏感区和高敏感区主要分布在西北部;极低敏感区和低敏感区主要分布在东北部及中部河谷地区。