岩溶山区乡村聚落的格局特征及类型分析——以重庆市巫山县为例

为探索岩溶山区乡村聚落空间格局的特征,以位于重庆东北部岩溶广布的巫山县为研究对象,运用空间分布测度模型、空间规模测度模型和空间形态测度模型,定量分析了巫山乡村聚落的空间格局特征,并进一步划分了地域类型。分析结果表明,总体上,巫山县的乡村聚落有一定的空间集聚特征,但存在明显的区域差异;乡村聚落的规模普遍偏小,具有低值集聚的特征,空间上呈现县城西北、西南大规模农村聚落集中,东北、东南小规模零散分布的“西热东冷”的格局;在空间形态上,巫山县西部区域连接性好,但形状不规则,复杂程度高,东部区域连接性差,复杂程度不及西部区域。整体而言,巫山县的乡村聚落形状规则性差,缺乏规划与引导。通过构建乡村聚落空间测度指标体系,采用系统聚类的方法,将巫山县乡村聚落划分为6种类型:低密度散点型、低密度小团块型、低密度不规则团块状、中密度不规则条带型、高密度宽带型、高密度散点型。未来的县域乡村聚落重构需要根据不同类型的特点加以引导。      

岩溶山区聚落格局演变等级效应及其与交通条件的关系——以贵州省后寨河、王家寨、茂兰地区为例

运用1963年、80年代2004年三期高分辩率影像数据源和GIS分析方法,以贵州省后寨河、王家寨、茂兰地区为例,按空间规模将聚落分为五级,并探讨其分布格局演变规律与交通条件的关系。结果表明:(1)1963年,高等级聚落个数较少,低等级聚落较多;高等级聚落多分布在水源条件好、耕地资源多而优的峰林-平原地带;(2)1963年到80年代期间,岩溶山区聚落发展主要集中于中等级聚落,高、低等级聚落变化不大;(3)到2004年,各等级聚落的数量和规模均得到了较大发展,但发展的强度主要出现在两极(1级、5级);(4)岩溶山区聚落等级变化受交通条件影响较大,同时也受制于区域经济发展水平、自然地理因素影响;(5)今后聚落优化建设、交通条件改善应以4级聚落作为重点对象,5级聚落的重构应重点考虑空间迁移,方向为公路两侧,以改善对外通达度。      

红枫湖流域聚落空间格局特征及其影响因素分析

研究流域聚落空间格局特征及其分布规律,可以为聚落优化与调控提供依据。文章以红枫湖流域2000年、2005年、2010年 3个时期的 TM 影像为主要数据,借助 Erdas8.5、Arcgis9.3等软件提取出红枫湖流域内聚落、旅游、道路及河流等用地,划分聚落等级,并利用聚落面积百分比图和密度图分析流域内聚落的空间分布特征,同时划分道路、河流缓冲区并利用等高线形成坡度图来探讨流域聚落分布和道路、河流及地形地貌的关系。研究结果表明,红枫湖流域的聚落斑块数量和面积在增加,数量由852个增加到2592个,面积由1204.3 ha 增加到4200 ha;聚落平均密度由0.44个/km^2上升到1.33个/km^2;聚落百分比值较大和密度值高的地区都是平坦的坝地,聚落面积和聚落密度的空间分布、变化基本一致,面积小的聚落在快速增长,增加的聚落主要由耕地转换而来;聚落扩展方式主要是分散扩展、带状扩展、块状扩展;聚落的空间形态主要有散点式、干枝式、规则式;道路对聚落分布的影响力越来越大,而河流对聚落分布的影响却在逐渐减弱;居民点面积随着坡度的增大而减少,且25°-80°地区的聚落面积增长率持续上升。     

九寨沟地震前后次生地质灾害分布特征分析

为研究九寨沟地震前后次生地质灾害分布特征,本文应用Arcgis软件平台,对研究区震前472处和震后新增272处地质灾害的分布特征进行统计分析,得出以下结论:(1)80.88%震后新增灾害点分布在距震中30km范围内,灾害点密度随震中距的增大而减小。67.28%新增灾害点分布在烈度Ⅷ度及以上区域,灾害点密度随地震烈度的降低而减小。(2)地震前后灾害点均集中分布在距河流300m范围内,各占总数的79.45%和81.25%,灾害点数量与密度均随着与河流距离的增加而显著降低。(3)地震前后在高程2 000～2 600m灾害点数量最多,高程2 600～3 200m次之。(4)地震前后分布在15°～45°坡度范围内灾害点数量分别占总数的82.2%和84.2%。(5)滑坡、崩塌等次生地质灾害为泥石流发育提供较好的物源条件,在未来3～5a雨季应切实做好泥石流防治工作。     

区域滑坡空间分布的变维分形特征研究

定量研究滑坡的空间分布特征对研究滑坡灾害的孕育发展具有重要意义。以陕西省宁强县滑坡为例,采用变维分形方法,探讨滑坡在空间分布上的变维分形特征。结果表明：区域滑坡与不同影响因子,即高程、起伏度、坡度、距河流距离、距断裂带距离和地层岩性之间全部呈一阶累积和变维分形分布特征,且分形维数分别是0.511 1、1.135 7、1.290 6、0.903 8、1.189 5、0.979 9。由此可见滑坡对于不同影响因子的敏感度由高到低分别是坡度＞距断裂带距离＞起伏度＞地层岩性＞距河流距离＞高程。上述研究表明用变维分形理论来研究滑坡的空间分布特征是完全可行的,它能够定量地反映滑坡的空间分布与各影响因素之间的敏感性关系,特别是对于GIS空间叠加分析时权重的确定有着重要的意义。     

青藏高原冰崩隐患发育分布规律及危险性

随着全球气候变暖，青藏高原冰崩灾害日益加剧.通过大量遥感解译及数据分析，系统查明青藏高原冰崩隐患数量、类型、发育规律及危险性:(1)40 269条冰川共发育冰崩隐患581处.按失稳方式分为滑移式和崩落式；按成灾模式分为冰崩直接灾害、冰崩-堵江溃决和冰崩-冰湖溃决灾害.(2)冰崩敏感坡度40°~50°，集中分布高程为4 500~5 500 m，坡向具有“亲北性”.(3)区域分布差异大.西藏和新疆区域分布共占89.5%，雅鲁藏布江和塔里木河流域分布共占80.4%，念青唐古拉山脉和横断山脉分布共占49.4%.(4)空间分异明显.冰崩前缘高程以喜马拉雅东构造结为界，以西呈自西向东增大的趋势，以东呈先减小后增大的“V”型趋势，40.1%的冰崩前缘高程4 500~5 000 m、位于雪线附近，受山脉控制具有气候带交界“群聚性”特点.(5)高危险的冰崩隐患点36处、中等危险215处、低危险330处.      

福建省植被指数与地形要素多尺度空间格局分析

不同地形条件下植被覆盖分布差异明显,对地形因子空间格局进行研究有助于更好地理解和掌握植被覆盖格局的形成机制。本文基于北京一号卫星遥感影像和数字高程模型,结合地统计分析和分形分析方法,开展福建省植被指数(NDVI)与地形因子空间格局的多尺度研究。结果表明:NDVI、坡度与坡向在小尺度范围内空间格局变化明显,其中450m是坡度和坡向空间格局发生重大改变的一个转折点,而高程的空间格局在小尺度范围内相对比较稳定,其Moran’s I指数与坡度、坡向相比最大,表明福建省地形的空间结构主要是由高程来决定的;NDVI的Moran’s I指数在5220m处出现谷值,表明在小于该尺度的地方可能存在NDVI单元,而坡度的Moran’s I指数也在5220m处出现谷值,表明坡度可能对NDVI单元的形成具有重要作用,NDVI及地形要素的分形维数变化曲线均在5220m处出现谷值,一定程度上说明地形要素较为规则的空间分布可能对NDVI单元的形成具有一定的影响。     

贵州省开阳县斜坡地质灾害孕灾因子敏感性分析

开阳县地质条件复杂，区内山地灾害频发，在进行野外地质灾害调查的基础上，选取高程、坡度、坡向、工程岩组、斜坡结构、断层、水系、归一化植被指数（NDVI）8个影响因子作为斜坡地质灾害孕灾因子。基于GIS平台，采用确定性系数模型（CF）进行开阳县斜坡地质灾害孕灾因子敏感性分析，并通过敏感性指数（E）分析各因子对开阳县斜坡地质灾害的敏感性大小。结果表明:在高程515~993 m、坡度20°~50°、坡向为东南、西和西北向、软质岩组、顺向坡地区、距断层1 000 m以内、距河流800 m以内、NDVI值处于-0.098~0.181的区域，为开阳县地质灾害敏感区；坡度、岩性、坡向、距河流距离、距断层距离、高程6个因子为开阳县地质灾害的主要控制因素，NDVI和斜坡结构具有较低的敏感性；进一步分析表明，NDVI敏感程度很可能受高程1 288~1 664 m区间和北向坡向限制；斜坡结构敏感性主要受坡向东、西2个方向限制。研究成果可为开阳县地质灾害的防灾减灾工作提供参考。      

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。     

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。     

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。      

基于随机森林模型的云南元阳梯田地形因子分析

为探究地形因子对梯田空间分布的影响,以云南元阳梯田坝达流域为研究区,运用GeoEye-1遥感卫星数据(2010年,1 m分辨率)和数字高程模型(20 m分辨率),提取梯田空间分布信息以及海拔高程、地形坡度、地形坡向、地面曲率、高程变异系数、地形起伏度、地面粗糙度、地表切割度、到水系距离9个地形因子。采用随机森林(Random Forest)方法建模,结合ROC曲线和AUC值对模型进行精度评价,根据随机置换残差均方减少量和因子作用曲线,探讨地形因子对梯田分布的影响规律。研究结果表明:该流域内梯田总面积1 158395 hm2,模型AUC值为0.947,海拔高度因子的随机置换残差均方减少量为38814,到水系距离因子为199.77,地面坡向因子为80.26,三者占总值的73.45%。由此可见,元阳梯田的空间分布主要受海拔高度、到水系距离、地面坡向3类地形因子的影响,其因子曲线表明梯田分布与地形因子间呈非线性关系。     

基于遥感技术的都汶公路地震次生山地灾害分布规律分析

选择汶川县境内的都汶公路(漩口-汶川路段)作为调查研究对象,利用遥感技术提取公路沿线的各类地震次生山地灾害的分布信息,将灾害点分布与海拔高度、坡度和坡向等要素进行叠加分析,获得了次生山地灾害的分布规律,其特点为:①地震次生山地灾害集中分布在映秀-北川断裂与汶川-茂汶断裂之间;②次生山地灾害主要发生在海拔高度1 000～2 000 m的地带;③次生山地灾害主要分布在30～60°的边坡;④地震及余震期间以崩塌、滑坡、滚石为主,后期以泥石流、滑坡为主;⑤次生山地灾害具有沿岷江河谷发育且在河流左右两岸呈不对称分布等特点.     

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。     

汶川地震触发崩滑地质灾害空间分布及影响因素

通过遥感解译和实地考察,获取了2008年汶川地震触发崩滑的空间分布,利用GIS空间分析和Lo-gistic回归,分析崩滑的空间分布特征及其影响因素,建立了地震触发崩滑与其影响因素之间的回归方程。结果表明,(1)研究区共有5 154个崩滑群,覆盖总面积1 139 km2;(2)崩滑沿北川—映秀发震断层的两侧(断层上盘区占90%),呈北东向宽度不一的条带状分布;(3)Ⅺ和Ⅹ烈度区崩滑面积占区域面积的73.2%,Ⅷ度及以下烈度区崩滑面积比例较小;(4)崩滑发育及空间分布不仅受控于发震断层的活动,断层上下盘效应、地形放大效应等也是其重要影响因素。崩滑与其影响因子的回归方程表明:(1)到北川—映秀发震断层距离因子和到震中距离因子的偏回归系数远大于其他因子的偏回归系数,北川—映秀断层发震活动是控制崩滑空间分布的主导因子;(2)岩性软硬程度对崩滑空间分布的影响不显著;(3)地形坡度、高程、坡度变率、多年累积降雨、人工修路及植被覆盖对崩滑的发育产生影响。地形高程因子对崩滑空间分布的影响大于坡度、坡度变率因子的影响。人工道路、多年降雨及植被覆盖对地震崩滑的影响程度依次降低。     

广州及附近地区地表水中稀土元素空间分异的景观效应探析

景观格局与生态过程的关系一直都是地球科学研究中关注的重点,地表水中稀土元素的迁移是一种连贯的地球化学行为,也可能受到景观格局的影响。本研究基于景观视角,对广州及周边5个区域的地表水进行采样,结合土地利用数据与数字高程数据,分析各采样区地表水中稀土元素浓度分布特征,并以各采样点为中心进行不同空间尺度的缓冲区分析,计算各缓冲区内的景观格局指数,通过Spearman相关性分析与冗余分析(RDA)定量研究地表水中稀土元素浓度与地形因子以及景观格局指数的关系。结果表明:(1)地表水中稀土元素的空间分异程度与高程存在显著正相关关系,海拔越高,地表水中稀土元素浓度越高,而与坡度、坡向无明显相关关系。(2)地表水中稀土元素浓度与景观格局指数存在显著相关关系,景观异质性程度越高,地表水中稀土元素浓度越低,反之景观连接度越好,地表水中稀土元素浓度越高。(3)不同空间尺度下景观格局对地表水中稀土元素浓度的影响具有明显差异,多数景观格局指数与地表水中稀土元素浓度的相关性在缓冲区空间尺度达到4000 m以上时才最显著,且在4000 m缓冲区中景观格局指数对地表水中稀土元素浓度的解释度最高。若通过景观规划对区域地...     

广南县幅岩溶区与非岩溶区土壤碳氮磷生态化学计量比空间变异分析

借助1∶25万云南省广南县幅土壤地球化学调查数据,并利用单因素方差分析、多重比较法以及地统计学方法,对岩溶区和非岩溶区土壤碳氮磷生态化学计量特征及其空间分布进行了对比分析。结果显示:广南县幅岩溶区土壤中有机碳（SOC）、全氮（TN）、全磷（TP）含量显著高于非岩溶区,而碳氮比（C∶N）、碳磷比（C∶P）、氮磷比（N∶P）显著低于非岩溶区;无论是岩溶区还是非岩溶区,表层（0～20 cm）SOC、TN、C∶N、C∶P、N∶P均显著高于深层（＞100 cm）。克里格空间插值结果表明,研究区表层土壤中SOC、TN、TP含量具有东高西低的特征,而C∶N、C∶P、N∶P具有低值区集中于东部、高值区散布在西部的空间分布格局。成土母质和土壤类型等自然因素严重制约了研究区土壤碳氮磷的空间变异,同时土地利用变化等人为因素也起到了不可忽视的作用。      

基于逻辑回归模型和3S技术的思南县滑坡易发性评价

区域滑坡易发性评价对滑坡灾害防治具有重要意义,贵州省思南县由于其特殊的自然地理和地质条件,受滑坡地质灾害的影响非常严重,因此,非常有必要对思南县的滑坡易发性进行评价。在滑坡编录的基础上,采用由RS、GIS和GPS组成的3S技术,获取了思南县的数字高程模型、坡度、坡向、剖面曲率、坡长、岩土类型、地表湿度指数、距离水系的距离、植被覆盖度和地表建筑物指数10个滑坡影响因子;再在频率比和相关性分析的基础上,利用逻辑回归模型对思南县的滑坡易发性进行了评价并绘制了易发性分布图。结果表明:利用逻辑回归模型预测思南县滑坡易发性的准确率(AUC值)达到0.797,较为准确地预测出了思南县滑坡分布规律;极高和高滑坡易发区主要分布在高程低于600 m、地表坡度较大且以软质岩类为主的区域;而极低和低滑坡易发区主要分布在高程较高、地表坡度较小且以硬质岩类为主的区域。     

强震区叠溪松坪沟景区地质灾害发育分布规律

以强震区叠溪松坪沟景区为研究范围区,通过多元信息手段调查,共发现地质灾害107处,其中崩塌82处,滑坡25处。地质灾害的发育分布的影响因素包括:原始坡度、高程、坡体结构、水系距离及断裂带距离等。灾害发育分布在坡度30°～50°数量多且规模大;高程2200～3400 m灾害发育数量多,尤其是高程2600～3000 m占总量的42.5%,规模则在高程为3400~3600 m较大;斜向坡体发育地质灾害数量及规模均较大,其次为顺向坡和反倾坡;水系对灾害一般最大影响距离为4.0 km,其中0～1.0 km范围内灾害发育,且规模较大;地质灾害沿地震断裂带呈次“串珠状”分布,0～2.0 km范围内最为显著发育,且符合一定的拟合规律。通过统计归纳分析,厘定了强震区叠溪松坪沟景区范围内地质灾害的发育的主要影响因素,系统的总结了其分布规律,为研究区内的基础建设以及防灾减灾提供了科学依据和参考。     

金沙江溪洛渡库区水库诱发滑坡时空分布规律及易发性研究

水库诱发滑坡作为重大工程对地质环境影响的一种重要形式,是国内外工程地质学科研究的前沿和热点。金沙江流域地处青藏高原东缘高山峡谷区,地质环境脆弱,水能资源丰富,是世界上水电站建设最密集的地区之一,规划了25级梯级电站,但是水库蓄水对岸坡改造的时空效应尚不清楚。本文以溪洛渡水电站为例,对金沙江流域水库诱发滑坡的分布规律进行研究,利用2013~2020年多期遥感影像解译溪洛渡库区范围内的水库诱发滑坡,共解译滑坡433处。在此基础上,对水库诱发滑坡数量和面积随蓄水时间的变化趋势进行了分析,随后利用频率比法对水库诱发滑坡的分布与高程、坡度、坡向、工程地质岩组、断裂、距死水位距离6个因素的关系进行了统计分析,同时进行了各个单因子的滑坡易发性评价,利用曲线下面积AUC法验证了评价结果的可靠性,并基于评价结果选取了高程、距断裂距离、坡度、距死水位距离4个因素进行了水库诱发滑坡易发性评价。研究认为:(1)水库诱发滑坡主要发生在蓄水初期3~4年内,之后滑坡数量和面积逐渐减少,岸坡表生演化逐渐趋于稳定。(2)库区内水库诱发滑坡主要分布在高程1 km以内,2 km以上无诱发滑坡分布,优势坡度为30°~60°,发育滑坡的斜坡坡向以SE、W和NW向为主;在距断裂400~3200 m范围内更有利于滑坡发育;距死水位100~200 m范围内灾害发育数量最多。(3)易发性评价验证AUC高达0.912,评价结果可信度较好。(4)水库诱发滑坡的主控因素为距死水位距离和高程,极高易发区与高易发区主要分布在距死水位400 m以内、高程1 km以下的范围内。本文首次利用多期遥感影像建立了溪洛渡水电站水库诱发滑坡数据库,研究结果能够为已建水电站正常运营、未建及在建水电站的规划建设和防灾减灾提供借鉴。