喀斯特高原山区IRS-P6影像最佳融合方法选择研究——以贵州平塘县四寨镇为例

贵州处于中国西南喀斯特的腹心地带,属岩溶高原山区,生态环境背景复杂,地表切割剧烈,海拔落差大,坡度较陡,同时地处季风气候区还伴有常年多云多雨现象,因此卫星遥感数据质量常受到严重影响.文章以贵州南部平塘县四寨镇为例,主要针对IRS-P6卫星遥感影像的多光谱4,3,2波段与其全色PAN波段之间的融合,运用比值变换、主成分分析法(PCA)、乘法变换和IHS变换四种常见融合方法进行对比分析,并对融合后的影像进行主观定性评价和客观定量评价.研究表明IHS融合法效果相对最好,在保持原多光谱影像光谱信息的同时,大大提高了影像的空间分辨率,改善了图像的目视效果,清晰度和纹理细节表现力也得到了较大的提高,是一种适宜于亚热带喀斯特高原地区的融合方法,对解决喀斯特高原山区受雨云天气条件限制难以获取高质量影像的问题有重要意义.     

基于网格GIS的喀斯特石漠化治理过程中生态系统健康变化诊断——以贵州花江示范区为例

喀斯特石漠化地区生态系统健康是生态建设和石漠化综合治理的目标,以贵州省花江石漠化综合治理示范区为例,运用遥感影像解译方法,结合社会调查与水文气象监测数据,从生态环境支撑系统、资源环境支撑系统和社会经济支撑系统三个方面,构建石漠化治理过程中生态系统健康变化诊断指标体系,在格网GIS技术支持下,对各诊断指标实现5 m×5 m尺度的网格化表达,运用栅格数据的空间叠加方法实现生态系统健康模型诊断,揭示石漠化治理过程中生态系统健康的时间动态与空间格局。结果表明:（1）花江示范区生态系统很健康的区域不存在;（2）近十年来,花江示范区生态系统健康整体状况有所改善,石漠化综合治理取得一定成效,但整体上仍然以不健康和亚健康的区域为主,占区域总面积78.68%;（3）空间上呈现出区域差异的特点,示范区东北部海拔大于1 000 m的峰丛陡坡上生态系统健康状况较差,峰丛洼地区生态系统健康状况则相对较好。      

贵州喀斯特环境粮食生产能力及人口容量研究——以息烽县为例

本文以息烽县为代表论述了喀斯特环境农业生产的气候和土地资源特点,探讨了喀斯特生态环境粮食作物生产能力估算模型的建立、修正和应用及土地人口容量,认为限制喀斯特生态环境粮食作物生产能力的主要因子是土肥和水分条件。要改善喀斯特生态环境状况,必须增加农田投入,加强林业和水利设施建设,严格控制人口增长速度和对超载人口实行迁移      

喀斯特文化旅游资源与开发研究——以贵州为例

喀斯特环境孕育了独特的喀斯特文化,喀斯特地区有着丰富而独特的文化旅游资源,耕作、聚落、建筑、洞葬、民俗甚至家用器皿都打上了“喀斯特”的烙印。本文提出了喀斯特文化旅游资源具有“因地制宜”利用的科学价值、丰富的历史文化信息、“和而不同”的文化价值及人地和谐的美学价值,并以贵州为例,探讨喀斯特文化旅游资源的构成及其景观特征,认为喀斯特地区的旅游开发应以“喀斯特文化”为总的文化导向,结合文化赋存的时间和空间,综合发掘“喀斯特文化”的内涵,进行旅游产品的设计。      

贵州喀斯特峡谷地区土地利用效果评价——以贵州花江峡谷地区为例

通过选取土地生产力、土地多样化程度指数、人均耕地面积、人均GDP等23个影响因子,并采用层次分析法对花江峡谷地区土地利用效果进行评价,以检验当前的土地利用模式是否适宜。测评结果表明,花江峡谷地区土地利用效果以查耳岩村最好,云洞湾、坝山、木工等次之,其它地区则较一般。与此同时,分析评价还证实了目前以经济林(草)种植为主的土地利用模式是适宜于花江峡谷地区的环境条件的。但是,花江峡谷地区土地利用效果很不均衡,有不少地区土地利用效果还比较差,仍需要进一步加强政策扶持与科技、资金及人才的投入。      

基于GIS和RS的喀斯特流域枯水资源影响因素识别――以贵州省为例

喀斯特流域是由独特的地貌、水系结构及水文动态过程组成的地域综合体。因此,影响喀斯特流域枯水资源的因素复杂多样,除气候等条件外,流域的植被类型、土地利用类型、岩组类型、地貌类型等也是影响喀斯特流域枯水资源的重要因素。本文选取了19个典型喀斯特流域为研究对象,以1991至1995年水文数据和遥感数据为基础,通过实地调查,制定基于GIS和RS为基础的喀斯特流域枯水资源影响因素信息提取方法,提取各个喀斯特流域单元中枯水水资源影响因素,通过关联度分析,得出不同的自然因素对枯水资源的贡献率,即岩组类型因素> 土地利用类型因素> 地貌类型因素> 植被类型因素。在各自然因素中,白云岩、半喀斯特低中山、草地与枯水资源的关系最为密切。      

基于土地利用情景模拟的喀斯特关键带生态系统服务权衡与协同分析——以蒙自喀斯特断陷盆地为例

以蒙自喀斯特断陷盆地为例,利用CLUE-S模型设置自然演化、微度、适度、强力生态治理情景并探究2030年不同情景对生态系统服务的影响及权衡与协同特征。结果表明：（1）2018年蒙自喀斯特断陷盆地植被净初级生产力（NPP）、产水量、覆盖型喀斯特区土壤保持量、裸露型喀斯特区土壤保持量、食物供给量分别增加了13.98%、38.97%、23.04%、25%、105.43%,且各种服务变化存在一定的空间差异性;（2）随着生态治理力度加大,2030年NPP和土壤保持量不断增加,产水量不断减少,食物供给量在强力生态治理情景下减少,在其他三种情景下增加;（3）NPP与产水量、食物供给量为权衡关系,与土壤保持量为协同关系;产水量与土壤保持量为权衡关系,与食物供给量为协同关系;土壤保持量与食物供给量为权衡关系;（4）相较于2018年,适度生态治理情景下四种生态系统服务之间的协调性最好,是较为合理的生态治理模式。     

贵州喀斯特山区墓地利用管理初探--以毕节亮岩峰丛山地为例

通过对贵州亮岩峰丛山地的墓地进行调查和初步研究, 结果显示墓地在一定坡度上的特定地段有集中趋势,而喀斯特地区土体厚度则是影响墓地分布的重要因素之一.绝大多数墓地集中分布在日照较好、排水畅通、土体较厚的阳坡山麓地带,以占用质量较优的耕地为主.因此,在墓地利用管理实践中, 实施统一规划、集中管理,建立有偿使用制度、严格用地指标,加强墓地绿化,实施墓地园林化建设等措施,以期多元化开发利用墓地,有效保护耕地资源.     

喀斯特山区碳酸盐岩土壤抗蚀性影响因素研究——以贵州毕节石桥小流域为例

对石桥小流域碳酸盐岩土壤进行理化性质分析,结果表明: 灌草丛地、水保幼林荒草地、坡耕地土壤砂粒含量依次减少,物理性粘粒含量依次增多,说明坡耕地土壤粘质化最严重;灌草丛地水稳性团粒含量最多,粒级较大,土壤水稳性最好;灌草丛地有机质含量较多,结构破坏率较低,坡耕地土壤分散率、侵蚀率、受蚀指数分别是灌草丛地、水保幼林荒草地的1. 11、1. 14, 1. 04、1. 13, 1. 87、1. 82倍,耕地土壤团聚度、团聚状况分别是灌草丛地、水保幼林荒草地的0. 83、0. 84, 0. 69、0. 64倍,说明坡耕地分散率最大,土壤团聚状况最差,土壤抗分散能力弱;小流域内土壤的容重、毛管孔隙度较我国其它地区低,约分别为1. 0g /cm3 ,和39. 86% ,而非毛管孔隙度则较我国其它地区的高,均值为25. 88%。区内碳酸盐岩土壤孔隙的这种组合特征很容易导致上层土壤粘粒向下淋失淀积,堵塞下层土壤孔隙,造成土壤上下层间饱和渗透率的显著差异,对于土壤抵抗流水侵蚀很不利。      

喀斯特森林雨水的地球化学特征——以贵州茂兰国家级自然保护区为例

贵州茂兰喀斯特原始森林地区25个雨水样品的化学组成研究表明,该区雨水的pH值为4．4～7．2,平均为5．1。雨水样品富NH4^＋、Ca^2＋和SO4^2-、C1^-。NH4^＋是最主要的阳离子,平均值为56．8／μmol／L,占阳离子组成的26％～74％,Ca^2＋次之,平均值为14．8μmol／L,NHg和Ca^2＋之和占了阳离子组成的71％～94％,SO4^2-是最主要的阴离子,平均值为39．2μmol／L,占了阴离子组成的69％～91％,CI一次之,平均值为9．5μmol／L。SO4^2-和C1-占了阴离子组成的71％～96％。与中国其他地区的雨水样品相比,茂兰地区雨水离子含量要低1～2个数量级;物质来源分析表明茂兰地区雨水中溶质主要来源于自然过程的输入,人为活动输入可以忽略不计。     

喀斯特生态环境风险评价——以贵州省为例

区域生态环境风险评价具有尺度大、风险源与风险受体多、空间异质性强等特点,开展区域生态环境风险研究是识别生态环境风险水平、制定防范应对策略的重要理论支撑。文章以贵州省为例,参考相对风险模型为风险评价原则,基于自然灾害成因,综合考虑区域自然及经济状况,建立贵州省喀斯特生态环境风险评价框架与指标体系,运用层次分析法及系统聚类分析法,对各评价单元的危险性、暴露性、脆弱性、防灾减灾能力进行分析,并划分了区域风险程度等级。结果表明:贵州省喀斯特生态环境风险分布与生态环境本底和社会经济发展水平相关性明显,高风险区主要分布在生态环境脆弱的高原山地、高原峡谷地区以及综合发展水平较高的贵阳中心城区,低风险区主要分布在喀斯特分布面积少、生态本底好、自然灾害较少的黔东南及黔西北地区。      

西南岩溶石山地区生态承载力的演变及动力机制——以贵州省为例

生态可持续发展是区域永续发展的重要条件,西南岩溶石山地区生态承载力供给状况及其支撑社会经济发展的水平是地区发展关注的重要问题。文章以贵州为例,采用基于生态足迹理论下的生态承载力计算方法,利用贵州1978-2013年各类型土地利用面积数据计算并分析了贵州生态承载力的演变特征和动力机制。结果表明:贵州多年平均的生态承载力总量为2 690.560万hm2;经历了1978-1986年的低值期（年均2 440.734万hm2）、 1987-1989年的提高过渡期,到1990-2013年达到较高水平（多年平均值2 899.654万hm2）;但贵州的人均生态承载力总体上呈降低趋势（多年平均值为0.796 hm2）;各类土地提供的承载力中,耕地的生态承载力最大,占65.9%,其次是林地占25.4%,建筑用地占7.2%,牧草地占1.4%,水域约占0.13%;1978-1985年,贵州生态有盈余,但逐年减少,从1986年开始出现亏损,并呈逐年增大趋势;贵州生态承载力的演变主要受土地利用方式、土地生产能力和人口数量的驱动。      

“3S”技术在沿河生态环境建设中的应用

以卫星遥感(RS)为主要信息源、以地理信息系统(GIS)为技术支撑,全球定位系统(GPs)为辅助,集县农业资源区划多年研究成果,建立县域一级农业资源生态环境遥感及信息系统。运用ETM卫星遥感信息源,提取8大类土地信息,并以新景河流域为例,应用该信息系统对其生态环境进行模拟分析、评价,提出科学决策意见。     

喀斯特地区水资源安全评价模型构建及其应用——以贵州省为例

为探讨地下水资源丰富而地表水资源短缺的喀斯特地区水资源安全评价问题,以典型喀斯特地区贵州省为例,构建了喀斯特地区水资源安全评价指标体系,将熵权法与模糊综合评价模型相结合,从空间和时间上对贵州省9个州(市)2005-2014年水资源安全进行定量评价,结果表明:贵阳、黔东南、铜仁地区水资源安全处于良好等级,遵义、黔南、毕节、黔西南处于一般等级,安顺、六盘水处于差等级;2005-2014年,贵州省水资源安全相对稳定,都处于一般等级,但水资源安全呈现上升的趋势,这是由于贵州省近年来高度重视生态环境保护的结果。随着生态环境与经济发展矛盾的加剧,贵州省要更多地注重水资源供水安全指标的管理,调整产业结构,使经济、社会效益逐渐成为生态效益的补充和实现形式。      

贵州岩溶山区井采煤矿水土流失问题及防治对策探讨

贵州煤炭丰富,开采活跃.据统计,贵州已探明的煤炭储量约500亿t,2005年有煤矿2 143对,其中乡镇小煤矿1 700多对.煤矿开采占压土地普遍,水土流失严重,其中,仅煤矿整合、技改和新建占压土地和引起水土流失面积约达250~300km2,新增水土流失量达100万t以上;特别是煤矿建设施工引起的水土流失最为严重,平均侵蚀模数大多高于7 500 t/a·km2,个别地段有的甚至大于15 000 t/a·km2.贵州煤矿整合新建过程中多存在"三同时"制度落实不到位、防治责任范围界定不合理、防治措施覆盖不够、树种选择不当、水土流失防治技术手段落后、水保投入不足等问题.为此,今后的井采煤矿区水土流失防治应与区域水土保持有机结合,加强岩溶山区环境与矿山水土流失关系研究,增强防治措施的科学性.同时,在水土流失方案编制时应适当扩大防治责任范围和提高预算单价.     

西南岩溶山区地下水资源承载能力评价——以贵州省七星关区为例

以国家扶贫攻坚重点地区——贵州乌蒙山七星关区为例,参考"全国地质资源环境承载能力评价与监测预警"形成的评价理论和方法,结合岩溶石山区地下水资源水文地质条件及开发利用实际,探索构建岩溶石山区县域范围内地下水资源承载能力评价方法。通过系统评价七星关区地下水资源承载能力,认为该区地下水资源承载能力较大,但资源、开采强度、劣质水分布不均,降低了部分区域地下水资源承载能力。评价结果为区域国土空间规划及"三区三线"划定提供了依据。同时,该评价方法亦为岩溶地区地下水资源承载能力评价提供了借鉴。     

贵州罗甸玉勘查评价方法探讨-以官固矿床为例

贵州罗甸玉属于高档软玉,具有稀缺性和极高的经济价值,但其勘查评价方法受到矿体特殊产状和厚度薄的综合因素制约,不适用于固体矿产勘查工作规范。通过前期勘查实践和方法研究,新提出在勘查工作中以含矿体作为基本填图单元应用于图面表达具有显著的合理性和可操作性,在资源评价工作中采用系数调整法校正资源储量,可以解决软玉矿勘查评价难的问题,进而完善软玉矿的勘查评价体系。     

贫Cd碳酸盐岩发育土壤Cd的富集与超常富集现象——以贵州岩溶区为例

通过对贵州岩溶区19条风化剖面Cd分布特征的研究, 初步揭示了贫Cd碳酸盐岩发育的土壤中Cd的富集机制及Cd含量的约束因素。①贫Cd基岩发育的土壤同样可以导致Cd的明显富集, 甚至超常富集, 且含量峰值通常位于土壤层底部(T1)。②Cd在基岩中通常优先赋存在酸不溶相, 另一方面, 由于基岩酸不溶物含量一般极低, 酸溶相的Cd占全岩Cd的比例仍处于绝对优势。在富Cd的基岩酸不溶物基础上, 叠加了来自酸溶相中Cd的贡献, 是岩溶区土壤Cd普遍富集的原因。③土壤中Cd的含量与其在基岩或基岩酸不溶物中的含量均不相关。T1中Cd的含量受制于Cd在基岩酸不溶物中的含量、基岩酸溶相Cd占全岩中Cd的质量百分数、T1中Cd的亏损率的共同约束。有利于Cd在T1中超常富集的最佳条件是: Cd在基岩酸不溶物中含量高、基岩酸溶相Cd占全岩中Cd的比例大、T1中Cd的亏损率小。另外, 对于由基岩酸不溶物残余累积形成的土壤层, T1为其发育起点, Cd在T1中含量高, 通常在土壤层中也高, 反映出一般风化剖面的发育特征。研究结果可以深化对岩溶环境Cd地球化学行为的认识, 为区域上基于地质成因开展Cd污染风险评价及建立其清洁水平提供参考。     

贵州喀斯特区域土壤水分时空分布特征

基于贵州喀斯特区域2011-2015年53个自动土壤水分观测站0~100 cm的逐日土壤水分、降水、气温资料,分析了不同农业气候区土壤水分时空分布特征、变异系数以及土层之间的相关关系。得出以下主要结论:（1）各区土壤水分的范围总体相差较小,据 0~100 cm层土壤水分相对小值区的分布形态,可分为持续性土壤干旱区、季节性土壤干旱区、土壤湿润区。（2）依据各区土壤水分的变异系数相对大值区的时空分布形态类似可分为变异一致区、季节变异区及持续变异区。（3）通过10~50 cm对其下层土壤水分的关系研究发现,温暖湿润区、温和湿润区、高寒区研究土层（10~50 cm）与其下层（20~90 cm）土壤水分相关系数均>0.60,其余各区土层只与其下20~40 cm土层相关系数较大,而对其下更深土层相关系数较小;从滑动日数来看,各区10~50 cm土层与其下10~20 cm、30~50 cm、60~100 cm层最大相关系数的滑动日数随深度的增加而增加,分别为3~10日、10~20日、20~30日。（4）通过对比各区土壤水分与其变异系数分布特征发现,土壤水分的低值区发生的层次及时间与变异系数大值区基本相对应,土壤水分的变化除与降水、气温直接关系外,还可能与土质及环境等其他要素有关。