基于ArcGIS的赣州市土地脆弱性分析与评价

以江西省赣州市为例,利用通用水土流失方程,对该地区进行土地脆弱性分析和评价。讨论了研究区域的土地侵蚀脆弱性的高低分布特征以及其在不同因素作用下的土壤侵蚀空间分异特征。分析结果表明:1)中部和周边部分地区土壤侵蚀最低,这部分地区多位于山区、丘陵等海拔相对较高区域,同时也是降雨量相对较少的区域。2)以人类活动,沿赣州市的道路网分布为空间分布规则,在其邻域内土地的脆弱性依次增高,以道路网和工业区、农业区为最高,向周边区域逐渐递减,说明人类活动对土壤侵蚀的控制措施影响巨大。3)水土流失方程理论中的降雨量、地形等因素是土壤脆弱性变化的潜在因素,而人类活动是土地侵蚀发生、发展、变得严重的主导因素。     

长江中下游地区自然灾害社会脆弱性及其影响因素研究

面对日益严峻的气候变化形势,开展区域社会脆弱性的研究有利于更好地应对极端气候事件及相关灾害。为研究长江中下游地区社会脆弱性的空间分布及其社会经济文化驱动因素,参考So VI模型的指标体系选取36个指标对我国长江中下游的65个研究单元进行评价,采用因子分析法得到社会脆弱性的7个主要影响因子,据此得到最终的社会脆弱性指数及其分布。结果表明:长江中下游各地社会脆弱性差异明显,总体上呈现西高东低的态势。     

土壤侵蚀时空动态分析——以黑龙江省宾县为例

利用1990年和2010年两期Landsat TM数据,基于RS和GIS技术及通用土壤侵蚀方程(RUSLE),完成黑龙江省宾县两个时期的土壤侵蚀动态变化分析,以期揭示该区域土壤侵蚀空间分布格局与时空动态演变规律。结果表明:两个时期土壤侵蚀总体格局基本一致,都是以微度和轻度侵蚀为主,面积比例分别为80.68%和74.71%;微度和极强度侵蚀的变化率呈缩小趋势,轻度、中度和重度侵蚀呈增加趋势,土壤侵蚀有加剧的趋势;轻度和强度侵蚀的主要流向为中度侵蚀,中度和极强度侵蚀的主要流向为强度侵蚀。     

基于GIS的胶东半岛土壤侵蚀分析与治理策略

以胶东半岛土壤侵蚀为研究对象,应用GIS的空间分析方法进行了研究区土壤侵蚀量计算、侵蚀危险性和土壤侵蚀重点防治区划分与空间模型的建立,并分析了研究区土壤侵蚀现状、危险性,研究了土壤侵蚀治理措施的选取原则和影响因素;在此基础上,提出了区域化的土壤侵蚀治理措施。本研究为改善胶东半岛水土流失现状、优化具体的水土保持措施提供了科学的参考,具有重要的应用价值。     

基于分区-集成的黄河流域生态脆弱性评价

黄河流域是中国重要的生态安全屏障、资源能源集聚地区、生产活动高度密集地区,其生态环境变化直接关系到流域生态与经济可持续发展。研究基于"分区-集成"的评价方法,选取水资源、气候、土壤、植被及人类活动等指标建立评价体系,引入乘法模型,对黄河流域的生态脆弱性进行了量化评价与空间异质性分析。结果表明:流域整体生态环境呈中度脆弱,中度脆弱地区占流域面积的42.46%,脆弱性较为严重的地区主要为流域上游沿黄城市经济带; 2000—2018年流域生态脆弱水平先降低后升高,其中2000年生态问题最为突出,2015年脆弱程度最低,其综合脆弱指数分别为2.28和2.00;流域范围内生态脆弱性分布与趋势演变空间差异明显,流域上游高原地区生态脆弱程度明显升高,沿黄城市带脆弱性等级无明显变化,中下游地区生态环境改善趋势显著。     

云蒙湖流域不同坡度的土壤侵蚀特征

针对定量分析土壤侵蚀在各坡度等级上的空间分布研究较少的现状,该文选用通用的土壤流失预报方程,对云蒙湖流域1986—2010年间的土壤水力侵蚀状况进行了定量的估算,以探讨不同坡度上的土壤侵蚀特征,并进一步分析了土壤侵蚀变化与人类活动的关系。分析得出:土壤侵蚀强度发生在人类活动比较频繁的区域上(8~25°坡度)更为严重;2010年比1986年强度以上所占比例在15°坡度等级上相对更低,在15°坡度等级上有所增加;云蒙湖流域主要土壤侵蚀量发生在25°坡度上;2010年比1986年耕地面积减少、林地和居民用地面积增加是土壤侵蚀降低的主要因素。     

湖南省典型区域土壤侵蚀监测方法研究与应用

土壤侵蚀的变化受到地表覆盖、植被覆盖度、地形地貌等多种因素的影响。本文选取新化县作为湖南省典型区域进行研究,基于土地利用数据、数字高程模型,依据土壤侵蚀面蚀分级指标、通用土壤流失模型、坡度因子,建立土壤侵蚀风险评价方案,完成2020年新化县土壤侵蚀强度计算,并结合2008年土壤侵蚀数据进行时空分析。结果表明：2020年新化县土壤侵蚀量略有增加,但均属于轻度土壤侵蚀;两个年度的轻度、强度、极强度、剧烈土壤侵蚀空间分布基本相同;相比2008年,由于荒山造林,2020年土壤侵蚀强度为强度、极强度、剧烈的地区得到了一定改善,同时由于灌木林和旱地面积的增加,2020年部分地区的中度水土流失加剧。本文方法利用遥感影像与土地利用数据可快速监测土壤侵蚀的变化趋势,为相关部门提供方法依据与数据支持,为生态环境改善提供有利服务。     

基于EVI的锡林郭勒生态脆弱性评价

本文基于综合指数法构建生态脆弱性模型,借助质心迁移、趋势分析对锡林郭勒近20年生态脆弱性的时空演变进行了分析,并探究了自然因素和社会因素对生态脆弱性的驱动影响及时空分异特征。结果表明：(1)时间上,锡林郭勒生态脆弱性整体有所改善、分区特征显著。矿区、牧区生态治理成效显著;农业区生态脆弱性出现退化,需加强治理。(2)空间上,锡林郭勒生态脆弱性呈阶梯式分布,生态脆弱性质心逐渐向东偏移。西部地区生态脆弱性持续改善;中、东部地区生态脆弱性相对平稳,局部地区出现退化。(3)自然因素对空间尺度下的生态脆弱性主导特征显著,社会因素对时间尺度下的生态脆弱性主导特征逐渐增强。     

基于GIS的土壤侵蚀与土地利用关系研究

以衡阳盆地为例,基于GIS技术和土壤侵蚀综合强度等指标,在分析土壤侵蚀现状的基础上,通过对比不同土地利用类型的土壤侵蚀特征及各等级土壤侵蚀的面积占比分布情况,研究丘陵坡地地貌土壤侵蚀与土地利用之间的关系。     

基于SPOT 5和北京一号小卫星数据的北京北部山区土壤侵蚀变化研究

利用2004年10月SPOT 5卫星影像及2007年9月北京一号小卫星多光谱和全色影像,以植被覆盖度、坡度、土壤可蚀性和土地利用4种影响因子作为辅助数据,进行土壤侵蚀信息提取。利用所提取的信息,分析2004~2007年北京北部山区土壤侵蚀在空间、面积上的变化状况、强度类型转化状况以及变化的驱动力。分析结果表明,北京北部山区土壤侵蚀主要为轻度侵蚀与中度侵蚀,以轻度侵蚀为主; 2004~2007年北京北部山区虽然局部地区土壤侵蚀强度增强,但土壤侵蚀总面积减少,大体上呈中度→轻度→微度发展趋势,总体状况得到明显改善。     

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。     

2000—2019年鄱阳湖生态经济区水源涵养时空变化

水源涵养是生态保护的一个重要方面,对鄱阳湖生态经济区生态保护具有重要意义。本文基于InVEST模型,对鄱阳湖生态经济区2000—2019年产水和水源涵养时空变化进行了分析,并运用空间自相关探究了高程、坡度与水源涵养功能的空间关系。结果表明:①鄱阳湖生态经济区多年平均产水深度为971.04 mm,多年平均水源涵养深度为299.298 mm;②2000—2019年水源涵养深度先上升后下降,变化幅度较大,整体呈上升趋势;③水源涵养功能呈地域分布,重要区和极为重要区主要分布在东部和西北部林地,一般重要区分布在鄱阳湖平原;④水源涵养与高程和坡度呈正相关,高值多出现在高海拔和坡度较大的地区。     

鄱阳湖区域夏冬季节沉积物面积变化分析研究

为更好地研究河流污染、河道阻塞、土壤沙化和湖泊面积锐减等问题,本文采用适宜的分析模型和高分辨率资源一号卫星影像,按照影像预处理、影像分类、矢量提取、特征分析的作业步骤,利用面向对象的遥感影像分类方法进行信息提取,针对夏冬两季的地物特征分别对鄱阳湖地区进行沉积物识别、地物类别判读以及湖泊的面积变化分析。研究表明:夏季鄱阳湖区域水体面积较大,泥沙较少,而冬季湖泊面积减少,泥沙等沉积物增多,并且存在相互影响的关系。     

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。     

时序Sentinel-1A数据支持的长江中下游汛情动态监测

合成孔径雷达（SAR）因其对地观测全天候、全天时优势,成为多云多雨天气限制下洪水动态监测中不可或缺的数据来源之一。由于GEE（Google Earth Engine）云计算平台的兴起和短重访Sentinel-1数据的可获取性,洪水监测与灾害评估目前正面向动态化、广域化快速发展。顾及洪水淹没区土地覆盖变化的复杂性和发生时间的不确定性,基于时序Sentinel-1A卫星数据提出了针对大尺度范围、连续长期的汛情自动检测及动态监测方法。该方法首先,利用图像二值化分割时序SAR数据实现水体时空分布粗制图,逐像素计算时间序列中被识别为水体候选点的频率。然后,利用Sentinel-2光学影像对精度较粗的初期SAR水体提取结果进行校正,得到精细的水体分布图。最后,针对不同频率区间的淹没特点,采用差异化的时序异常检测策略识别淹没范围：对低频覆水区利用欧氏距离检测时序断点,以提取扰动强度大、淹没时间短的洪涝灾害区;对高频覆水区利用标准分数（Z-Score）检测时序断点,以提取季节性水体覆盖区。在GEE平台上利用该方法,实现了2020-05—10长江中下游地区全域洪水淹没范围时空信息的自动、快速、有效监测,揭示了不同区域汛情发展模式的差异性。本文提出的洪水快速监测方法对大尺度下的汛情动态监测、灾害定量评估和快速预警响应具有重要的现实意义。     

基于GEE的鄱阳湖湿地植被长期变化特征及其对水文情势的响应北大核心CSCD

针对鄱阳湖湿地植被长期变化的科学问题,本文基于谷歌地球引擎(GEE)遥感大数据平台和CART分类回归树算法提取鄱阳湖2000—2017年涨水期、丰水期、退水期和枯水期的年时序植被分布范围,阐明其时空变化特征;在此基础上,结合水位数据分析湿地植被与水文情势变化之间的响应关系。结果表明,(1)2000—2017年,枯水期、涨水期、丰水期和退水期鄱阳湖湿地植被平均面积分别为846.35、679.03、172.35、508.63 km^(2)。(2)2000—2017年,不同水位期鄱阳湖湿地植被总面积均呈增加趋势,并有向湖心演变的趋势。(3)鄱阳湖植被面积受水位影响显著,水位与植被面积呈负相关,降水异常(如极端降水或严重干旱)是导致植被面积明显偏离平均面积的主导因素。本文结论有助于鄱阳湖湿地生态系统的健康诊断,对鄱阳湖湿地保护和修复政策的制定具有科学参考意义。     

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。     

利用卫星测高资料监测长江中下游湖泊水位变化

利用Envisat 1卫星的GDRs数据，根据适当的数据编辑准则，进行了必要的地球物理改正之后，研究分析了长江中下游鄱阳湖、洞庭湖、太湖、巢湖的水位变化及其与气候环境的关系，为长江流域水位变化与气候变化的长期性研究提供了一种有效的手段和方法。     

运用证据权重法进行阳性钉螺-地理因子的空间关系研究(英文)

Schistosomiasis is a serious public health problem in the middle-lower Yangtze River Basin in China. Study of spatial variation of snail distribution that is related to microgeographic factors can help to choose pertinent measures for snail extinguishment and environment rebuilding. This paper studied the theoretical architecture of weights-of-evidence approach. The case study was made for spatial relation between the occurrence of infected snails and geographic factor combinations in Waijiazhou marshland of Poyang Lake region in China. The multievidence data came from the geographical factor combinations by crossing operation of vegetation coverage grade layer, cattle route distance grade layer, and special environment layer (181 combinations in total) in GIS. The calculation of weight contrast index shows that high vegetation coverage, cattle route distance of <45 meters, and special geographic factor “ground depression” had direct spatial relation with the occurrence of infected snails. The verification by crossing operation in GIS indicated 72.45% of the infected snails concentrated on the areas of positive weight contrast index (sequenced in an order of weight contrast index from high to low), demonstrating the high efficiency of the model established in finding infected snails according to the geographic factor combinations that can be explicitly discerned in the study area. Supported by a the National Natural Science Fundation of China (No. 30590370), the Research Project “Spatial Simulation of Schistosomiasis Susceptible Areas in the Poyang Lake Region” Sponsored by Science Research Plan 2007 of Jiangxi Normal University (Natural Science Category).     

基于状态空间法的长江中游城市群区域生态承载力评价

采用状态空间法构建了长江中游城市群生态承载力评价指标体系,对该区2001、2007和2013年3期生态承载力进行了定量评价,并对其时空分异特征和影响机制进行了探讨。结果表明:1)2001~2013年期间,长江中游城市群各市生态承载现状均超过了生态承载力,但生态承载压力总体趋向减轻;2)长江中游城市群区域生态承载状况空间分异明显,襄荆宜城市带最优,环长株潭城市群次之,武汉城市圈和环鄱阳湖城市群较差。武汉、长沙等区域中心生态承载状况相对良好,周边地区生态承载压力较大,尤其天门等市,整体呈现出"中心轻、边缘重"的区域生态承载格局;3)长江中游城市群各市压力因子水平较为均衡,变化趋势一致,但承压和潜力因子水平极不均衡,是影响"中心轻、边缘重"格局和次区域生态承载差异的主要因素;4)随着社会经济的快速发展,长江中游城市群既存在经济持续增长、人口增加、资源环境条件约束趋紧等造成的生态超载问题,同时,也激发了环境投入、科技研发、区际交流等因素,缓解了生态压力,区域生态超载状况趋于改善。