基于SRP模型的自然灾害多发区生态脆弱性时空分异研究——以辽宁省朝阳县为例

依据辽宁省朝阳县生态环境特点,利用朝阳县2003、2006、2009、2012年4个年份的气候、降水量、遥感影像、土壤与数字高程模型（DEM）等基础数据,利用GIS结合SRP模型研究辽宁省朝阳县2003~2012年间的生态脆弱性。研究表明：① 2003、2006、2009年朝阳县的生态脆弱性呈逐年恶化趋势,2006、2009年微度脆弱的面积较2003、2006年分别有所减小,比率分别为15.99%,10.86%;2006、2009年轻度脆弱、中度脆弱、重度脆弱、极度脆弱的面积较2003、2006年均出现不同程度的增加,其中,生态脆弱性偏高的地方主要分布在工业发达、人口众多、地势较高的城乡住宅用地及农业区。到2012年朝阳县生态脆弱性开始有所好转。② 胜利乡是生态脆弱性最严重的地区,极度脆弱、重度脆弱、中度脆弱的面积分布中胜利乡均分布最多,比率分别为14.15%,10.26%,8.84%,七道岭乡是生态脆弱性最弱的地区,微度脆弱比率为6.42%。     

基于SRP模型的自然灾害多发区生态脆弱性时空分异研究——以辽宁省朝阳县为例北大核心CSCD

依据辽宁省朝阳县生态环境特点,利用朝阳县2003、2006、2009、2012年4个年份的气候、降水量、遥感影像、土壤与数字高程模型（DEM）等基础数据,利用GIS结合SRP模型研究辽宁省朝阳县2003~2012年间的生态脆弱性。研究表明：1 2003、2006、2009年朝阳县的生态脆弱性呈逐年恶化趋势,2006、2009年微度脆弱的面积较2003、2006年分别有所减小,比率分别为15.99%,10.86%;2006、2009年轻度脆弱、中度脆弱、重度脆弱、极度脆弱的面积较2003、2006年均出现不同程度的增加,其中,生态脆弱性偏高的地方主要分布在工业发达、人口众多、地势较高的城乡住宅用地及农业区。到2012年朝阳县生态脆弱性开始有所好转。2胜利乡是生态脆弱性最严重的地区,极度脆弱、重度脆弱、中度脆弱的面积分布中胜利乡均分布最多,比率分别为14.15%,10.26%,8.84%,七道岭乡是生态脆弱性最弱的地区,微度脆弱比率为6.42%。     

祁连山东段山地景观格局变化及其生态脆弱性分析

以RS和GIS技术为主要手段,分析了祁连山东段地区1994-2008年的景观格局变化及其生态脆弱性。结果表明：（1）与1994年相比,森林、草地、冰雪带、水域4种景观要素的面积分别减少了5.0%、2.0%、2.2%、2.0%,而灌木和裸地的面积则分别增加了6.8%、5.0%;灌木、草地、冰雪带和裸地景观要素的平均斑块面积分别增加了49.0%、19.0%、1.1%、436.6%,森林和水域平均斑块面积分别减小了9.6%和4.1%。（2）森林、草地、冰雪带、水域4种景观要素的平均最邻近距离增加,聚集度降低,各景观要素内部斑块之间聚集度减小。灌木与森林景观要素之间的空间邻接长度增加了3 867 km,裸地与其他景观要素之间的空间邻接长度增加了5 589 km,嵌缀在其他各种景观要素中的裸地小斑块逐渐融合成大斑块。（3）景观类型脆弱度指数与破碎度指数之间显著正相关,分维数倒数、分离度指数和沙化敏感性指数与景观类型脆弱度指数呈弱度正相关。祁连山东段地区森林和草地退化,面积萎缩、水域干涸,裸地面积增加,各景观要素的空间关系趋于简单,景观破碎化增加。人类活动所引起的景观破碎化是祁连山东段地区景观格局和景观脆弱性变化的决定性因素。     

中国北方地区农业干旱脆弱性评价

在调查和分析中国北方地区农业生产现状的基础上,选择水资源、农业经济、社会和防旱抗旱能力4个准则层共16个指标构建农业干旱脆弱性评价指标体系。运用主成分分析法对高维变量系统进行有效降维,根据方差贡献率建立中国北方地区农业干旱脆弱性评价模型,获得中国北方地区水资源、农业经济、社会和防旱抗旱能力脆弱性评价结果,获得各省(自治区、直辖市)干旱脆弱性分级阈值和区划。结果表明:(1)通过主成分分析得到农业经济、水资源、防旱抗旱能力、社会等5个主成分,方差贡献率分别为41.99%、19.25%、14.06%、8.07%和5.32%。(2)中国北方地区农业干旱脆弱性从小到大依次为北京、天津、山东、辽宁、吉林、山西、内蒙古、安徽、河北、河南、陕西、宁夏、青海、黑龙江、新疆和甘肃。     

主成分分析及MAPINFO在生态环境脆弱性评价中的应用

本文在主成分分析的基础上，以MAPINFO为平台，按自然分类法分类制作范围专题地图，对中国区域生态环境进行综合评价，基本上可把全国的生态环境脆弱度分为五级：极脆弱型、脆弱型、中等脆弱型、轻脆弱型、轻度脆弱型，体现了东、中、西部的差异。     

祁连山中段青海云杉林土壤肥力质量评价研究

以祁连山排露沟流域青海云杉林为研究对象,研究了海拔梯度上土壤肥力因子的分布特征及变化规律,并运用主成分分析法对青海云杉林土壤肥力状况进行了评价。结果表明：（1）研究区土壤呈碱性,pH值均大于8.0;高海拔地区（3 300 m）含水量达到过饱和状态,各土层含水量均大于100%;随海拔升高,全氮含量呈增大趋势,全钾含量呈减小趋势,而全磷含量呈先减小后增大趋势;不同海拔梯度速效磷含量差异不显著（P>0.05）,海拔3 300 m处速效钾含量显著高于其他海拔段（P<0.05）。（2） 不同海拔梯度下土壤有机质、全氮、全磷、全钾、速效磷和速效钾含量都有明显的“表聚效应”,其中3 300 m处0~10 cm土层有机质含量高达325.93 g·kg^-1,是本海拔段其他土层的1.6~1.8倍,是同土层其他海拔段的1.3~2.0倍。（3） 土壤肥力因子间关系密切,土壤含水量与有机质、全氮呈极显著正相关关系,与土壤容重、pH和全钾呈极显著负相关关系,土壤养分含量之间存在不同程度的显著正相关关系。（4） 不同海拔梯度土壤肥力质量为：3 300 m>3 200 m>3 100 m>3 000 m>2 900 m。     

中国煤矿城市经济系统脆弱性评价

在对经济系统脆弱性概念进行界定的基础上,从煤矿城市经济系统对区域可采煤炭资源储量的暴露－敏感性和应对能力两个方面构建了脆弱性评估模型,并对全国25个地级以上煤矿城市进行了评估;在综合考虑不同煤矿城市经济系统脆弱性特征的基础上,根据脆弱性得分运用聚类分析法划分为3种类型。结果表明:(1)我国煤矿城市经济系统脆弱性总体上随着城市发展阶段的不断演进而增大;(2)不同地域的煤矿城市经济系统脆弱性平均得分呈现出东北>中部>西部>东部的趋势,脆弱性高的煤矿城市主要集中在东北地区;(3)不同规模的煤矿城市经济系统脆弱性平均得分呈现出大城市＞中等城市＞特大城市＞小城市的变化趋势。     

生态脆弱性评价方法评述

生态环境的脆弱性分析及评估是制定可持续发展的区域发展规划的重要前提,是当前环境资源领域研究的重要问题之一,近年来在地理学和生态学研究中广泛应用。通过回顾中国生态脆弱性研究中对生态环境脆弱性的定义与理解,对比分析常用的评价指标体系和方法,得出主要评价方法的特点及适用条件。并结合国外的发展方向、应用及中国的实际情况,指出了目前国内生态环境脆弱性研究中存在的问题及其发展趋势。     

基于基线遥感生态指数的鄂尔多斯市生态质量分析

鄂尔多斯市是黄河流域重要的草原荒漠过渡带和农牧交错带,研究其生态质量变化对支持黄河流域生态保护和高质量发展具有重要意义。以MODIS遥感影像为数据源,通过改进常规归一化及主成分方法,计算鄂尔多斯市基线遥感生态指数（Baseline remote sensing ecological index,B＿RSEI）,分析该区域2001—2019年的生态质量时空变化特征。结果表明：（1）B＿RSEI具有稳定的方向性和整体性,能更好地反映生态质量长时序变化,2001—2019年鄂尔多斯市B＿RSEI呈现起伏增长和东高西低的空间分异性。（2）地表含水量指数是促进B＿RSEI的主要因素,是解释B＿RSEI分布的主要单因子,地表温度是抑制B＿RSEI的主要因素,其交互作用最大。（3）鄂尔多斯生态质量以改善为主,占总面积的67.13%,准格尔旗、康巴什区、伊金霍洛旗地区生态治理效果显著。研究表明鄂尔多斯市生态质量整体改善,B＿RSEI有利于分析生态质量年际变化,为鄂尔多斯市生态治理和黄河流域高质量发展提供参考依据。     

长白山自然保护区生态环境质量的遥感评价

人类的生存质量与生态环境密切相关,利用遥感技术可快速地进行生态环境质量评价,为区域生态环境的治理、改善以及发展规划提供重要参考。本文以长白山自然保护区为例,选取1995、2007年Landsat5 TM影像和2015年Landsat8 OLI影像,反演得到能反映生态环境的绿度、湿度、热度和干度等指标,利用主成分分析法,依据新型遥感生态指数RSEI对长白山自然保护区1995-2015年的生态环境进行评价,结果表明：①绿度、湿度指标对区域生态环境起正向作用,热度、干度指标对区域生态环境起负向作用,且湿度对生态环境影响较大;②该区域1995、2007、2015年生态指数优良等级所占比例依次为49.520%、66.508%、76.189%,同时RSEI等级变差、不变、变好的比例分别为3.945%、55.598%、40.457%。生态环境质量整体不断改善,说明长白山自然保护区的天然林资源保护工程以及一系列生态保育措施起到了一定作用;而天池周边生态环境质量有所下降可能与旅游活动的快速发展有关;③逐步回归分析的结果表明,所选的各指标均为指示生态环境质量的关键指标;而裸露、干化地表的治理则是改善生态环境质量的关键。     

Estimation of areal precipitation in the Qilian Mountains based on a gridded dataset since 1961

Based on a 0.5°×0.5° daily gridded precipitation dataset and observations in meteorological stations released by the National Meteorological Information Center, the interannual variation of areal precipitation in the Qilian Mountains during 1961-2012 is investigated using principal component analysis (PCA) and regression analysis, and the relationship between areal precipitation and drought accumulation intensity is also analyzed. The results indicate that the spatial distribution of precipitation in the Qilian Mountains can be well reflected by the gridded dataset. The gridded data-based precipitation in mountainous region is generally larger than that in plain region, and the eastern section of the mountain range usually has more precipitation than the western section. The annual mean areal precipitation in the Qilian Mountains is 724.9×10⁸ m³, and the seasonal means in spring, summer, autumn and winter are 118.9×10⁸ m³, 469.4×10⁸ m³, 122.5×10⁸ m³ and 14.1×10⁸ m³, respectively. Summer is a season with the largest areal precipitation among the four seasons, and the proportion in summer is approximately 64.76%. The areal precipitation in summer, autumn and winter shows increasing trends, but a decreasing trend is seen in spring. Among the four seasons, summer have the largest trend magnitude of 1.7×10⁸ m³×a^-1. The correlation between areal precipitation in the mountainous region and dry-wet conditions in the mountains and the surroundings can be well exhibited. There is a negative correlation between drought accumulation intensity and the larger areal precipitation is consistent with the weaker drought intensity for this region.     

基于格点数据的1961-2012年祁连山面雨量特征分析

基于国家气象信息中心发布的全国0.5°×0.5°逐日降水量数据集和气象站点日降水量实测资料,利用主成分分析（PCA）和回归分析,研究了1961-2012年祁连山面雨量年际变化以及面雨量距平与干旱累计强度的关系。结果表明,该套格点数据能够很好地反映出祁连山及其周边区域降水的时空分布格局,山区降水量大于平原区降水量,山区东段降水量大于西段降水量。1961-2012年祁连山面雨量的多年平均值为724.9×10⁸ m³,其中,春、夏、秋、冬的面雨量分别为118.9×10⁸ m³、469.4×10⁸ m³、122.5×10⁸ m³、14.1×10⁸ m³,夏季面雨量最大,占全年的64.76%。除春季外,其他季节面雨量都呈现逐年增加趋势,夏季增幅最大,平均每年增加1.7×10⁸ m³。山区面雨量与祁连山及其周边区域的干湿程度表现出较好的相关性,干旱累计强度与面雨量表现出负相关性,山区面雨量较多时这一地区的干旱强度也较弱。     

基于SRTM DEM的祁连山自然保护区地形特征研究

基于研究区的SRTM DEM模型,应用ArcGIS10.5空间分析模块及Excel、SPSS数据统计分析功能,采用均值变点分析法确定地形起伏度的邻域分析最佳统计单元;提取了研究区高程、地形起伏度、地形坡度、地表粗糙度和地表切割度5个地形因子,以分析研究区的地形特征。结果表明:研究区地形起伏度最佳统计单元为11像元×11像元(0.98km²),地形起伏度为0～1 216 m。研究区包含13种地貌类型,87.28%的区域为中海拔,中海拔平原、台地、丘陵为主要地貌类型。走廊南山、冷龙岭、乌鞘岭和龙首山地平行分布,台地、丘陵穿插其中,地形复杂。研究结果为进一步探索自然保护区的生态保护、开发利用等具体问题提供了基础数据支持。     

祁连山区草原畜牧业的可持续发展问题与发展模式

以祁连山区的肃南县为实验基地,通过对山区生态保护和经济发展之间现存问题的分析,提出了以草原管理、牲畜繁育和产业发展为主要内容的山区草原畜牧业发展模式。它突破了山区的地域限制,将山区与山下绿洲作为一个完整的生态-经济耦合系统,使用跨学科的方法,将山区草原的生态保护与农户的经济增长兼容起来,从而成为山区草原畜牧业的一个可持续发展模式。     

祁连山地区生态环境恶化对环境影响的数值模拟

利用中尺度模式MM5,依据祁连山地区复杂地形下生态环境恶化的事实,设计了一个控制试验和一个敏感性试验,数值模拟结果表明:MM5模式能够较好地模拟祁连山地区的降水;祁连山地区生态环境恶化对周围地区甚至较远地区的降水会产生较大的影响,区域平均降水减少约2％,对本地区的生态环境很不利;模拟区域感热通量增大,潜热通量减小,但是潜热通量变化的绝对值大于感热通量变化的绝对值,因此热通量是减小的;模拟区域气温和地面温度升高,同时土壤温度也升高。     

基于DEA模型的我国自然灾害区域脆弱性评价

应用数据包络分析(Data Envelopment Analysis,DEA)模型对我国自然灾害的区域脆弱性水平进行研究,在区域灾害系统理论的组织框架下,从区域自然灾害危险性、区域承灾体暴露性和区域自然灾害损失度三个方面构建了区域自然灾害系统的DEA投入产出模型,并利用模型得出的区域自然灾害成灾效率对区域自然灾害的脆弱性进行模拟反映,对我国自然灾害脆弱性的区域分异特征进行分析。研究发现:我国自然灾害脆弱性的整体水平较高,地域格局为西部中部东部,且脆弱性水平与地区经济水平具有明显的负相关关系,经济发达地区的脆弱性相对较低。     

Assessment of diurnal variation of summer precipitation over the Qilian Mountains based on an hourly merged dataset from 2008 to 2014

To investigate the diurnal variation of summer precipitation in the Qilian Mountains in the northeast Tibetan Plateau, the hourly precipitation amount for this region during the summers of 2008–2014 are analyzed using an hourly merged precipitation product at 0.1°×0.1° resolution. The main results are as follows. (1) The spatial distribution and temporal variation of mean hourly precipitation amount and frequency are generally similar and hourly precipitations in the eastern and middle portions are larger and more frequent than that in the western portion. The high value area of precipitation intensity is obviously different from that of precipitation amount and frequency. (2) The spatial distribution of daytime precipitation is generally similar to that of nighttime precipitation, and the daytime precipitation is heavier than the nighttime precipitation. (3) The change rate of precipitation has a maximum at 20:00 Beijing time, and a minimum at 12:00. The hourly precipitation amount significantly correlated with frequency, especially for the middle and eastern portions.     

气候变化下的祁连山地区近40 年多年冻土分布变化模拟

冻土是一种对气候变化极为敏感的土体介质,故气候的变化过程能反映和模拟冻土的分布及变化趋势。基于高程-响应模型,运用高分辨率的高程数据（DEM）、经度数据（Longitude）、纬度数据（Latitude）、年平均气温数据（MAAT）和气温垂直递减率数据（VLRT）对祁连山地区近40 年的多年冻土分布状况进行了数值模拟。分析表明：① 该高程-响应模型模拟的冻土范围和变化趋势与相关研究所引入逻辑回归模型的模拟结果基本一致。② 该模型模拟的1970s、1980s、1990s,2000s 的祁连山地区冻土分布面积分别为9.75×10⁴ km²、9.35×10⁴ km²、8.85×10⁴ km²、7.66×10⁴ km²。在这40 年中,冻土的分布范围呈现出明显减少的趋势。③ 从1970s 到1980s、1980s 到1990s、1990s 到2000s 三个时间段内,冻土分布范围的退缩速率分别为4.1%、5.3%、13.4%,其呈现逐渐增速的趋势,1990s 到2000s 出现了跳跃式增长。本研究可为分析长时间序列祁连山地区的多年冻土变化提供科学参考依据。