基于GIS的建设项目地质灾害危险性评估方法研究——以云南省师宗县人民医院建设项目为例

地质灾害危险性评估是工程建设中对建设用地进行灾害活动程度及破坏损失情况进行评定估算的重要工作,是保障人民生命和财产安全的重要手段。探讨基于GIS技术对云南省师宗县人民医院建设项目评估区基础数据进行预处理、确定地质灾害影响因子及对其赋予相应的权重、建立空间叠加模型并对评估区地质灾害危险性进行分区处理,实现了基于GIS技术的云南省师宗县人民医院建设项目用地地质灾害危险性评估。研究成果为云南省师宗县人民医院建设项目地质灾害危险性评估提供了强劲的技术支撑,对其它建设项目地质灾害危险性评估具有推广应用意义。     

基于GIS与BP神经网络的采空塌陷易发性预测

以湖北省鄂州程潮铁矿和黄石大冶铁矿为例,利用GIS空间分析功能对研究区数据进行提取分级、赋值统计及归一化等处理,构建了包括高程、坡度、地层、地下开采点的分布密度、相距最近地下开采点的距离、开采厚度与深度比值、蚀变接触带缓冲区、地下水深度以及地表地物类型的矿区采空塌陷易发性评价指标数据集;借助IDL语言调用Matlab神经网络工具箱,将研究区2011和2012年的指标数据集作为输入数据,塌陷易发性作为期望输出,建立基于BP神经网络的矿区采空塌陷易发性预测模型;通过选取并优化训练样本,实现对2013年矿山塌陷易发性的预测。结果表明,高易发区及以上的区域包含89.91%的采空塌陷,随着易发等级的提高,采空塌陷面积占易发等级面积比也随之增大;采空塌陷的分布具有明显的地带性,高易发区基本沿着岩体与围岩的接触带分布。模型解决了塌陷预测中的非线性映射问题,预测结果与实际调查情况基本吻合。BP神经网络模型与GIS技术相结合预测矿区采空塌陷的易发性具有可行性。     

基于地貌单元的小区域地质灾害易发性分区方法研究

以汶川县城周边区域为研究区,分别以栅格单元与地貌单元作为单位评价单元,以信息量法与逻辑回归法两种评价模型对研究区进行地质灾害易发性评价分区。根据对评价结果的比较分析,在小区域范围内,基于地貌单元的区域易发性分区不仅仅能够更好地体现出区域内局部综合特性,而且评价分区结果与地质灾害实际分布情况更加吻合,分级层次更加明显,数学模型的适用效率很好。由此可见,在小范围区域内,基于地貌单元的地质灾害易发性评价分区具有良好的适用性与可塑性,在大比例尺地质灾害易发性和危险性制图中是一个有益的尝试与启发。     

基于地质灾害易发程度分区的滑坡预报模型

利用1980～2006年重庆市山体滑坡个例,根据重庆市国土资源局对重庆市地质灾害易发程度等级区划对滑坡个例进行了分类统计.结果表明,降水对不同滑坡危险等级区域的影响是不同的,越容易产生滑坡的区域其前期降水对其的潜在影响越大.根据前期不同量级降水诱发的滑坡发生概率,拟合出了不同地质易发分区的前期降水对滑坡的贡献率指数方程和山体滑坡有效降水量方程,在此基础上建立起了重庆市不同地质灾害易发程度灾害区内山体滑坡预报指标模型,为开展重庆市精细化山体滑坡气象条件等级预报打下良好的基础.     

基于GIS的云南烤烟种植气候动态分区评估

基于气象、烟叶化学成分含量的大样本数据,通过完善烤烟种植气候适宜性定量评价指标体系,构建气象条件对烟叶品质影响的定量评判标准,在精细化模拟推算基本气象要素地理空间分布的基础上,应用GIS技术实现了烤烟种植气候的动态分区评估。以云南省两个典型气候年份为例,在GIS平台下将统计模型推算与空间插值技术方法有机结合,尝试突破传...     

基于GIS的半干旱山区热量资源评估——以晋中市为例

利用1971-2005年气象站观测资料,借助EXCEL建立热量指标空间分析模型,在GIS支持下,生成晋中市50 m×50 m网格上的温度和积温分布数字图像,对该市热量资源的分布进行了系统评估。结果表明,1月极端最低气温的分布受地形因子的影响,较为复杂。年平均气温、7月平均气温以及日平均气温稳定通过0℃、10℃和15℃,期间积温的分布主要受海拔高度的影响,其垂直递减率分别为0.662℃/100 m、0.728℃/100 m以及183.277℃/100 m、200.744℃/100 m和209.393℃/100 m。随着海拔高度的升高,各级界限温度的开始日期推后,结束日期提前,间隔日数缩短,热量资源越显贫乏。在进行热量资源评估的同时,就当地几种主要种植作物的适宜分布进行了分析,最后依据玉米对热量资源的需求,给出玉米种植区划。GIS的成功运用,更好地显示出由于地形地貌特殊造成的热量资源空间分布差异,可为半干旱山区其它农业气候资源的分析研究提供思路,进而为特色农业的合理布局和系统规划提供科学依据。     

浅层黄土滑坡易发性评价：以晋西黄土区蔡家川农地小流域为例

黄土高原中部地区极端暴雨事件频发,引发大面积浅层滑坡和泥流灾害。随着全球变暖,降雨增加,中国西北黄土高原植被覆盖发生显著变化,不考虑植被因素的黄土滑坡易发性分区的评价方法需要改进。本文以晋西黄土区蔡家川流域农地小流域为研究对象,基于暴雨前后流域高分辨率图像、数字高程模型,野外滑坡调查和室内岩土测试,利用半定量的信息量模型、信息量-逻辑回归耦合模型和定量的物理模型,按有植被和无植被两种工况开展了浅层黄土滑坡易发性分区,并评估模型精度。结果表明：考虑植被时,半定量模型获取的易发性指数均下降,物理模型计算的稳定区面积显著增大,说明植被对浅层滑坡有抑制作用;考虑植被时,各个模型的评价精度都有所提高,信息量-逻辑回归耦合模型的精度高于信息量模型,物理模型的精度整体高于两个半定量模型。研究结果可为以暴雨滑坡为主要类型的小流域水土流失预测预报提供参考。     

基于GIS和双变量分析模型的三峡库区滑坡灾害易发性制图

在GIS技术的支持下,以三峡库区忠县-石柱河段为研究区域(面积260.9km2,滑坡分布面积5.3km2),建立了地质、地形数据库等滑坡因子空间数据库和滑坡空间分布数据库(数据比例尺均为1∶10万);在进行滑坡影响因子敏感性分析的基础上;对双变量分析模型进行了改进应用,对滑坡影响定量因子采用滑坡种子网格数据驱动的分级新方法。在GIS系统中进行了滑坡危险度评价成果图制图,将评价结果分为很低、低、中等、高、很高5个等级,依次占研究区域19.9%、31.69%、27.95%、17.1%和3.6%。评价结果显示危险性高和很高的区域主要分布在长江两岸,这与实际的滑坡分布吻合。研究结果对在三峡库区推广应用、防灾减灾具有实际指导意义。     

基于事件树分析的GIS地质灾害动态评估

运用事件树分析方法并结合GIS技术对动态地质灾害进行研究,并以福建省泉州市德化县浔中镇的地质灾害为实例进行动态地质灾害评价。结果表明:充分考虑到地质灾害的动态因素才可以更加科学地、及时地预测地质灾害,对地质灾害的防护具有很强的指导作用。因此,在进行地质灾害评价时应考虑其动态性,应进一步加强地质灾害的动态评价研究。     

基于GIS技术的区域林地生产力估测与分区

借助G IS和数学模型集成技术,利用福建省气象观测资料推算出全省年均温度、降水量和实际蒸散量的125 m×125 m栅格数据,采用植被净第一性生产力改进模型结合林地土壤质量系数,修正计算区域林地生产力栅格数据,然后借助动态聚类分析模型进行区域林地生产力分区。结果表明福建省林地生产力介于262.2 g/(m2.a)~2 100.6 g/(m2.a),9个设区市林地生产力均值大小顺序为:漳州>龙岩>福州>厦门>三明>莆田>南平>泉州>宁德。全省林地以高、中生产力区占绝对优势,分别占全省林地总面积的76.26%和23.54%,其中高生产力区主要分布于闽北、闽西和闽中地区,而中生产力区则主要分布于闽北、闽中和闽东地区。     

基于信息量模型和机器学习方法的滑坡易发性评价研究——以四川理县为例

以阿坝藏族羌族自治州地质灾害频发的理县为研究区,从地形地貌、地质环境、水文条件和人类工程活动等方面选取11个影响因子,通过皮尔森相关系数研究各因子之间的相关性,从而构建滑坡易发性评价指标体系。利用信息量模型计算各影响因子的信息量值,从信息量模型得出的极低和低易发性分区中选取非滑坡样本,在此基础上将样本数据代入随机森林和径向基函数神经网络2种机器学习模型开展滑坡易发性评价,并通过接收灵敏度（Receiver Operating Characteristic,ROC）曲线进行精度验证。结果显示：随机森林模型预测出的高易发区单位面积内分布的滑坡点数量更为集中,在仅占6.666%的区域分布了74.026%的灾害点,评价结果优于径向基函数神经网络模型。ROC曲线中两模型AUC（Area Under Curve）值分别为0.893、0.874,说明随机森林模型具有更高的可靠性,比径向基函数神经网络在该区域地质灾害易发性评价中更具优势。     

基于GIS的山地城镇空间拓展土地适宜性评价——以大埔县为例

本文综合运用GIS和RS技术,针对大埔县山地城镇的特点,选取地形地貌因子、生态敏感性因子、限制性保护因子和交通、城镇区位因子参与土地适宜性评价,利用层次分析法（AHP）获取各评价指标的权重值,然后运用多因子权重叠加分析模型对其城镇拓展空间土地适宜性进行评价,并根据适宜性大小划分出优化建设区、适宜建设区、限制建设区和禁止建设区4个等级。其中优化建设区面积235.75 km2,占总面积的9.51%;适宜建设区352.17 km2,占比14.21%;限制建设区1 643.92 km2,占比66.33%,禁止建设区218.54 km2,占比8.81%,另外还有水域27.99 km2,占比1.12%。     

基于GIS的耕地改良利用分区研究——以山东章丘市为例

以山东章丘市为研究区,运用GIS技术,在确定耕地改良利用分区因子和标准的前提下,对区域内全部耕地状况及其障碍因素进行定量分析,划分耕地改良利用类型区.按照因地制宜、因土适用的原则,提出相应的改良利用措施,旨在摸清研究区域耕地改良利用因素的现状水平及制约耕地利用的障碍性因素,进一步提高其高产田的生产能力,挖掘中低产田的生产潜力,探索耕地改良利用的新思路和新方法,为其它区域耕地资源的科学管理和可持续利用提供指导和借鉴作用.     

基于GIS农田土地质量评价与立地分析——以京郊房山区良乡为例

为揭示农田利用可行性 ,提出农田立地概念 ,建立农田评价体系 ,以京郊房山区良乡为例 ,基于GIS技术评价农田质量 ,分析农田立地 ,综合评价农田 ,为划定基本农田提供客观依据 ;根据农田评价评分数值分布 ,通过模糊稀疏度算法模型 ,实现农田自动分等定级 ,减少了界定农田等级指标的主观性。     

基于GIS的县域土地利用优化配置研究

依据2002年Landsat 5的3个波段合成TM假彩色影像、土壤类型图和2006年土地利用变更调查数据库(MapGIS6.5)以及土地利用规划等资料,以亚热带丘陵山区——湖北省崇阳县为研究区,在GIS技术支持下,通过用地分区规划、适宜性评价以及线性规划模型的构建,探讨地形条件复杂、景观类型多样、较大尺度区域的土地利用优化配置问题。研究显示,耕地、园地和林地面积均做了较大调整,耕地集中配置于地势平坦、水源有保障的山间盆地区,而其他分区内的坡耕地均转为园地或林地。优化结果符合该区土地利用特点,优化后的各类用地生态系统服务价值增加,水土流失问题将得到改善,有助于提升农业景观的生态经济效益。     

基于GIS的城市用地布局多情景模拟与方案评价——以江苏省太仓市为例

用地布局一直是城市总体规划中的关键难题,以往的规划方案多凭借规划师的经验判断、简单的图层叠加和有限的公众参与生成。然而新的城乡规划法要求从多角度综合考虑城乡用地布局问题,更加注重规划过程的科学性和准确性,也就特别需要有一种适应多情景分析下的城市用地布局模拟与方案评价方法。文章以江苏省太仓市为例,借助GIS技术的强大空间分析功能,探讨了这种方法的技术流程：① 参考已有的大尺度城市未来模型,结合我国特别是研究区的区域特点,构建一个实用的城市未来模型(Urban Future Model,UFM);② 通过用地评价、战略归纳、情景模拟等步骤,生成若干个可选的用地布局模拟方案;③ 应用多目标达成矩阵法从粮食、生态、灾害等多个角度对这些方案进行综合评价,并根据评价结果选择一个最佳方案作为本轮总规用地布局的规划参考方案。     

基于GIS的人居环境自然适宜性研究——以关中—天水经济区为例

选取地形、气候、水文、植被等自然因子,建立1 km×1 km栅格单元的人居环境基础数据库,构建了基于人居环境指数的关中-天水经济区人居环境自然适宜性评价模型,采用GIS技术,定量评价了该地区的人居环境自然适宜性,揭示了关中-天水经济区人居环境的自然格局与地域特征.研究表明:关中-天水经济区人居环境指数整体呈现由东南向西北递减趋势,人居环境指数可以综合反映区域人居环境的自然适宜程度;关-天地区人口明显集中分布于人居环境适宜程度较高的地区.评价结果显示,关-天地区人居环境-般适宜区和比较适宜区面积最大,接近全区总面积的95.09%,相应人口最多,占全区总人口的96.19%.     

地质地貌因素对喀斯特石漠化的影响——以广西大化县为例

运用广西大化县的DEM、石漠化、地质数据,通过GIS叠加分析,探讨了地质地貌因素对石漠化分布的影响。结果表明：地貌区的石漠化发生率排序为高峰丛洼地区〉中峰丛洼地区〉峰林谷地区〉丘陵山地区。发生石漠化的4种碳酸盐岩中,发生率排序为连续性灰岩〉灰岩夹碎屑岩〉灰岩与白云岩混合组合〉灰岩与碎屑岩互层组合。碳酸盐岩含量较高的3种岩性在25°～45°坡地石漠化发生率最高,含量较低的岩性石漠化发生率高峰在35°～60°,同时发现所有岩性的石漠化发生率在3°～8°坡度区间存在小高峰,这与坡脚普遍的顺坡耕种有关。断层与石漠化关系密切,中度以上石漠化集中分布在断层周围1.5 km内。石漠化的发生是人为干扰、坡面侵蚀、岩石成土与溶蚀作用等综合作用的结果。在石漠化的防治中,应该综合考虑地貌发育、坡度、岩石碳酸盐含量、断层分布等多个因子的影响。     

典型岩溶农业区地下水质与土地利用变化分析--以云南小江流域为例

以云南省泸西县小江典型岩溶农业流域为研究单元,利用1982和2004的地下水质数据及1982的航片和2004年的TM影像,在GIS支持下,研究其20年来的地下水质的时空变化及原因。结果表明：20年来流域地下水质在时间、空间分布上均发生较大的变化;流域耕地扩张和大量化肥、农药使用带来的非点源污染,造成地下水中的NH₄⁺、SO₄^2-、NO₃^-、NO₂^-、Cl^- 离子含量及pH值、总硬度、总碱度明显升高并超标,而林地减少或林地质量的下降,土地发生石漠化时,地下水中的Ca²⁺、HCO₃^- 浓度明显降低,同时,地下水各指标的空间变化与土地利用空间格局的变化表现出动态一致性。