The use of SfM-photogrammetry to quantify and understand gully degradation at the temporal scale of rainfall events: an example from the Ethiopian drylands

Abstract

With the recent technological advances offered by SfM-photogrammetry, we now have the possibility to study gully erosion at very high spatial and temporal scales from multi-temporal DEMs, and thus to enhance our understanding of both gully erosion processes and controls. Here, we examine gully degradation and aggradation at a gully headcut and at four re-incisions along a gully reach in Northern Ethiopia. Environmental controls recorded are topography rainfall, runoff, land use and cover, land management, and soil characteristics. The overall vulnerability of the catchment to erosion is low as calculated from the RUSLE (average 11.83 t ha^?1 y^?1). This reflects the successful land management of the past years. The runoff coefficient was on average 7.3% (maximum 18.2%). Runoff events caused most geomorphic change in the gully, but slumping of the gully bank also occurred on dry days. Most geomorphic change was caused by one major rainfall event of 54.8 mm d^?1, and smaller runoff events caused both degradation and aggradation, often asynchronous between studied sites. Although most research focuses on gully heads alone, re-incisions at lower locations can still cause important gully degradation, which ultimately will reach the gully head and cause instability.     

湖南武陵山片区农民收入多样性特征及其对贫困的影响

应用探索性和验证性定量分析方法,测度并探讨了2000~2012年间湖南武陵山片区农民收入多样性的时空演变特征及其对贫困的影响。研究发现,湖南武陵山片区农民收入的多样性程度不高且呈现“先降后升”的趋势,不同县市区间农民收入多样性程度差距不断缩小;多样性程度相似县市区在少数年份呈现出空间集聚而在大多数年份为随机分布;片区内娄邵片区、张家界片区农民收入多样性程度相对较高,怀化片区最低,湘西州片区则提升幅度最大,整体上高多样化县市区向娄邵片区和湘西州片区集中;局部空间格局中高-高（HH）、低-高（LH）类型有较大的空间迁移,而高-低（HL）、低-低（LL）类型在空间上分布相对稳定且大多数年份驻留在怀化片区,湘西州片区内县市区跨空间格局类型变迁最为剧烈;农民收入多样性对增加农民收入、降低贫困有着十分显著的影响。     

川东红层区巴南广高速公路滑坡高发成因分析

研究目的:巴南广高速公路位于地形地貌平缓、基岩产状近水平、构造相对简单的川东红层地区,线路修建时滑坡病害频发,其中工程造价超过10万元的滑坡达192处,工程治理费用约4亿元,严重影响了高速公路的正常建设。基于此,笔者依据咨询的这192处滑坡建立样本数据库,对滑坡高发的成因进行分析,以期能为今后类似红层区的高速公路的安全、经济修建提供借鉴。研究结论:(1)以富水粉质粘土为主的堆积体滑坡是项目区滑坡主要类型,且以小-中型滑坡为主,滑坡密度大,治理费用高,这是项目区滑坡的主要特征。(2)红层区特殊的地质环境是滑坡高发的基础,主要体现在地表广泛分布的可塑-软塑状粉质粘土和下伏的富水砂泥岩地层对工程扰动敏感,易使坡体在开挖卸荷和填方加载后,利用土岩交界面和最大剪应力形成的同生滑面产生堆积层滑坡、在近水平产状的砂泥岩中形成平推式、错落式和破碎岩质滑坡。(3)欠合理的设计对滑坡高发具有控制作用,主要体现在地质选线贯彻较差,路基填挖规模偏大而使坡体防护工程针对性差,造成大量工程滑坡的出现,且处治设计周期过长,使滑坡范围不断扩大。(4)施工方责任心欠缺,不合理的工程开挖或填方是滑坡高发的重要因素。     

广西都安地下河地质公园喀斯特景观特征 及其形成演化

在对都安地下河公园区域地质背景及喀斯特景观特征进行分析和研究的基础上,系统探讨了都安喀斯特及地苏地下河系、都安天窗群、峰丛峰林等典型喀斯特景观的形成演化过程,认为都安喀斯特正处于地下和地表喀斯特彼此制约,却又相互协调、同步共生的特殊发育时期;揭示了古近纪以来,暂时性地表流水、地表河等各种地表流水与地下河间,历经独立、袭夺、改道、相连等阶段,对应地下与地表喀斯特间,由地表地下各向分散独立成景→地表地下各向单一网络式成景→地表地下统一网络式成景,并逐渐形成彼此对应喀斯特景观的演化序列和过程。其中,地表喀斯特作用,由强→弱,由主角→配角,并从西北侧至东南侧逐渐演化、分异,形成高峰丛深洼地→中峰丛洼地→低峰丛洼地→高峰林谷地→低峰林谷地5种不同且依次过渡的地表喀斯特地貌;地下喀斯特作用,则由弱→强,配角→主角,逐渐形成庞大、复杂的地下河喀斯特地貌——地苏地下河系;地下与地表间,由彼此独立→整体相互制约、协同共生,并形成由500多个天窗组成的天窗群。因此,公园既是全球展现地下河喀斯特景观美景的杰出代表地之一,又是全球地下河喀斯特地貌演化的杰出范例,还是展示地下与地表喀斯间彼此制约,却又协同共生发育的典型参照地。     

历史街区更新驱动下的旅游绅士化研究 ——以佛山岭南天地为例

综合采用质性和定量方法,从社会阶层、物质环境和消费方式等层面研究佛山岭南天地的旅游绅士化现象,并分析原住民在绅士化过程中的情感特征。结果发现,物质环境改造加速了地方社会阶层的更替,原住民大多被游客、中产阶级和房产投资者所替代,空间利用方式呈现出高度商业化特征。旅游绅士化虽有力地推动了地方的环境改造和经济发展,却衍生出阶层更替、社会排斥和空间隔离等副产品,使传统的本地化生活空间转变为“资本空间”与“消费空间”。城市历史街区改造不同于一般城市更新,街区更新应以地方性为落脚点,尊重原住民的情感与历史记忆,不应简单通过商业化手段推进历史街区更新。     

冰川冰储量计算方法及发展趋势

冰川冰储量不仅是冰川的重要属性,而且是核算冰川水资源及预测冰川变化的基础数据,因此准确计算冰川冰储量及其变化具有重要的理论与现实意义。目前冰川储量估算的主要方法有经验公式法、冰厚模型估算法、探地雷达法;冰川储量相对变化计算方法有实地测量法和遥感监测法。通过系统分析和讨论各计算方法的原理、现状及存在的问题,以期为冰川储量估算提供方法参考。研究表明：对于冰川冰储量计算而言,经验公式法适用于区域性或全球性的冰川储量估算;模型估算法适用于个体或小范围冰川储量估算;探地雷达法适用于人类易到达区域冰川储量的估算。对于冰川冰储量相对变化计算,实地测量法适用于对精度要求高且满足实地测量条件的单条或中小型冰川,遥感监测法适用于全球性冰储量变化估算,但需改进算法和提高数据空间分辨率。目前,随着无人机技术的逐步应用,以及冰川流速等理论模型的提出,为冰川冰储量估算方法的发展提供了新契机。     

暴雨内涝影响下的城市道路交通拥挤特征识别

近年来,暴雨内涝频繁发生,常引发严重的城市交通拥堵问题。本文利用自主开发的宏观交通模拟工具,模拟了上海市中心城区50年一遇和100年一遇暴雨强度情景下每条路段的小时交通量,通过计算道路饱和度,研究了不同强度暴雨内涝对中心城区高架出入口和重要道路拥挤程度的影响。结果表明：①100年一遇暴雨内涝对上海市中心城区道路交通服务能力影响显著,可导致7个高架道路出入口关闭,部分出入口严重拥堵;②暴雨内涝对道路拥堵状况影响的差异性明显,变拥挤路段占道路总里程的13.35%,其中一级道路的拥挤程度变化最为明显,如：大连路、武宁路,周家嘴路和长寿路等主要路段服务水平下降。     

Examining urban land-cover characteristics and ecological regulation during the construction of Xiong’an New District,Hebei Province,China

Development of Xiong'an New District (XND) is integral to the implementation of the Beijing-Tianjin-Hebei (BTH) Integration Initiative. It is intended to ease the non-capital functions of Beijing, optimize regional spatial patterns, and enhance ecosystem services and living environment in this urban agglomeration. Applying multi-stage remote sensing (RS) images, land use/cover change (LUCC) data, ecosystem services assessment data, and high-precision urban land-cover information, we reveal the regional land-cover characteristics of this new district as well as across the planned area of the entire BTH urban agglomeration. Corresponding ecological protection and management strategies are also proposed. Results indicated that built-up areas were rapidly expanding, leading to a continuous impervious surface at high density. Urban and impervious surface areas (ISAs) grew at rates 1.27 and 1.43 times higher than that in the 2000s, respectively, seriously affecting about 15% area of the sub-basins. Construction of XND mainly encompasses Xiongxian, Rongcheng, and Anxin counties, areas which predominantly comprise farmland, townships and rural settlements, water, and wetland ecosystems. The development and construction of XND should ease the non-capital functions of Beijing, as well as moderately control population and industrial growth. Thus, this development should be included within the national ‘sponge city’ construction pilot area in early planning stages, and reference should be made to international low-impact development modes in order to strengthen urban green infrastructural construction. Early stage planning based on the existing characteristics of the underlying surface should consider the construction of green ecological patches and ecological corridors between XND and the cities of Baoding, Beijing, and Tianjin. The proportion of impervious surfaces should not exceed 60%, while that of the core area should not exceed 70%. The development of XND needs to initiate the concept of ‘planning a city according to water resource amount’ and incorporate rainwater collection and recycling.     

外商直接投资对空气污染影响的空间异质性分析——以中国150个城市空气质量指数（AQI）为例

空气污染问题引起了人们极大的关注。以中国2014年150个地级市作为样本数据,采用空气质量指数（AQI）作为全面衡量空气污染的指标,运用地理加权回归模型从空间异质性视角出发,分析了不同城市外商直接投资与空气污染之间的关系。研究结果表明：总体上,外商直接投资由于带来了先进的技术,有利于空气质量的改善。此外,人均地区生产总值的增加、二氧化硫和PM_2.5浓度的提高均是导致空气污染加剧的重要因素;而环保意识的提升则有利于空气质量的改善。民用汽车保有量变量在统计上不显著。从地理加权回归模型估计结果来看,不同城市的外商直接投资对环境的改善作用存在显著的空间异质性。其中,东北城市群、关中城市群和长江中游城市群外商直接投资对空气质量的改善作用最大,山东半岛城市群和川渝城市群外商直接投资对空气质量的改善作用不明显。