GIS技术土壤侵蚀防治经济效益分析——以王家沟为例

GIS技术土壤侵蚀防治经济效益分析——以王家沟为例

一、利用GIS技术进行水土流失治理经济效益分析——以王家沟为例(论文文献综述)

谭力[1](2021)在《南水北调中线核心水源区土地利用转型及其生态环境效应研究》文中认为南水北调中线工程是缓解中国北方水资源严重短缺局面的战略性跨流域调水工程,该工程对区域环境和生态的潜在影响非常复杂,不仅对水源区流域未来可供水量、水质及其动态产生一定冲击,而且对区域土地利用和生态环境产生了深远影响。水体污染的根本来源不仅是河流、湖库水体本身,更重要的是流域内与土地利用息息相关的人类生活与生产活动。近年来,南水北调中线核心水源区土地利用类型/土地覆被变化较大,区域土地利用不合理造成水土流失加剧、植被涵养水源功能下降以及生态环境遭到退化与破坏,其生态环境状况可直接影响到丹江口库区及其上游地区的生态安全,关乎华北地区几千万人的用水安全问题。国家大力推进土地生态文明建设,促进土地资源质量保护已成为可持续发展的核心需求。明晰“生产空间集约高效、生活空间宜居适度、生态空间山清水秀”的发展目标是优化土地资源合理配置和生态文明建设的重要基础。区域土地利用转型对应土地利用形态的改变必将引起区域经济、社会和生态环境的变化,其重要表现形式之一是土地利用主导功能的转型,即生产、生态、生活三大主导功能间的转化,主导功能转型对于区域生态系统结构、功能和生态过程有着深刻的影响。本研究优化了南水北调中线核心水源区的界定范围,利用GIS与地统计学相结合的方法,按照“三生”土地利用主导功能分类,定量分析研究区土地利用功能转型的结构与空间特征,并通过生态环境响应模型和生态系统服务价值探讨区内生态环境效应状况与时空分布特性,同时,通过空间计量回归模型揭示研究区土地利用转型的主要影响因素,从LMDI分解模型计量结果和水环境质量两方面来揭示导致区内生态环境效应变化的影响因素,最后,基于前文研究结果,提出优化调控策略与建议,以期为改善水源区生态环境质量、土地资源合理利用以及社会经济可持续发展提供数据和技术支撑,也给相关部门对核心水源区进行科学管理和政策调控、确保一库清水北调提供决策依据。研究主要结论如下:(1)本文基于国家相关工作方案并结合实际情况,以乡镇行政单元优化了南水北调中线核心水源区的界定范围,并将研究区的土地利用类型按其所满足人类需求的不同方面分为生产用地、生态用地和生活用地,通过统计得出研究区主要以生态用地为主,占总面积72.70%,其中又以林地生态用地为主;其次为生产用地,占总面积的26.21%,其中主要为农业生产用地,空间分布较广泛,整体呈现东部和南部分布较多、西部分布较少的特征;生活用地空间占比较小,仅为1.09%。(2)本文通过转移矩阵模型分析区内土地利用功能结构转型特征,主要结论如下:2010-2015年间,研究区转入比例最大的是生产用地,主要为林地生态用地和农业生产用地转入为工矿生产用地,转出比例最大的是生活用地,主要为城镇生活用地和农村生活用地均转出为工矿生产用地;2015-2018年间,转入比例最大的是生活用地,主要由农业生产用地转入为城镇生活用地和农村生活用地所致,转出比例最大的是生活用地,主要转出为农业生产用地和林地生态用地。利用重心转移模型、洛伦兹曲线和基尼系数分析土地利用功能空间转型特征,计算得出,八年来生产用地重心迁移相对集中,主要是由于农业生产用地迁移轨迹与利于作物生长的土壤类型存在明显对应关系所致;生态用地重心迁移主要是由于丹江口水库正式通水导致水域生态用地面积大幅增加所致;生活用地重心迁移主要是由于武当山特区的快速发展和区位优势,导致相应区域的城镇生活用地增加所致。通过洛伦兹曲线和基尼系数反映研究区内各乡镇分布差异状况,得出,生态用地空间分布相对均匀,生产用地呈现逐年均匀的趋势,生活用地分布较不均匀,并揭示出“三生”空间专门化程度较高的乡镇。最后,运用空间计量回归模型,选取自然驱动因素、社会经济因素和交通区位因素共12个指标,揭示各年间导致土地利用转型的影响因素,并分析其成因,为今后水源区产业合理布局以及土地的节约集约使用提供科学依据,总体来看,2010-2015年土地利用转型主要受区域发展状况驱使、交通区位便利以及自然因素条件的影响;2015-2018年主要土地利用转型类型已发生改变,主要因耕种效果不佳导致的农业生产用地转为林地生态用地、扩大水产值养殖规模、粮食产量的需求以及工业发展导致生态环境逐渐恶化等因素所致。(3)本研究首先利用生态环境质量指数及空间变异特性模型进行生态环境质量空间变异性分析,结论如下:2010-2018年南水北调中线核心水源区生态环境质量存在空间自相关性,且均呈现中等强度的空间变异性,区内生态环境质量指数总体上呈现“西高东低、南高北低”的空间分布特征,区域存在差异,整体格局变化较小。2010-2015年间,研究区总体环境质量水平略有恶化,生态环境质量综合指数由0.658降至0.655,主要表现为中质量区和较高质量区转入为较低质量区、较高质量区和高质量区转入为中质量区所致;2015-2018年间,研究区总体环境质量水平得到明显改善,生态环境质量综合指数由0.655提高至2018年的0.664,主要表现为较低质量区转出为中质量区和较高质量区、较高质量区转出为高质量区所致。再从导致区域生态环境变化的主要土地利用类型来看,2010-2015年间,研究区土地利用转型生态贡献率改善影响小于恶化影响,主要表现为林地生态用地和牧草生态用地转为工矿用地所致,说明这一时期研究区以牺牲林、草地为代价,大力发展工矿产业,导致生态环境质量下降;2015-2018年,研究区生态环境质量得到明显改善,土地利用转型生态贡献率改善影响大于恶化影响,主要表现为在生态用地和生产用地相互转换之中,转为生态用地面积大于转为生产用地面积,说明这一时期,丹江口水库正式通水以及退耕还林的实施,研究区减少对林、草地的滥用,提升核心水源区的水域生态环境保护意识,对于生态环境恶化态势的扩张提供了遏制作用。本文以生态服务系统的货币价值来表征其生态环境效应,重新构建了南水北调中线核心水源区的生态系统服务价值当量因子表,利用生态系统服务价值评价模型得出,2010-2018年这八来研究区生态系统服务价值呈现出增加的趋势,说明整体生态环境呈现改善的状态,前五年略有减少,变化最大的是耕地,后三年增加趋势明显,变化最大的是水域。八年来耕地和草地有所减少,造成了8.63亿元的生态价值损失,但水域面积的快速增长给研究区带来了23.55亿元的增加额,使得研究区内生态环境保持在一个稳中有升的状态。从生态系统服务价值空间分布状况来看,仓房镇的ESV最高,龙山镇和老城镇紧随其后,ESV最低的为商圣街道和龙城街道。地均ESV高值区集中在研究区的北部、中东部和南部,低值区集中在研究区的中北部、西部和东部,ESV变化量与土地利用转型规律基本一致,主要是因为城镇规模的扩张导致生态用地转为生活用地,导致生态系统服务价值的降低。(4)从LMDI分解模型计量结果和水环境质量两方面来揭示导致研究区生态环境效应变化的影响因素,主要结论如下:经济发展水平增加导致生态环境效应提高、单位GDP能源消耗量越大导致生态环境效应下降,表明研究区在对待社会经济发展水平提高和生态环境保护中得到了和谐处理,但需注意能源利用效率的排放量,需改善能源利用的工艺而降低污染物的排放;通过区内水环境质量评价结果得出,水质重度污染和严重污染区域与生态环境质量的较低质量区和低质量区存在明显对应关系,即均县镇、香花镇、龙城镇、上集镇、马镫镇同为水质污染较严重和生态环境质量较差的区域,其水质中度污染区域也与生态环境质量等级较低的区域相吻合,说明至2018年,研究区较多土地利用类型转为水域,导致水域面积扩大,引起的水质安全问题也日益严峻,水体污染成为导致生态环境恶化的主要影响因素之一。最后,结合前文的研究成果,进一步从土地利用调控措施、优化水源区生态经济发展模式、加强水源区数据处理与信息传输系统建设等方面提出南水北调中线水源区的土地合理利用与环境保护措施,最终实现水源区资源、环境、社会经济的可持续发展。

朱康文[2](2021)在《多级网格下农业面源污染风险测度与可视化研究》文中进行了进一步梳理农业面源污染(ANSP,Agricultural non-point source pollution)问题是各国水环境污染的重要原因之一,水污染防治中长期主要关注点源污染很长时间忽略了农业面源污染。根据2020年中国发布的第二次污染源普查结果表明农业面源污染对水体污染的贡献比重很高。当前农业面源污染受到越来越多的关注,国家相继出台农业面源污染防治的多项文件提出长江经济带由于独特的地理环境、经济特征等导致农业面源污染较重,需加快推动区域的农业面源污染治理。重庆市作为“一带一路”与长江经济带的连接点,在国家区域发展格局中具有重要生态地位,是长江上游重要的生态屏障区。重庆具有农村比例高、肥药施用强度大、丘陵山地占比高、雨量大且集中等本底特点,导致农业面源污染潜在大、驱动强、范围广。同时结合国家对网格化管理应用于现代农业管理中的重视,网格化管理将是解决多级尺度下农业面源污染风险防控和信息化建设的重要手段。因此为确保区域及长江流域的生态安全重庆亟需开展网格化管理模式下的农业面源污染风险测度与可视化平台构建以提升风险防控与信息化能力。本论文通过梳理国内外农业面源污染风险测度的研究热点、趋势和问题,发现当前存在多尺度下研究需求差异明显、多级尺度下的风险测度研究路径不统一、测度结果可视化能力与需求不符等关键问题。因此以重庆市不同尺度范围为研究对象,紧紧围绕关键问题开展多级网格下农业面源污染风险测度与可视化研究,以统一多级网格下的风险测度研究路径与方法。研究内容主要包括:(1)区县级网格为相对宏观的研究尺度,重点在于识别大尺度范围内不同区域的农业面源污染风险时空演变趋势。以重庆市为研究对象,以GIS技术为支撑自行构建涵盖压力动能、转化动能、消纳动能三个维度的风险测度PTA3D模型,采用重心、核密度等方法揭示农业面源污染时空演变规律,并探讨风险评价精度、影响因素。(2)乡镇级网格尺度为宏观政策落地层级,重点在于识别未来发展模式选择影响下的农业面源污染风险演变趋势。以涪陵区为研究对象,通过结合CLUE-S等模型开展自然发展、耕地保护情景模式下的未来土地利用变化模拟,采用输出风险模型揭示各网格风险概率时空演变规律,探讨风险程度对输出系数变化的响应情况。(3)村落级网格尺度为政策具体实施层级,重点在于识别农业面源污染风险阻力、输移路径及景观优化效果。以南沱区域为研究对象,以逐日水位数据为基础开展出露期、淹没期水位线、土地利用等空间要素解译,引入源汇过程构建最小累积阻力模型识别不同时期农业面源污染的阻力面、风险等级、传输路径等,探讨阻力模型及景观优化在风险防控中的作用。(4)泛地块网格尺度为农户操作层级,重点在于分析高精度数据支持下农户行为视角的田间管理的具体实践与优化调控效益。以睦和村为研究对象,引入低空遥感-无人机多光谱技术获取影像、NDVI指数等6种高分遥感数据,引进随机森林算法开展地物分类与泛地块划分,通过农户行为调研确定各地物的肥药施用情况,探讨随机森林算法精度及农业面源污染风险的影响因素与消减工程效果。(5)以多级网格尺度下的农业面源污染风险评估数据为基础,结合各尺度管理需求差异在B/S框架下构建多级网格下农业面源污染风险可视化平台,并探讨风险管理与防控策略。本论文的主要研究结论如下:(1)区县尺度下自建的农业面源污染风险测度PTA3D模型精度符合实际,引入的重心分析、核密度分析等地理学方法可以有效识别风险演变情况。研究发现:(1)重庆市农业面源污染风险有较为明显的低风险向高风险转化的趋势(高风险、极高风险比例分别从2000年的17.82、16.63上升到2015年的18.10、16.76)。(2)都市区风险明显高于渝东南和渝东北,从高到低等级的风险区域的重心位置呈现自西向东的空间分布特征,且高风险、极高风险区域有明显的向东转移趋势(2000-2015年,二者的重心分别按照东偏北1.68°和12.08°运动了4.63km和4.48km)。(3)核密度结果显示高风险主要集聚在都市区,渝东北、渝东南风险存在集聚程度较低且上升的趋势,全市集聚区域的空间破碎度在增加且出现分散集中的趋势。(4)将河流水质、岸线一定范围内地类面积分别与模型测算结果进行空间分析发现模型测度结果可以反映区域真实的农业面源污染风险情况。(5)风险驱动分析显示地类构成对风险强度影响明显,“源地”占比高的区域风险明显增强,而城市化进程中都市区耕地被占用是推动高、极高风险区域重心向东运动的因素之一。(6)通过这种研究路径识别出的预防和控制关键区、高和极高风险集聚区域作为关键区域进行防控可有效降低农业面源污染风险。(2)乡镇尺度下引进的CLUE-S模型取得很好的未来土地利用情景模拟效果,并为农业面源污染风险测度、风险演变与影响因素分析等提供很好的支撑。研究发现:(1)涪陵区各镇街、子流域2010-2015年期间风险概率明显降低,尤其是靠近大木山、武陵山区域。(2)结合CLUE-S、Markov模型的土地利用情景模拟的Kappa系数为0.75,属高度一致级别。(3)未来的情景模拟有利于识别区域各镇街、子流域在不同发展情景下TN、TP输出风险概率演变情况及其与土地利用之间的响应关系。结果显示长江以北、乌江以西区域的乡镇风险明显偏高,148、150号等子流域在两种发展模式下均存在风险增高趋势。(4)调整自然发展情景下TP输出系数进行风险变化响应分析反映出子流域输出风险等级对于耕地输出系数变化(即化肥施用水平调整)具有很好的响应关系,例如第3、75、104、141、202、211、259、292、330、398、461号等子流域对输出系数调减的波动响应。(6)通过这种研究路径识别出的乡镇、子流域风险特征可以有效应用于未来地类结构优化或肥药施用水平管控,达到农业面源污染风险防控目的。(3)村落尺度下引进的阻力模型有利于识别农业面源污染的风险阻力值、风险区域、传输路径和分析景观优化效果。研究发现:(1)“源-汇”理论下的最小累积阻力模型在识别区域内不同风险等级的空间位置、输移路径、风险防控关键区域等方面效果较好。(2)阻力面分析显示阻力值整体呈现“西部低、东部高、高值分散、低值连片”的特点,其中阻力值最高值中a2(>25°耕地)>a6(≤2°耕地)>a3(15°-25°耕地)>a5(2°-6°耕地)>a1(农村居民点)>a4(6°-15°耕地)。(3)季节性水位涨落条件下淹没期比出露期农业面源污染风险更大、传输路径阻力更小、低等级传输路径更多,其中路径阻力值为1级的路径数量呈现a4>a5>a1>a3>a6>a2。(4)水体附近不同范围内“源地”向“汇地”的转换对于风险调控作用明显,水域附近50m和100m范围内耕地调整为林地情景下,a2在1级的输移路径数量相比现状情景分别降低13.79%和53.66%。(5)通过这种研究路径识别出的风险分布、输移路径等可以结合景观优化进行有效防控。(4)泛地块尺度下引进的低空遥感-无人机技术、随机森林算法、农户调研等方法在地物分类、负荷风险测度、防控措施效益分析中取得较好效果。研究表明:(1)低空遥感-无人机手段获取的厘米级高分数据极大提升了地物精细分类基础数据精度和栅格内信息纯度,随机森林算法下精细化地物分类精度高达90.05%,有利于泛地块网格划分。(2)基于农户行为调研发现存在劳动力下降、人口老龄化及作物高肥高药施用问题进而导致农业面源污染风险较高。(3)经测算TN、TP施用强度低于200 kg/hm2的泛地块网格比例较低,水质监测结果也反映出区域农业面源污染较为严重。(4)对人工湿地的农业面源污染风险消减能力分析发现可以大幅消减污染物并产生较好的经济效益,区域内的悬浮物、总磷、总氮、铵态氮、硝态氮、COD通过人工湿地后分别消减了近86.67、54.66、81.11、10.67、83.85、59.42%。(5)通过这种研究路径识别出的农户行为、泛地块风险特征及人工湿地消减能力可很好的应用于区域农业面源污染风险防控。(5)综合多级网格尺度下的农业面源污染风险测度结果与管理需求开展可视化平台构建取得较好效果。研究表明:(1)建立信息化、可视化的农业面源污染风险防控平台可以有效提升管理效率、提高防控能力。(2)基于B/S框架、Web Storm工具开展可视化平台开发,具有技术丰富多样、过程轻量快速、可视效果美观等优点。(3)可视化平台可以很好的展示多级网格下的农业面源污染风险测度结果,更好的发挥地理学在农学领域的优点,充分体现出地理空间数据的价值,为管理、决策工作提供了数字化、高效化、科学化的手段。总体上,本论文融合农学、地理学、计算机学等学科同时考虑各尺度在管理、防控方面的需求差异,为多级网格尺度下农业面源污染研究路径与方法提供了统一风险研究范式,可有效解决当前农业面源污染风险测度路径不统一、研究参考性低、成果借鉴性差、结果可视性弱等问题。

吴汉[3](2020)在《都四铁路重要构筑物地质灾害危险性评价》文中研究指明都四铁路起于成都平原西北侧都江堰市,穿越龙门山断裂带西南段和青藏高原东缘的梯形过渡带区域,其地质构造发育、地层岩性多变、地震烈度高,地形地貌主要以高山峡谷为主,地质灾害十分发育,拟建都四铁路在施工和运营过程中将面临大量的地质灾害威胁。本文在收集都四铁路地面重要构筑物(路基、桥梁、车站、隧道口)相关地质灾害勘察设计资料的基础上,首先对都四铁路研究区地质灾害的发育分布规律进行研究,分析地质灾害的孕灾环境和诱发条件,找到地质灾害与铁路重要构筑物的相互作用关系;其次针对不同类型的地质灾害,建立地质灾害的危险性评价模型,运用层次分析法(AHP)对不同类型的地质灾害进行单灾种危险性评价;最后基于ArcGIS对都四铁路地质灾害进行线性危险性评价和区划危险性评价,综合分析得到都四铁路地面重要构筑物遭受相关地质灾害威胁的危险性评价结果。通过研究,主要获得以下几方面的成果和认识:(1)通过对都四铁路沿线地面地质灾害的发育分布规律、孕灾环境和诱发条件的研究,研究区主要存在5种类型的地质灾害,分别是滑坡、崩塌、泥石流、岩堆、危岩落石。地质灾害主要集中在地处龙门山高山峡谷区的卧龙镇境内,在时间分布特征上具有季节性、重复性和伴随地震高发的特点。地质灾害的孕灾环境主要包括地形地貌、植被发育情况、海拔、地层岩性、地质构造等因素;诱发条件包括降雨、地震、冻融、地下水、地表水、河流影响等。地质灾害主要威胁的地面重要构筑物包括铁路路基、桥梁、隧道口及车站,都四铁路的施工建设同样会触发地质灾害或加剧地质灾害的危险性。(2)构建都四铁路沿线地质灾害危险性评估模型,即D=1×2,其中P1为地质灾害易发性评分,P2为地质灾害到达铁路概率评分。根据研究区地质灾害的类型和成灾特征,选取适当的评价指标对各类地质灾害的易发性进行量化统一评估;根据地质灾害可能的运动距离以及地质灾害与铁路之间的距离,建立地质灾害到达铁路概率的评估方法;总结地质灾害的里程桩号数据、灾害点前缘宽度数据,得到地质灾害影响铁路线路的范围。(3)采用都四铁路滑坡地质灾害危险性评价模型,对研究区21处滑坡进行危险性评价,结果为4处极高危险、8处高危险、7处中危险、2处低危险;研究区42处崩塌的危险性评价结果为:11处极高危险、12处高危险、14处中危险、2处低危险、3处极低危险;研究区31处泥石流的危险性评价评价结果为:4处极高危险、10处高危险、4处中危险、10处低危险、3处极低危险;研究区24处岩堆的危险性评价结果为:6处极高危险、6处高危险、8处中危险、2处低危险、2处极低危险;研究区20处危岩落石的危险性评价结果为:8处极高危险、3处高危险、5处中危险、3处低危险、1处极低危险。(4)基于ArcGIS分别对研究区进行地质灾害线性危险性评价和地质灾害区划危险性评价。都四铁路地质灾害线性危险性评价结果显示:铁路主要遭遇极高危险的地质灾害威胁,其次是高危险和中危险的地质灾害影响,少部分的铁路构筑物遭遇低危险和极低危险的地质灾害威胁。极高危险和高危险灾害主要分布在上木江坪大桥至耿达站区域,彩林特大桥至邓生沟隧道出口段,以及四姑娘山站区域。都四铁路地质灾害区划危险性评价结果显示:极高危险和高危险区域主要分布在上木江坪大桥至耿达站,卧龙站至邓生沟隧道出口段,以及四姑娘山站区域,该区域主要分布在茂县-汶川断裂带附近以及高海拔的四姑娘山站附近。从都江堰站到四姑娘山站,全线依次经过中、低危险-高、极高危险-中、低危险-高、极高危险-中、低危险-高、极高危险这一灾害危险性程度不同的区域。对比都四铁路地质灾害线性危险性评价和都四铁路区划危险性评价成果可见,危险性偏高的地质灾害主要分布在上木江坪至耿达站、卧龙站至邓生沟隧道出口以及四姑娘山站区域,两者评价结果基本一致。(5)分析都四铁路重要构筑物(桥梁、路基、隧道口、车站)在线性危险性评价结果中相关地质灾害范围内的危险性等级、数量,以及重要构筑物在区划危险性评价结果中所处的危险性区域。综合得到了都江堰至四姑娘山山地轨道交通扶贫项目沿线重要构筑物遭遇地质灾害威胁的危险性评价结果,为该轨道交通防灾减灾设计提供了科学依据。

刘焕永[4](2020)在《五莲山南麓典型县土壤侵蚀分布格局及动态分析》文中进行了进一步梳理区域水土流失动态监测是水土保持规划与决策的重要手段,是反映水土保持治理成果、评价治理效益的基础,也是贯彻落实生态文明建设决策部署的重要支撑。为了更好地掌握研究区水土流失特征及其影响因子,选取五莲山南麓典型县日照市岚山区为研究对象,采用CSLE模型与GIS相结合的方法,获取降雨侵蚀力R、土壤可蚀性因子K、坡长因子L、坡度因子S、植被覆盖与生物措施因子B、工程措施因子E、耕作措施因子T,并计算该区域的土壤侵蚀量,通过土壤侵蚀分级获得2018年与2019年的土壤侵蚀强度分级,同时获得同一时期的土地利用现状,分析土壤侵蚀现状及变化特征与土壤侵蚀因子的关系,研究结果可为该区域的水土流失监督管理提供数据支撑。结果如下:(1)2018年的土地利用结构以耕地为主,其次是建设用地、林地与园地用地。降雨侵蚀力R因子的空间分布趋势是由南向北逐渐减小,最小值为3973.43,最大值为4338.77;土壤可蚀性K值在00.01745之间,K值呈现出中部低,西部与东南部高;坡度值在西部和中部山区较大,最大值为53.027°,地势险峻复杂,东部与南部平原地势平坦,坡度较小,最小值为0;坡度因子分布情况与坡度的空间分布相似,2018年坡度因子S值都介于0到9.995之间;坡长因子西北部地区较大,其中最大值为3.1582,东南地区的平原区域坡长因子较小,最小值为0。(2)2018年的土壤侵蚀强度主要以轻度侵蚀为主。土壤侵蚀主要发生在耕地上,其次为建设用地、林地与园地,其中侵蚀面积最大为旱地,2018年的面积为92.93km2,占2018年总侵蚀面积的60.29%。2018年轻度侵蚀的范围主要集中在耕地上,中度侵蚀主要集中在耕地与建设用地上,强烈及以上侵蚀主要集中分布在建设用地上,以采矿用地为主。2018年,微度和轻度土壤侵蚀主要分布在15°的坡度内,中度和强烈、极强烈侵蚀土壤分布在5°8°,而剧烈侵蚀主要分布在8°25°。(3)2018年与2019年土地利用变化主要有耕地、林地、园地与草地减少,而建设用地、交通用地和水域增加。其中旱地面积减少最大为2.44km2,农村建设用地增幅最大为2.24km2。对比两年侵蚀,轻度侵蚀的面积减少了2.75km2,中度侵蚀增加,强烈侵蚀及以上面积没有明显减少。通过两年的土壤转移矩阵可知,侵蚀减小方面2018年到2019年壤侵蚀强度主要体现在轻度及以上向微度转移,同时侵蚀等级变大总面积为5.17km2,其中面积最大的为微度向轻度转移,其次是微度向中度转移。从土壤侵蚀强度随土地利用的变化而变化来看,不同土地利用类型的土壤侵蚀强度在减小。这与总体的土壤侵蚀强度变化相同,则土壤侵蚀强度的变化与土地利用的变化存在相关性。因植被覆盖度增加引起的侵蚀强度减小的面积,要大于植被覆盖度减小而引起的侵蚀强度的增加面积,即2.18km2大于1.55km2。因此在土壤侵蚀的治理过程中,特别是在已发生土壤侵蚀的地方,相对于其他的治理的方式,植树造林、封禁治理与种草的方式是最优先的选择。

徐鹏[5](2020)在《出山店水库水土保持弹性景观功能研究》文中研究指明出山店水库是国务院确定的172项重大水利项目之一,淮干上游唯一一座大(I)型水库。水库运行后,可使淮河干流上游防洪标准由不足10年一遇提高到20年一遇,消减洪峰流量4197m3/s,保护下游170万人口和220万亩耕地,每年可向信阳市供水超8000×104m3,灌溉两岸耕地50余万亩,年发电超750×104KW·h。水土流失与生态环境是水库建设和运行需要研究和解决的两方面问题,以水土保持和景观生态为切入点,以弹性景观功能为核心目标,开展出山店水库水土保持弹性景观功能研究,为区域生态保护和水库生态效益发挥提供理论支撑,对水土保持专业领域研究拓展具有重要意义。研究运用水土保持学、景观生态学等学科理论方法,充分利用出山店水库建设翔实的基础资料、水土保持与生态环境等成果资料,引入弹性景观概念,通过文献查问研究归纳建立水土保持弹性景观基本理论;基于3S技术、DEM等基础数据信息及现场调查,划分水土保持弹性景观单元、解译景观要素数据信息;通过研究区土地利用景观动态演变分析、生态脆弱性评价、水土保持生态系统服务功能计算、水土保持景观要素基本景观特征计算分析,构建弹性功能指标体系与因子筛选,运用景观生态学静态研究理论思想和中性模型原理,建立水土保持弹性景观功能模型,并对出山店水库水土保持弹性景观功能进行计算分析,为水库水土流失防治和生态环境保护奠定基础。通过研究得到以下结论:(1)提出水土保持弹性景观概念并确定水土保持弹性景观要素主要由耕地、林地、草地、水域组成;提出水土保持弹性景观功能概念并确定由水土保持功能、生态保护功能、生态生产功能组成;提出水土保持弹性景观功能基本理论,在受到干扰破坏时,水土保持景观功能随干扰破坏程度增大发挥到最大弹性阈值;在干扰破坏结束后,水土保持弹性景观能恢复到原有状态时的最小弹性阈值。(2)基于3S技术、利用DEM,共划分为33个水土保持弹性景观单元;以耕地、林地、草地、建设用地、水域、未利用地为基本景观要素,解译图斑总计16886个,图斑总面积95809.41hm2。(3)构建Markov转移矩阵、单一型动态度、综合型动态度模型。对2000年到2018年出山店水库研究区土地利用景观动态演变进行分析:2000年到2015年各土地利用类型总面积变化较小;2015年到2018年水域与建设用地土地R1较大;2000年到2005年各土地类型间的转化很小;2005年到2015年耕地、林地、草地、建设用地转入与转出均较明显,空间动态度比较剧烈;2015年到2018年土地利用类型空间动态均比较剧烈;2000年到2005年LC值极小;在2005年到2010年LC为3.5788%,2010年到2015年LC为3.7099%,2015年到2018年LC为6.5755%。(4)从生态敏感性、生态恢复力和生态压力度3个层面17个指标6个主成分对生态脆弱性指数(EVI)计算分析,将生态脆弱性划分为微度脆弱、轻度脆弱、中度脆弱、重度脆弱、极度脆弱五个等级,结果表明:出山店水库研究区生态脆弱性空间分布特征总体呈西北生态脆弱性高、东南生态脆弱性低的格局?(5)林地、草地、耕地和水域生态系统服务功能总价值28151.56万元,价值平均值0.355万元/hm2,林地、草地、耕地、水域价值分别为18749.26万元、545.40万元、3174.85万元、5682.05万元,价值平均值分别为0.540万元/hm2、0.308万元/hm2、0.082万元/hm2、1.310万元/hm2。(6)研究区33个景观单元景观斑块密度17个/km2,耕地斑块密度最小、水域最大。类斑平均面积5.74km2/个,耕地平均面积规模最大、水域最小。耕地、林地、草地、水域、建设用地、未利用地景观要素类斑形状指数分别为106.14、81.73、37.78、59.18、75.10、34.29,斑块分维数分别为1.60、1.58、1.59、1.57、1.62、1.59,均大于1,景观要素斑块形状比较复杂。类斑香浓多样性指数平均0.12,多样性指数平均0.05,均匀度平均0.03,景观要素多样性和均匀度较低。耕地、林地、草地、水域、建设用地、未利用地景观要素优势度分别为15.08、9.32、2.99、1.09、1.04、0.31,景观要素优势度明显,耕地最大15.08,未利用地最小0.31。(7)水土保持弹性景观功能⊿E模型阈值0~5,⊿E值越大说明研究区域土壤侵蚀越轻微、生态环境越优良、生态生产功能越大;水土保持功能(防治土壤流失)以土壤侵蚀模数负值表征,土壤侵蚀模数越大,土壤流失越严重,水土保持防治土壤流失功能越小;⊿E值与生态保护功能、生态生产功能呈正相关关系,与土壤侵蚀模数(防治土壤流失水土保持功能负值)呈负相关关系。出山店水库研究区水土保持弹性景观功能⊿E最大值、最小值分别为4.162、2.505,现状值3.994,均超过⊿E阈限平均值2.5,说明出山店水库研究区水土流失相对轻微、生态环境良好、生态生产功能较大;水土保持景观功能现状值还未达到最大值,表明研究区还有继续实施生态保护、防治水土流失的空间。研究区划分的33个水土保持弹性景观单元⊿E最大值中的最大值为4.094、最小值为3.321,分别为第28号单元和第22号单元,最大值比最小值大23.28%;⊿E最小值中的最大值为2.320、最小值为1.126,分别为第22号单元和第13号单元,最大值比最小值大106.04%;33个景观单元中⊿E最大值为4.094、最小值1.126,最大值比最小值大263.59%,最小值小于⊿E阈值平均值2.5,表明出山店水库研究区仍存在局部水土流失严重、生态环境恶劣区域,需加强水土流失防治和生态治理与保护。研究利用水土保持弹性景观功能⊿E模型及附属方程计算水土保持功能SW、生态保护功能EP、生态生产功能NPP时,选择易于量化、计算数据有来源、代表性强、计算方法易操作的指标因子进行计算,并根据土地利用动态演变分析结果确定水土保持弹性景观功能约束条件,利用Matlab软件程序求得最大值与最小值,是一种理想化的状态,但土壤侵蚀、生态保护、生态生产均是复杂的系统,影响因素众多,因此构建⊿E模型及指标体系与因子进行水土保持弹性景观功能计算分析仍有更深研究空间。

张丽娟[6](2020)在《水土保持措施对黄土丘陵沟壑区小流域产汇流过程影响研究》文中研究说明黄土高原独特的地理气候条件使得生态环境失衡问题日益严重,其中,黄土丘陵沟壑区水土流失问题最为突出,严重的水土流失制约着经济社会的发展,为了改善生态环境而开展水土流失治理。水土保持作为一种典型的人类活动,措施会改变流域下垫面性质,对流域水文循环产生影响。水土流失治理以小流域为基础单元,研究小流域水土保持措施对产汇流过程的影响可为水土流失治理、水土保持措施合理配置提供科学的指导。本文以位于黄土丘陵沟壑区第一副区的王家沟流域为研究对象,采用定性与定量分析相结合以及产汇流模型模拟的方法,在流域和径流小区尺度上对水土保持措施影响下的产汇流过程进行探究,得出以下几点结论:(1)对王家沟及其“对比观测”流域进行降雨径流特性分析,王家沟流域1969年前后产流机制发生变化,各流域降雨量和降雨历时变化并不明显,径流深区间分布发生明显改变。“对比观测”流域中,治理流域多年平均径流深与未治理流域相比减少54.7%。(2)“对比观测”流域中,划分降雨类型后采用NRCS(Natural Resource Conservation Service)模型进行模拟,通过率定模型参数与验证,确定出不同降雨类型条件下适用的参数组合。治理后流域参数发生了明显的变化,羊道沟流域各雨型的初损率?变化较大,介于0.05-0.20,CN(Curve Number)值介于40.72-92.00;插财主沟中?优选值为0.01,CN介于23.40-82.24。(3)采用改进的NRCS-RF(Natural Resource Conservation ServiceRandom Forest)模型进行模拟,王家沟、羊道沟、插财主沟流域CN均值依次为:66.42、81.63、64.42,?均值依次为:0.09、0.15、0.06。对比面积不同的治理流域,CN分布形式近似,面积较大的王家沟流域参数CN取值较大,且波动程度大。“对比观测”流域?值分布形式近似,未治理流域参数?取值较大,治理后?值减小且均小于标准值。(4)在“对比观测”流域进行洪水历时、峰现时间、洪峰流量及滞时变化分析,治理流域洪水特征均值依次增加14.3%、减少3.0%、减少62.2%、增加7.1%,水土保持措施对洪水历时和洪峰流量的影响较大。王家沟流域不同降雨等级下的洪水特征在不同治理阶段变化不同。(5)“对比观测”流域中使用NRCS单位线,确定出不同流域和降雨类型下的汇流参数,从汇流时间、滞时以及峰现时间上看,流域治理后参数明显改变,插财主沟流域平均汇流时间、滞时以及峰现时间分别是羊道沟流域的3.7倍、3.2倍、2.6倍。采用瞬时单位线确定出王家沟流域不同治理阶段的汇流参数,各治理阶段小雨和大雨条件下n K均逐渐减小,中雨条件下n K逐渐增加。水土保持措施改变流域微地形,增大流域蓄水能力,产汇流过程发生明显改变。(6)进行不同水土保持措施对径流的影响分析。不同措施的产流情况存在明显差异,综合分析后,草木栖、地埂与封坡育草、鱼鳞坑的产流量存在显着差异,影响不同水土保持措施的降雨特征不同。中雨条件下的产流次数最多,大雨及以上的雨量是径流产生的主要来源。确定不同水土保持措施的CN,按照大小排序依次为:水平沟>坡耕地>草木栖>水平梯田>地埂>鱼鳞坑>封坡育草。

杜鹏川[7](2020)在《黄土地区典型治沟造地工程区土壤侵蚀特征研究 ——以顾屯流域和安塞南沟为例》文中研究指明黄土高原地区生态环境脆弱,是世界上水土流失最为严重的地区。为了在改善生态环境的同时能够保障民生,延安市在退耕还林还草工程的基础上率先开展了治沟造地工程。在治沟造地工程建设过程中改变了区域的地形地貌以及土地利用格局,进而改变了区域的土壤侵蚀特征,研究治沟造地工程区的土壤侵蚀特征对其后期的水土流失治理具有重要的意义。为了全面了解治沟造地工程区的土壤侵蚀特征,本文以治沟造地工程示范区—顾屯流域和安塞南沟为例,对其土壤侵蚀特征从流域尺度、沟域尺度以及坡面尺度上进行了多尺度的研究。首先,在流域尺度上,以顾屯流域的降雨数据、土壤属性数据、数字高程模型(DEM)数据以及土地利用数据为基础,通过各侵蚀因子的提取与计算,基于RUSLE模型对其土壤侵蚀特征进行分析;然后,在流域尺度的基础上,选取侵蚀程度严重的治理沟与未治理沟为研究对象,基于无人机摄影测量技术获取两期(2018/11-2019/09)数字地表模型(DSM)数据,通过DSM数据的差分来对沟域尺度的土壤侵蚀特征进行分析;其次,坡面尺度则选取安塞南沟一高挖方边坡为研究对象,基于三维激光扫描技术获得两期(2018/11-2019/09)三维点云数据,通过三维模型的建立和差分来对其侵蚀特征进行分析;最后,基于黄土地区典型治沟造地工程区在流域尺度、沟域尺度以及坡面尺度上的土壤侵蚀特征,提出了综合防控建议。通过研究,本论文主要得到以下结论:(1)顾屯流域2018年的平均土壤侵蚀模数为2423.57 t·km-2·a-1,属微度侵蚀,侵蚀总量为101741.47 t。顾屯流域以微度侵蚀和轻度侵蚀为主,占流域总面积的71.19%。土壤侵蚀程度从沟头到沟口呈现出加剧的特征,沟口附近的侵蚀程度最为严重。高程、坡度、坡向以及土地利用类型与土壤侵蚀的关系分别表现为:土壤侵蚀主要集中发生于高程为950~1100m的区域,侵蚀量占比高达71.88%,土壤侵蚀程度随高程增加而减弱;土壤侵蚀主要集中发生于>35°坡度带,其侵蚀量占比高达50.08%,土壤侵蚀程度随坡度的增大而加剧;不同坡向上的土壤侵蚀程度呈现为阳坡>半阴坡>半阳坡>阴坡的特征;不同土地利用类型的土壤侵蚀程度呈现为裸地>普通路面>工矿用地>草地>耕地>未利用耕地>灌木林>林地>水域、居民点、硬化路面的特征。(2)沟域尺度内,高程降低区域面积占沟域总面积的26.78%,高程的降低以-0.3~0m为主,占高程降低区域总面积的86.31%。治理沟和未治理沟的侵蚀区域均主要分布于坡面侵蚀区,其侵蚀面积占整个沟域侵蚀总面积的87.44%。治理沟和未治理沟的沟道侵蚀程度从沟头到沟口均呈现加剧的特点,并且治理沟的沟道侵蚀程度弱于未治理沟。高程、坡度与土壤侵蚀的关系分别表现为:土壤侵蚀主要集中发生于1000~1050m高程带,其侵蚀体积占沟域侵蚀总体积的43.45%,1000~1050m和>1100m的高程带侵蚀程度最严重,该结论是在流域尺度之下特定沟域尺度侵蚀特征的补充;土壤侵蚀主要集中发生于>35°坡度带,其侵蚀体积占整个沟域侵蚀总体积的45.99%,土壤侵蚀程度随坡度的增大而加剧。(3)坡面尺度上,坡面侵蚀总体积为129.2 m3,坡面的土壤侵蚀程度从坡顶至坡脚呈现加剧的特点,且土壤侵蚀主要集中发生在近坡脚的2个坡面上,其侵蚀体积占整个坡面侵蚀总体积的58.81%。通过分析发现,坡面的土壤侵蚀受集水区、坡高、土壤类型以及人工排水沟的影响,具体表现为:集水区会加剧坡面的土壤侵蚀,位于集水区之下的区域的侵蚀程度极其严重;坡高越高,土壤侵蚀程度越严重;古土壤区更容易遭受侵蚀,进而会加剧坡面土壤侵蚀程度;坡面上方的排水沟对坡面土壤侵蚀的影响不大,但坡面下方的排水沟会明显加剧坡面的侵蚀程度。(4)根据流域、沟域以及坡面尺度上的土壤侵蚀特征,本文提出了黄土地区典型治沟造地工程区不同尺度上的土壤侵蚀综合防控建议。流域尺度上,建议完善生态治理措施和工程治理措施以及强化生态意识;沟域尺度上,建议治沟和治坡相结合,且以治坡为主;坡面尺度上,建议优化排水沟设计方案、开发生态护坡新材料以及加强坡面生态治理。

王崔林[8](2020)在《黄土董志塬沟谷侵蚀发育空间分异特征及其综合治理模式研究》文中指出董志塬位于黄土高原的腹地,在面向国家战略部署与发展时,更是成为“一带一路”、“西部大开发”和“精准扶贫”的重点区。在该地区以固沟保塬工程为核心,结合着治沟造地以及众多生命线工程等重大工程建设纷纷上马。然而,董志塬地区塬面支离破碎,沟谷侵蚀发育,其大部分地区都属于侵蚀区,水土流失面积约为2735.95 km2,占总面积的96.5%,年均侵蚀模数在6000 t/km2以上,年均输沙总量高达1600万吨。这种沟壑纵横的地貌形态以及沟谷侵蚀发育引起的水土流失现象制约着重大工程的实施。因此,在基于黄土董志塬地区的沟谷侵蚀发育空间分布特征的研究基础上,对该地区进行特征区划分,并因地制宜的根据各个特征分区的侵蚀特征提出相应的综合治理模式,对“固沟保塬”等重大工程的实施具有重大意义。本文以位于甘肃省东部的黄土董志塬地区作为研究对象,以沟谷侵蚀发育空间分异特征为切入点,在室内基础资料收集和野外现场调查的基础上,基于高分辨率遥感影像与无人机影像数据,利用Arcgis、Ecognition、Erdas等遥感影像处理软件,解译了董志塬沟谷水系网络、沟谷沟沿线网络、董志塬房子分布以及未硬化道路分布,在此基础上,提出了基于沟谷沟沿线特征、沟谷水系网络特征、人类工程活动特征的9个量化指标,构建了全方位、多因素的沟谷侵蚀发育分布量化指标体系,并通过各个指标量化分析了该地区沟谷发育分布空间分异特征以及对其进行特征区划分,继而分析了不同特征区的沟谷侵蚀特征以及影响因素,因地制宜的提出了不同特征区的“固沟保塬”综合治理模式。主要完成的工作和成果如下:(1)构建了董志塬沟谷侵蚀发育量化指标体系,实现了其沟谷侵蚀发育空间分布量化分析。利用多种软件操作技术,对董志塬沟谷沟沿线网络、董志塬房子分布以及未硬化道路分布、沟谷水系网络等进行提取,在此基础上,构建了基于沟谷沟沿线特征、沟谷水系网络特征、人类工程活动特征的全方位、多因素的沟谷侵蚀发育分布量化指标体系,实现董志塬沟谷侵蚀发育空间分布量化分析。(2)阐述了董志塬沟谷侵蚀发育分布空间分异特征。①董志塬北部地区沟谷发育面积大,沟谷边沿线空间形态复杂、逼近距离较小,沟谷水系和支沟发育程度高,未硬化道路侵蚀现象严重;②董志塬南部地区沟谷侵蚀下切严重,且沟谷纵降比较大,沟谷整体侵蚀势能较大;③董志塬中部地区沟谷发育程度较低,但人口密度较高,由人类工程活动引起的沟谷侵蚀发育较为突出。(3)划分了董志塬沟谷侵蚀发育特征分区。选取相关性不显着的8个量化指标,采用ERDAS图像分类操作平台的ISODATA方法,进行董志塬沟谷侵蚀发育分布特征区自动划分,得到了 4类沟谷侵蚀发育分布特征区。(4)分析了董志塬各分区的侵蚀特征。Ⅰ区:沟谷发育程度低,人口密度较高,工程活动引起的沟谷侵蚀发育突出;Ⅱ区:沟谷发育程度一般,沟谷侵蚀下切严重,沟谷纵降比较大,沟谷整体侵蚀势能较大;Ⅲ区:沟谷发育程度较高,沟谷发育面积大,沟谷水系和支沟发育程度较高;Ⅳ区:沟谷发育程度高,沟谷沟沿线空间形态复杂、相对于分水岭逼近距离较小,由未硬化道路引起的沟谷侵蚀现象严重。(5)评价了董志塬各分区侵蚀特征的影响因素。发现:既有地形地貌、降雨、植被、地质构造等自然环境因素,同时土壤作为沟谷侵蚀的主体,其自身的抗侵蚀能力也是影响沟谷侵蚀发育的重要因素。(6)提出了董志塬各个分区的综合治理模式。Ⅰ区:控制塬面径流,做到水不下塬;做好沟头防护,避免溯源侵蚀;引导驱动群众,减少人为侵蚀。Ⅱ区:以沟头防护工程为支撑点,对上建立塬面径流防控体系,对下在各级沟谷建设沟道防治体系,达到水不出沟。Ⅲ区:依据沟道分布情况和地形特点,从上游到下游,从支沟到主钩,进行逐级防护。Ⅳ区:该区域的治理措施应从“固沟”出发,结合着道路防蚀工程、护坡工程以及治沟造地工程,从而达到“保塬”的目标。

李梦[9](2019)在《贵州省土地利用与景观格局变化及生态系统服务价值核算研究》文中研究表明随着贵州省经济的迅猛发展,城镇化脚步的加快,人类对土地资源的需求不断扩大,土地资源环境问题日益严峻,景观格局的结构、功能和布局受到了很大的影响冲击,导致贵州省脆弱的喀斯特生态系统服务的功能和价值开始退化,进而严重影响了社会经济的可持续发展。为实现人类社会和生态系统稳定、持续、高效的平衡发展,须对土地利用的方式、景观格局进行优化调整,增强贵州省土地利用景观格局与生态系统之间的稳定性和多样性。为此,本文以贵州省为研究对象,在地理学、景观生态学和生态经济学等相关理论的支持下,以贵州省2000、2008、2013和2017年四期遥感影像以及相关经济社会数据为基础,运用ArcGIS和Fragstats4.2软件,通过建立相关指标体系及模型,对贵州省2000-2017年土地利用景观格局的动态变化与空间结构进行分析;运用生态系统服务价值测算模型,对贵州省2000、2008、2013和2017年的生态系统服务价值进行测算,分析贵州省生态系统服务价值时空演变特征;运用SPSS软件,采用相关关系分析方法,定量分析贵州省景观格局指数变化与生态系统服务价值之间的相关关系,并通过构建“土地景观-生态系统服务-社会经济”综合分析模型,结合贵州省社会经济统计数据,对两者之间的影响机制进行深入探讨;以研究结果为基础,分析贵州省土地利用景观格局存在的问题,提出相关土地利用景观格局优化对策与建议。通过研究得出以下结论:(1)2000-2017年期间,贵州省耕地和草地面积呈逐年下降趋势,面积分别减少147208.59hm2和265650.39hm2。耕地面积下降速度逐年加快,草地面积下降速度有所放缓,耕地和草地面积主要转出为林地和城乡,工矿,居民用地;耕地景观格局状态最差,草地次之。耕地破碎化程度最高,且逐年加剧,景观聚集程度、景观形状规则程度和复杂程度都较大,呈严重零星分布;草地景观形状的复杂程度在2008-2017年开始逐年加剧,与其他斑块的领接程度较差,但逐年有所改善。林地面积和占比最大,空间分布最广,是贵州省第一大土地类型,但在2013-2017年期间林地面积和占比开始呈下降趋势,面积减少46926hm2,主要转出为耕地、草地、水域和城乡,工矿,居民用地;林地整体景观状态优于草地和耕地,但林地的景观形状复杂程度在逐年加剧,且林地与其他斑块类型的程度差,不利于生态系统服务价值的提升。水域和城乡,工矿,居民用地面积与占比均呈逐年增加趋势;2013-2017年期间城乡,工矿,居民用地增速最快,增幅最大,增加面积达到127533.33hm2,二者面积的增加主要来自于林地、草地和耕地面积的大量转出。贵州省总斑块数量(NP)和斑块密度(PD)呈逐年增加趋势,在人类活动的影响下,景观破碎化程度严重,形状趋于复杂不规则;景观聚集程度在2008-2017年开始逐年下降,景观格局聚集度和延展效应有所恶化,但领接程度有所改善;景观多样性有所提高,但斑块均匀度不平衡;整体呈现出破碎化、复杂化和多样化的景观趋势。(2)2000、2008、2013和2017年贵州省生态系统服务价值分别为:2574.319×108元、2605.499×108元、2617.732×108元和2611.950×108元。2000-2013年生态系统服务价值呈上升趋势,价值增加43.413×108元,2013-2017年呈逐年下降,价值下降5.782×108元;价值下降主要因为耕地、林地和草地面积及ESV在2013-2017年均下降所致。其中,调节服务和支持服务ESV对生态系统服务总价值贡献最大,占比达到73%左右;2013-2017年期间,耕地、林地和草地面积减少,导致支持服务、供给服务以及调节服务中的气候调节和气体调节ESV均呈逐年下降趋势,减少价值分别为0.046×1010元、0.022×1010元、0.018×1010元和0.021×1010元;水域面积和ESV的增加,使调节服务和文化服务在2013-2017年开始逐年增加。支持服务中的土壤形成与保护和生物多样性ESV在2013-2017年逐年下降,减少价值分别为0.029×1010元和0.017×1010元。随着人们对精神文化需求的增加,生态系统文化服务ESV也在不断提升,呈逐年增加趋势。(3)通过对贵州省土地景观格局指数与生态系统服务价值相关关系的分析,得出贵州省土地景观格局指数与生态系统服务价值存在极强的相关性,土地利用景观格局的变化对生态系统的多样性、稳定性和异质性有着重要的影响,进而影响生态系统服务价值变化。其中,生态系统服务价值与平均斑块面积、面积加权形状指数和景观聚集度在0.01水平上呈极强的正相关关系;与散步和并列指数在0.01水平上呈较强的负相关关系;与斑块数量和景观形状指数无显着的相关关系。土地景观空间格局复杂程度的提升、景观破碎化程度的下降以及斑块间聚集程度的加强有利于生态系统服务价值的提升;相反,景观优势度差、多样性程度大和各斑块间的分散分布不利于生态系统服务价值的提升。(4)研究结果表明,贵州省土地资源开发利用和经济发展过程中,存在一系列的冲突和问题。论文以提升贵州省生态系统服务价值为基础,对贵州省的土地利用景观格局提出了优化建议。例如:分划耕地区域,调整贵州省农业产业结构,适当加大农业种植产值,增加农业经济作物的附加值,提升生态系统服务的供给价值;引进新技术深化林经产品开发和研究,拓宽林产品市场;对于林地旅游景观,进行大力保护,并开发和发展特色林地景观产业;在水域资源有效保护的前提下,利用水域资源优势,建设水域景观体系,拉动经济发展的同时提高生态系统服务的调节和文化服务价值;加强和严控城市建设与发展中土地资源的开发利用与经营管理;打造城市“廊道”体系,既能够提升城市的景观美学,又可以促进土地资源集约化发展,使得充分发挥景观功能的同时大幅提升生态系统服务价值。

王昌明[10](2019)在《山西吕梁黄土滑坡成灾模式及降雨预警模型研究》文中研究指明吕梁市位于山西省西部,地处晋西黄土高原,全市大部分地区被不同厚度的黄土所覆盖,丘陵沟壑纵横,境内地质环境脆弱,地质灾害发生频繁,尤其以黄土滑坡为主。根据调查显示,吕梁市共发生黄土滑坡221例,其中小型黄土滑坡172处,中型黄土滑坡36处,大型黄土滑坡13处,没有特大型及巨型滑坡,区内潜在的灾害严重威胁着当地人民的生命财产安全。这些灾害产生的根本原因、触发因素以及如何预警成为各相关部门关心的重大问题。本文基于丰富的黄土滑坡调查数据,查明了吕梁市滑坡的位置、数量、类型等,分析了滑坡时空分布特征,开展了研究区黄土滑坡易发性区划研究。在此基础上,为有效地制定单体滑坡防治政策,进一步总结典型黄土滑坡类型,开展典型黄土滑坡主控因子及成灾模式分析,基于非饱和土理论,以前期降雨量、当日降雨量为参数对滑坡稳定性影响程度进行数值模拟分析,并以计算结果为依据构建黄土滑坡预警模型,为黄土滑坡防灾减灾提供技术支撑。得到如下结论:(1)研究区滑坡具有分布广、数量多、不均匀性等特征,其中以柳林县、交口县居多。在空间上分布具有沿不同地貌、褶皱断块具有分区性;灾害点沿公路、铁路以及河流线性分布明显;灾害点局部集中分布等特征。在时间上每年68月为滑坡发生高发期,尤其以降雨集中的78月居多,约占灾害总数的75%。(2)滑坡分布与地形地貌关系密切,高程8001300m、坡度525°、阳坡坡向、凹形坡、黄土梁岇区范围内,滑坡尤为发育。滑坡与地层岩性、植被指数、人类工程活动也有较好对应关系。(3)将研究区滑坡易发性程度分为四级:高易发区、中易发区、低易发区以及不易发区。其中,高易发区面积占吕梁市总面积的23.26%,包含滑坡灾害点115个,占灾害总比例的51.8%,中易发区占吕梁市总面积的21.74%,包含滑坡灾害点85个占灾害总比例的38.28%,低易发区占吕梁市面积的44.42%,包含滑坡灾害点数20个占灾害比例的9%,不易发区占吕梁市面积10.58%,包含滑坡点1个占灾害比例0.45%。高易发区和中易发区面积占吕梁市总面积的45%,两区灾害点数占总灾害点数的90.08%,说明易发性分区结构合理。(4)将吕梁市黄土滑坡分为Q3单一层内滑动、Q3-Q2组合地层结构层内滑动以及黄土-泥岩接触面滑动三类。其中单一层内滑动的滑坡主要与自身坡高坡度有关,坡体越高、坡度越大灾害越易于发生,暴雨常常是这类滑坡的主导因素。黄土—泥岩接触面滑坡常常形成在基岩产状平缓的高陡斜坡部位,具有滑动势能大、滑速低、滑距小的特点,暴雨常常是诱发这类滑坡的主导因素。Q3-Q2接触面组合地层结构层内滑坡大多具有坡度较陡、坡高高的特征,暴雨与工程活动常常为引起此类滑坡发生的诱发因子。(5)基于数值模拟和现场调查分析了不同类型滑坡的演化过程、成灾模式以及主控因素,表明研究区黄土滑坡是在人类工程活动和降雨耦合作用下形成的。(6)以堡只村黄土滑坡为研究对象,在分析其变形破坏特征、形成机制以及主控因子的基础上,建立了一种前期降雨量-降雨量的黄土边坡预警模型,并以滑坡滑动的降雨数据及近年来获取的监测数据进行了模型验证,结果表明该模型与实际情况一致,具有一定适用性。

二、利用GIS技术进行水土流失治理经济效益分析——以王家沟为例(论文开题报告)

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

三、利用GIS技术进行水土流失治理经济效益分析——以王家沟为例(论文提纲范文)

(1)南水北调中线核心水源区土地利用转型及其生态环境效应研究(论文提纲范文)

作者简历
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 选题背景
    1.2 研究目的与意义
        1.2.1 研究目的
        1.2.2 研究意义
    1.3 国内外研究进展及评述
        1.3.1 土地利用变化及功能分类研究
        1.3.2 土地利用转型及其生态环境效应研究
        1.3.3 土地利用转型的影响因素及驱动机制研究
        1.3.4 南水北调中线工程土地利用研究进展
        1.3.5 综合评述
    1.4 研究内容、方法与技术路线
        1.4.1 研究内容
        1.4.2 研究方法
        1.4.3 技术路线
    1.5 主要创新点
第二章 基本概念与理论基础
    2.1 基本概念界定
        2.1.1 土地利用变化与土地利用转型
        2.1.2 “三生”空间
        2.1.3 环境效应
        2.1.4 生态系统服务价值
    2.2 研究的理论基础
        2.2.1 人地关系理论
        2.2.2 土地可持续利用理论
        2.2.3 生态经济理论
        2.2.4 系统理论
第三章 研究区概况与数据源
    3.1 研究区概况
        3.1.1 地理位置与研究范围
        3.1.2 地质背景
        3.1.3 地形地貌
        3.1.4 土壤类型
        3.1.5 社会经济状况
    3.2 数据来源与处理
        3.2.1 数据来源
        3.2.2 遥感影像处理及解译
第四章 土地利用现状概况及分类体系
    4.1 土地利用现状
        4.1.1 土地利用描述性统计
        4.1.2 土地利用变化分析
    4.2 基于“三生”用地体系分类及现状分析
        4.2.1 “三生”用地分类体系
        4.2.2 南水北调中线核心水源区“三生”空间现状分析
    4.3 本章小结
第五章 土地利用转型特征分析
    5.1 土地利用功能结构转型
        5.1.1 土地利用转移矩阵
        5.1.2 “三生”用地结构转型分析
    5.2 土地利用功能空间转型
        5.2.1 土地功能重心模型
        5.2.2 洛伦兹曲线和基尼系数空间变化
    5.3 土地利用转型的影响因素分析
        5.3.1 影响因子选取
        5.3.2 计量方法与分析
    5.4 本章小结
第六章 土地利用转型的生态环境效应
    6.1 数据处理及研究方法
        6.1.1 生态环境响应模型
        6.1.2 生态系统服务价值评价
        6.1.3 空间变异特性模型
    6.2 生态环境质量空间变异性分析
        6.2.1 空间自相关性分析
        6.2.2 半方差函数分析
    6.3 生态环境质量时空演变
        6.3.1 时序变化分析
        6.3.2 时空分异变化分析
        6.3.3 各功能用地转型对生态环境影响的的贡献度
    6.4 生态系统服务价值
        6.4.1 生态系统服务价值变化
        6.4.2 生态系统敏感性分析
    6.5 生态环境效应的影响因素分析
        6.5.1 LMDI分解模型
        6.5.2 水环境质量对生态环境效应的影响
    6.6 优化调控策略与建议
        6.6.1 优化调控措施
        6.6.2 构建南水北调中线核心水源区生态经济发展模式
        6.6.3 加强水源区数据处理与信息传输系统建设
    6.7 本章小结
第七章 结论与展望
    7.1 主要研究结论
    7.2 研究展望
致谢
参考文献

(2)多级网格下农业面源污染风险测度与可视化研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 研究背景
        1.1.1 国家污染防治与信息化管理需要
        1.1.2 重庆市污染防治的现实需要
        1.1.3 农业面源污染风险领域研究亟需推进
    1.2 国内外研究进展
        1.2.1 农业面源污染研究热点
        1.2.2 农业面源污染主要研究领域
        1.2.3 农业面源污染风险研究趋势
    1.3 风险测度研究存在的问题及切入点
    1.4 研究目的和意义
    1.5 研究内容与技术路线
    1.6 研究特色
第2章 区县尺度下基于面板数据的风险测度
    2.1 研究区概况
    2.2 研究路径与数据来源
    2.3 研究方法
        2.3.1 基于“压力-转化-消纳”过程的风险测度模型构建
        2.3.2 分析方法
    2.4 结果与分析
        2.4.1 风险测度模型各维度的因子结果
        2.4.2 农业面源污染风险测度综合结果与演变
        2.4.3 风险防控关键区域识别
    2.5 讨论
        2.5.1 风险测度模型的精度评估
        2.5.2 风险区域重心运动的驱动分析
    2.6 小结
第3章 乡镇尺度下基于情景模拟的风险测度
    3.1 研究区概况
    3.2 研究路径与数据来源
    3.3 研究方法
        3.3.1 基于CLUE-S、Markov模型土地利用情景预测
        3.3.2 输出风险模型
    3.4 结果与分析
        3.4.1 2010年、2015年输出风险时空变化
        3.4.2 2020年、2025 年、2030年多情景下输出风险演变
    3.5 讨论
        3.5.1 限制区和子流域的引入使成果更利于实际管理
        3.5.2 土地利用演变是输出风险变化的主要驱动之一
        3.5.3 未来输出风险概率对输出系数变化的响应程度高
    3.6 小结
第4章 村落尺度下基于源汇过程的风险测度
    4.1 研究区概况
    4.2 研究路径与数据来源
    4.3 研究方法
        4.3.1 MCR模型构建
        4.3.2 景观优化
    4.4 结果与分析
        4.4.1 “源地”识别
        4.4.2 最小累积阻力基面测算
        4.4.3 阻力面测算及风险分区结果
        4.4.4 风险传输路径识别结果
        4.4.5 景观优化成效分析
    4.5 讨论
        4.5.1 阻力面识别有利于农业面源污染风险防控
        4.5.2 如何消减季节性水位涨落对污染风险的负面影响
        4.5.3 水域附近林草景观对污染物阻隔作用明显
        4.5.4 景观优化有利于降低风险
    4.6 小结
第5章 泛地块尺度下基于低空遥感的风险测度
    5.1 研究区概况
    5.2 研究路径与数据来源
    5.3 研究方法
        5.3.1 无人机多光谱数据获取与处理
        5.3.2 基于随机森林算法的地物精细化分类
        5.3.3 泛地块级网格划分
        5.3.4 污染风险排放调研与测算方法
    5.4 结果与分析
        5.4.1 特定时期典型地物的各指数信息结果
        5.4.2 随机森林算法识别地物结果
        5.4.3 地物分类结果野外实地精度校验
        5.4.4 泛地块尺度污染负荷排放风险分析
    5.5 讨论
        5.5.1 低空遥感与随机森林算法结合适用于地物精细化分类
        5.5.2 高强度的TN、TP施用水平对水质威胁风险高
        5.5.3 人工湿地构建有利于降低污染风险
    5.6 小结
第6章 风险测度可视化平台构建与防控策略分析
    6.1 可视化平台构建方法
        6.1.1 需求分析
        6.1.2 多源异构数据融合技术与数据库构建
        6.1.3 风险测度可视化平台架构
    6.2 可视化平台构建结果
        6.2.1 平台界面
        6.2.2 各级网格尺度下风险可视化图层情况
    6.3 可视化平台下的管理与防控策略分析
        6.3.1 区县级尺度网格下管理与防控策略
        6.3.2 乡镇级尺度网格下管理与防控策略
        6.3.3 村落级尺度网格下管理与防控策略
        6.3.4 泛地块级尺度网格下管理与防控策略
    6.4 小结
第7章 结论与展望
    7.1 结论
    7.2 创新点
    7.3 展望
参考文献
致谢
学术成果与参与课题

(3)都四铁路重要构筑物地质灾害危险性评价(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第1章 引言
    1.1 研究意义及选题依据
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 地质灾害发育分布规律研究现状
        1.2.2 地质灾害危险性评价研究现状
        1.2.3 目前研究存在的不足
    1.3 研究内容及技术路线
        1.3.1 研究内容
        1.3.2 研究思路及技术路线
第2章 研究区概况
    2.1 自然地理
        2.1.1 地理位置
        2.1.2 交通概况
        2.1.3 气象水文
    2.2 研究区工程地质条件
        2.2.1 地形地貌
        2.2.2 地层岩性
        2.2.3 地质构造
        2.2.4 地震
        2.2.5 季节性冻土
        2.2.6 水文地质条件
        2.2.7 不良地质现象
    2.3 本章小结
第3章 地质灾害发育分布特征及对工程的危害
    3.1 地质灾害的类型
    3.2 地质灾害分布特征
        3.2.1 地质灾害空间分布特征
        3.2.2 地质灾害时间分布特征
    3.3 地质灾害孕灾环境和诱发条件
        3.3.1 孕灾环境
        3.3.2 诱发条件
    3.4 构筑物与环境地质相互作用关系
        3.4.1 滑坡危害方式
        3.4.2 崩塌危害方式
        3.4.3 泥石流危害方式
        3.4.4 岩堆危害方式
        3.4.5 危岩落石危害方式
        3.4.6 工程建设对研究区地质灾害的影响
    3.5 本章小结
第4章 线状工程单体地质灾害危险性评价方法
    4.1 铁路地质灾害危险性评价概述
        4.1.1 都四铁路地质灾害危险性评价量化的意义
        4.1.2 都四铁路地质灾害危险性评价的类型
        4.1.3 都四铁路地质灾害危险性评价的基本假定
        4.1.4 地质灾害危险性评价的基本原则
    4.2 都四铁路地质灾害危险性评价方法
        4.2.1 地质灾害易发性评价的方法
        4.2.2 滑坡的危险性评价方法研究
        4.2.3 崩塌的危险性评价方法
        4.2.4 泥石流的危险性评价方法研究
        4.2.5 岩堆的危险性评价方法研究
        4.2.6 危岩落石的危险性评价方法研究
    4.3 本章小结
第5章 都四铁路地质灾害现状危险性评价
    5.1 都四铁路地质灾害基础数据
    5.2 滑坡的危险性评价
        5.2.1 易发性评价
        5.2.2 到达线路概率评价
        5.2.3 影响线路范围评价
        5.2.4 危险性评价分级汇总
    5.3 崩塌的危险性评价
        5.3.1 易发性评价
        5.3.2 到达线路概率评价
        5.3.3 影响线路范围评价
        5.3.4 危险性评价分级汇总
    5.4 泥石流的危险性评价
        5.4.1 易发性评价
        5.4.2 到达线路概率评价
        5.4.3 影响线路范围评价
        5.4.4 危险性评价分级汇总
    5.5 岩堆的危险性评价
        5.5.1 易发性评价
        5.5.2 到达线路概率评价
        5.5.3 影响线路范围评价
        5.5.4 危险性评价分级汇总
    5.6 危岩落石的危险性评价
        5.6.1 易发性评价
        5.6.2 到达线路概率评价
        5.6.3 影响线路范围评价
        5.6.4 危险性评价分级汇总
    5.7 本章小结
第6章 基于ArcGIS的都四铁路地质灾害危险性评价
    6.1 地质灾害线性危险性评价
        6.1.1 地质灾害影响范围和危险性等级表示
        6.1.2 铁路遭受地质灾害危险性评价分布
    6.2 地质灾害区划危险性评价
        6.2.1 地质灾害区划危险性评价指标
        6.2.2 地质灾害区划指标权重计算
        6.2.3 地质灾害区划危险性评价图
    6.3 都四铁路重要构筑物遭受地质灾害影响的危险性评价
    6.4 本章小结
结论与展望
    结论
    展望
致谢
参考文献
攻读学位期间取得学术成果
附录
    附录 A 滑坡评价指标基础数据
    附录 B 崩塌评价指标基础数据
    附录 C 泥石流评价指标基础数据
    附录 D 岩堆评价指标基础数据
    附录 E 危岩落石评价指标基础数据

(4)五莲山南麓典型县土壤侵蚀分布格局及动态分析(论文提纲范文)

中文摘要
Abstract
1 前言
    1.1 背景与目的
        1.1.1 研究背景
        1.1.2 研究目的
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 国外土壤侵蚀定量研究进展
        1.2.2 国内土壤侵蚀定量研究进展
        1.2.3 土壤侵蚀分布格局的研究进展
        1.2.4 土壤侵蚀因子的研究进展
2.研究区概况
    2.1 地理位置
    2.2 地形地貌
    2.3 气候水文
    2.4 植被资源
3 研究内容与方法
    3.1 研究内容
        3.1.1 土壤侵蚀因子特征
        3.1.2 土壤侵蚀的格局分析
        3.1.3 土壤侵蚀的动态分析
    3.2 技术路线
    3.3 研究方法
        3.3.1 资料收集
        3.3.2 遥感调查与监测
        3.3.3 实地调查
        3.3.4 土壤侵蚀评价方法
4.结果与分析
    4.1 土壤侵蚀影响因子特征
        4.1.1 土地利用
        4.1.2 降雨侵蚀力因子
        4.1.3 土壤可蚀性因子
        4.1.4 坡度因子和坡长因子
        4.1.5 植被覆盖与生物措施因子
        4.1.6 水土保持工程措施因子
        4.1.7 耕作措施因子
    4.2 土壤侵蚀特征
        4.2.1 土壤侵蚀现状
        4.2.2 不同土地利用类型的土壤侵蚀分布
        4.2.3 不同坡度的土壤侵蚀分布
    4.3 土壤侵蚀动态分析
        4.3.1 土壤侵蚀动态变化
        4.3.2 土壤侵蚀动态变化的原因
5 结论与讨论
    5.1 讨论
        5.1.1 不同坡度的土壤侵蚀评价
        5.1.2 不同土地利用的土壤侵蚀评价
    5.2 结论
        5.2.1 土壤侵蚀影响因子特征
        5.2.2 土壤侵蚀特征
        5.2.3 土壤侵蚀的动态变化
参考文献
致谢

(5)出山店水库水土保持弹性景观功能研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
1 绪论
    1.1 研究背景和意义
        1.1.1 研究背景
        1.1.2 研究意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 水库工程景观生态研究现状
        1.2.2 水库工程水土保持研究现状
        1.2.3 生态弹性景观研究现状
        1.2.4 水库水土保持景观研究现状
    1.3 研究内容
2 研究区概况
    2.1 出山店水库工程概况
    2.2 自然概况
        2.2.1 自然条件
        2.2.2 矿产资源
    2.3 社会经济概况
        2.3.1 平桥区
        2.3.2 浉河区
        2.3.3 研究区
    2.4 生态环境现状
    2.5 水土流失与水土保持
        2.5.1 水土流失
        2.5.2 水土保持
    2.6 小结
3 研究方案及技术路线
    3.1 研究方案
    3.2 研究方法
        3.2.1 数据处理
        3.2.2 研究方法
    3.3 研究技术路线
    3.4 难点、可行性及创新点
        3.4.1 难点及解决办法
        3.4.2 可行性
        3.4.3 创新点
    3.5 小结
4 水土保持弹性景观功能基本概念与理论
    4.1 水土保持弹性景观
        4.1.1 水土保持
        4.1.2 景观与弹性
        4.1.3 水土保持弹性景观
    4.2 水土保持弹性景观功能
    4.3 小结
5 出山店水库水土保持弹性景观功能单元划分与景观要素
    5.1 出山店水库水土保持弹性景观单元划分
        5.1.1 出山店水库水土保持弹性景观单元划分原则
        5.1.2 出山店水库水土保持弹性景观单元划分步骤
        5.1.3 出山店水库水土保持弹性景观单元划分结果
    5.2 出山店水库水土保持弹性景观要素
    5.3 小结
6 出山店水库水土保持弹性景观功能分析
    6.1 出山店水库土地利用动态演变分析
        6.1.1 数据来源与处理
        6.1.2 出山店水库土地利用结构变化矩阵
        6.1.3 基于地形基础上的定量分析
        6.1.4 出山店水库土地利用结构变化幅度分析
        6.1.5 出山店水库土地利用结构变化速度分析
        6.1.6 出山店水库土地利用动态演变分析结果
    6.2 出山店水库生态脆弱性评价
        6.2.1 评价指标体系
        6.2.2 指标数据标准化
        6.2.3 评价指标权重
        6.2.4 生态脆弱性评价
        6.2.5 出山店水库生态脆弱性评价结果分析
    6.3 出山店水库水土保持生态系统服务功能
        6.3.1 出山店水库水土保持生态系统服务功能评估体系及原则
        6.3.2 出山店水库水土保持生态系统服务功能计算方法
        6.3.3 林地水土保持生态系统服务功能价值(B1)
        6.3.4 草地水土保持生态系统服务功能价值(B2)
        6.3.5 耕地水土保持生态系统服务功能价值(B3)
        6.3.6 水域水土保持生态系统服务功能价值(B4)
        6.3.7 出山店水库水土保持生态系统服务功能总价值
    6.4 出山店水库生态景观基本特征分析
        6.4.1 水土保持景观要素特征指标
        6.4.2 出山店水库水土保持景观要素特征分析
    6.5 出山店水库水土保持弹性景观功能模型及指标体系
        6.5.1 出山店水库水土保持弹性景观功能模型
        6.5.2 出山店水库水土保持弹性景观功能指标体系
    6.6 出山店水库水土保持弹性景观功能分析评价
        6.6.1 模型指标计算
        6.6.2 水土保持弹性景观功能计算结果
        6.6.3 水土保持弹性景观功能结果分析
    6.7 小结
7 结论与讨论
    7.1 结论
    7.2 讨论
攻读学位期间参加的科研项目及发表的学术论文
致谢
参考文献

(6)水土保持措施对黄土丘陵沟壑区小流域产汇流过程影响研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 研究目的及意义
    1.2 国内外研究概况
        1.2.1 水土保持研究
        1.2.2 产汇流理论概述
        1.2.3 流域水文模型概述
        1.2.4 水土保持对产汇流过程的影响
        1.2.5 存在问题
    1.3 研究内容和技术路线
        1.3.1 研究内容
        1.3.2 技术路线
第二章 流域概况
    2.1 地形地貌
    2.2 水文气象
    2.3 土壤植被
    2.4 治理情况
第三章 流域降雨径流特性分析
    3.1 流域降雨序列特性分析
        3.1.1 年降雨径流序列变化趋势分析
        3.1.2 汛期次降雨径流变化趋势分析
    3.2 流域降雨产流特性
    3.3 水土保持措施对径流的影响
    3.4 本章小结
第四章 水土保持措施对小流域产流的影响
    4.1 NRCS模型基本原理
    4.2 模型评价标准
    4.3 模型参数敏感性分析
        4.3.1 局部敏感性分析
        4.3.2 全局敏感性分析
    4.4 基于降雨类型划分的NRCS模型
        4.4.1 聚类原理
        4.4.2 降雨类型划分
        4.4.3 参数率定与验证
        4.4.4 结果分析与讨论
    4.5 基于动态参数的NRCS-RF模型
        4.5.1 建模原理
        4.5.2 模型训练与验证
        4.5.3 结果分析与讨论
    4.6 本章小结
第五章 水土保持措施对小流域汇流的影响
    5.1 汇流特征分析
        5.1.1 对比观测流域汇流特征分析
        5.1.2 王家沟流域汇流特征分析
    5.2 典型雨洪过程分析
    5.3 NRCS单位线
        5.3.1 基本原理
        5.3.2 单位线参数
    5.4 瞬时单位线
        5.4.1 基本原理
        5.4.2 单位线参数
    5.5 本章小结
第六章 典型水土保持措施对径流的影响
    6.1 典型水土保措施对径流的影响定性分析
        6.1.1 不同水土保持措施产流情况分析
        6.1.2 降雨特征对产流的影响
        6.1.3 降雨量等级对产流的影响
    6.2 典型水土保措施对径流的影响定量分析
        6.2.1 CN与典型水土保持措施的关系
        6.2.2 典型水土保持措施的CN
    6.3 本章小结
第七章 结论与展望
    7.1 主要结论
    7.2 展望
参考文献
攻读学位期间取得的科研成果
致谢

(7)黄土地区典型治沟造地工程区土壤侵蚀特征研究 ——以顾屯流域和安塞南沟为例(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第1章 引言
    1.1 选题依据及研究意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 修订的通用土壤流失方程的应用
        1.2.2 摄影测量技术在土壤侵蚀方面的应用
        1.2.3 三维激光扫描技术在土壤侵蚀方面的应用
    1.3 主要研究内容及技术路线
        1.3.1 研究内容
        1.3.2 取得的主要研究成果
        1.3.3 研究思路及技术路线
第2章 研究区地质环境条件
    2.1 顾屯流域地质环境条件
        2.1.1 地形地貌
        2.1.2 气象水文
        2.1.3 地层岩性
        2.1.4 人类工程活动
    2.2 安塞南沟地质环境条件
        2.2.1 地形地貌
        2.2.2 气象水文
        2.2.3 地层岩性
第3章 流域尺度的土壤侵蚀特征研究
    3.1 RUSLE模型及其数据获取
        3.1.1 降雨数据
        3.1.2 土壤属性数据
        3.1.3 DEM数据
        3.1.4 影像数据及土地利用数据
    3.2 土壤侵蚀因子的提取与计算
        3.2.1 降雨侵蚀力因子R
        3.2.2 土壤可蚀性因子K
        3.2.3 地形因子LS
        3.2.4 植被覆盖与管理因子C
        3.2.5 水土保持措施因子P
    3.3 顾屯流域土壤侵蚀特征
        3.3.1 顾屯流域土壤侵蚀整体特征
        3.3.2 顾屯流域土壤侵蚀空间分布特征
        3.3.3 不同地形条件下的土壤侵蚀特征
        3.3.4 不同土地利用类型下的土壤侵蚀特征
    3.4 本章小结
第4章 沟域尺度的土壤侵蚀特征研究
    4.1 无人机摄影测量技术及其数据获取
        4.1.1 无人机摄影测量基本原理及其系统组成
        4.1.2 无人机摄影测量外业工作流程
        4.1.3 无人机摄影测量内业处理流程
        4.1.4 无人机数据精度分析
    4.2 沟域土壤侵蚀整体特征
    4.3 沟域土壤侵蚀空间分布特征
    4.4 沟域土壤侵蚀与高程的关系
    4.5 沟域土壤侵蚀与坡度的关系
    4.6 本章小结
第5章 坡面尺度的土壤侵蚀特征研究
    5.1 三维激光扫描技术及其数据获取
        5.1.1 三维激光扫描技术基本原理
        5.1.2 Riegl VZ-4000 三维激光扫描系统简介
        5.1.3 三维激光扫描数据采集
        5.1.4 三维激光扫描数据预处理
    5.2 坡面土壤侵蚀整体特征
    5.3 坡面土壤侵蚀的影响因素
        5.3.1 集水区位置及坡高
        5.3.2 土壤类型
        5.3.3 人工排水沟
    5.4 本章小结
第6章 土壤侵蚀综合防控建议
    6.1 流域尺度
    6.2 沟域尺度
    6.3 坡面尺度
    6.4 本章小结
结论
致谢
参考文献
攻读学位期间取得学术成果

(8)黄土董志塬沟谷侵蚀发育空间分异特征及其综合治理模式研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第1章 引言
    1.1 选题依据及研究意义
    1.2 国内外研究现状现状
        1.2.1 沟谷发育空间分异特征研究现状
        1.2.2 沟谷侵蚀治理模式研究现状
    1.3 研究内容以及技术路线
        1.3.1 研究内容
        1.3.2 研究方法
        1.3.3 拟解决的关键科学问题
        1.3.4 技术路线
    1.4 主要创新点
第2章 研究区地质环境概况
    2.1 地理位置
    2.2 气象水文
        2.2.1 气象
        2.2.2 水文
    2.3 地形地貌
        2.3.1 地形
        2.3.2 地貌
    2.4 地层岩性
    2.5 地质构造
第3章 董志塬沟谷侵蚀发育量化指标体系研究
    3.1 概述
    3.2 指标体系的选取原则与依据
    3.3 指标体系的相关数据获取
        3.3.1 影像来源
        3.3.2 影像分类
        3.3.3 DEM数据处理
    3.4 基于沟谷沟沿线特征的量化指标分析
        3.4.1 沟谷发育度
        3.4.2 逼近距离
        3.4.3 边界维数
    3.5 基于沟谷水系网络的量化指标分析
        3.5.1 深切度
        3.5.2 支沟比
        3.5.3 沟谷密度
        3.5.4 纵降比
    3.6 基于人类工程活动的量化指标分析
        3.6.1 人口密度
        3.6.2 道路侵蚀因子密度
第4章 基于指标体系的董志塬沟谷侵蚀发育特征空间分异研究
    4.1 沟谷沟沿线网络量化指标的空间分异分析
        4.1.1 沟谷发育度空间分异
        4.1.2 逼近距离空间分异
        4.1.3 边界维数空间分异
    4.2 沟谷水系网络量化指标的空间分异分析
        4.2.1 深切度空间分异
        4.2.2 支沟比空间分异
        4.2.3 沟谷密度空间分异
        4.2.4 纵降比空间分异
    4.3 人类工程活动量化指标空间分异分析
        4.3.1 人口密度空间分异
        4.3.2 道路侵蚀因子密度空间分异
    4.4 沟谷发育分布量化指标空间分异特征归纳
    4.5 小结
第5章 董志塬沟谷侵蚀发育特征分区研究
    5.1 分区原理和方法
        5.1.1 分区原理
        5.1.2 分区方法
    5.2 数据处理与相关性分析
        5.2.1 数据处理
        5.2.2 相关性分析
    5.3 基于ERDAS的特征区划分
        5.3.1 多波段图像的生成
        5.3.2 ISODATA非监督分类
    5.4 分区合理性评价
    5.5 小结
第6章 董志塬分区侵蚀特征及其综合治理模式研究
    6.1 董志塬分区的侵蚀特征分析
    6.2 董志塬分区侵蚀特征的影响因素分析
        6.2.1 地形地貌
        6.2.2 地质构造
        6.2.3 植被
        6.2.4 降雨
    6.3 董志塬特征分区的综合治理分析
        6.3.1 分区综合治理原则
        6.3.2 分区综合治理措施
    6.4 小结
结论
致谢
参考文献
攻读学位期间取得学术成果

(9)贵州省土地利用与景观格局变化及生态系统服务价值核算研究(论文提纲范文)

致谢
摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 研究目的及意义
        1.2.1 研究目的
        1.2.2 研究意义
    1.3 国内外研究现状
        1.3.1 国内外土地利用研究进展
        1.3.2 国内外景观格局研究进展
        1.3.3 国内外生态系统服务价值研究进展
        1.3.4 国内外研究述评
    1.4 研究内容
    1.5 研究方法与工具
    1.6 技术路线
第二章 研究区概况与数据处理
    2.1 研究区概况
        2.1.1 自然地理条件
        2.1.2 社会经济概况
    2.2 数据来源与处理
        2.2.1 数据来源
        2.2.2 数据预处理
第三章 贵州省土地利用时空动态分析
    3.1 土地利用变化幅度
    3.2 土地利用变化动态度
        3.2.1 单一土地利用变化动态度
        3.2.2 综合土地利用变化动态度
    3.3 土地利用程度变化
    3.4 土地利用结构变化
    3.5 土地利用转移矩阵
    3.6 小结
第四章 贵州省土地利用景观格局变化研究
    4.1 景观格局指标选取
    4.2 景观格局类型水平指数变化分析
        4.2.1 斑块面积与数量
        4.2.2 景观形状特征
        4.2.3 景观聚集程度
    4.3 景观格局景观水平指数变化分析
        4.3.1 景观面积与数量
        4.3.2 景观形状特征
        4.3.3 景观聚集程度
        4.3.4 景观多样性特征
    4.4 小结
第五章 贵州省生态系统服务价值测算
    5.1 生态系统服务评价方法
    5.2 生态系统服务价值损益矩阵
    5.3 生态系统服务评价结果
        5.3.1 生态系统服务价值(ESV)变化
        5.3.2 生态系统单项服务价值(ESV)变化
        5.3.3 生态系统服务价值损益矩阵
    5.4 评估结果敏感性分析
        5.4.1 敏感性分析方法
        5.4.2 敏感性分析结果
    5.5 小结
第六章 土地利用景观格局变化与生态系统服务价值关系及影响研究
    6.1 景观格局指数与生态系统服务价值相关性分析
    6.2 土地利用景观格局变化对生态系统服务价值影响
        6.2.1 土地利用景观格局变化对生态系统供给服务的影响
        6.2.2 土地利用景观格局变化对生态系统调节服务的影响
        6.2.3 土地利用景观格局变化对生态系统支持服务的影响
        6.2.4 土地利用景观格局变化对生态系统文化服务的影响
    6.3 小结
第七章 贵州省土地利用景观存在问题及优化对策
    7.1 贵州省土地利用景观格局存在问题
    7.2 贵州省土地利用景观格局优化对策
第八章 结论与讨论
    8.1 主要研究结论
    8.2 创新点
    8.3 不足与展望
攻读学位期间发表的学术论文
参考文献

(10)山西吕梁黄土滑坡成灾模式及降雨预警模型研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第1章 引言
    1.1 选题依据与研究意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 滑坡易发性区划研究现状
        1.2.2 山西黄土滑坡分类与破坏机制研究现状
        1.2.3 滑坡降雨预警研究现状
    1.3 主要研究内容与技术路线
        1.3.1 主要研究内容
        1.3.2 技术路线
第2章 研究区自然地理及工程地质条件
    2.1 自然地理条件
        2.1.1 地理位置与交通
        2.1.2 气象与水文
    2.2 工程地质条件
        2.2.1 地形地貌
        2.2.2 地层岩性
        2.2.3 新构造运动及地震
        2.2.4 水文地质条件
        2.2.5 人类工程活动
    2.3 本章小结
第3章 研究区黄土滑坡易发性区划研究
    3.1 概述
    3.2 黄土滑坡发育时空分布特征分析
        3.2.1 空间分布特征
        3.2.2 时间分布规律
    3.3 易发性评价指标选取与分级
        3.3.1 高程
        3.3.2 坡度
        3.3.3 坡向
        3.3.4 坡体形态
        3.3.5 起伏度
        3.3.6 地貌
        3.3.7 植被指数
        3.3.8 地层岩性
        3.3.9 人类工程活动
    3.4 易发性评价指标体系
    3.5 易发性评价模型与方法
        3.5.1 信息量法
        3.5.2 Logistic回归
        3.5.3 信息量与逻辑斯回归耦合模型
    3.6 易发性区划
    3.7 本章小结
第4章 黄土滑坡主控因子及成灾模式
    4.1 概述
    4.2 典型黄土滑坡类型与主控因子分析
    4.3 典型滑坡成灾模式分析
        4.3.1 Q_3 单一黄土层内滑动
        4.3.2 黄土-泥岩接触面滑动
        4.3.3 Q-3-Q_2 接触面组合地层结构层内滑动
    4.4 本章小结
第5章 基于非饱和土理论构建滑坡降雨预警模型
    5.1 概述
    5.2 模型构建思路
    5.3 非饱和降雨入渗原理
    5.4 数值计算的条件设定
    5.5 降雨预警模型的建立
    5.6 本章小结
第6章 堡只村黄土滑坡降雨预警应用与分析
    6.1 概述
    6.2 监测数据分析
    6.3 预警模型的应用
    6.4 本章小结
结论
致谢
参考文献
攻读学位期间取得的学术成果

四、利用GIS技术进行水土流失治理经济效益分析——以王家沟为例(论文参考文献)

  • [1]南水北调中线核心水源区土地利用转型及其生态环境效应研究[D]. 谭力. 中国地质大学, 2021(02)
  • [2]多级网格下农业面源污染风险测度与可视化研究[D]. 朱康文. 西南大学, 2021(01)
  • [3]都四铁路重要构筑物地质灾害危险性评价[D]. 吴汉. 成都理工大学, 2020(04)
  • [4]五莲山南麓典型县土壤侵蚀分布格局及动态分析[D]. 刘焕永. 山东农业大学, 2020(11)
  • [5]出山店水库水土保持弹性景观功能研究[D]. 徐鹏. 华北水利水电大学, 2020(01)
  • [6]水土保持措施对黄土丘陵沟壑区小流域产汇流过程影响研究[D]. 张丽娟. 太原理工大学, 2020(07)
  • [7]黄土地区典型治沟造地工程区土壤侵蚀特征研究 ——以顾屯流域和安塞南沟为例[D]. 杜鹏川. 成都理工大学, 2020(04)
  • [8]黄土董志塬沟谷侵蚀发育空间分异特征及其综合治理模式研究[D]. 王崔林. 成都理工大学, 2020(04)
  • [9]贵州省土地利用与景观格局变化及生态系统服务价值核算研究[D]. 李梦. 南京林业大学, 2019(05)
  • [10]山西吕梁黄土滑坡成灾模式及降雨预警模型研究[D]. 王昌明. 成都理工大学, 2019(02)

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GIS技术土壤侵蚀防治经济效益分析——以王家沟为例
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