三峡库区腹地乡村聚落空间分布特征及其土壤侵蚀分析——以奉节的27个乡镇为例

以三峡库区腹地奉节县的27个乡镇为研究区,运用景观生态学理论、地理信息系统和统计分析方法,借助Erdas8.5、ArcGIS 9.3以及Fragstats 3.3软件,探讨三峡库区腹地奉节县27个乡镇乡村聚落空间格局特征及其土壤侵蚀。结果表明:①研究区聚落分布整体较为分散,且斑块面积较小,但从局部上看,聚落空间分布呈现出北部"总体分布密、面积大",南部"总体分布稀、局部密集,面积小",聚落密度高低值相差达9倍以上的分布特征;②聚落的平均最邻近距离、平均斑块面积在不同岩性上差异小,而在不同地貌类型上差异大;③聚落斑块随高程和坡度变化分布差异明显,海拔1 000 m以下及坡度15~25°的区域,聚落斑块分布比例最大;④聚落对其周围环境产生的土壤侵蚀主要表现在:聚落分布多的地区,土壤侵蚀较严重,相反,聚落分布少的区域,侵蚀较微弱;不同聚落缓冲区内的不同土壤侵蚀等级面积差异显著,且随着距聚落距离的增大,同一等级强度的土壤侵蚀面积呈明显的下降趋势。     

基于GIS的民国时期归绥县聚落分布及其特征分析

基于1934年归绥县村级户口数据资料,运用GIS空间分析法分析民国时期归绥县聚落分布及其特征。结果表明：研究区聚落规模等级以中小村为主,规模较大的聚落分布少;不同规模等级的聚落呈“东北-西南”空间分布方向,规模大的聚落空间分布方向性强,向心力显著;聚落整体上集群分布模式显著,规模较小的聚落呈集群分布模式且聚集程度高;研究区聚落呈现“南密北疏”的多核破碎化空间分布特征,空间差异性显著,聚落冷热点区域空间分异明显,呈团状结构。研究区聚落主要分布于海拔小于1 200 m、坡度小于4°的区域,规模较大的聚落低海拔、低坡度、邻河流、邻交通的指向性强。     

三峡库区腹地耕地细碎化空间特征研究——以奉节县为例

以奉节县的27个乡镇为研究区,借助ArcGIS,openGeoDa空间统计分析软件等软件,选取7个能表征耕地细碎化的景观指数,结合主成分分析方法和空间自相关分析法,综合测算耕地细碎化和耕地分布的空间自相关程度,分析了三峡库区腹地奉节县27个乡镇2012年耕地细碎化特征。结果表明:1)耕地细碎化综合指标反映北部乡镇耕地细碎化程度要比南部乡镇低,最严重的是庙湾,其次是尖角、五马、九树、吐祥等乡镇,而耕地分布最为集中的是康坪、三江;2)耕地细碎化度在研究区既局部集聚显著,表现出空间正相关,同时局部离散显著,又具有较强的空间负相关;3)研究区耕地细碎化度表现出较为明显的空间分异格局,呈高-高关联型有青龙、五马、杨坪、新治等4个乡镇,是局部高值集聚类型;高-低关联型是安坪,属局部高值离散类型;低-低关联型有三江、黄井2个乡镇,属局部低值集聚类型。研究结果对转变三峡库区腹地耕地利用方式、优化耕地利用结构、提高耕地利用效率从而促进当地农业生产、确保农业产出及保障库区粮食安全具有重要意义。     

RS与GIS支持下的桓仁县农村居民点景观格局与空间分布特征分析

运用RS和GIS技术以及景观分析方法,以辽东山区桓仁县各乡镇农村居民点为研究对象,选取斑块数、斑块面积、斑块密度、平均斑块面积、面积加权平均斑块分维数5个景观指数,从居民点用地、规模、形态、分离度4个方面进行景观空间格局分析;并从居民点空间分布与地形地貌、土壤侵蚀、经济发展3个方面进行居民点空间分布特征研究.结果表明:桓仁县农村居民点呈现出用地比重偏少,聚落斑块数量多、平均斑块面积小,大部分规模较小,分布稀疏零散,分维数小、斑块稳定,分离度较大的景观格局;桓仁县居民点分布与海拔、坡度均呈"倒数"关系,与土壤侵蚀呈较明显的线性关系,与经济发展关系密切.     

三峡库区腹地耕地细碎化空间特征研究——以奉节县为例

以奉节县的27个乡镇为研究区，借助ArcGIS，openGeoDa空间统计分析软件等软件，选取7个能表征耕地细碎化的景观指数，结合主成分分析方法和空间自相关分析法，综合测算耕地细碎化和耕地分布的空间自相关程度，分析了三峡库区腹地奉节县27个乡镇2012年耕地细碎化特征。结果表明：1) 耕地细碎化综合指标反映北部乡镇耕地细碎化程度要比南部乡镇低，最严重的是庙湾，其次是尖角、五马、九树、吐祥等乡镇，而耕地分布最为集中的是康坪、三江；2) 耕地细碎化度在研究区既局部集聚显著，表现出空间正相关，同时局部离散显著，又具有较强的空间负相关；3) 研究区耕地细碎化度表现出较为明显的空间分异格局，呈高-高关联型有青龙、五马、杨坪、新治等4个乡镇，是局部高值集聚类型；高-低关联型是安坪，属局部高值离散类型；低-低关联型有三江、黄井2个乡镇，属局部低值集聚类型。研究结果对转变三峡库区腹地耕地利用方式、优化耕地利用结构、提高耕地利用效率从而促进当地农业生产、确保农业产出及保障库区粮食安全具有重要意义。
     

基于GIS的潮汕乡村聚落空间演变特征与地理因素相关研究——以揭东县龙尾镇为例

选择广东省揭东县龙尾镇的乡村聚落为实证研究对象,以2006、2016年揭东县龙尾镇的遥感数据和DEM为数据源,采用GIS空间分析方法定量分析2006-2016年该区域乡村聚落空间分布特点及演变因素。结果表明:龙尾镇乡村聚落趋向大中型聚落发展,人口和聚落密度较高,乡村聚落在空间分布上较为集中,空间扩展特征比较显著,但地区差异明显;乡村聚落斑块随高程和坡度均呈偏左正态分布且表现出明显的空间集聚态势,高程10~80m和坡度3~7°区域是乡村聚落的密集分布区;乡村聚落沿道路集聚趋向十分明显,沿主要道路形成组团式聚落斑块。地形等自然地理因素是揭东县龙尾镇乡村聚落空间格局形成与发展的基础,但经济发展、人口增长、交通区位、传统文化和宗族势力等人文地理因素是影响该区域乡村聚落空间演变的主要驱动力。     

山坝乡村聚落时空变化特征分析研究：以宁洱镇为例

利用RS和GIS空间分析方法,对2000、2009年和2018年的云南省少数民族地区宁洱镇山坝乡村聚落时空分布的基本特征及影响因素进行分析,主要从高程、坡度、道路等自然因素和人口、农民人均纯收入等社会经济发展相关因素进行探讨山坝乡村聚落时空分布特征,为山区和坝区乡村振兴提供一种理论和实践依据.研究结果表明:①研究区坝区聚落空间分布密集,山区聚落分布分散;②坝区乡村聚落最佳选址区域高程在1 225～1 380 m之间,山区最佳选址区域高程在810～1 500 m;③坝区乡村聚落面积与坡度成反比,坡度越大,面积越少,山区乡村聚落面积集中在坡度0°～25°之间;④随着道路距离的增加,聚落面积迅速减少,坝区乡村聚落主要分布在1 km缓冲区内,占坝区聚落面积82%以上;山区乡村聚落最佳位置在道路缓冲区1 km以内,较佳位置在1～3 km之间;⑤2000—2018年,坝区乡村聚落人口持续上升,山区乡村聚落人口先下降后缓慢增长;2000—2009年坝区乡村聚落人均纯收入大于山区聚落,2009—2018年山区聚落人均纯收入大于坝区.     

基于三峡库区重庆段不同降雨分区的土壤侵蚀多因子综合作用分析

阐明三峡库区重庆段土壤侵蚀时空变化特征，揭示不同降雨空间分区下多驱动因子对土壤侵蚀综合作用的分异规律，为区域内土壤侵蚀防治宏观决策提供科学参考。基于多源遥感影像、气象数据、DEM及土壤数据，采用WaTEM/SEDEM模型模拟三峡库区重庆段2000—2020年土壤侵蚀量，采用ISODATA聚类方法进行降雨空间分区，采用地理探测器进行多因子综合作用分析。研究结果显示：1) 2000年、2005年、2010年、2015年和2020年研究区平均土壤侵蚀模数分别为108.78、109.11、86.9、47.52和21.16 t·hm -2 ·a -1 ，土壤侵蚀状况整体呈现缓解趋势，土壤发生强度侵蚀、极强度侵蚀和剧烈侵蚀的区域大幅减少。2) 植被覆盖度因子在高降雨区对土壤侵蚀的解释力最高；土地利用类型、坡度、地貌类型、土壤类型、高程等因子在2010年低降雨区对土壤侵蚀的解释力较高，在2020年不同降雨区对土壤侵蚀的解释力则无明显差异。3) 在高降雨区，植被覆盖度与其他因子的交互作用对土壤侵蚀的解释力最高；2010年在低降雨地区，坡度与其他因子的交互作用对土壤侵蚀的解释力较高；各驱动因子在不同降雨区的土壤侵蚀高风险区分异规律明显。由研究结果可知，三峡库区重庆段土壤侵蚀变化明显，不同降雨区划中不同驱动因子对土壤侵蚀的综合作用存在明显差异。     

基于GIS的重庆市开县乡村聚落空间分布特征影响因素初探

地形坡度作为影响山区乡村聚落空间格局的重要因素之一,是小尺度人居环境自然评价的重要指标.本研究以重庆市开县为研究对象,2009年第二次全国土地调查数据和2009年重庆市开县1∶50 000数字高程图(DEM)为数据源,利用GIS空间分析方法和相关性分析法(Pearson),研究不同坡度下乡村聚落空间的分布格局.结果表明:开县整体的乡村聚落空间分布表现为集中在西南区域,距离县城越近分布聚落越多的特征;相关性结果证明,坡度对该区域乡村聚落空间分布有显著影响,在0°~20°坡度带内坡度与乡村聚落个数呈正相关关系,而大于20°~82°坡度带内呈现负相关关系,乡村聚落集中分布在10°~20°的坡度范围内;同时,水文因素、社会经济以及政策条件等共同影响着乡村聚落的空间分布和发展.     

皖西大别山区土壤侵蚀空间分布特征及与地形的关系

基于修正的通用土壤流失方程和GIS空间分析方法,定量分析了皖西大别山区土壤侵蚀空间分布特征,讨论了侵蚀强度与海拔、坡度、坡向等因子的关系.基于信息熵模型评价地形因子与土壤侵蚀强度的空间相关性结果表明:(1)皖西大别山区2010年土壤侵蚀总量为1844.30×10~4t,平均侵蚀模数为1415.05t/km~2·a.区域以微度和轻度侵蚀为主,分别占总面积的52.95%和31.99%,侵蚀强度由东南至西北逐渐加剧.(2)坡度和海拔主导着区域内土壤侵蚀强度的空间分布.随着坡度和海拔增加,侵蚀强度不断加剧,强度侵蚀的面积比例增加,微度侵蚀的面积减少;在坡度15-25°区域、海拔200-500m区域的土壤侵蚀总量最大.坡向对土壤侵蚀强度的影响较小,土壤侵蚀强度在东南坡向较其它坡向略强.(3)地形因子与土壤侵蚀强度的空间相关性强弱为:坡度海拔坡向.坡度是安徽省大别山区土壤侵蚀强度的主导因子.     

地质灾害易发山区聚落用地适宜性评价

地质灾害易发山区聚落用地的适宜性评价研究,不仅能为山地社区的重建提供理论依据,而且能为易地扶贫搬迁提供科学参考。以岷江上游理县为研究区,从自然-生态、生产和生活条件3个维度选取15个评价指标,构建生态位适宜度模型,运用Arc GIS栅格处理技术对指标进行单因素量化分析及多因素综合评价;以乡镇为基本评价单元,将聚落用地适宜性划分为4个等级。研究表明:1)理县不适宜聚落用地布局的土地占国土面积的95.72%,适宜的土地面积仅为184.6 km~2;2)全县聚落用地适宜性等级以中度适宜为主,低度适宜次之,高度适宜最小;3)聚落用地最适宜区域主要位于杂谷脑镇东南部;低度、中度适宜区占面积比例较大的乡镇在空间上连续分布且处于杂谷脑河流域下游及国道317附近;4)县境内有重点生态保护区分布的乡镇聚落用地基本以低度和中度适宜区为主,高度适宜区分布少。     

基于RUSLE模型的武陵山区土壤侵蚀研究

基于降水、土壤属性、数字高程模型（DEM）、归一化差值植被指数（NDVI）和土地利用等数据,采用修正后的通用土壤流失方程（RUSLE）模型计算了武陵山区的多年平均土壤侵蚀模数,探讨了武陵山区土壤侵蚀的空间分布特征.结果表明：（1）2001—2020年武陵山区约71.59%的区域受到土壤侵蚀的威胁,中度及中度以上土壤侵蚀占比30.55%;(2)坡度是影响土壤侵蚀强度分布的主要因素,中度及中度以上的土壤侵蚀主要分布在大于15°的坡度上;（3）同一坡度级下,林地土壤侵蚀强度最低;（4）重庆武陵山区多年平均土壤侵蚀模数最高,其次分别是湖北武陵山区和贵州武陵山区,湖南武陵山区多年平均土壤侵蚀模数最低;（5）重庆市武隆区,湖北省巴东县、五峰土家族自治县、秭归县、长阳土家族自治县,贵州省江口县和湖南省古丈县是多年平均土壤侵蚀模数较高的县（区）;（6）武陵山区土壤侵蚀的空间分布具有正的空间自相关性,高高集聚主要分布在湖北武陵山区,低低集聚主要分布在湖南武陵山区.研究结果对于武陵山区水土资源优化管理和地质灾害分区防治具有一定的指导意义.     

基于GIS和RUSLE模型的深圳市土壤侵蚀研究

在GIS技术支持下,基于RUSLE模型对深圳市土壤侵蚀进行了定量评估,并分析了不同坡度、植被覆盖度、土地利用和降雨条件下土壤侵蚀强度空间特征和规律.结果表明,(1)研究区2014年平均土壤侵蚀模数为196. 15t·km~(-2)·a-1,年侵蚀量为36×104t,其中轻度、中度侵蚀的面积占比分别为12. 65%和0. 91%,强烈及以上侵蚀面积占比只有0. 14%,全市土壤侵蚀总体属微度水平,相比1995年有明显改善;(2)中度及以上等级土壤侵蚀主要发生在15°～35°区间,坡度每增加一个等级,土壤侵蚀模数平均增加344. 0t·km~(-2)·a-1;(3)主要分布在山区周围、植被覆盖度为30%～60%的高植被覆盖区虽然面积只有全市的37. 2%,但其侵蚀量却达全市的62. 7%;(4)林地和园地是土壤侵蚀发生的主要土地利用类型;(5)土壤侵蚀受汛期(4～9月)降雨影响显著,汛期泥沙输移量超过全年的80%.研究区应该特别关注汛期山区周围的土壤侵蚀防治.     

岷江上游河谷聚落特征及其演化分析

基于RS和GIS技术分析岷江上游1994年、2004年和2014年3个时期河谷聚落的时空分布,阐述其基本特征和演化规律.结果表明:河谷聚落是岷江上游最主要的聚落形态,全流域呈松散状,局部呈集聚分布;其总面积不断增大,聚落密度呈先集聚后局部衰退;平面形态整体上由规则向不规则形态变化;其斑块的分布特征为高程上整体逐渐向低海拔迁移,坡度上先向低坡度迁移后逐渐向5°～35°区迁移,全流域由1994-2004年的呈轴对称向2004-2014年间的东南、南、西南、西方向迁移.     

淮河上游沿河平原乡域农村居民点空间分布特征研究——以潢川县魏岗乡为例

以魏岗乡为例,研究淮河上游沿河平原农村居民点的空间分布模式以及农村居民点空间分布的相关因素.结果表明,该区农村居民点总体呈现一种随机分布的模式,局部呈现聚集、团状、带状分布格局;居民点在各个坡向均有分布,以东南方向最多,正东方向、西北方向、东北方向稍多.农村居民点受道路、海拔、坡度影响比较明显,受坡向影响相对较小.在局部区域内受道路交通、地形制约比较明显;随着海拔及距离的增加,居民点面积呈现先增加后减少的趋势,不同区域范围内居民点面积差别很大;随着坡度的增加,居民点面积呈现出不断减少的趋势.     

重庆市土壤侵蚀敏感性时空分异特征研究

以通用土壤侵蚀方程(Universal soil loss equation,USLE)为理论基础,根据研究区实际情况建立了山地城市复杂地形条件下的土壤侵蚀敏感性评价指标体系,对重庆市2000,2005,2010年的土壤侵蚀敏感性进行评价,通过对比分析土壤侵蚀敏感性评价结果与水土流失面积以验证评价结果的精确性和科学性,并对土壤侵蚀敏感性各强度类型之间时空变化来源与去向及其与下垫面要素之间的关系进行了研究。结果表明:土壤侵蚀敏感性面积与水土流失面积总体一致;重庆市2000—2010年水土流失面积和土壤侵蚀敏感区面积分别减少了20 676.10,1 995.89km2,水土流失极强度和土壤侵蚀极敏感区面积增幅分别为63.08%,59.1%,且土壤侵蚀极敏感区域并不一定发生极强程度的水土流失;研究区土壤侵蚀敏感性降级地区主要分布于长江沿岸地区,土壤侵蚀敏感区主要分布在东南部和东北部山区,其时空分布格局与降雨侵蚀力高度一致;未利用地的土壤侵蚀潜在危险指数(Index of soil erosion potential danger,SEPDI)最大,其次是草地、林地、耕地、湿地、人工表面,总体上SEPDI值随着海拔和坡度呈先升高后降低的趋势。10年间,局部区域土壤侵蚀敏感性恶化趋势比较明显,但研究区土壤侵蚀整体情况有所改善,水土保持工作取得了初步成效。     

基于RUSLE模型的喀斯特峰丛洼地土壤侵蚀及其养分流失评估

以中国南方典型喀斯特峰丛洼地为研究对象,基于GIS技术和RUSLE模型,对喀斯特峰丛洼地的土壤侵蚀空间变化特征进行了分析。探讨了峰丛洼地土壤侵蚀与土壤养分流失之间的关系,揭示了该地区不同土壤养分流失之间的空间变化差异。结果表明:2015年研究区土壤侵蚀总量为1 950.21×10~4 t·a~(-1),占研究区国土面积的76.75%。土壤侵蚀空间分布整体上呈现出南北两侧向西中部变化的条带状的空间分布特征。因土壤侵蚀引起的土壤有机碳(SOC)、全氮(TN)、全磷(TP)和全钾(TK)等养分流失总量为57.76×10~4 t·a~(-1),其中SOC、TN、TP和TK的平均流失量分别为38.13、1.18、0.16和6.00 t·km~(-2)·a~(-1)。研究区土壤侵蚀的空间变化整体上是随侵蚀等级增加,侵蚀面积和侵蚀量逐渐减少而平均侵蚀模数增加的过程,土壤侵蚀的空间分布差异决定了土壤养分流失空间分布差异。     

重庆岩溶地区石漠化分布与地理环境因素的关系

为了理解重庆石漠化形成机理,运用ArcGIS栅格叠加和主成份分析功能,分析了重庆岩溶地区石漠化强度空间分布与地理环境因素的关系。得出结论:1)石漠化分布地区土层厚度较薄,厚度在39 cm以下的石漠化面积占51.29%,厚度在20 cm的石漠化面积占32.92%;2)石漠化严重的区域主要分布在15°坡度区域;3)石漠化区域2010年土壤侵蚀强度等级较1999年有了明显降低,突出表现在极强度、中度土壤侵蚀,从面积比例来看,分别比1999年降低了4.78%、2.55%;4)石漠化在高程上的分布主要集中在500~800 m和1 000~1 500 m范围;5)岩溶面积分布与农业劳动力、耕地面积呈高度正相关,相关系数达0.7以上。石漠化程度与土层厚度、坡度和高程呈负相关关系,石漠化程度与土壤侵蚀强度呈正相关关系。根据石漠化成因,提出了相应的石漠化治理思路。     

腾格里沙漠南缘固定沙丘活化斑的空间分布特征

沿腾格里沙漠东南缘包兰铁路沿线中卫-干塘段设置3条宽度为1 km且垂直于路基的样带,调查距路缘不同距离植被及活化斑的数量特征,以揭示铁路沿线人工植被区内活化斑的空间分布特征及其影响因素.结果表明:随着路缘距离的增加,植物种数呈直线下降的趋势;灌木植物的盖度在路缘处为最大值30%,当路缘距离220 m时,灌木植物的盖度下降至最小5%;草本植物盖度则随着路缘距离的增加呈先增加后减少的趋势;该地区活化斑以小尺度斑块为主,分布于距离路基150～200 m,有90%以上的斑块直径小于10 m,平均斑块直径5.8 m.平均活化斑块面积及周长亦随路缘距离的增加而增加,坡度20°～30°斑块数量最大;对于沙丘不同部位而言,活化斑主要分布在丘顶和迎风坡,二者占到了活化斑总数量的63%.不同距离、坡度和地形的圆环度指数、扩展度指数和方形指数均1,说明活化斑的形状明显偏离于圆形和方形,为不规则形,且异质性较大.相关分析表明,活化斑的平均斑块面积和距离呈极显著的正相关关系,活化斑的数量主要受坡度和灌木盖度的影响,活化斑的平均周长亦主要受制于坡度,并呈极显著的正相关关系,其次是灌木盖度、植被种数、距离和草本盖度.     

重庆岩溶地区石漠化分布与地理环境因素的关系

为了理解重庆石漠化形成机理,运用ArcGIS栅格叠加和主成份分析功能,分析了重庆岩溶地区石漠化强度空间分布与地理环境因素的关系。得出结论:1)石漠化分布地区土层厚度较薄,厚度在39cm以下的石漠化面积占51.29%,厚度在20cm的石漠化面积占32.92%;2)石漠化严重的区域主要分布在>15°坡度区域;3)石漠化区域2010年土壤侵蚀强度等级较1999年有了明显降低,突出表现在极强度、中度土壤侵蚀,从面积比例来看,分别比1999年降低了4.78%、2.55%;4)石漠化在高程上的分布主要集中在500~800m和1000~1500m范围;5)岩溶面积分布与农业劳动力、耕地面积呈高度正相关,相关系数达0.7以上。石漠化程度与土层厚度、坡度和高程呈负相关关系,石漠化程度与土壤侵蚀强度呈正相关关系。根据石漠化成因,提出了相应的石漠化治理思路。