基于GIS的延边地区道路周边滑坡灾害易发程度分析

为防治延边地区滑坡灾害,利用遥感技术(remote sensing,RS)和地理信息系统(geographic information system,GIS)对整个延边地区进行滑坡灾害易发程度分析,并在此基础上进一步分析该地区道路周边滑坡灾害易发区分布情况.首先,选择6个影响较大的滑坡灾害影响因子(坡度、坡向、土壤、地质、土地利用、断层),利用层次分析法(analytic hierarchy process,AHP)确定这6个因子的权重;然后,结合GIS软件的栅格数据叠加功能绘制出滑坡灾害易发程度图,并将整个研究区划分成极高、高、中和低4个层次;最后,将滑坡灾害易发程度图分别与道路200、500、800、1 000m及1 000m之外的缓冲区图叠加,以此分析各道路缓冲区范围内滑坡灾害易发区的分布特点,为道路周边滑坡灾害重点防范区的选定提供参考.     

隐伏断层地震诱发滑坡易发性评价

针对隐伏断层地震诱发滑坡无明显空间分布规律导致滑坡易发性分区难度较大的问题,提出考虑同震地表变形因子的人工神经网络地震滑坡易发性评价方法.以2004年日本新泻中越地震为例,除选取地层岩性、高程、坡度、坡向、地表曲率、地震加速度峰值、距道路的距离等常规地震滑坡影响因子外,新增同震地表变形作为影响因子,利用地理信息系统(GIS)平台通过神经网络法进行地震滑坡易发性评价.结果表明,基于GIS的人工神经网络法对地震诱发滑坡易发性评价有较高的精度.同震地表变形对预测准确度有一定贡献,优于坡向、高程以及距道路的距离等常规影响因子.     

基于IAHP-熵值法的滑坡易发性评价

区域滑坡易发性评价是滑坡灾害防治工作的一个重要环节,针对传统层次分析法在滑坡易发性评价中存在权重赋值依据不明确的缺陷,提出以熵值作为赋值依据的改进层次分析法。以贵州省赫章县80个滑坡点为例,选取高程、坡度、坡向、曲率、植被系数（NDVI）、岩性、距道路距离、距房屋距离、距断层距离作为滑坡影响因子;以熵值作为赋值依据,采用层次分析法求得滑坡影响因子的权重;对影响因子进行分级赋值,并确定滑坡易发性分级标准;在此基础上,构建起滑坡易发性评价体系,并利用GIS软件进行研究区滑坡易发性区划。结果表明：采用改进层次分析法计算时,46个滑坡位于高易发区（占样本总数的57.5%）,13个滑坡位于低易发区（占样本总数的16.25%）,相比传统层次分析法计算结果,分别高15%和低11.25%。因此,改进层次分析法具有更高的准确率。     

三峡库区云阳-巫山段坡向因素对滑坡发育的贡献率研究

三峡库区滑坡发育与多种因素相关，在它的内部因子中除了地层、斜坡高差和坡度等重要因素外，斜坡的坡向也是一个不可忽视的条件。为了研究斜坡坡向与滑坡发育的关系，本文借助于GIS技术，利用贡献率法重点研究了三峡库区斜坡坡向对滑坡发育的影响，并且定量地给出了二者的相关关系，即坡向对滑坡发育的贡献。通过对研究区内205个已知的滑坡样本点的细致分析，结果表明：斜坡坡向为朝南（S）和朝东南（SE）方向的贡献率最高；坡向朝西南（SW）和西北（NW）的贡献率中等；坡向朝北（N）和朝东北（NE）、朝东（E）以及朝西（W）的贡献率最低。所得研究结果与实际情况较吻合，为库区以后的规划建设提供了依据。     

基于多尺度分割方法的斜坡单元划分及滑坡易发性预测

滑坡易发性预测可以有效预测潜在滑坡的空间位置,是滑坡危险性和风险性评价的基础。由于斜坡单元依据真实地形地貌划分和具有明确的地质特征意义,更多的学者尝试利用斜坡单元进行区域滑坡易发性预测。但是,如何高效准确地划分斜坡单元并考虑其内部环境因子的非均质性是制约斜坡单元应用的关键因素,也是目前研究中的难点。本文以江西省崇义县为例,首先,提取研究区域坡向和山体阴影图作为基础数据,采用多尺度分割（MSS）方法划分斜坡单元,并结合试错法和研究区域历史滑坡形态特征确定MSS方法的最优参数组合。然后,基于斜坡单元提取高程、坡度、剖面曲率等环境因子,分别导入支持向量机（SVM）和逻辑回归（LR）模型,构建Slope-SVM/LR易发性预测模型。通过变化值和标准差表征斜坡单元内部环境因子的非均质性,进而构建Variant Slope-SVM/LR易发性预测模型。最后,采用ROC曲线和频率比精度分析上述模型的预测精度。结果表明：1）当尺度、形状特征权重和紧致度权重参数分别取20、0.8和0.8时,研究区域斜坡单元的划分效果最好;2）Slope-SVM、Variant slope-SVM、Slope-LR和Variant slope-LR模型的ROC精度分别为0.812、0.876、0.818和0.839,相应的频率比精度分别为0.780、0.866、0.792和0.865, 说明Variant slope-SVM/LR模型的预测精度高于Slope-SVM/LR模型。因此,MSS方法可以实现高效准确地自动划分斜坡单元,考虑斜坡单元内部环境因子的非均质性可以提高易发性预测结果的准确性。     

基于GIS的滑坡单因子分析研究

在已建立GIS滑坡数据库的基础上,通过GIS空间分析功能,对影响滑坡的年降雨量、坡度、岩性、植被、道路等因素进行了定量的分析与统计研究,得出坡度带20°-30°是滑坡最敏感的区域;坡向因子对滑坡灾害的发生不敏感;高程与滑坡灾害的发生并没有直接的关系,与人为因素的影响有很大关系;滑坡与地层岩性的关系非常密切。     

基于GlS的玉林-铁山港公路地质灾害危险性评价

以玉林-铁山港高速公路崩塌和滑坡、岩溶塌陷地质灾害为研究对象,结合评价区实际情况,选取了12个具体的评价因子,其评判模型的影响因素集U={岩溶塌陷点数,滑坡和崩塌点数,地层岩性,断裂构造,岩土体结构,水文特征,地貌类型,地形坡度,地形坡向,年平均降雨量,地震,人类工程活动},确定了研究路段地质灾害危险性评价等级评判集V={轻度,中度,中高度,高度}。运用基于GIS技术的信息量法和MORPAS3．0中信息量计算模块,对研究路段崩塌一滑坡、岩溶塌陷灾害进行了危险性评价：该段地质灾害危险性等级以轻度一中度为主,高度危险区仅在局部发育,公路沿线地质灾害易发程度弱一中等。综合评价结果与地质灾害发育情况现状和分布特征吻合较好。     

基于神经网络和元胞自动机的滑坡运动过程模拟研究

集成GIS、元胞自动机和神经网络模型对滑坡滑动路径和范围进行模拟研究。采用神经网络模型挖掘出滑坡滑动规律,获取滑坡元胞转换规则,再耦合元胞自动机对滑坡进行模拟。首先确定滑坡关键影响因子,之后利用GIS空间分析能力,结合高精度DEM数据生成地形变量如坡度、坡向、曲率、地形湿度指数等,然后结合BPNN和CA构建滑坡预测模型,最后利用BPNN-CA模型对杉树槽滑坡进行实例分析和模拟,模拟精度较为理想。提出的模型能够为滑坡综合防治和管理提供科学依据,同时也为滑坡的综合研究提供新的视角。     

滑坡易发性预测建模的不确定性：不同“非滑坡样本”选择方式的影响

滑坡易发性预测建模中如何选择非滑坡是影响建模结果的重要不确定因素。为研究不同非滑坡选择方式的影响规律，拟用5种方式，即全区随机、坡度低于5°区域、滑坡缓冲300 m外区域、信息量（IV）法、半监督法来选择出与滑坡等比例的非滑坡样本；进一步将各选择方式与随机森林（RF）耦合构建随机RF、低坡度RF、缓冲区RF、IV–RF及半监督RF等模型。以江西南康区为例，获取高程、岩性、公路密度等19种环境因子和233个滑坡编录，将滑坡编录划分为2 598个滑坡栅格单元构建上述耦合模型的输入–输出数据集。再采用预测精度和易发性指数分布等指标分析其建模不确定性。进一步针对耦合模型预测的滑坡易发性指数分布不合理等问题，在半监督RF建模时采用滑坡与非滑坡比例为1∶2的样本集开展建模并与1∶1等比例样本集工况作对比。结果表明：1）低坡度RF、缓冲区RF、IV–RF和半监督RF等模型的预测精度均大幅优于随机RF模型，可见准确选择非滑坡样本对易发性建模至关重要；2）半监督RF模型选择非滑坡样本的建模性能最优，且半监督RF在滑坡∶非滑坡=1∶2比其在1∶1时预测的易发性指数分布规律更准确可信。后续研究中有必要更深入探索滑坡与非滑坡样本的比例问题。     

基于集成学习的山区中小流域滑坡易发区早期识别优化试验

滑坡作为山洪水沙耦合运动的物源和动力基础,其易发区的识别是山洪水沙灾害预报预警和风险评估的重要前提。以往的山洪水沙灾害防治研究主要关注洪水的影响,而忽视了固体物源的作用。为完善山区中小流域山洪水沙灾害防控体系,提出基于集成学习的山区中小流域滑坡易发区早期识别方法,针对数据样本构建和影响因子选取过程进行优化试验。利用滑坡单元下垫面环境因子频率比作为无监督学习算法数据样本进行聚类分析,根据聚类算法易发性分区结果选取非滑坡单元,结合滑坡单元构建集成学习分类算法数据样本集,比较单体算法和融合算法的易发性分区结果准确率和覆盖度。选取研究区域高分卫星遥感影像建立松散堆积物直接解译标志,基于目视解译识别松散堆积物面积,通过回归分析构建松散堆积物面积-体积幂律关系,形成研究区域松散堆积物空间分布图。将固体物源作为下垫面环境因子,比较引入物源因子前后的滑坡易发性分区结果准确率和覆盖度。结果表明：K-Means-RF（K-Means-AdaBoost）融合算法输出的高易发区覆盖率相对于K-Means单体算法提高9.3%（12.1%）。两类融合算法的易发性分区准确率和泛化能力比较接近,K-Means-AdaBoost融合算法对于滑坡点的预测效果更优。考虑物源因子后的K-Means-RF和K-Means-AdaBoos融合算法易发性分区中的高易发区覆盖率分别提高14.2%和17.7%,召回率都提高12.1%。     

长白山地区园参地空间及地形分布特征研究

以长白山地区园参地为研究对象,利用2013年6月—9月野外考察的GPS园参地采样点数据与经预处理后的研究区Landsat 8OIL影像及基于数字高程模型(DEM)提取的研究区坡向、坡度图进行叠加,获取了不同波段组合下的园参地遥感信息的判读依据及其坡向、坡度分布图.分别基于人工目视解译及平均和变异分析法得出了园参地的空间和地形分布特征,结果显示:(1)在562波段下,园参地遥感信息呈淡蓝绿色且纹理较均一的不规则长条四边形地块;652波段下,园参地遥感信息呈白色且纹理较均一的不规则长条四边形地块.(2)研究区园参地分布面积从大到小排序为:抚松>靖宇>长白>安图>敦化>汪清>珲春>和龙.(3)园参种植的最适海拔高度范围为600⁸00m,最适坡度范围为0800m,最适坡度范围为0⁸°,最适坡向为西坡;研究区园参地分布的3个地形因子的平均值为:高程624m,坡度9.5°,坡向173(南坡).在此基础上探讨了园参地空间分布特征的自然驱动机制(地形与气候)和人文驱动机制(栽培历史和政府政策).     

Landslides susceptibility mapping in Guizhou province based on fuzzy theory

The purpose of this study was to assess the susceptibility of landslides around the area of Guizhou province based on fuzzy theory. In first instance, slope, elevation, lithology, proximity to tectonic lines, proximity to drainage and annual precipitation were taken as independent, causal factors in this study. A landslide hazard evaluation factor system was established by classifying these factors into more subclasses according to some rules. Secondly, a trapezoidal fuzzy number weighting (TFNW) approach was used to assess the importance of six causal factors to landslides in an ArcGIS environment. Thirdly, a landslide susceptibility map was created based on a weighted linear combination model. According to this susceptibility map, the study area was classified into four categories of landslide susceptibility: low, moderate, high and very high. Finally, in order to verify the results obtained, the susceptibility map and the landslide inventory map were combined in the GIS. In addition, the weighting procedure showed that TFNW is an efficient method for weighting causal landslide factors.     

长白山不同区域人参中挥发性、半挥发性成分的研究（英文）

将气流吹扫微注射器萃取(GP-MSE)与气相色谱质谱(GC-MS)联用,建立了一种快速分析长白山人参中挥发性、半挥发性成分的方法.在长白县人参中,共确定了45种化合物(占总组分含量的87%),其中主要化合物有呋喃类(30%)、酸类(30%)和醛酮类(12%).用该方法测定长白山不同区域人参中挥发性、半挥发性成分显示,不同区域人参中挥发性、半挥发性成分的组成相似,但含量有显著差异.研究表明,GP-MSE样品前处理方法对研究植物中挥发性、半挥发性成分有良好的应用前景,有助于植物资源的开发利用.     

DEM在林地资源表面积调查中的应用

以南京市为例,借助于G IS软件,首先利用由矢量化等高线生成的DEM数据自动提取坡度信息,然后计算坡度的正割值信息再与南京市的林地栅格数据结合,完成了本区内几种林地在不同坡度级上表面积大小的统计.最后与由坡度信息和土地利用类型栅格数据结合求算的投影面积作比较分析,得出DEM的研制可为林地资源更为精确的统计提供有利的技术支持.     

基于GIS的滑坡灾害危险性区划研究——以重庆市万州区为例

为了弥补滑坡灾害危险性区划研究中影响因子和等级划分的不确定性,结合前人研究成果,依据斜坡几何形态、岩性、地质构造、河流侵蚀、土地利用类型、人类工程活动、降水条件等影响因子与研究区实际已发生的滑坡灾害数之间的关系,编制重庆市万州区滑坡灾害危险性评价标准,并基于GIS技术和信息量模型法,计算滑坡评价因子的信息量,就万州区滑坡危险性进行区划,最后基于乡镇行政区对该区滑坡危险性区划进行细化。结果表明:建设用地、坡高为90～200m的地形、1024～1060mm的年降雨量以及侏罗系中统上沙溪庙组岩层等因素对万州区滑坡发生影响较大;根据滑坡灾害危险性评价标准,万州区滑坡灾害被划分为高、中、低、极低等4个危险区;应用信息量模型法得到的万州区滑坡危险性区划与实际情况比较吻合;高危险区和中危险区面积分别为564.4km²和848.6km²,分别占万州区总面积的16.3%和24.5%,主要分布于长江干流及支流两岸的居民相对集中区以及公路干线地段;高危险和中危险乡镇主要分布在万州区经济较为发达的长江干流两岸,尤其是左岸的黄柏乡、太龙镇、天城镇、李河镇等以及万州主城区。     

长白山不同海拔湿地植物群落结构及其物种多样性研究

以长白山自然保护区为研究对象,对不同海拔湿地植物群落结构及其物种多样性进行研究.调查研究发现:长白山北坡湿地有植物37科83属142种,南坡湿地有植物33科71属103种,西坡湿地有植物37科83属132种,其中西坡和南坡的植物科、属相似性较高.通过实地调查记录和重要值的计算,对长白山北坡、南坡、西坡不同海拔湿地植物群落结构名称及其湿地类型进行了判定和划分,并根据3个坡向上不同海拔湿地样方中的植物种数,探讨了长白山湿地植物多样性随海拔梯度变化的趋势.     

基于SAM和多源信息的土地利用/覆盖自动分类

将多源信息与光谱角制图（SAM）自动分类相结合,探求多源信息在TM图像自动分类中的作用.以具有代表性的浙江富阳市和义乌市为研究区,进行试验验证.结果表明,与其他多源信息如海拔高程、坡向、归一化植被指数（NDVI）、归一化水体指数（NDWI）、归一化建筑指数（NDBI）和归一化裸土指数（NDBaI）相比,坡度信息的辅助作用最为突出.复合坡度信息后的TM图像SAM分类总精度比单独TM图像SAM分类提高10%左右.融合坡度辅助信息运用SAM方法,适用于地形地貌复杂、土地利用细碎地区的TM图像土地利用/覆盖自动分类.     

华南煤田矿井突水脆弱性评价及应用——以广西百色煤田为例

中国华南地区矿井突水问题具有其特殊性。以广西百色煤田为例,应用层次分析法,建立针对华南煤田矿床水文地质特征的矿井突水主控因素层次结构模型,确定了百色煤田突水脆弱性指标（VI）阈值分别为：0.055、0.115、0.155,并划分出4个突水脆弱性分区：脆弱区（VI〉0.155）,较脆弱区（0.115