基于GIS的城市环境工程地质质量FUZZY评价——以甘肃天水市为例

通过对天水城市地质背景和环境工程地质问题的分析和研究,将影响城市环境工程地质综合质量的主要环境工程地质要素概括为动力地质作用、斜坡稳定性、岩土体地基特征、水文地质特征及人类活动强度等五大类。为尽可能实现多因素的影响和评价因子的量化,将评价因子划分为三级;根据评价因子与人类活动特征的相互影响关系,将评价因子划分为三类,分别为敏感因子、重要因子和一般因子,建立了质量评价指标体系,并确定了质量评价标准。在GIS支持下,建立城市环境工程地质质量评价因子数据库。利用GIS空间栅格叠加分析功能,采用三级模糊综合评判方法对天水城市环境工程地质质量现状进行了综合评价,编制了环境工程地质质量现状综合评价图。     

GIS多源数据图层叠置法研究山东省干旱分区

为揭示山东省干旱孕灾环境的自然背景和干旱空间分布格局,通过基于GIS的图层叠置方法对山东省干旱分布进行区域划分。首先根据山东省干旱成因选取降水量、土壤含水量、植被指数NDVI和气温4个干旱因子进行GIS栅格数据处理,得到相应的干旱因子图层;然后利用层次分析法确定各干旱因子的权重,把上述归一化后的4个干旱因子图层进行加权叠置,得到综合干旱因子图;最后,将综合干旱因子图与山东省高程分布图层进行叠加,得到山东省5个干旱分区,即鲁西北平原北部的农业重旱区、鲁西北平原的南部和胶莱平原农业轻旱区、胶东半岛较湿润区、鲁中南山地丘陵湿润区、山东南部沿海区域的平原湿润区,并提出了各分区的适宜干旱指标。该研究可为山东省干旱监测预警提供孕灾环境方面的理论支撑。     

基于GIS的青海湖流域水生态功能分区

湖泊型水生态功能分区是以流域数字高程模型(DEM)为底图,通过水文分析划分出目标流域的自然水文单元和水系,借助流域综合调查资料确定水生态功能分区,也是地学分区面向生态环境领域的发展和应用。基于GIS技术,将研究区7大主要河流水系图、DEM、生态系统服务价值总量图、归一化植被指数(NDVI)图、土地利用类型图等进行统一处理为栅格单元相同的栅格图,使用GS+软件计算各指标要素的空间自相关距离,从而得到各因子之间的空间自相关距离,确定青海湖流域水生态功能一二级分区主导指标和影响指标,运用ArcGIS 10.0软件中的空间叠加法对选定的指标栅格图进行模糊叠加,修正分区边界,确定青海湖流域水生态功能一级分区为8个。以青海湖流域水生态功能一级分区图为底图,在一级分区的基础上确定青海湖流域水生态功能二级分区为27个。青海湖流域水生态功能一、二级分区有助于丰富青海湖流域分异规律研究,为青海湖国家公园的建设提供理论与方法指导。     

基于GIS的色达县地质环境质量评价和分析

色达县位于青藏高原东部边缘,地质环境复杂,对该地区进行系统的地质环境质量评价对其社会经济发展有重要意义。基于2015年色达县地质灾害详细调查数据,结合研究区实际情况,选择了坡度、坡向、地表粗糙度、工程地质岩组、24h最大降雨量、水系、人类工程活动和地质构造8个指标作为本次评价的指标;利用专家打分法确定了所选指标的权重;并基于GIS平台对指标进行量化与加权叠加分析,得到区域地质环境综合评价结果,按照一定标准将评价结果分为3级。结果表明:地质灾害发育数量在地质环境差的区域占82.81%,地质环境质量中等的区域占15.63%,在地质环境质量好的区域仅占1.56%;地质环境质量分区与灾害易发程度吻合度高,验证了评价结果的合理性,对区内防灾减灾工作有指导意义。     

基于随机森林的洪灾风险评价模型及其应用

依据流域灾害系统理论,在综合考虑致灾因子、孕灾环境和承灾体的基础上选取10个评价指标,构建了基于随机森林(RF)智能算法的洪灾风险评价模型,借助GIS技术以100 m×100 m栅格为计算单元,对东江流域进行了评价。结果表明:该模型设置参数少,且无需设定指标权重和分级标准,实现过程较简单;RF模型拥有指标重要性评估功能,方便分析各评价指标对洪灾风险的贡献度;模型的评判精度、分级结果均比支持向量机(SVM)的结果更好,数据挖掘能力更强;与GIS技术结合,便于分析洪灾风险的空间格局及内在规律,具有较好的适用性,为流域洪灾风险评价提供了新的思路。     

考虑高地温及其梯度影响的围岩分级方法初探

工程岩体分级是岩石力学及其工程应用研究的最基本内容之一,当前岩体分级体系中尚无考虑高地温及高温度梯度等复杂地质环境下的围岩分级方法。依托南疆某水电站高温洞段引水隧洞工程建设,基于现场地质描绘、现场钻孔测试及室内岩石力学试验成果,采用RMR、GSI、BQ和HC等不同分级体系对高温洞段开展岩体质量评价;最后根据实际围岩级别与定性和定量分级结果对比分析,提出了高地热下围岩类别影响因子及阈值指标,给出了高地热赋存环境状态对围岩分级的修正方法,在此基础上提出适用于高地温梯度环境下的隧洞围岩质量分级与评价方法。研究表明,考虑了温度修正后,各类围岩的岩体质量评价结果相对传统方法减小1/4~1/2级,与实际定级结果更为接近,提高了分级的准确率。研究结果对于存在高地温的隧洞围岩分级有参考价值。     

基于AHP-Logistic熵权模型的西南浅丘区地质灾害分布特征研究——以内江市为例

我国西南地区地质灾害频发,为了探索该区域地质灾害的分布特征,以内江市为研究区,利用遥感卫星影像及地理国情监测数据,从自然地理、生态条件和基础地质3个方面建立生态地质环境评价指标体系。采用层次分析法(AHP)和二元Logistic回归模型分别确定各评价指标的主、客观权重,再用最小信息熵求出两者的综合权重,在GIS支持下建立地质灾害评价模型,对内江市地质灾害进行风险性评价分级;并通过高权重评价因子与历史地质灾害点的空间结构分析,揭示其空间分布特征及规律。评估结果表明:①内江市地质灾害中高易发区主要分布在西部低山区,占全区总面积的28.93%;②海拔和坡度是导致地质灾害发生的主要影响因子,在海拔较高、坡度较陡地区,且山区公路两旁极易发生地质灾害,沉寂式构造线附近地层相对稳定。     

基于GIS的秃尾河流域地质生态环境评价

揭示了秃尾河流域地质生态环境的影响因素,提出了地质生态环境状况分级标准。以MAPGIS为平台建立地质生态环境评价信息系统,对秃尾河流域地质生态环境状况进行了分析评价。以GIS为基础进行地质生态环境评价,实现了地质生态环境信息存储、管理、查询、分析评价及结果表达等的一体化与可视化,评价过程和结果更加直观地反映了地质生态环境状况的空间分布规律及其变化特征。     

基于GIS的SWAT模型空间数据库的建立

构建SWAT模型基础空间数据库是流域水文循环模拟的基础与关键,SWAT模型的空间数据库主要包括DEM、土壤类型图及土地利用图。以达溪河流域为研究对象,在ArcGIS 10.1环境下运用Hydrology工具集提取了流域的水流流向、汇流栅格、河网水系、流域边界等信息,建立了达溪河流域DEM,与实际流域总面积相比,相对误差满足要求;利用GIS技术对原始资料进行预处理,快捷地建立了符合模型要求的流域土壤类型图及土地利用图。同时指出,选择合理阈值提取符合实际的河网水系、准确提取洼地、平坦区域水流流向的处理、如何利用RS和GIS技术建立研究区的基础空间数据库并高效获取模型运行参数,以及人类活动影响下的径流模拟,将是今后研究的重点。     

陕西境内渭河流域水土流失的风险评估

利用RS和GIS技术为主要手段,对陕西省境内的渭河流域河段的水土流失状况进行风险评估。通过遥感解译和空间分析的方法,提取了对水土流失状况起关键作用的植被、坡度和降雨因子。利用GIS对三个因子进行了空间叠加分析,并参照《土壤侵蚀分类分级标准》(SL190-2007)和《水土保持技术规范》得出了实验区的水土流失风险程度图。通过观察2001年的遥感数据发现:渭河流域的水土流失状况比较严重,特别是洛川县、千阳县等地区。     

基于模糊综合评价的深圳市暴雨洪涝风险评估

近年来,城市洪涝灾害的频繁发生已引起专家学者的广泛关注.基于灾害系统理论,综合考虑致灾因子、孕灾环境、承灾体、防灾减灾能力等因素,从危险性和易损性两大风险要素出发,利用ArcGIS技术和模糊综合评价法,对洪涝频发的深圳市进行城市暴雨洪涝灾害风险评估区划,最终生成以100 m×100 m为基本评价单元的暴雨洪涝灾害风险分...     

基于协调性的区域水资源承载力评估模型

基于水资源、社会、经济和生态环境4个系统提出了水资源承载力评价指标体系,以系统宏观行为为研究对象,通过引入影响系统演变过程的序参量,构建了基于系统协调性的水资源承载力评估模型,并以2019年广州市水资源承载力评估为例对模型进行了验证.结果 表明,从化区、中心区以及番禺区区域处于水资源超载水平,黄埔区和南沙区具有较好的水...     

川西北某县域土地生态环境质量评价

现有的土地评价工作侧重于土地应用功能,而对土地生态环境功能的考虑比较少。为了探索考虑生态环境功能的土地质量评价方法,选择生态环境条件脆弱的泸定县为研究区,在土地利用类型的基础上,加入坡度、坡向、高程等地形要素指标,建立土地生态环境质量评价指标体系,并应用GIS、RS和层次分析(AHP)技术获取评价因子专题图,经过图形叠置生成泸定县土地生态环境质量等级图。评价结果显示,影响研究区土地生态环境质量的主要因素为坡度、降水量、高程、植被指数和土壤质地等。经过对泸定县土地生态环境质量评价等级与地貌类型、土地利用方式及生态环境因素进行对比分析,认为评价结果与现实条件吻合较好。     

城市暴雨洪涝灾害脆弱性评价

基于脆弱性概念阐述暴雨洪涝灾害下的城市脆弱性内涵,从暴露度、敏感性和适应能力3个方面构建了包含11个指标的城市暴雨洪涝灾害脆弱性综合评价指标体系和评价模型,并确定脆弱性等级划分标准。以南京市秦淮区为例,针对100年一遇设计暴雨情景,基于MIKE一二维耦合模型,定量分析指标值,采用构建的评价模型计算了城市暴雨洪涝灾害脆弱性指数,对极端暴雨情景下研究区的脆弱性进行了评价,绘制了研究区脆弱性空间分布图,分析了脆弱性分布特点与成因。结果表明:MIKE一二维耦合模型可用于暴露度指标中最大淹没水深和时段末淹没水深的获取;河流沿岸且地势较为平坦的区域,交通路网中的低洼区域、立交桥下易形成积水的区域,人口稠密、GDP产值高、暴露程度较高的居民住宅区与企业中心等区域脆弱性较高。     

基于博弈论组合赋权的水环境综合治理效果评价

随着人们对水环境要求的提高和政府投资力度的加大,水环境综合整治取得了一定的效果,但目前还没有针对水环境综合整治效果的评价指标体系。从水体改善、景观、生态、功能和社会民生5个方面选取17项指标建立了水环境综合治理效果评价指标体系。基于博弈论均衡和协调的基本思想,利用AHP法确定主观权重,熵法确定客观权重,通过组合赋权得出综合权重,构建了基于博弈论组合赋权的水环境综合治理效果评价模型。结合宣城市2015—2017年水环境综合治理效果的相关数据进行评价,评价结果显示2015年宣城市水环境综合治理效果评价等级为中,2016年和2017年评价等级均为良;综合评价得分呈逐年上升趋势,表明治理效果不断提高。     

基于物元分析法的水资源管理现代化评价

为科学合理地评价区域水资源管理现代化水平,从水资源保障、用水效率、水资源保护、水资源公共管理能力、水资源支撑能力5个方面构建评价指标体系,将模糊层次分析法(FAHP)和熵权法耦合,确定评价指标综合权重,基于物元理论建立水资源管理现代化评价模型。以南京市高淳区为例进行评价,结果表明,南京市高淳区水资源现代化管理水平处于初等现代化阶段,与实际情况相符,验证了所构建评价模型的可行性和有效性。     

矿山地质环境保护研究综述

针对矿区地质环境保护问题,通过分析大量有关文献并结合实践研究,综述了国内外有关矿山开采制度、矿区环境评价与监测技术、矿区地灾防控与生态修复技术等方面的研究进展。对比分析发现:国外矿山地质环境保护着眼微观层面对土壤、水质等方面的修复,而我国矿山地质保护绝大多数尚停留在工程治理层面,法律保障、矿山恢复保证金、矿区绿色复垦技术是现有研究的薄弱环节。因此建议矿区地质灾害保护研究中应高度重视矿山地质环境保护政策、矿山灾变机理、矿山防灾与生态修复技术、矿山地质环境监测预警应急方法、系统与设备等方面,并解读了各研究方向主要思路。研究成果对推动我国矿山地质环境减灾理论研究与防治工程实践具有积极意义。     

生物群体智能优化的投影寻踪模型在灌区水资源综合效益研究中的应用

将高维降维技术的投影寻踪模型引入到灌区水资源综合效益的研究中,并采用生物群体智能算法对投影寻踪模型进行优化,以提高投影寻踪模型的准确度。以经济效益、生态环境效益以及社会效益3方面建立指标体系,并提出了5类等级标准。以漳河灌区为例,利用所建模型对该灌区水资源综合效益进行研究,并对不同指标的贡献度进行了分析。结果表明,漳河灌区2013年的综合效益等级为等级Ⅲ(一般);在灌区水资源综合效益研究方面,优化后的投影寻踪模型具有较好的实用性和可信性。