基于实景三维模型的地质灾害隐患识别——以广东省上坪镇为例

为了打破地质灾害中高位隐蔽性隐患发现难的局限,查清复杂地形下突发地质灾害的特点,实现地质灾害隐患点的精准识别。本研究以广东省连平县上坪镇为研究区域,基于无人机倾斜摄影测量技术构建高精度实景三维模型,生成点云、数字高程模型等衍生数据,在真三维环境中结合山体阴影进行隐患点识别,并结合实地调查对典型灾点的特征信息进行分析。结果表明:本研究识别的隐患点与现地验证情况一致,正确率达100%;共识别出隐患点23处(滑坡14处、崩塌9处),灾害密度约4处/km~2。本研究通过集成“空地联动”“点面体协同”“二三维一体”的方法,将立体灾害点搬进数字空间,实现了隐蔽性点位和调查盲区的全覆盖,对灾害预警和风险防控具有重要意义。

基于贝叶斯权重估计方法的两栖动物多样性分析--以广东粤北华南虎省级自然保护区为例

野外调查是采集生物多样性数据最常用的方法,但在实际应用中,样本量总是有限的,部分稀有种可能不会出现在样本中。因此野外调查结果往往无法全面地反映研究区域的整体物种多样性。为充分掌握广东粤北华南虎省级自然保护区两栖动物多样性现状,于2022年6—10月采用样线法对该保护区的两栖动物展开调查;基于野外调查数据,采用贝叶斯权重估计方法估计保护区的物种总数目。通过野外调查记录到26种两栖动物,结合往期的调查资料,保护区现记录有35种两栖动物。贝叶斯权重估计方法的估计结果为34种,与保护区现有的两栖动物多样性记录(35种)十分接近。调查到的两栖动物包括国家二级重点保护野生动物1种(虎纹蛙Hoplobatrachus chinensis),广东省重点保护陆生野生动物4种(福建掌突蟾Parame⁃gophrys liui、浦式短腿蟾Brachytarsophrys popei、东方短腿蟾Brachytarsophrys orienta⁃lis、莽山刘角蟾Liuophrys mangshanensis)。区系组成以17个东洋界种类占优势,另有9个广布种。不同生境类型的两栖动物多样性呈现出明显差别,其中,阔叶林的两栖动物多样性最高。本文在已有研究的基础之上,进一步验证了贝叶斯权重估计方法的准确性,为贝叶斯权重估计方法在生物多样性数据校正、野生动物调查规划等领域的应用提供了依据。

广东粤北华南虎省级自然保护区珍稀濒危植物资源现状分析

珍稀濒危植物是生物多样性和生态系统的重要组成部分,对维护生态系统平衡具有重要意义。在实地调查的基础上,结合2007年科考调查资料,对广东粤北华南虎省级自然保护区珍稀濒危野生植物资源的种类组成、区系特征、生活型和生境特征及其价值进行系统研究。结果表明:该保护区有珍稀濒危野生植物66科117属154种,其中国家I级重点保护野生植物1种,II级26种;《广东省重点保护野生植物名录》收录6种;《广东高等植物红色名录》收录132种;其余被《中国高等植物受威胁物种名录》和《濒危野生动植物种国际贸易公约》收录。除金毛狗[Cibotium barometz(L.)J.Sm.]、金荞麦[Fagopyrum dibotrys(D.Don)Hara]等种群较大、分布区较广外,其他种群较小、分布区较为狭隘。短萼黄连(Coptis chinensis var.brevisepala W.T.Wang&P.G.Xiao)、山豆根(Euchresta japonica Hook.f.ex Regel)等个体呈散生状分布于核心区。红椿(Toona ciliata M.Roem.)、野大豆(Glycine soja Siebold&Zucc.)等分布于保护区缓冲区和实验区。区系以热带-亚热带为主,科属R/T分别为1.33和1.48。生活型以草本植物占优势,濒危成分突出,兼具多种功能价值,亟需加以保护。

矿区植被覆盖度时空变化遥感监测研究--以广东省大宝山矿区为例

以广东省大宝山矿区为研究对象,结合研究区2005—2019年Landsat TM/ETM/OLI多时相遥感数据,采用归一化植被指数算法和地统计空间分析方法,对研究区2005—2019年植被覆盖度时空变化特征进行系统分析。结果表明,近15年大宝山矿区不同等级植被覆盖度变化时空差异显著,其中2005年总体植被覆盖度最高,中等及以上植被覆盖度区域面积为24.84 km^(2),占比为78.13%;2019年中等及以上植被覆盖度区域面积达到最小值,仅为20.77 km^(2),占比65.34%。整体来看,中等以下植被覆盖度区域面积呈现增加态势,中等及以上植被覆盖度面积逐渐减小,一定程度上表明矿区总体生态环境质量状况有所下降。

传统村落空间分布下的多尺度特征及影响因素分析——以广东省263个传统村落为例

为探究传统村落空间分布与自然和社会经济要素之间的关联性,以广东省263个传统村落为研究对象,采用最近邻指数、核密度估计和Moran′s I指数等GIS空间分析方法,对广东省传统村落空间分布格局进行多尺度分析,并进一步揭示其分布特征的影响因素。研究表明:广东省传统村落在空间分布上呈现出不均衡性,从省域尺度上来看,广东省传统村落在空间上整体呈现出以“粤东北—粤中部—粤西北”为中心的高密度聚集区;从市域尺度上来看,广东省传统村落主要形成以梅州市、佛山市和清远市为核心的高密度集聚区;从自然和社会经济条件上来看,除了地形、海拔以及河网发育程度影响着传统村落的空间分布格局,交通便利度以及社会经济发展水平对传统村落空间布局和遗存也会产生直接影响。该研究能为广东省传统村落保护与开发和乡村振兴发展提供科学依据和理论参考。

无人机倾斜摄影测量技术应用于自然保护区勘界

随着自然保护地整合优化预案的实施及勘界立标工作的进展,对勘界成果的现势性和准确性要求日益提高。为解决传统勘界工作中存在的监测技术落后、工作量繁多、成果界线不精确、边界不客观等问题,本文基于无人机倾斜摄影测量技术,结合Google地图和数字正射影像,通过摄影测量和实地测量相结合的方法,实现了满足精度要求的自然保护地边界快速识别和提取。以韶关市北江特种珍稀鱼类省级自然保护区为例,构建1∶500实景三维模型,为"高标准打造粤北生态特别保护区,做好自然保护地优化整合工作"提供了清晰、可靠的本底数据。试验结果表明,该方法技术先进成熟,自动化程度高,能够满足保护地边界勘测的精度要求,具有广阔的探索潜力与应用前景且易于推广。

基于无人机影像的林地单株立木自动化提取研究--以丹霞山湿地保护区为例

利用无人机技术可以快速获取林业自然保护区高分辨率遥感影像,无人机影像在林业资源调查与监测中具备传统卫星影像无可比拟的优势。本研究以丹霞山湿地自然保护区为研究对象,基于无人机遥感影像,提出了一种人工林地单株立木自动化提取方法。研究采用遥感影像多尺度分割算法,对研究区无人机遥感影像进行多尺度分割,然后通过构建林地特征信息模型,实现对案例区人工林地单株立木自动化提取。结果表明:该方法在丹霞山湿地保护区人工林地自动化提取中具有较高的可行性,Kappa系数达到了0.979,总体分类精度达到了98.40%,能够满足人工林地提取的需要。该方法省去了人工林地分类前的人工干预和先验知识输入,大幅度提高了无人机影像在林地资源调查应用中的工作效率,为精准林业调查提供了一种新方法。

基于GIS的韶关高新技术产业开发区的土地利用变化

基于2009年、2015年和2021年土地变更调查数据和社会经济统计数据等,利用多元GIS空间分析方法,结合韶关高新技术产业开发区的地理区位优势和土地利用特征,对研究区2009—2021年土地利用类型的变化进行探讨。结果表明,近12年间开发区建设用地和交通运输用地的面积持续增加,分别为314.99、67.76 hm^(2),增幅分别达68.84%和317.97%;耕地、园地、林地、草地、水域和其他用地的规模不断减少,2021年面积合计占比为8.38%;各地类间的演变主要表现为其他地类转化为建设用地和交通运输用地;土地利用的变化是经济发展和政策因素双重驱动下的结果,可为山区城市高新技术产业开发区的土地开发和管理决策提供参考。

基于特征影像的室内静态激光点云高效粗配准方法研究

点云配准是室内静态激光点云数据处理中必不可少的一步,其配准效率直接影响配准算法的可用性。在处理大量密集的室内点云数据时,需要自动、高效的粗配准方法。为此,提出了一种室内静态三维激光点云自动、高效的粗配准方法。该方法充分利用静态激光扫描仪在数据获取中使用内置倾斜传感器补偿倾斜角的先验知识,将粗配准的自由度从六自由度降至四自由度,并通过三步法实现高效四自由度粗配准。结果表明,所提方法不仅能达到厘米级的配准精度,满足精配准精度的需求,而且配准的效率要优于其他对比方法。

基于土地利用变化的江汉平原景观生态风险时空分异特征分析

土地利用/覆被变化能够在一定程度上表征城市景观生态风险空间分异特征。研究基于湖北省江汉平原2000-2015年(2000年、2005年、2010年、2015年)4期土地利用遥感监测数据及县级行政单元区划数据,采用全局自相关模型和地统计空间分析等方法,定量揭示了江汉平原土地利用水平与景观生态风险之间的空间耦合关系。研究表明:(1)2000-2015年江汉平原土地利用类型主要以耕地、水域和建设用地为主,土地转移类型主要以耕地向建设用地转移为主。(2)2000-2015年江汉平原景观生态风险时空演变差异显著,冷点、次冷点数量增加,次热点和热点均呈现先增加后减少态势。生态风险聚集的高值区主要分布在江汉平原东南部洪湖市,低风险区主要分布在江汉平原西部当阳市及松滋市。(3)2000-2015年江汉平原低生态风险区面积呈现逐渐减小态势,从2000年的2015.63 km^(2),较少到2015年的1960.87 km^(2)。中风险区面积呈现先增加后减少的态势,其中2005-2010年增加幅度最大,达到了2061.26 km^(2)。(4)2000-2005年江汉平原低生态风险重心整体转移不明显,主要集中分布在江汉平原西北部,较低生态风险重心转移空间跨度最大,向西转移了79.80 km。中风险区主要向东北方向转移,较高风险区和高风险区重心主要集中分布在江汉平原东南部洪湖市,且呈现向东北方向转移的趋势,其中较高风险区重心转移速度明显快于高风险区。本研究成果可为城市内部土地利用开发与景观生态风险评价提供科学依据和理论参考。

武汉市主城区公园景观的热环境效应

针对城市热岛效应给城市居民生活带来的负面影响日益显著的问题,以武汉市为研究区,使用高分2号遥感影像,采用人机交互解译方法得到研究区公园景观类型,同时基于2016年7月23日Landsat-8 OLI影像,采用IB算法(image-based method)反演得到主城区地表温度,对研究区公园景观的热环境效应进行分析。研究表明:公园内部不透水层地表平均温度最高,为36.19℃,而林地、草地和水体平均温度相对较低,均低于30℃,其中水体平均温度最低,仅有27.57℃;公园内部林地、草地和水体上空形成明显低温集聚区,而不透水层地表上空易形成高温集聚区;公园降温影响范围和降温幅度与公园中林草地面积、林草地景观聚集度呈现明显的正相关性,而与不透水层面积和景观聚集度之间呈现明显的负相关性。本研究对于城市公园规划选址、公园内部景观结构设计和提升城市人居环境适宜性都有着重要意义。

“三生空间”视角下宜昌市景观生态安全评价及其耦合特征分析

为了探究典型生态脆弱区的景观生态安全格局变化规律,以湖北省宜昌市为研究对象,基于2000—2015年4期土地利用遥感监测数据和社会经济数据,从三生空间视角构建“三生空间”(生产空间、生活空间和生态空间)土地利用分类模型,对宜昌市近15年间景观生态安全时空演变特征及耦合协调度进行了系统分析。结果表明:(1)2000—2015年,宜昌市以林地为主的生态空间面积占比最大,且各时期占比均在71%以上;(2)2000—2015年,宜昌市景观生态安全整体呈现西北—西南高、东部低的空间分布特征,安全区集中分布在土家族自治县、夷陵区,不安全区主要分布在当阳市等低海拔地区;(3)2000—2015年宜昌市景观生态风险冷点、次冷点数量增加,次热点和热点均呈现先增加后减少态势。(4)宜昌市“三生空间”景观生态安全的耦合协调度水平不高,整体上呈现“东高西低”的空间分布特征,西北、西南山区景观生态安全耦合协调度明显优于东部地区。研究结果表明区域土地利用格局和人类社会经济活动影响以及制约区域景观生态安全及其耦合协调性,故需优化区域生态空间格局、提升土地资源集约利用效率,促进宜昌市生态环境可持续发展。

基于Landsat数据的南京市城市热岛效应季节性时空变化研究

为探究南京市热岛效应的季节性变化特征,以Landsat8遥感影像为数据源,采用大气校正模型对南京市2017年份4个不同时间的地表温度进行反演,然后根据反演结果采用均值-标准差法将南京市划分为5个热岛等级。结果表明春冬两季各等级热岛空间分布一致,夏秋两季各热岛空间分布基本相同。春冬两季以冷岛区为主,夏秋两季主要以正常区为主,春冬热岛效应相同,夏秋热岛效应相近。热岛强度指数变化以春夏秋冬为时间顺序呈先增后减的趋势且春冬季热岛强度相同,夏秋两季热岛强度相近,夏季热岛强度达到最大。

下庄新桥西铀矿床硫化物地球化学特征及其地质意义

新桥西铀矿床为下庄矿田内的铀矿床之一,位于贵东岩体东部。文章利用电子探针分析技术(EPMA)测定了新桥西铀矿床中黄铁矿、闪锌矿的微量元素组成。数据显示,该矿床中黄铁矿、闪锌矿具富Fe、Zn亏S的特征,其中黄铁矿主要富集Mo、Mn、Cu、Zn、As、Co、Ni、Pb、U;闪锌矿富集Mo、Mn、Fe、Cu、Cd。Cu、Fe、As、Co、Ni、Zn、Pb、Mo及Mn等微量元素可能以矿物包体或类质同象的形式存在于黄铁矿和闪锌矿中;黄铁矿中Co、Ni、Mo、As与U在流体中具相似的地球化学行为,可能具有相似的物质来源。硫化物微量元素特征指示其主要形成于中-浅部、中温成矿环境。结合下庄矿田的成矿地质背景,认为新桥西铀矿床属于典型的岩浆热液型矿床。

1988—2018年粤北植被NDVI时空分布特征分析

植被是陆地生态系统的核心组成部分,而归一化植被指数(Normalized Difference Vegetation Index,NDVI)是反映地表植被覆盖和生长状况的重要参数。以粤北为研究区,结合1988—2018年长时间序列NOAA/AVHRR产品数据和高程数据,采用变化率分析法和空间分析法,分析31年间粤北NDVI变化特征及其与地形因子的关联性。结果表明,1988—2018年,粤北NDVI年均值整体呈现出北高南低、西高东低的分布特征,NDVI年均值介于0.20~0.87。其中,连山壮族瑶族自治县NDVI年均值最高,达到0.82,而清远市清城区NDVI年均值最低,仅为0.68。2018年,NDVI年均值达到最高,为0.84;1988年,NDVI年均值达到最低,为0.74。随着高程的增加,粤北NDVI年均值呈现出上升趋势,NDVI分布特征受到人类活动、地形和气候的综合影响。研究结果可为粤北山地城市生态屏障区建设提供重要理论支持。

粤北山地城市园地分等定级的时空分异特征——以始兴县为例

园地分等定级研究是园地资源价值化的重要参考依据,以广东省韶关市始兴县为例,基于始兴县2021年国土变更调查成果数据、坡度、坡向和城市POI数据等,借助特尔斐法和GIS多元空间分析方法,从多个指标因子层面阐述了始兴县园地分等定级成果及其空间分布特征。结果表明,自然因素、社会经济因素、区位因素的差异是导致定级单元出现时空分异特征的主要因素,其中自然因素下的自然环境要素的差异是导致研究区各级别园地在空间分布上出现差异的主要原因。该成果可为山区城市园地基准地价制定和自然资源价值化提供技术支持及参考。

广东粤北华南虎省级自然保护区爬行动物多样性与保护

为充分掌握广东粤北华南虎省级自然保护区爬行动物多样性现状,2022年6-10月,采用样线调查法对该保护区的爬行动物展开专项调查。截至目前,该保护区共记录到爬行动物70种,隶属2目15科,包括国家Ⅰ级重点保护野生动物1种,国家Ⅱ级重点保护野生动物9种。区系组成以59种东洋界种类占明显优势,其余11种为广布种。基于调查研究结果,确定道路致死、生境破碎与生境退化是当地爬行类多样性的重要威胁因素,针对上述威胁因素提出3点保护管理建议。

粤北书楼丘矿床脉石矿物地球化学特征及其意义

书楼丘矿床是粤北长江铀矿集区内典型铀矿床之一。为揭示书楼丘矿床铀成矿流体和成矿物质的来源,文章系统研究了成矿期脉石矿物(方解石、萤石和黄铁矿)微量元素、稀土元素和同位素地球化学特征。成矿期黄铁矿微量元素比值(Nb/Ta值和Zr/Hf值)特征及其相关性分析表明成矿流体来源于深部,且在成矿过程中受到外源流体的混入;成矿期紫黑色萤石稀土元素特征表明书楼丘矿床成矿流体部分继承了富铀花岗岩体;方解石和萤石的La/Ho-Y/Ho图解表明,形成书楼丘矿床的成矿流体源于同一流体体系;成矿期方解石具有比较稳定的碳同位素组成和较高的δ^(18)O_(PDB)值,其δ^(13)C_(PDB)值平均为-7.4‰,δ^(18)O_(PDB)值平均为-17.68‰,明显表现出地幔来源的特点,但在成矿过程中可能发生了较强的水岩交换作用或有大气降水的混入;成矿期黄铁矿Pb同位素比值和HolmesHoutermans图解反映出成矿流体中的铅来源于富铀的地质体,富铀岩体为铀成矿提供矿质。结合前人研究结果认为,幔源富铀成矿流体从深部向上运移过程中,由于物理化学条件的改变,导致沥青铀矿从流体中沉淀析出,形成铀矿化。

粤北地区河口岩体次英安斑岩地球化学特征及地质意义

河口岩体位于粤北地区贵东岩体中部的北缘。在系统研究河口岩体次英安斑岩的岩相学和地球化学特征基础上,探讨其成因类型、岩浆源区及形成的构造环境。河口岩体次英安斑岩SiO2含量为68.15%~69.66%,里特曼指数δ值为1.50~2.42,平均值为2.12,具有高硅、富碱、富铝的特征,为亚碱性高钾钙碱性过铝质系列;轻稀土元素富集,重稀土元素相对亏损,轻重稀土元素分异明显;富集大离子亲石元素Rb、Nd、Sm等,亏损Sr、Nb、Ti、Zr等元素,显示壳源S型花岗岩的特征,其源岩来自上部地壳,可能是砂质岩。河口岩体次英安斑岩形成于主碰撞造山阶段结束之后的后碰撞造山构造环境。

1990—2015年湖北省林地遥感制图与时空变化分析

林地作为一种重要森林生态资源,在区域发展和生态环境保护中发挥了重要的基础性作用。研究基于湖北省1990—2015年(1990、1995、2000、2005、2010和2015年)6期土地利用遥感基础调查数据、DEM和气象(气温和降水)数据,借助变化率分析方法和GIS空间分析法,完成了研究区林地遥感制图分析,并对研究区近25年间林地时空变化特征及驱动因素进行深入探讨。研究表明:近25年间湖北省林地面积总体呈现出先上升后下降的趋势,其中1990—1995年林地面积增加显著,增加幅度为641.14 km^(2);2000—2005年林地面减少显著,减少762.96 km^(2);1990—2015年林地类型主要以有林地、灌木林地和其他林地为主,三者占林地总面积的95%以上;研究区林地在空间上分布较不均匀,鄂西北、西南为林地的主要集中分布区,而在江汉平原、武汉市、荆州市及江门市分布较少,整体呈零星状分布;林地变化活跃区集中在高程500—1000 m、坡度5—15°、气温17—18℃、降水1000—1200 mm的区域。在驱动因素上,自然地理要素的垂直地带性规律影响和制约林地的空间分布态势,而国家政策方针、经济因素和人类活动等因素成为影响林地分布的短期驱动因素。本研究能为湖北省林地制图、生态环境保护和综合评价提供科学依据和理论参考。