基于综合强度指数和受灾面积的区域性暴雨过程的客观识别及特征分析

本文提出一种基于综合强度指数和受灾面积的区域性暴雨过程客观识别标准确定方法。以河北省为例,利用1971~2020年河北省142个国家气象观测站逐日降水数据,选取最大过程降水量、最大日降水量、影响范围、持续时间、平均强度和平均范围为评估指标,构建了6种区域性暴雨过程综合强度指数模型;基于综合强度指数与受灾面积相关性分析,判定最优的综合强度评估方法,进而确定了河北省区域性暴雨过程的最优客观识别标准。利用本标准对河北省区域性暴雨过程进行识别,并分析时空变化特征。结果表明:本方法可有效确定区域性暴雨过程识别标准,识别结果与灾情资料具有较好的一致性和相关性,适用于区域性暴雨过程客观化识别,易于应用推广。1971~2020年,河北省共发生区域性暴雨过程252次,年均5.0次,发生次数呈下降趋势,综合强度指数呈不明显下降;区域性暴雨过程4~11月均有发生,主要集中在7、8月,出现次数占全年总次数的77%;区域性暴雨过程发生站次分布呈西北少东南多的趋势,主要集中在中部、南部和环渤海地区,西北地区最少。

腰椎椎体骨强度综合指数预测骨质疏松性椎体的压缩骨折

背景:骨质疏松性椎体压缩骨折是继发于骨质疏松症的常见骨折,目前尚缺乏有效的骨质疏松性椎体压缩骨折预测指标及方法。目的:探讨腰椎椎体骨强度综合指数对骨质疏松性椎体压缩骨折的预测作用。方法:纳入骨质疏松患者233例,根据是否发生椎体骨折分为骨折组和非骨折组。收集患者人口统计学、体质量指数、椎体骨密度等详细信息,拍摄腰椎X射线侧位片,测量并计算椎体宽度、椎体长度、骶骨倾斜角、骨盆倾斜角、骨盆入射角、腰椎抗压强度指数及腰椎抗冲击强度指数,对以上参数进行单因素及多因素分析,并进行受试者操作特征曲线(ROC)分析,根据截断值进行生存分析。结果与结论:①所有患者皆获得随访,随访时间2-4年,平均3.1年。随访期间,99例(L1椎体38例,L2椎体61例)患者发生骨折(骨折组),134例(L1椎体52例,L2椎体82例)患者未发生骨折(非骨折组);单因素分析显示两组年龄、性别、身高、体质量、体质量指数、骨折节段比较均无统计学意义(P>0.05)。②骨折组腰椎抗压强度指数、腰椎抗冲击强度指数均低于非骨折组(P<0.05)。骨折组骨盆入射角、骨盆倾斜角大于非骨折组(P<0.05)。③多因素分析显示,腰椎抗压强度指数、腰椎抗冲击强度指数及骨盆倾斜角是患者发生骨质疏松性椎体压缩骨折的危险因素(P<0.05)。④ROC曲线分析显示椎体骨密度、腰椎抗压强度指数、腰椎抗冲击强度指数、骨盆倾斜角和骨盆入射角的截断值分别为0.9135 g/cm2,1.932,0.903,21.5°,55°;曲线下面积(AUC)分别为0.630,0.800,0.911,0.633,0.568。⑤根据生存分析(以骨质疏松性椎体压缩骨折为终点),腰椎抗冲击强度指数≥0.903椎体平均生存时间显著大于腰椎抗冲击强度指数<0.903者(P<0.05)。⑥结果说明,腰椎椎体骨强度综合指数比椎体骨密度和脊柱-骨盆矢状位参数对骨质疏松性椎体压缩骨折预测更加精准,有助于早期防治骨质疏松性椎体压缩骨折。

基于EI指数的江苏省土壤侵蚀县域差异及变化趋势分析

采用土壤侵蚀综合指数对江苏省县域土壤侵蚀状况空间分布及变化趋势进行了分析,结果表明:①96个县(区)平均EI指数逐年降低,2019—2021年EI指数分别为0.2997、0.2152和0.1997;②全省土壤侵蚀严重等级空间分布表现为北部和西部丘陵山区的土壤侵蚀严重等级较高,中西部平原地区的土壤侵蚀严重等级较低;③全省96个县(区)中有59个EI指数呈现逐年递减的趋势(21<20<19),有19个县(区)的EI指数呈现波动减小的趋势(20<21<19或21<19<20),有18个县(区)的EI指数呈现波动增大的趋势(20>21>19或21>19>20)。研究成果可为江苏省水土流失治理及成效评价提供依据。

基于土壤侵蚀综合指数的湖北省水土流失区域分异特征研究

本研究采用土壤侵蚀综合指数对湖北省水土流失区域分异特征进行了研究。结果表明,丹江口水库周边山地丘陵水质维护保土区和桐柏大别山山地丘陵水源涵养保土区是湖北省侵蚀最为严重的地区,而江汉平原及周边丘陵农田防护人居环境维护区和洞庭湖丘陵平原农田防护水质维护区则是湖北省水土流失程度最轻的地区。湖北省水土流失强度最高的县(市)多位于江汉平原与周边山地的过渡地带经济较发达的地区,说明湖北省不同区域自然条件的差异是水土流失区域分异产生的先决条件,但是不同地区农业生产和开发建设活动等人为活动强度的差异也对水土流失分异有重要影响。

基于地形梯度的土壤侵蚀强度分布特征研究——以钦江流域为例

地形因素是影响土壤侵蚀空间分布格局的重要因素之一，以钦州流域为例，应用DEM数据，在ArcGIS10．1空间统计分析模块下，采用高程梯度、坡度梯度和地形位梯度三种方法对比研究，通过分析不同土壤侵蚀强度存三种地形梯度上的分布指数，揭示研究区域的土壤侵蚀强度分布的模式及其与地形因素之间的对应关系。结果表明：（1）在高程和坡度梯度上，中度、强烈、极强烈和剧烈主要分布在1～2地形梯度上；在地形位梯度上，微度侵蚀在1级区域上占据了优势地位，分布面积最大，这与在高程和坡度梯度上的分布恰恰相反。（2）对三种方法的比较表明，地形位综合了高程和坡度的信息，可以反映土壤侵蚀强度随地形变化的分布趋势以及土壤侵蚀强度的分布特征。（3）研究可为区域土壤侵蚀强度空间分布格局和水土保持规划的研究提供一种可行的定量分析方法。

基于GIS的延安市土壤侵蚀强度等级评价

以延安市为例,应用GIS技术依据水利部土壤侵蚀分类分级标准进行土壤侵蚀强度等级评价。分析了延安市2006年土壤侵蚀强度等级及各县市侵蚀差异性,定量研究坡度衰减对土壤侵蚀评价结果的影响并将土壤侵蚀强度评价结果与2002年土壤侵蚀强度进行比对分析。结果表明:2006年延安市各县市中吴起县土壤侵蚀最为强烈,黄龙县最弱;经过坡度变换,延安市约68%的地区侵蚀增强;与2002年相比,2006年延安市轻度侵蚀和剧烈侵蚀面积减小,其它各侵蚀强度等级面积增大。

云南省土壤侵蚀强度空间结构特征分析

基于分形理论,借助地理信息系统(GIS)技术对云南省土壤侵蚀强度空间结构分形进行定量研究,结果表明:云南省土壤侵蚀强度空间结构特征客观存在,微度、轻度、中度、强度、极强度、剧烈6个侵蚀强度等级的周长-面积关系客观存在;云南省土壤侵蚀强度中,极强度水力侵蚀分维最大,为1.605;剧烈水力侵蚀分维最小,为1.540;极强度水力侵蚀斑块镶嵌结构最复杂,剧烈水力侵蚀斑块镶嵌结构最简单;以极强度水力侵蚀斑块镶嵌结构的稳定性最高,为0.105,中度水力侵蚀斑块镶嵌结构的稳定性其次,为0.095,而以剧烈水力侵蚀斑块镶嵌结构的稳定性最低,为0.040;剧烈水力侵蚀的平均形状指数最大,为0.156,微度冻融侵蚀的的平均形状指数最小,为0.067;剧烈水力侵蚀的平均紧凑度最大,为0.554,微度冻融侵蚀的的平均紧凑度最小,为0.237。

基于RS与GIS的景观格局演变对土壤侵蚀强度的影响分析

以辽宁省喀左县为例,运用辽宁省喀左县遥感影像数据,使用ENVI、Arc GIS10和Fragstats3.3软件,解译研究区遥感影像数据,得到土地利用类型数据,再对DEM数据进行相关分析,最终获得土壤侵蚀强度专题图。根据栅格类型土地利用类型数据分析计算了斑块尺度和景观尺度上的景观格局指数,对这些指数进行分析计算,进而得到2003年和2012年景观格局指数动态变化量,在分析土壤侵蚀强度的基础上,进一步分析了景观结构动态变化对土壤侵蚀的影响。

小流域综合治理前后土地利用结构和土壤侵蚀强度变化研究

土地利用结构调整和减少土壤侵蚀面积、降低土壤侵蚀强度是小流域综合治理工程的主要效益，小流域综合治理前后土地利用和土壤侵蚀变化分析是评价工程实施效益的重要方面。以云贵鄂渝水土保持世行贷彬欧盟赠款项目重点监测小流域－盆古小流域为研究对象，基于治理前后的两期高分辨率遥感影像和eCognition、Arcgis软件，对盆古小流域治理前后的土地利用和土壤侵蚀变化情况进行了分析研究。结果表明：2008～2011年盆古小流域旱地、水田等面积减少，有林地和梯田等面积增加；小流域轻度侵蚀在有林地中分布最多，而轻度以上侵蚀主要分布在旱地中；另外，小流域土壤侵蚀这一期间整体呈现由强转弱的趋势，表明小流域综合治理工程取得了明显成效。

深圳市土地利用对土壤侵蚀的影响研究

运用修正通用土壤流失方程(RUSLE)对深圳市土壤侵蚀进行定量计算,并依据城市水土流失标准进行分级,应用并修正土壤侵蚀强度综合指数和区域土壤侵蚀强度综合指数,对深圳市全市及下辖各区的土地利用和土壤侵蚀关系进行比较分析。结果表明:深圳市较少侵蚀等级以上土壤侵蚀面积为81.588km2;全市平均土壤侵蚀模数为3570.676t/(hm2.a),土壤侵蚀模数最大值为447621.594t/(hm2.a);以土地利用类型划分,最易引起侵蚀的三种土地利用类型是采矿地、未利用地以及工地和推平未建地,最不易引起土壤侵蚀的三种土地利用类型是林地、草地和水田,最易引起土壤侵蚀并造成最大影响的用地类型是果园;而从区域分异来看,南山区和龙岗区发生土壤侵蚀的可能性较大,应及早预防。

大连庄河市土壤侵蚀强度评价研究

长期以来,土壤安全问题一直是我国生态环境治理的重要问题之一。本文以大连庄河市为研究区,利用降雨、植被、土壤和地形等数据,采用GIS技术和通用水土流失方程(RUSLE模型),定量评价研究区土壤侵蚀现状。研究表明:大连庄河市轻度土壤侵蚀区域主要分布在东南沿海地区,面积大约为3112.2 km2,占总面积的76%,该地区多为平原地区,受降雨影响较小;中度土壤侵蚀区域主要分布在中部地区,面积大约为778.05 km2,占面积的19%,该地区植被覆盖度较低,城市土地利用规划有待改善;重度土壤侵蚀区域主要分布在北部地区和西北部地区,面积大约为204.75 km2,占总面积的5%。结果表明,大连庄河市的土壤侵蚀状况总体较轻,不易发生水土流失。

贵州省石漠化综合治理人工种草对土壤侵蚀的影响

采用野外调查和室内分析相结合的方法,对贵州省盘县哮天龙小流域和晴隆县孟寨小流域坡耕地、人工草地和天然草地3种土地利用方式下土壤理化性质、抗剪强度和崩解速率进行研究,以揭示石漠化综合治理工程草地建设对土壤侵蚀的影响程度。结果表明:(1)在坡耕地上实施人工种草可有效改善土壤容重,调节土壤孔隙度,增加土壤保水能力,0-10cm,10-20cm和20-30cm土壤容重分别降低0.07%,17.83%和15.08%,土壤孔隙度分别增加0.01%,16.06%和13.26%,土壤含水量分别增加43.45%,43.61%和30.46%。(2)坡耕地实施人工种草措施后,土壤有机质含量相对增加77.24%,其中0-10cm,10-20cm和20-30cm土层土壤有机质含量分别增加48.06%,85.58%和107.78%,土壤全氮含量相对增加42.64%,土壤全磷含量相对增加45.24%,土壤全钾含量相对降低43.28%。(3)人工草地和天然草地相对坡耕地表现出良好的土壤抗侵蚀性能,人工草地土壤抗剪强度是坡耕地的2.08倍,天然草地是坡耕地的2.06倍。坡耕地0-10cm土层土壤表现出较高的崩解速率,随着土层深度的增加而减小。与此相反,人工草地和天然草地0-10cm土层土壤表现出较低的崩解速率,但随着土层深度的增加崩解速率表现出逐渐增大的趋势。(4)人工草地土壤相对坡耕地具有较小的容重、较高的土壤孔隙度和较强的抗剪强度,土壤整体的抗侵蚀性能强于坡耕地,在坡耕地上实施人工种草,蓄水保土效益非常明显。

晋城市土壤侵蚀强度分级图的编制

利用卫星影像资料,采用人机交互判读的方法,搜集与土壤侵蚀有关的遥感、气候、泥沙资料及相关专题图件,通过对地形、地貌、地表组成物质、植被、人为活动等影响土壤侵蚀诸因子的野外实地踏勘和分析,以主导因子定性,绘制出土壤侵蚀图斑,在此基础上参考有关侵蚀研究资料及前人所做过的工作,经专家综合评判,赋予各侵蚀图斑侵蚀量值,最终绘制成土壤侵蚀强度分级图。

中国耕地土壤侵蚀空间分布特征及生态背景

利用 2 0世纪 90年代中期全国土壤侵蚀遥感调查数据和耕地数据分析了全国耕地土壤侵蚀情况。 2 0世纪 90年代中期全国耕地受土壤侵蚀面积占 33.1 5 %。水力侵蚀面积较大 ,占耕地土壤侵蚀面积的 88.4 3% ,风力侵蚀占 1 1 .0 8% ,冻融侵蚀占 0 .32 % ,重力侵蚀占 0 .0 4 % ,工程侵蚀占 0 .1 3%。土壤侵蚀以旱地为主 ,水田较少。旱地水力侵蚀中较为严重的地区主要分布在黄土高原、云贵高原、四川及南方丘陵地区 ,风力侵蚀主要分布在西北和东北地区。水田受水力侵蚀分布在西南地区 ,水田受风力侵蚀主要分布在黑龙江、辽宁等地区。冻融侵蚀主要分布在内蒙古、青藏高原等地区 ,广东省的工程侵蚀和重力侵蚀较为严重。还分析了旱地水力侵蚀与地形、植被和降雨量等生态背景的关系 ,利用生态环境综合指数和土壤侵蚀强度指数分析了土壤侵蚀与生态背景的关系 ,当生态环境综合指数≤ 4 .33时 ,生态背景综合指数与土壤侵蚀强度具有很强的相关性。

岷江上游土壤侵蚀与土地利用的耦合关系研究

利用岷江上游地区2005年土地利用数据和土壤侵蚀数据,在GIS技术支持下,研究了该地区土壤侵蚀强度与土地利用类型之间的耦合关系。结果表明,土壤侵蚀与土地利用具有很大的关系,土地利用直接影响着土壤侵蚀强度及空间分布。岷江上游土地利用以林地和草地为主,裸岩和建设用地侵蚀面积仅占0.11%。不同土地利用方式下的土壤侵蚀强度指数不同,依次为:旱地(低盖度草地(其他林地(中盖度草地(水域(高盖度草地(建设用地(疏林地(灌木林地(有林地(水田(裸岩。土壤侵蚀以微度水蚀为主,占35.43%,主要发生在有林地和灌木林地,分别占研究区总面积14.24%和11.70%;轻度及中强度水蚀则多发生在中盖度草地;随着土壤侵蚀强度增加,旱地侵蚀面积逐渐增大,且远远大于水田;冻融侵蚀占研究区总面积26.96%,多分布在中盖度草地,为20.89%。因此,合理土地利用方式的选择,土地利用格局的优化,对于减轻水土流失,控制土壤侵蚀,提高土地利用效益至关重要,也对促进该流域社会经济发展具有重要意义。

基于GIS和RULSE的三峡库区土壤侵蚀量估算分析

以三峡库区为研究对象,在GIS技术支持下,利用野外实测及DEM、土地利用、土壤类型、植被覆盖等数据,对修正后的通用土壤流失方程(RUSLE)中各因子进行量化分析,从而对三峡库区土壤侵蚀量进行估算,并对土壤侵蚀强度进行分级;在此基础上计算不同坡度、土地利用类型、土壤类型下的土壤侵蚀综合指数。结果表明,三峡库区年均土壤侵蚀量为19 364.71×104 t/a,平均土壤侵蚀模数为2 741.48t/(km2.a),属于中度侵蚀;68.57%的区域为微度侵蚀或轻度侵蚀,强度以上侵蚀主要分布在库区的东部,面积占库区的14.43%,侵蚀量却占总侵蚀量的58.67%,是预防和加强水土流失治理的重点区域。

基于EI的南方红壤区土壤侵蚀县域差异与趋势分析

提出了土壤侵蚀综合指数(EI值)的新算法,并利用多项式方程模型法确定剧烈侵蚀强度的侵蚀模数中值为18700tkm-2a-1,还确定了各侵蚀等级的权重分值。利用新方法计算了南方红壤区476个县级行政单位(包括市和区,简称县,下同)在1996年和2002年两个年度的土壤侵蚀综合指数,在GIS支持下,分析了EI值的时空变化。从时间上来看,南方红壤全区的EI值从1986年的3.81降低至2002年的3.02,呈递减趋势,说明该时间段红壤区土壤侵蚀面积和强度都在向好的方向发展。从1996年至2002年5年间,红壤区476个县中,EI值增加的有163个,EI值减少的有285个,EI值保持不变的有28个,分别占红壤区总县数的34.2%、59.9%和5.9%。EI值减少的区域,主要分布在江西、福建和浙江3省,而指数增加的区域,主要分布在广东和湖南,特别是广东省,EI值增加的区域面积较大,说明土壤侵蚀较为轻微的广东省,近年来土壤侵蚀有加重的趋势。

广东省土壤侵蚀宏观区域差异分析

利用土壤侵蚀综合指数对广东省土壤侵蚀现状数据进行区域分析。结果表明,广东省土壤侵蚀区域差异显著,总体为东北强西南弱,自然侵蚀较强的区域主要分布于花岗岩山地丘陵区和沿海、珠江三角洲丘陵区,人为侵蚀主要分布在经济发展活跃的珠江三角洲地区,以深圳、珠海、东莞为中心、遍及整个珠江三角洲,呈向东部沿海、东部山区和西部沿海区域发展的趋势。

山东省土壤侵蚀敏感性分析

土壤侵蚀敏感性分析是生态敏感性评价的一项重要内容。基于ArcGIS软件平台,采用综合指数法对山东省土壤侵蚀敏感性状况进行了综合评价。研究显示,山东省存在不同程度的土壤侵蚀敏感性,其中中度及中度敏感以上区域占全省总面积的25.21%,这些地区易于发生土壤侵蚀;极敏感和高度敏感区主要分布在鲁中南山区、胶东低山丘陵区和黄泛平原区。进一步指出,加强植被保护、发展生态农业是推进生态敏感区环境保护的重要手段。

土壤侵蚀危险度的计算与影响因子分析——以福建安溪红壤水土流失区为例

随着国家对生态环境的重视和水土保持科学的发展,有关土壤侵蚀危险性评价的研究越来越重要。本文对土壤侵蚀危险度评价的一般方法进行了改进。首先,分析了安溪县各强度等级的土壤侵蚀在高程、坡度、土地利用类型和土壤类型的面积分布情况,计算了不同高程带、不同坡度、不同土地利用类型和土壤类型的土壤侵蚀综合指数;然后,以各影响因子的土壤侵蚀综合指数为权重,计算了不同侵蚀影响因子在安溪县各子流域的土壤侵蚀危险度,既避免了权重确定的主观性,又保证了土壤侵蚀危险度的计算适合当地的实际情况,从而明确了各子流域土壤侵蚀发生的可能程度;最后,依据土壤侵蚀危险度和土壤侵蚀强度的分布规律,对整个研究区进行了水土保持分区,提出了治理方向。