秦巴山区历史文化街区建筑综合防灾评估研究——以恒口老街区为例

秦巴山区因其独特的地理和气候条件成为防灾减灾救灾的重点区域,而其历史文化街区的建筑是安全隐患的主要承载体。该文综合考虑秦巴山区历史文化街区建筑不安全性因素,从建筑单体和建筑组群两个层面,以及建筑本体、建筑附属和建筑环境三个维度,构建了历史文化街区建筑综合防灾的评估框架,并以陕西省第四批历史文化街区恒口老街区为例开展研究。结果表明:恒口老街区在建筑本体防灾、附属防灾及环境防灾在6大组群和1219栋单体建筑内存在显著差异,防灾能力较强区域均呈面状分散于街巷两侧;而防灾薄弱点则多为可达性较低的组群内部。该结果为减轻街区建筑灾害风险危险性、降低建筑承灾体易损性、增强建筑自适性以及提高建筑的可恢复性,提供了研判技术依据和改进方向。

基于SBAS-InSAR和光学遥感的天津市北部山区潜在滑坡识别研究

以天津市北部山区为研究对象,开展潜在滑坡识别研究,利用差分干涉测量短基线集时序分析技术(SBAS-InSAR)处理2018-01—2022-08的56景Sentinel-1A数据,并结合2018—2022年的Landsat8光学遥感影像,分析形变与光学遥感影像特征以及NDVI,筛选出潜在滑坡区域。研究结果表明:基于SBAS-InSAR技术识别的天津北部山区的形变较大区域有20处,使用光学遥感影像结合各发育环境要素进行处理确定的区域有19处,其中5处经两种技术确认为滑坡隐患,通过对该5处沉降信息进行识别分析,该5处区域最大年形变速率可达-12 mm/a,需要进行重点监测预警,使用两种技术结合对滑坡隐患区域进行识别可以有效地提高识别准确度,为天津北部山区灾害监测提供新的方式。

山区斜坡地段桩板墙有效嵌固段分析与应用

桩板墙常用于空间有限的填方边坡工程中,支护桩的锚固段是按半无限体考虑,但斜坡上桩前的三角体难以形成半无限体的锚固条件,为明确山区斜坡地段桩板墙有效嵌固段,此次研究模拟分析主要采用Madis GTS NX有限元软件进行,通过改变桩前土的坡度,得到桩板墙桩顶水平位移及桩身内力变化趋势:当桩板墙其他条件相同时,桩顶水平位移及桩身内弯矩均随着桩前土体坡度增大同步增加,总结出不同坡度时桩板墙有效嵌固段起算位置,经某实际项目监测成果验证,得出计算数值与监测数值较为相符,验证了计算方法的合理性,可为今后山区斜坡地段桩板墙设计项目提供有益参考。

北京山区不同植被恢复类型土壤质量综合评价

[目的]综合评价北京山区不同植被恢复类型土壤质量,并进一步确定影响土壤质量的关键因素,为该地区植被恢复与重建提供数据支撑。[方法]以立地条件相近的侧柏纯林、油松纯林、侧柏油松混交林、侧柏针阔混交林、油松针阔混交林、落叶阔叶混交林和无林地(对照)为研究对象,测定14个土壤理化指标作为土壤质量评价的总数据集(TDS),采用主成分分析法(PCA)和Pearson相关性分析建立土壤质量最小数据集(MDS),利用线性(L)和非线性(NL)2种评分方法计算土壤质量指数(SQI)和一般线性模型(GLM)确定影响土壤质量的关键因素。[结果]植被恢复后相较于无林地,土壤容重、砂粒含量下降,而有机质、全氮、全钾、速效氮、速效钾等土壤养分含量增加。筛选出的研究区土壤质量评价MDS指标为全氮、砂粒、全钾、pH、有效含水量。4种方法(SQI-LT、SQI-NLT、SQI-LM、SQI-NLM)下,不同植被恢复类型的SQI值排序均为落叶阔叶混交林>侧柏针阔混交林>油松纯林>油松针阔混交林>侧柏油松混交林>侧柏纯林>无林地,植被恢复后土壤质量显著提升。SQI-NLM的土壤质量评价方法在北京山区具有更好的适用性。相较于无林地,其他植被恢复类型的SQI-NLM分别提高64%,48%,45%,36%,33%,27%。GLM模型解释了土壤质量指数总变异的85.24%,植被类型对土壤质量指数的解释比例最大(45.09%)。[结论]选择适宜的植被恢复类型是改善区域土壤质量的关键。未来实施植被恢复时,树种选择上优先考虑阔叶树种。造林配置方式的选择应取决于树种而定,如侧柏纯林中引入本土阔叶树种形成侧柏针阔混交林或选择油松纯林是最佳造林模式。

西南山区乡村贫困地域系统时空演化格局研究——以云南省镇沅县为例

在梳理总结国内外关于贫困地理与农村多维空间贫困、乡村地域系统与贫困地域系统理论前沿研究的基础上,提出“乡村贫困地域系统”研究视角,并对乡村贫困地域系统理论内涵进行了初步探析.以云南省镇沅县109个村域为评价分析单元,构建了乡村贫困地域系统演化发展评价指标体系,设计了乡村贫困地域系统演化发展指数测度模型和基于“时空立方体—新兴时空热点分析”的时空演化模式识别方法.研究显示:(1)镇沅县2013-2021年乡村贫困地域系统演化时序阶段性特征经历了“差异波动演化(2013-2015年)—快速演化(2016-2019年)—增长滞缓趋稳(2020-2021年)”3个主要阶段.(2)镇沅县乡村贫困地域系统时空演化模式以连续热点模式为主,加强的热点模式呈零星分布,表征2013-2021年镇沅县乡村贫困地域系统整体上经历了较快且连续稳定的减贫演化过程,是减贫政策普惠作用在时空演化模式上的具体表现;连续冷点模式和持续冷点模式呈现出县域东西两端集聚分布态势.(3)多维空间贫困陷阱主要集中在和平镇、者东镇、振太镇的部分村域,相关村域脱贫稳定性相对较差、返贫风险较高.乡村发展是乡村地域系统循环累积与动态演化的结果,深入刻画分析乡村贫困地域系统时空演化格局与特征,对于科学推动脱贫地区转型发展具有重要意义.

中国山区旅游地农户生计韧性评价指标体系的构建与实证——以湖北省恩施州为例

山区旅游地兼具旅游资源丰富、生态环境脆弱、贫困人口集聚等多重特性,对中国山区旅游地农户生计韧性的科学评价有助于守护脱贫攻坚成果.本研究在农户生计韧性理论认知的基础上,结合区域特征构建了中国山区旅游地农户生计韧性评价指标体系,采用均值法对恩施州18个旅游村进行实证分析.研究结果表明:①以Speranza为代表的生计韧性评价指标体系较好地表达了农户应对冲击、实现更好结果的特性,但存在评价对象不明晰、指标选取不够严谨、评价体系构建不完整及本土适应性不够等问题;②结合中国山区旅游地特性对Speranza的评价指标进行了在地优化,通过Ω系数检验发现优化后的评价指标体系具有合理性;③恩施州旅游地农户的生计韧性总体处于低水平.从3大维度来看,除缓冲能力处于中等水平之外,学习能力和自组织能力均处于低水平,自组织能力水平最低.从地域分布来看,农户的生计韧性水平在不同地区或者同一地区的不同村落间都存在较大差异,其中宣恩县的农户生计韧性水平整体最低.

丘陵山区机械化灌溉现状与发展思考

针对目前丘陵山区机械化灌溉装备与技术单一,适应性差,缺少绿色化、智能化的灌溉模式等一系列问题,系统阐述了目前相关研究的现状和未来的发展趋势;全面了解目前丘陵山区机械化灌溉水平是后续开展相关研究的关键.通过分析目前丘陵山区机械化灌溉的现状,适应丘陵山区机械化发展的要求,在机械化灌溉方面从国家政策入手到丘陵分区,结合丘陵山区的灌溉特点、目前的灌溉现状和相关经济因素进行了系统的总结.根据中国丘陵山区的国情以及相关政策,对丘陵山区机械化灌溉提出了相应的建议.可为未来丘陵山区机械化灌溉改造提供参考,补齐丘陵山区机械化灌溉装备与技术的短板,还可提高对丘陵山区机械化灌溉方面的重视,提升丘陵山区农业的灌溉水平,促进农业跨领域深度联合,推动农业可持续和现代化发展.

辽东山区5种林分土壤颗粒分形特征与土壤性质

选取清原县森林内林龄、坡向、坡位基本相同的林分类型,包括天然红松(Pinus koraiensis)林、樟子松(Pinus sylvestris var.mongholica)人工林、蒙古栎(Quercus mongolica)人工林、胡桃楸(Juglans mandshurica)人工林、天然针阔混交林(红松和蒙古栎数量比为2∶8),设置无乔木覆盖样地作为对照,对比分析天然条件不同林分土壤粒度组成、平均粒径、标准偏差、偏度、峰态值和(单、多重)分形维数,土壤理化性质空间分布及与分形维数之间的关系。结果表明:有林地表层(0~20 cm)和亚表层(20~40 cm)土壤组成以砂粒为主,粉粒、黏粒次之;粒度特征整体呈现分选状况极好、偏度正和峰态为尖窄的特点,土壤单重分形维数在1.84~2.78之间;有林地土壤平均粒径、单重分形维数及土壤理化性质均高于对照样地,且从针叶林、阔叶林至针阔混交林,上述土壤指标呈现递增趋势;多重分形维数表现为容量维数>关联维数>信息维数;单重分形维数和容量维数与黏粒和粉粒体积分数及土壤理化性质呈显著正相关关系,综合说明土壤细粒物质在有林地的保护中逐渐恢复,且表层土壤的恢复效果较好;多重分形维数分析表明,土壤粒径非理想均匀分布,因此,利用单重分形维数结合多重分形参数评价土壤质量仍有必要。

基于PLUS模型的2030年滹沱河流域山区段生态承载力时空格局多情景预测

为探讨滹沱河流域山区段当前及未来不同发展情景下生态承载力的时空变化,应用植被净初级生产力改进的生态足迹模型测算分析了流域2015—2020年生态承载力的时空格局变化,并借助经过精度验证的PLUS模型对2030年区域自然发展、经济发展及生态保护三种发展情景下的生态承载力时空格局进行预测。结果表明:2015—2030年滹沱河流域山区段单位面积生态承载力整体格局变化不大,但内部空间分异明显,整体呈东南及西北区域单位面积生态承载力高,而东北、西南部区域单位面积生态承载力低的特点。2015—2020年区域生态承载力总量由1.0780×10^(6)bhm^(2)增加到1.0796×10^(6)bhm^(2),呈上升趋势;2030年自然发展和经济发展情景下区域生态承载力总量分别为1.0783×10^(6)、1.0782×10^(6)bhm^(2),与2020年相比呈下降趋势,草地向耕地的转移、林地向建设用地的转移是生态承载力下降的主要原因;2030年生态保护情景下生态承载力总量为1.0802×10^(6)bhm^(2),与2020年相比呈上升趋势,耕地向林地、草地转移是区域生态承载力增加的主要原因。各类用地的生态承载力总量由高到低依次为草地>耕地>林地>建设用地>水域,生态保护情景有益于林地、草地生态承载力总量的增加,经济发展情景有益于耕地和建设用地生态承载力总量的增加,水域生态承载力总量在各种发展情景下变化较小。生态保护情景更有利于未来生态承载力的增加,符合区域未来发展方向。严格控制草地向耕地的转变以及林地向建设用地的转变,继续实施退耕还林、还草生态工程,加强区域废弃矿山生态复垦的力度,将会提高区域未来生态承载力,实现区域生态安全及经济、社会、生态的可持续发展。

毛竹扩张对幕阜山区森林土壤碳氮磷含量及生态化学计量特征的影响

以幕阜山区同一片毛竹林向两侧杉木林和阔叶林扩张形成的连续生态界面为研究对象,分析不同林型土壤有机碳(SOC)、全氮(TN)、全磷(TP)、硝态氮(NO_(3)^(−)−N)、铵态氮(NH_(4)^(+)−N)含量及其生态化学计量比,探讨毛竹不同扩张模式对森林土壤碳(C)、氮(N)、磷(P)的影响。结果表明:在2种扩张模式下,随土壤层次的增加,除NO_(3)^(−)−N呈不规律变化外,SOC、TN、TP、NH_(4)^(+)−N含量均呈逐渐降低趋势。在毛竹向杉木林扩张过程中,杉木林、竹杉混交林、毛竹林同一土层SOC、TN、TP含量均无显著差异;在毛竹向阔叶林扩张过程中,毛竹林0~10 cm土层SOC和TN含量较阔叶林和竹阔混交林分别降低了27.71%、30.45%和36.67%、31.11%,而在10~20 cm和20~30 cm土层则无显著差异;毛竹扩张对杉木林和阔叶林各土层TP含量无显著影响;毛竹向杉木林扩张增加了0~10 cm和20~30 cm土层NH_(4)^(+)−N含量,毛竹向阔叶林扩张增加了10~20 cm土层NH_(4)^(+)−N含量及20~30 cm土层NO_(3)^(−)−N含量;毛竹向杉木林扩张对土壤C/N、C/P、N/P无显著影响,毛竹向阔叶林扩张导致0~10 cm土层N/P明显降低、10~20 cm土层C/N显著增加。综上,毛竹向杉木林扩张对土壤SOC、TN、TP影响不显著,但提升了表层和深层土壤NH_(4)^(+)−N含量,毛竹向阔叶林扩张造成表层土壤SOC、TN含量显著降低,并导致中层土壤NH_(4)^(+)−N含量和深层土壤NO_(3)^(−)−N含量明显增加。

小尺度山区地质灾害隐患的无人机精细化识别方法与实践

本文针对小空间尺度范围内以滑坡、崩塌为主的山区地质灾害,提出了一套基于小型无人机摄影测量的精细化隐患识别方法。首先,针对工作区开展至少两期无人机摄影测量作业,经处理后得到实景三维模型、数字正射影像(DOM)、数字表面模型(DSM)等精细化成果;其次,以两期DOM与DSM变化检测为主实现灾害体识别;然后,基于灾害体共性特征建立典型识别标志,并依此采用三维实景目视解译为主方法实现孕灾体识别;最后,通过地面核查确认或排除隐患。将该套方法应用到三峡库首秭归泄滩河左岸顺向斜坡区域,共识别出10处不同类型隐患,证明了方法的可行性。

基于过程降雨的红层丘陵低山区滑坡灾害气象预警阈值研究

[目的]研究不同历时降雨强度与区域滑坡灾害的关系,并对滑坡灾害的气象预警阈值进行研究,为地方管理部门地质灾害预警提供科学依据。[方法]收集了2013—2021年研究区348个雨量站的逐小时降雨数据和231处近10 a已发生灾情、险情滑坡事件的时间及位置,基于平均降雨强度(I)—降雨历时(D)模型,分地貌单元,提出了不同降雨历时的临界降雨预警阈值和分级预警阈值。[结果]研究区丘陵地貌区不同前期降雨条件下1,3,6,12,24和48 h平均雨强的红色预警阈值依次为29.774,18.579,14.416,11.186,8.679和6.734 mm;低山地貌区不同前期降雨条件下1,3,6,12,24和48 h平均雨强的红色预警阈值依次为28.849,15.542,10.520,7.121,4.820和3.263 mm。[结论]在24 h前期降雨条件下,低山区对降雨的敏感性明显比丘陵区高,具体表现为低山区1,3,6,12和24 h的临界预警阈值明显比丘陵区更低,但随着降雨历时进一步延长,低山区和丘陵区域临界预警阈值趋于相近。

山区铁路隧道工程资源环境影响效应评估研究

山区地质复杂、环境敏感、生态脆弱,致使铁路隧道建设难度大,且在资源节约、环境保护等方面面临较高要求。绿色设计作为绿色建设的先行环节,对减少隧道建设对资源环境的扰动作用,达到资源节约、环境友好的目的起关键引领作用。为定量评估山区铁路隧道工程的资源环境影响效应、衡量隧道设计的绿色程度,提出一种山区铁路隧道工程资源环境影响效应分析方法。首先,基于“驱动力-状态-响应”模型(Driving force-State-Response,DSR),以隧道设计参数为驱动力指标、资源环境状况为状态指标、隧道设计措施为响应指标,构建山区铁路隧道工程资源环境影响效应评估指标体系,并建立各指标分级标准;其次,运用一种具有自学习自调整能力的支持向量回归模型(Support Vector Regression,SVR)对隧道工程的资源环境影响效应进行评估;再次,以驱动力指标和响应指标为分析对象,运用考虑指标间关联关系及叠加效应的敏感性分析法,甄别对隧道工程资源环境影响效应优化具有重要影响的隧道设计因素;最后,以某山区铁路隧道工程为例,得到该隧道工程的资源环境影响效应值为4.7157,对应等级为较好,表明该隧道工程绿色设计水平较好,资源集约节约利用较合理、环境保护力度较大,可为其他类似工况隧道工程的绿色设计提供借鉴。此外,分析结果显示,注浆加固效果是导致该隧道工程资源环境影响效应变化最敏感的因素,其次为清污分流比例,可着重从这2个方面进行优化设计,以实现隧道工程资源环境影响效应的进一步优化。研究结果验证了本文研究方法的适用性和可操作性,可为山区铁路隧道工程资源环境影响效应评估及明确隧道工程优化设计方向提供科学依据。

电大山区地物环境中电波传播的电磁计算

在无人驾驶与无人机等新兴行业中,信号覆盖范围的要求较高,不仅仅在城市,在人迹罕至的山地、沙漠、森林中也需要无线信号的覆盖才能真正完成远程操控,这些地区更多需要考虑的是地势变化对电磁传播所带来的影响。计算电磁学中的一致性几何绕射理论方法是分析电大环境电磁问题的有效方法,使用计算电磁学的方法研究电磁波在山区地物环境中的传播规律。给出了一种建立不规则地形模型的新方法,可以通过数字高程的网格数据生成电磁算法可用的三次多项式曲面,使用多个立方曲面对不规则地形进行拼接,使用平均均方根误差验证模型数据的准确性。基于所得的地形数据,完成了并行的几何光学算法,并对区域电磁场的分布进行了仿真计算。选取了实际山区地物环境进行了实地测量,测量结果与仿真结果对比趋势一致,验证了该方法在非规则地形中电磁波传播分析中的有效性。考虑环境电磁计算的规模,建立了相应的并行策略,100核测试的并行效率可以保持在80%以上。

山区铁路隧道钻爆法施工安全风险演化路径及防控研究

山区铁路隧道钻爆法施工安全风险突出,探索安全风险演化路径并提出安全风险防控措施,对减少安全事故发生意义重大。针对山区铁路隧道钻爆法施工特点,运用文本挖掘分析历史安全事故资料、铁路标准规范资料、现场安全风险评估报告、相关研究文献资料等,结合“4M1E”理论和专家经验识别山区铁路隧道钻爆法施工主要安全风险因素和安全风险事件。采用质性分析法,结合现场调研和专家访谈,提取安全风险因素间、安全风险事件间、安全风险因素及事件间相互关系,构建山区铁路隧道钻爆法施工安全风险演化网络模型。基于风险演化理论、复杂网络理论等,利用度中心性、介数中心性、聚类系数、特征向量中心性、中间中心度等多项指标分析山区铁路隧道钻爆法施工安全风险演化网络节点重要度、边的关键性,从而确定关键链演化路径,并提出安全风险防控措施。研究结果表明:山区铁路隧道钻爆法施工安全风险包括人员、设备、技术、管理、环境5类共41个主要安全风险因素和塌方、突泥涌水等6个主要安全风险事件,确定了安全风险演化网络中8个关键节点、20条关键边和3条关键链,针对关键链风险演化路径提出了安全风险防控措施,为提高山区铁路隧道钻爆法施工安全风险管理水平提供参考。

从“以机适地”到“改地宜机”的丘陵山区农业机械化路径优化

丘陵山区耕地面积、农作物播种面积均占全国耕地面积及农作物播种面积的1/3,涉及农业人口近3亿人,研究如何推进农业机械化以实现农业强国至关重要。从丘陵山区农业机械化发展的内在逻辑出发,比较分析“改地宜机”与“以机适地”,探讨丘陵山区从“以机适地”到“改地宜机”的农业机械化转换动力,结合Hotelling模型测算政府支持丘陵山地“改地宜机”的补贴标准,并对国内外案例进行分析解读。研究表明,“以机适地”的小型化农机对农业生产率改进有限,丘陵山区农业现代化、建设农业强国的根本出路在于“改地宜机”为大动力、高效率农机作业创造土地条件。为提高农业经营主体参与“改地宜机”意愿,政府应根据宜机化改造耕地条件采取差异化财政补贴,降低农业经营主体“改地宜机”投入成本、缩短投资回本年限,其中坡度在2°以下、2°~6°、6°~15°的补贴标准分别为15 000元/hm^(2)、30 000元/hm^(2)和45 000元/hm^(2),对坡度超过15°以土地原则应退耕还林还草,不宜高成本进行宜机化改造。针对国内外丘陵山区“改地宜机”的农业机械化经验及存在的问题,提出积极稳妥推进丘陵山区“改地宜机”的对策建议。

景观功能视角下的西南山区农业景观格局演变研究——以重庆市石柱县为例

鉴于中国西南山区农业生态环境的脆弱性与敏感性,解析该地区农业景观时空演变特征对合理利用农业景观资源和保护生态环境具有重要的理论意义.以重庆市石柱县为例,采用景观利用图谱、地形位分布指数、景观转移矩阵等方法,从景观功能视角开展西南山区农业景观格局演变特征分析.研究表明:①农业景观呈现出“三增一减”的变化趋势,即生活型和拓展型农业景观面积呈增长态势,生态型农业景观面积呈波动变化趋势;生产型农业景观面积持续下降.农业景观变化主要表现为生产型向生态型、生活型、拓展型农业景观转化;生态型向生活型、生产型、拓展型农业景观转化.②石柱县生态型农业景观主要分布在高等级地形位,生产型农业景观逐渐向高程和坡度较高的地形位移动,生活型农业景观主要分布在低、中低等级地形位上,拓展型农业景观逐渐向较高地形位转移.③坡度、高程等是导致研究区农业景观格局演变的主要环境因素;而农业人口、农民人均纯收入、第一产业占比等是农业景观格局演变重要的人文驱动因素.

西南山区铁路客运专线隧道底鼓病害变形监测研究

西南山区铁路客运专线具有高桥隧比、沿线地质条件复杂恶劣等特征,在建设和运营过程中易出现各类工程病害。文章基于某隧道底鼓变形病害,设计并开展包含围岩变形、仰拱受力和道床板沉降变形3个监测指标的隧道变形监测方案。通过对监测数据进行分析,获取隧道和围岩受力变形的演化规律,据此提出后续加密轨道几何形位静态、动态检测和衬砌结构贯通裂缝观测、实施列车降速运行等处理措施。相关研究可为该客运专线的安全运营提供有力保障,同时为类似工程隧道病害的监测和整治工作提供有益参考。

西南山区民族村寨文旅融合进展、存在问题及对策建议——基于云贵川11个民族村寨的调查

对于地形复杂、条件艰苦的西南山区民族村寨而言,文旅融合发展是实现乡村振兴和迈向共同富裕的主要路径之一。在对西南山区11个民族村寨调研基础上总结了其文旅融合进展状况:文旅融合在不同民族村寨都有一定程度的发展;文旅融合开发的参与主体多元化;文旅融合发展促进了民族村寨的文化传承和更新;文旅融合发展增进了少数民族的幸福感获得感。进而,基于实地调研情况剖析了它们存在的共性问题:文旅融合度还不够高、文旅融合产品单调、文旅融合内容欠挖掘、文旅融合利益分配不均、文旅融合多主体协作不够。最后,提出了深度融合、创新产品、转化内容、协调利益和增强协作的对策建议。

鄂东大别山区野生豆科牧草资源调查与评价

为开发利用野生豆科牧草资源,2017-2021年对分布于鄂东大别山区的野生豆科牧草资源现状、属种、植物区系、生活型及饲用价值进行了调查统计与分析。结果表明:鄂东大别山区豆科牧草资源分属于34属77种,以少种属和单种属为主体,占资源总数的91%。资源中包括6个中国特有种,2个中国珍稀濒危种,23个栽培牧草野生种及野生近缘种。区系地理成分以温带和热带为主要分布型,分别占总属种的47%和38%。生活型以多年生草本和灌木为主,占资源总数的70%。资源中饲用品质优良的占79%,其余均在中等以上。