哈尼梯田遗产核心区土地利用信息图谱及地形梯度效应

地形因子深刻制约山地型遗产区土地利用时空变化和资源配置。基于Google Earth 0.55m×0.55m高精度历史影像,目视解译更新和野外验证得到哈尼梯田遗产核心区2005、2010、2015、2020年4期土地利用数据,通过计算转移矩阵、信息图谱、分布指数、地形位指数(TI)、面积—高程积分指数(HI)、坡长坡度指数(LS)、地形湿度指数(TWI),以期从较长时间尺度和完整空间范围揭示区内土地利用时空变化特征及地形梯度效应。结果表明:1)研究区土地利用类型以乔木林和水田为主,平均占比分别为33.79%、25.28%,从2005-2020年,园地、水域、道路、人工林、房屋建筑、乔木林面积持续增加,增长率分别为148.32%、147.27%、138.76%、118.68%、70.58%、12.73%,减少最多的是裸地,其次是草地、旱地、水田和灌木林地,减少率分别为-54.01%、-29.58%、-28.56%,-16.56%、-10.87%。2)土地利用信息图谱类型以稳定型、持续变化型和反复变化型为主,占比分别为37.43%、25.36%、18.41%,对应的最大图谱类型分别为水田→水田→水田→水田、草地→草地→灌木林→乔木林、水田→旱地→水田→水田。3)研究区土地利用图谱在表征地表演化动力、侵蚀强度和潜在土壤水分空间分异的HI、LS、TWI指数上具有显著地形梯度效应,有效揭示了地形梯度影响土地利用信息图谱的动力机制。结合土地利用信息图谱的地形梯度效应特征,未来应进一步引导遗产区土地利用类型向增强“点(村寨)-轴(水系、沟渠)-面(森林和梯田)”的主体联系和不同地形梯度区差异发展、互为补充的方向转变,进而提升梯田系统景观完整性和生态服务功能,维系民族文化传统和实现可持续发展。

基于地形因子的震后泥石流降雨阈值分析

为了探索都江堰—汶川G213线宽缓窄陡泥石流的降雨阈值,利用地震前后的遥感影像及地理信息系统(geographic information system,GIS)技术,提取研究区43条沟的地形因子;基于主成分分析法和SPSS软件分析各因子的相关性,建立综合地形因子临界模型;通过引入降雨因素利用支持向量机分类模型得到不同沟道形态的降雨阈值模型。结果表明:综合地形因子以0.51为沟道形态分界线,大于0.51为窄陡型沟道,小于或等于0.51为宽缓型沟道,利用北川部分沟道进行模型验证,准确性达99%;基于综合地形因子所划分的沟道类型,通过研究区降雨数据进行数学分析得到综合地形因子和降雨因素之间的影响系数,利用随机向量机分类模型,对获得宽缓与窄陡沟道的降雨强度I和降雨历时D数据,建立I-D降雨阈值模型,I-D降雨阈值模型表明影响系数越大,地形因子就大,越利于泥石流的发生,激发泥石流所需的降雨阈值就越小,此类泥石流为窄陡型泥石流,反之亦然。研究成果可为不同区域、沟道类型、时间段的震后泥石流降雨阈值提供参考。