基于3S技術(shù)的喀斯特石漠化過(guò)程、機(jī)制及風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)

內(nèi)容概要

本書(shū)以喀斯特環(huán)境動(dòng)力學(xué)為指導(dǎo)，以廣西都安為研究對(duì)象，以石漠化的科學(xué)分類(lèi)、3S集成技術(shù)、演變過(guò)程、地域分異、動(dòng)態(tài)模擬、診斷機(jī)制、預(yù)警分析和風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估為主線(xiàn)；基于ArcObjects平臺(tái)構(gòu)建區(qū)域喀斯特石漠化信息系統(tǒng)；依托3S技術(shù)，基于景觀空間分析方法，分析廣西喀斯特石漠化空間格局特征和地域分異規(guī)律；基于CA-ANN方法動(dòng)態(tài)模擬廣西都安喀斯特石漠化的時(shí)空演變規(guī)律和趨勢(shì)預(yù)測(cè)；利用圖譜分析和模型分析方法揭示石漠化的成因機(jī)制；利用ANN-GIS技術(shù)方法對(duì)石漠化的石漠化現(xiàn)狀、發(fā)展速率和危險(xiǎn)性進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)；結(jié)合預(yù)警分析，對(duì)石漠化災(zāi)害進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，為喀斯特生態(tài)環(huán)境治理與可持續(xù)發(fā)展提供了可操作性的戰(zhàn)略方針及具體措施。書(shū)后附有彩圖。    本書(shū)可供地理學(xué)、資源與環(huán)境科學(xué)、喀斯特環(huán)境學(xué)、地理信息科學(xué)等學(xué)科研究人員及有關(guān)院校師生參考。

書(shū)籍目錄

序前言第1章  緒論  1.1  喀斯特石漠化研究綜述    1.1.1  喀斯特生態(tài)系統(tǒng)及環(huán)境問(wèn)題    1.1.2  喀斯特石漠化  1.2  研究區(qū)概況及其石漠化分級(jí)體系    1.2.1  研究區(qū)概況    1.2.2  喀斯特石漠化分級(jí)體系  1.3  石漠化研究方法及其數(shù)學(xué)模型    1.3.1  研究方法手段    1.3.2  石漠化研究分析及數(shù)學(xué)模型  1.4  研究?jī)?nèi)容與技術(shù)路線(xiàn)    1.4.1  研究?jī)?nèi)容    1.4.2  技術(shù)路線(xiàn)第2章  基于3S技術(shù)的喀斯特石漠化集成研究  2.1  石漠化遙感技術(shù)研究    2.1.1  遙感技術(shù)概述    2.1.2  石漠化解譯的技術(shù)路線(xiàn)    2.1.3  廣西喀斯特石漠化的遙感解譯  2.2  石漠化背景數(shù)據(jù)的GIS技術(shù)研究    2.2.1  GIS技術(shù)及其應(yīng)用概述    2.2.2  地質(zhì)-生態(tài)背景要素獲取    2.2.3  社會(huì)-經(jīng)濟(jì)要素獲取  2.3  石漠化預(yù)警和風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)模型庫(kù)系統(tǒng)研究    2.3.1  石漠化預(yù)警和風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)綜合分析    2.3.2  元胞自動(dòng)機(jī)預(yù)警模型    2.3.3  基于元胞自動(dòng)機(jī)和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的預(yù)警模型的構(gòu)建  2.4  基于3S技術(shù)的石漠化綜合治理研究    2.4.1  研究區(qū)現(xiàn)狀分析及石漠化治理目標(biāo)    2.4.2  石漠化分村定級(jí)    2.4.3  石漠化治理分區(qū)    2.4.4  石漠化治理的工程布局第3章  區(qū)域喀斯特石漠化信息系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)  3.1  系統(tǒng)建設(shè)目標(biāo)和功能需求分析    3.1.1  系統(tǒng)建設(shè)目標(biāo)    3.1.2  系統(tǒng)功能需求分析  3.2  系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與功能設(shè)計(jì)    3.2.1  系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)    3.2.2  部分模型設(shè)計(jì)    3.2.3  系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)  3.3  RKRDIS系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)方案    3.3.1  開(kāi)發(fā)工具的選擇    3.3.2  系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)    3.3.3 RKRDIS系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)  3.4  RKRDIS系統(tǒng)操作指南    3.4.1  時(shí)空監(jiān)測(cè)    3.4.2  驅(qū)動(dòng)診斷第4章  喀斯特石漠化過(guò)程與地域分異  4.1  喀斯特石漠化過(guò)程    4.1.1  石漠化的生物學(xué)過(guò)程    4.1.2  景觀格局演變過(guò)程    4.1.3  加速的地學(xué)過(guò)程（土壤貧瘠、水土流失）    4.1.4  石漠化的逆向發(fā)展模式  4.2  景觀分析方法    4.2.1  景觀格局的概念    4.2.2  景觀格局分析的指標(biāo)  4.3  基于景觀空間分析的石漠化格局分析方法    4.3.1  景觀空間分析方法    4.3.2  石漠化格局分析方法  4.4  廣西石漠化空間格局的特征分析    4.4.1  廣西石漠化的分布概況    4.4.2  廣西石漠化分布空間格局    4.4.3  廣西石漠化景觀的空間格局特征分析  4.5  廣西喀斯特石漠化的地域分異    4.5.1  研究方法    4.5.2  指標(biāo)體系的構(gòu)建    4.5.3  石漠化地域分異定量分析    4.5.4  區(qū)域石漠化分布差異對(duì)比分析第5章  基于CA-ANN的石漠化時(shí)空格局的動(dòng)態(tài)模擬  5.1  元胞自動(dòng)機(jī)的原理及其擴(kuò)展    5.1.1  元胞自動(dòng)機(jī)簡(jiǎn)介    5.1.2  石漠化元胞自動(dòng)機(jī)模型    5.1.3  RD.CA和GIS系統(tǒng)的集成框架  5.2  基于CA-ANN的區(qū)域石漠化動(dòng)態(tài)模擬方法    5.2.]  樣區(qū)的劃定    5.2.2  數(shù)據(jù)的處理    5.2.3  石漠化元胞時(shí)空數(shù)據(jù)庫(kù)的建立    5.2.4  模型的算法和步驟    5.2.5  人工枓，經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的動(dòng)態(tài)模擬和預(yù)測(cè)    5.2.6  RD.CA-ANN模型預(yù)測(cè)結(jié)果及模型評(píng)價(jià)  5.3  都安石漠化的動(dòng)態(tài)模擬及方法分析    5.3.1  2010年樣區(qū)石漠化結(jié)構(gòu)的預(yù)測(cè)結(jié)果    5.3.2  都安石漠化動(dòng)態(tài)模擬的方法分析第6章  喀斯特石漠化成因機(jī)制的圖譜分析  6.1  喀斯特石漠化驅(qū)動(dòng)力的系統(tǒng)分析    6.1.1  喀斯特石漠化的地質(zhì)地貌背景    6.1.2  石漠化過(guò)程的人類(lèi)活動(dòng)影響  6.2  喀斯特石漠化與地質(zhì)-生態(tài)環(huán)境背景圖譜分析    6.2.1  地質(zhì)背景與石漠化相關(guān)性分析    6.2.2  土壤類(lèi)型與石漠化相關(guān)性分析    6.2.3  地貌與石漠化相關(guān)性分析    6.2.4  年均氣溫與石漠化相關(guān)性分析    6.2.5  年均降雨與石漠化相關(guān)性分析    6.2.6  植被指數(shù)與石漠化相關(guān)性分析    6.2.7  地下水與石漠化相關(guān)性關(guān)系  6.3  喀斯特石漠化與社會(huì)經(jīng)濟(jì)驅(qū)動(dòng)圖譜分析    6.3.1  人口密度與石漠化關(guān)系    6.3.2  經(jīng)濟(jì)密度與石漠化關(guān)系    6.3.3  居民點(diǎn)分布與石漠化關(guān)系    6.3.4  道路距離分布與石漠化相關(guān)性分析    6.3.5  土地利用類(lèi)型與石漠化相關(guān)性分析  6.4  喀斯特石漠化綜合驅(qū)動(dòng)的圖譜分析第7章  基于ANN與GIS的喀斯特石漠化綜合評(píng)價(jià)  7.1  喀斯特石漠化評(píng)價(jià)的理論基礎(chǔ)    7.1.1  石漠化評(píng)價(jià)的內(nèi)容    7.1.2  石漠化評(píng)價(jià)的程序  7.2  喀斯特石漠化評(píng)價(jià)指標(biāo)體系    7.2.1  石漠化評(píng)價(jià)指標(biāo)確定的原則    7.2.2  石漠化評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的建立  7.3  喀斯特石漠化評(píng)價(jià)方法    7.3.1  指標(biāo)權(quán)重確定方法    7.3.2  模糊單因素評(píng)價(jià)    7.3.3  喀斯特石漠化綜合評(píng)價(jià)模型  7.4  都安縣石漠化評(píng)價(jià)過(guò)程    7.4.1  數(shù)據(jù)的來(lái)源和處理    7.4.2  基于兩種模型的石漠化評(píng)價(jià)    7.4.3  石漠化評(píng)價(jià)結(jié)果的比較和分析  7.5  都安喀斯特石漠化綜合分區(qū)及其結(jié)果分析    7.5.1  強(qiáng)度危險(xiǎn)地區(qū)    7.5.2  中度脆弱地區(qū)    7.5.3  輕度危險(xiǎn)地區(qū)    7.5.4  無(wú)石漠化區(qū)第8章  都安石漢化災(zāi)害預(yù)警分析和風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估  8.1  石漠化災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估原理    8.1.1  石漠化災(zāi)害研究概況    8.1.2  風(fēng)險(xiǎn)及石漠化風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估含義    8.1.3  災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)分析及石漠化風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估內(nèi)容  8.2  石漠化災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法    8.2.1  風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法體系    8.2.2  石漠化主要模型    8.2.3  石漠化驅(qū)動(dòng)因素分析  8.3  都安石漠化災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估    8.3.1  都安概況    8.3.2  都安縣石漠化的時(shí)空動(dòng)態(tài)分析    8.3.3  都安縣石漠化驅(qū)動(dòng)因素分析    8.3.4  都安縣石漠化預(yù)警分析    8.3.5  都安縣石漠化災(zāi)害損失評(píng)估    8.3.6  都安縣石漠化風(fēng)險(xiǎn)決策分析  8.4  結(jié)果與討論主要參考文獻(xiàn)附錄Ⅰ  廣西各縣市喀斯特石漠化分布的統(tǒng)計(jì)表附錄Ⅱ  彩圖

章節(jié)摘錄

　　第2章　基于3S技術(shù)的喀斯特石漠化集成研究　　“3S”技術(shù)，即空間定位系統(tǒng)（目前主要指GPS全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)）、遙感（RS）和地理信息系統(tǒng)（GIs），是目前對(duì)地觀測(cè)系統(tǒng)中空間信息獲取、存儲(chǔ)管理、更新、分析和應(yīng)用的三大支撐技術(shù)。GPS主要用于實(shí)時(shí)、快速地獲取目標(biāo)的空間位置；RS用于實(shí)時(shí)地或準(zhǔn)實(shí)時(shí)地提供目標(biāo)及其環(huán)境的語(yǔ)義或非語(yǔ)義信息，發(fā)現(xiàn)地球表面上的各種變化，及時(shí)地對(duì)GIS進(jìn)行數(shù)據(jù)更新；由于遙感具有大面積的同步觀測(cè)、時(shí)效性、綜合性與可比性、經(jīng)濟(jì)性等特點(diǎn)，數(shù)據(jù)具有良好的現(xiàn)勢(shì)性和動(dòng)態(tài)性，動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)中逐步的應(yīng)用起來(lái)。GIS則是對(duì)多種來(lái)源的時(shí)空數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合處理、集成管理、動(dòng)態(tài)存取，為智能化數(shù)據(jù)采集提供地學(xué)知識(shí)，以便解決復(fù)雜的管理?！　?S技術(shù)是進(jìn)行資源環(huán)境研究的重要技術(shù)手段，運(yùn)用GPS、RS和GIS技術(shù)綜合或集成應(yīng)用到喀斯特石漠化研究來(lái)，對(duì)衛(wèi)星影像數(shù)據(jù)進(jìn)行解譯、分類(lèi)、野外驗(yàn)證等，并對(duì)圖形數(shù)據(jù)空間疊加分析和數(shù)理統(tǒng)計(jì)分析，與傳統(tǒng)方法相比擁有無(wú)可比擬的優(yōu)越性。本課題以廣西都安瑤族自治縣為例，探討了基于3S技術(shù)的廣西喀斯特石漠化形成過(guò)程與機(jī)制以及治理模式，并依托3S一體化技術(shù)，采用遙感影像、專(zhuān)題地圖和統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)等信息相結(jié)合的研究方法，憑借遙感技術(shù)宏觀、綜合、動(dòng)態(tài)、快速的特點(diǎn)，以及GIS具有強(qiáng)大空間分析功能，利用3S技術(shù)進(jìn)行喀斯特石漠化過(guò)程的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)，掌握石漠化強(qiáng)度時(shí)空分布，揭示石漠化過(guò)程與其他因子耦合的機(jī)制，為指導(dǎo)實(shí)施生態(tài)重建工程提供科學(xué)依據(jù)，對(duì)于喀斯特石漠化防治和土地可持續(xù)利用具有重要實(shí)踐意義?！　PS的準(zhǔn)確定位，為我們遙感影像野外作業(yè)驗(yàn)證提供了一種嶄新的手段，通過(guò)GPS可以驗(yàn)證解譯衛(wèi)星影像的正確性，有效地提高了衛(wèi)星影像的精確度，為后面的遙感影像的判讀和分類(lèi)分級(jí)提供了必要的保證。GIS強(qiáng)大的對(duì)矢量數(shù)據(jù)的空間分析功能和RS有力的對(duì)柵格圖像數(shù)據(jù)處理手段，為我們從GIS數(shù)據(jù)庫(kù)和遙感圖像中歸納和提煉出地學(xué)對(duì)象的信息圖譜提供了巨大的幫助?！　　?/pre>








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