典型喀斯特地區(qū)石漠化演變關(guān)鍵因子閾值研究與預(yù)警分析
本文關(guān)鍵詞:典型喀斯特地區(qū)石漠化演變關(guān)鍵因子閾值研究與預(yù)警分析,,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:喀斯特石漠化是我國西南地區(qū)最嚴(yán)重的生態(tài)環(huán)境問題,造成地表水土流失,巖石裸露,生態(tài)系統(tǒng)調(diào)蓄水源的能力不斷減弱、旱澇災(zāi)害頻發(fā)?λ固厥貐^(qū)人口-資源-環(huán)境三者之間的尖銳矛盾,已成為貴州山區(qū)生態(tài)保護(hù)、建設(shè)與可持續(xù)發(fā)展的主要障礙。文章以關(guān)嶺—貞豐花江示范區(qū)為依托,基于Logistic回歸模型,研究分析了石漠化演變關(guān)鍵因子的閾值,并建立了石漠化演變關(guān)鍵因子閾值的等級(jí)劃分,達(dá)到對(duì)石漠化預(yù)警的作用。這對(duì)石漠化演變機(jī)理的研究、探索更加有效的石漠化治理方式、防治石漠化發(fā)生、加快喀斯特地區(qū)石漠化生態(tài)環(huán)境的修復(fù)與改善、促進(jìn)喀斯特地區(qū)的發(fā)展及實(shí)現(xiàn)喀斯特地區(qū)資源開發(fā)利用與生態(tài)環(huán)境保護(hù)具有一定的理論意義與實(shí)際效益,為喀斯特石漠化演變研究提供一定的數(shù)據(jù)依據(jù)。貴州喀斯特石漠化地區(qū)的生態(tài)環(huán)境的研究已經(jīng)成為了貴州省生態(tài)保護(hù)、生態(tài)建設(shè)的主要內(nèi)容,石漠化這一生態(tài)環(huán)境現(xiàn)象也成為了生態(tài)與社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的主要障礙。如何開展治理石漠化,保障喀斯特地區(qū)生態(tài)環(huán)境安全已經(jīng)越來越受到學(xué)術(shù)界和國家的高度重視。在喀斯特地區(qū)這一環(huán)境背景下,探究分析石漠化演變關(guān)鍵因子對(duì)石漠化的影響是必要的。文章從一個(gè)新的研究方向出發(fā),以石漠化演變關(guān)鍵因子閾值作為研究目標(biāo),結(jié)合現(xiàn)有的研究理論,通過數(shù)學(xué)模型與數(shù)值分析,依托研究區(qū),分析確定了石漠化演變關(guān)鍵因子,通過Logistic回歸模型的構(gòu)建,確定了研究區(qū)石漠化演變關(guān)鍵因子的閾值,并建立了閾值劃分等級(jí),并通過2010年與2013年石漠化面積統(tǒng)計(jì)值驗(yàn)證了以石漠化演變關(guān)鍵因子閾值等級(jí)劃分的石漠化面積精度。主要研究結(jié)果有:(1)綜合分析了現(xiàn)有生態(tài)環(huán)境閾值的研究成果,選擇典型的喀斯特石漠化地區(qū),以“3S”為技術(shù)手段,借助文獻(xiàn)資料,結(jié)合地面調(diào)查,確定了以五個(gè)影響石漠化演變關(guān)鍵因子為研究對(duì)象,分別是基巖裸露率、植被覆蓋度、坡度、土地墾殖率、人為干擾度指數(shù),并借助Logistic回歸模型,以基巖裸露率為判斷依據(jù),對(duì)其余四個(gè)因子進(jìn)行了Wald值統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn)。檢驗(yàn)結(jié)果表明,這四個(gè)關(guān)鍵因子對(duì)石漠化均有顯著程度的影響;(2)建立含啞變量的Logistic回歸模型,通過對(duì)樣本數(shù)據(jù)進(jìn)行Logistic回歸遍歷,計(jì)算每個(gè)因子對(duì)石漠化發(fā)生變化影響的危險(xiǎn)度與相對(duì)危險(xiǎn)度,以此作為石漠化演變關(guān)鍵因子閾值的分析指標(biāo),結(jié)合數(shù)值分析,最終確定了石漠化演變關(guān)鍵因子的閾值。其中,植被覆蓋度為35%、50%、75%;坡度為15°、25°、35°;土地墾殖率為0.35、0.55、0.85;人為干擾度指數(shù)為0.45、0.65、0.8;(3)依據(jù)石漠化等級(jí)劃分依據(jù),進(jìn)行了石漠化演變關(guān)鍵因子閾值的等級(jí)劃分,劃分結(jié)果為輕度閾值、中度閾值與強(qiáng)度閾值三類等級(jí)。各因子值小于輕度閾值,為無石漠化;大于輕度閾值小于中度閾值為輕度石漠化;大于中度閾值小于強(qiáng)度閾值,為中度石漠化;大于強(qiáng)度閾值,為強(qiáng)度石漠化;(4)在閾值等級(jí)劃分基礎(chǔ)上,通過決策樹分類,模擬了2010年與2013年研究區(qū)石漠化分類圖,并以實(shí)際的石漠化分類圖驗(yàn)證了分類結(jié)果的精度。結(jié)果表明,按照閾值等級(jí)判定的石漠化類型,無石漠化的判定精度為84.5%;輕度石漠化的判定精度為74.5%,中度石漠化的判定精度為83.5,強(qiáng)度石漠化的判定精度為72.5%?傮w來講,石漠化演變關(guān)鍵因子閾值具有一定的有效性。并以此對(duì)石漠化演變關(guān)鍵因子閾值在石漠化預(yù)警中的作用進(jìn)行了分析。
【關(guān)鍵詞】:石漠化 關(guān)鍵因子 Logistic模型 閾值 預(yù)警
【學(xué)位授予單位】:貴州師范大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號(hào)】:X171.1
【目錄】:
- 摘要5-7
- ABSTRACT7-11
- 1 序言11-18
- 1.1 研究的背景與意義11-13
- 1.1.1 研究背景11-12
- 1.1.2 研究意義12-13
- 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀13-15
- 1.3 研究內(nèi)容、方法與技術(shù)路線15-17
- 1.3.1 研究內(nèi)容15-16
- 1.3.2 研究方法16-17
- 1.3.3 技術(shù)路線17
- 1.4 擬解決的關(guān)鍵問題17-18
- 2 研究區(qū)概況與石漠化18-21
- 2.1 研究區(qū)概況18-20
- 2.1.1 研究區(qū)自然環(huán)境18-19
- 2.1.2 研究區(qū)社會(huì)經(jīng)濟(jì)19-20
- 2.2 研究區(qū)石漠化背景及典型性分析20-21
- 2.2.1 研究區(qū)石漠化背景分析20
- 2.2.2 研究區(qū)典型性與代表性20-21
- 3 石漠化演變關(guān)鍵因子選擇與數(shù)據(jù)處理21-30
- 3.1 石漠化演變關(guān)鍵因子的分析21
- 3.2 石漠化演變關(guān)鍵因子21-23
- 3.2.1 基巖裸露率21-22
- 3.2.2 植被覆蓋度22
- 3.2.3 坡度22-23
- 3.2.4 土地墾殖率23
- 3.2.5 人為干擾度指數(shù)23
- 3.3 數(shù)據(jù)的獲取與處理23-30
- 3.3.1 數(shù)據(jù)的獲取23-24
- 3.3.2 數(shù)據(jù)的處理24-30
- 4 基于Logistic回歸模型的石漠化演變關(guān)鍵因子閾值計(jì)算及等級(jí)劃分30-39
- 4.1 Logistic回歸模型30-31
- 4.1.1 模型的原理和方法30-31
- 4.1.2 Logistic回歸的概率公式31
- 4.2 石漠化演變關(guān)鍵因子閾值計(jì)算31-38
- 4.2.1 Wald統(tǒng)計(jì)量的檢驗(yàn)31-32
- 4.2.2 確定石漠化演變關(guān)鍵因子閾值的遍歷范圍和步長32-33
- 4.2.3 構(gòu)造啞變量并建立Logistic回歸模型33-34
- 4.2.4 計(jì)算石漠化演變關(guān)鍵因子閾值34-38
- 4.3 石漠化演變關(guān)鍵因子閾值的等級(jí)劃分體系38-39
- 4.3.1 閾值分析38
- 4.3.2 石漠化等級(jí)劃分依據(jù)38-39
- 4.3.3 石漠化演變關(guān)鍵因子閾值等級(jí)劃分體系39
- 5 石漠化演變關(guān)鍵因子閾值的驗(yàn)證與分析39-43
- 5.1 驗(yàn)證方法39-40
- 5.2 驗(yàn)證結(jié)果與分析40-42
- 5.3 預(yù)警分析42-43
- 6 結(jié)論與討論43-45
- 6.1 結(jié)論43-44
- 6.2 討論44-45
- 參考文獻(xiàn)45-48
- 致謝48-50
- 研究生期間發(fā)表論文及獲獎(jiǎng)情況50-51
- 附件51-58
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