Science Bulletin:人类活动差异加剧了黄河流域滑坡的空间变异

百科   2024-11-05 09:15   陕西  


《Science Bulletin》期刊近日发表题为《Human activities are intensifying the spatial variation of landslides in the Yellow River Basin》的论文。该研究由Naiman Tian, Hengxing Lan, Langping Li, Jianbing Peng, Bojie Fu, John J. Clague共同完成,论文的通讯作者是来自中国科学院地理科学与自然资源研究所的Hengxing Lan。
该论文研究了人类活动对黄河流域滑坡的影响,构建了人类活动强度指数(HAII)和人类自然冲突指数(HNCI)。结果表明,HAII是滑坡空间密度的主导因素,区域内人类活动差异加剧了滑坡的空间变异,尤其在陡坡地区。研究强调了有效土地使用规划和滑坡风险管理中考虑人类活动的重要性。

论文链接:
https://doi.org/10.1016/j.scib.2024.07.007

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研究背景


1、研究现状

黄河流域是中国重要的地理区域,拥有复杂的地形和丰富的自然资源,但也频繁发生滑坡现象,严重影响当地的经济和社会发展。研究表明,滑坡的成因既包括自然因素,如降水、地震和地形特征,也受到人类活动的显著影响。随着城市化进程加快和农业扩展,建筑和农业活动对地表和地下水文条件的干扰加剧,导致滑坡发生频率上升。然而,关于人类活动对滑坡空间分布的具体影响程度仍不清楚。因此,探讨人类活动如何影响滑坡分布模式,以及如何量化这种影响,对于提升滑坡风险管理和土地利用规划的有效性具有重要意义。本文旨在通过构建人类活动强度指数和人类自然冲突指数,系统分析黄河流域滑坡的空间分布特征,以期为该地区的滑坡风险管理提供科学依据。

2、研究区域概况
研究区域位于黄河流域,涵盖了中国的多个省份,地形复杂多样,包括高原、山地和丘陵。该地区气候条件多变,从干旱到湿润,降水主要集中在夏季。黄河流域不仅是中国的母亲河,也是农业和经济发展的重要区域。然而,由于地质条件和人类活动的影响,该地区滑坡现象频繁,特别是在陡坡和易受侵蚀的地带。

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研究方法


1、数据来源

(1)滑坡数据:使用的滑坡点数据来源于资源与环境科学数据中心,涵盖至2019年的滑坡记录,能够反映该区域的滑坡分布情况。

(2) 环境数据:

夜间灯光数据:用于评估人类活动强度,反映区域内的社会经济活动。

土地覆盖数据:用于分析不同土地类型的分布和人类活动对地表的影响。

气候数据:包括降水量数据,以了解降水对滑坡的影响。

地形数据:采用数字高程模型(DEM),计算地形起伏和坡度等特征。

2、方法

(1)人类活动强度指数(HAII)构建:结合夜间灯光数据和土地覆盖数据,利用归一化方法计算区域内人类活动的强度,反映不同地区的人类干扰水平。

(2)滑坡空间密度计算:通过设定搜索半径(8公里),计算滑坡的空间密度,分析其在不同区域的聚集特征。

(3)回归分析:使用线性回归模型探讨HAII、降水量、距离河流和断层、坡度等因素对滑坡空间密度的影响,建立多变量回归方程。

(4)主导性分析:采用主导性分析方法评估各影响因素的相对重要性,以确定哪些因素对滑坡空间分布的影响最为显著。

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研究结果


1、人类活动强度与滑坡空间密度

分析结果显示,人类活动强度指数(HAII)对滑坡空间密度(LSD)具有显著正相关关系,HAII是影响滑坡发生的主导因素。区域内滑坡的分布与人类活动的强度和类型密切相关。

2、影响因素的主导性分析

在主导性分析中,HAII的相对贡献最大,其次是距离河流和降水量。具体而言,靠近河流的区域因受到更强的侵蚀作用而滑坡频发,而降水量增加则进一步提升了滑坡风险。

3、区域差异
黄河流域中部的人类活动更为密集,滑坡发生率也较高,而西部地区的滑坡密度相对较低。这种差异部分归因于地形特征和人类活动的空间分布。

4、人类自然冲突指数(HNCI)

HNCI的计算结果表明,中部区域的人类自然冲突更为严重,表明在陡坡地区进行农业和建设活动可能导致更高的滑坡风险。

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研究意义



1、提升滑坡风险管理:研究揭示了人类活动对滑坡发生的主导作用,为制定有效的滑坡风险管理策略提供了科学依据。

2、土地利用规划:强调在土地利用规划中需要考虑人类活动对自然环境的影响,以减少滑坡风险,促进可持续发展。

3、区域差异分析:通过分析黄河流域不同区域的人类活动强度与滑坡分布的关系,有助于更好地理解和应对区域特定的滑坡风险。

4、理论创新:引入人类自然冲突指数(HNCI),为量化人类活动对自然环境影响提供了新方法,推动了相关研究的理论发展。

5、政策建议:为政策制定者提供了参考,强调在进行经济和社会发展时,应注重保护自然环境,平衡发展与生态保护之间的关系。


End


文稿 |赵家琛编辑 | 蔡文轩; 审核 | 易小宇

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