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基于XGBoost模型的南方丘陵山区滑坡易发性研究——以沅陵县和兴国县为例
姚婷;孙德亮;张凤太;王跃峰;周芷若;南方丘陵山区是中国浅层滑坡的典型高易发区之一,开展该区域滑坡易发性区划是防灾减灾的关键前提。然而,当前研究多聚焦单一县域或小流域为研究单元,虽能刻画局部滑坡分布特征,但对不同县域间主控因子的空间异质性及模型的跨区域适用性仍缺乏系统评估,制约了滑坡易发性评价成果的区域推广应用。为此,本研究选取南方丘陵山区典型县域——湖南沅陵县、江西兴国县为双研究区,在同一地貌背景下构建对比研究框架,以评估滑坡易发性模型的区域适配性并揭示主控因子的差异性机制。基于极端梯度提升(XGBoost)算法,利用卫星影像数据、DEM等资料,构建包含20个因子的综合评价体系,对南方丘陵山区典型地形区域的滑坡进行易发性研究,并利用SHAP模型量化各影响因子的边际贡献,以揭示不同县域滑坡形成的主控机制。结果表明:1)构建的XGBoost模型预测性能优良,沅陵县、兴国县训练集与测试集AUC值分别为0.869、0.841和0.893、0.849,具备可靠的预测能力;2)两县大部分区域为低、较低易发区,高易发区空间分布存在明显差异,且较高、高易发区集中了66%以上的实际滑坡点,与实际滑坡状况高度契合;3) SHAP模型分析显示,NDVI和高程是两县共有的核心影响因子,低植被覆盖和低海拔区域对应高滑坡风险,而距断层距离、地形起伏度对两县滑坡的影响表现出显著区域差异,土壤质地的影响均较弱,说明在相似的成土背景下,滑坡形成更受地形和植被条件控制。本研究从跨区域对比视角揭示了南方丘陵山区不同县域的滑坡主控因子的共性与差异特征,同时也验证了滑坡在易发性模型在相似地貌单元的可迁移潜力,可为南方丘陵类似地区的开展滑坡灾害风险预警、国土空间规划与防灾减灾提供科学依据。
稀土尾矿土壤泥浆硝酸盐降解过程中H_2O2和HO·的产生机制
张雨欣;陈志彪;陈祖亮;杨智满;活性氧(ROS)在土壤中广泛存在,但其在稀土矿区土壤,特别是在硝酸盐降解条件下的形成机制尚不明确。本研究通过向矿区土壤中添加硝酸盐,模拟污染情境,系统分析了硝酸盐转化、稀土元素(REEs)溶出与ROS生成的耦合关系。结果表明:好氧条件下,硝酸盐可被高效降解(阴坡降解率略高),同时REEs溶出率显著提高(阳坡略高于阴坡)。好氧条件诱导了特定组别(如OA3)中H_2O2的产生,并促进了HO·的生成。微生物群落分析发现,土壤中富集了多种兼具硝酸盐还原与生物浸出功能的高效菌,如Pseudomonas和Burkholderia,其中Pseudomonas可促进REEs的释放,而HO·的生成可能介导了此溶出过程。此外,好氧环境富集的过氧化氢酶阳性菌群能有效调控H_2O2浓度。本研究揭示了硝酸盐污染背景下稀土矿区土壤中ROS的生成机制,为理解硝酸盐降解、REEs溶出与ROS之间的内在联系提供了关键依据。
福州市主城区地震应急避难场所的适宜性评价及布局优化
刘奕婷;江辉仙;陈莹;高路;地震应急避难场所适宜性评价对构建城市应急保证体系建设、提高城市综合防灾水平和保护人民生命财产安全具有重要科学意义。以福州市五城区为研究区域,基于有效性、可达性和安全性三个维度,运用灰色关联度分析法与熵权法进行地震应急避难场所的适宜性评价,并结合地震应急避难场所规划要求,提出空间布局优化策略。结果表明:1)福州市五城区地震应急避难场所总体适宜性良好,基本符合地震应急避难场所的设置要求; 2)地震应急避难场所主要集中在台江区、鼓楼区以及晋安区东南区域,空间分布不均衡,未来需再在马尾区、仓山区以及晋安区新增5处地震应急避难场所。
厦门市电动汽车公共充电站可达性与公平性研究
方怡茜;叶士琳;柯文前;公共充电站对支撑电动汽车产业发展、实现“双碳”目标具有重要作用。以厦门市为案例地,从资源配置和公平性视角,运用基尼系数和空间自相关等方法,测度厦门市电动汽车公共充电站的可达性和公平性。结果表明:(1)厦门市公共充电站由岛内向岛外圈层式衰减,整体呈现“单核心-多组团”的空间布局模式。(2)公共充电站可达性存在显著空间分异特征,呈现出典型的多中心空间分布格局。(3)公共充电资源与人口需求总体呈现空间自相关性,岛内主要为“高供给-高需求”聚集区,岛外主要为“低供给-低需求”聚集区,部分地区存在供需不平衡现象。(4)公共充电资源分配整体处于不公平状态,呈现两极分化的特征。这种不公平主要来源于城乡间及各行政区间的差异。最后,从科学规划与差异化布局等方面提出优化建议。
易地搬迁型乡村三生空间功能演变及其驱动机制——以宁德市九仙畲族村为例
戴云晓;游小珺;黄万里;推进民族乡村三生空间功能协同发展是实现乡村可持续发展和推进中华民族共同体建设的重要路径。以福建省宁德市九仙畲族村为研究案例,基于1987、 2015、 2023年土地利用数据,运用GIS空间分析、景观格局指数、田野调查和参与式农村评估(PRA)等方法,分析1987—2023年九仙村三生空间功能演变与驱动机制,研究结果表明:1) 36 a间九仙村三生空间格局在人类干预下发生显著演变,生活空间扩张幅度高达103.66%,而生产、生态空间面积仅有小幅变化,三生空间格局呈现景观多样性、均匀性上升,聚集度、蔓延度略微下降的特点。2) 36 a间九仙村三生空间功能发生重大改变,生活空间功能实现了从传统山区聚落升级为现代多功能的品质社区,生产空间功能完成了从传统粮食作物种植向高附加值经济作物生产转型,生态空间功能则从生态脆弱状态逐步转向韧性增强的可持续发展模式。3)九仙村三生空间功能演变是“政策引导-生态修复-产业造血-交通联通-文化铸魂”五力共同作用的结果。上述研究结果能为推进东南地区民族乡村全面振兴提供科学依据与参考。
武鄂黄黄都市圈生产性服务业的时空变化及其影响因素
刘骐嘉;吴乐知;胡轩雨;基于2010与2020年人口普查及统计年鉴数据,运用政策强度指数、标准差椭圆、空间自相关和地理探测器方法,分析武鄂黄黄都市圈生产性服务业的时空变化特征及其影响因素。结果表明:1) 2020年都市圈从业人数达177 656人,较2010年增长106.6%,武汉占比71.6%仍居主导但有所下降,黄石、鄂州、黄冈增长显著。2)空间上形成以武汉市洪山区和武昌区为核心的高集聚格局,全局Moran's I由0.492升至0.563,外围冷点连片扩张,极化效应加剧。3)产业重心向东北迁移2.01 km,短轴增长14.70%,形态由轴向集聚转向面状扩散。4)地理探测器显示单因子解释力不显著,但财政实力与经济水平、城镇化率交互后q值分别达0.785和0.710,呈双因子增强效应。5)政策强度指数在鄂黄黄三市19个区县间差异显著,与产业绩效高度相关。建议按政策强度指数梯度实施差异化发展,核心区强化高端服务引领,协同承载区构建“通道+平台+转化”枢纽,外围区补齐服务短板。
西南边境地区文旅融合助推旅游生态效率的路径
陈红玲;李雪珂;为探究文旅融合推动旅游生态效率的影响机制,以中国西南边境地区11个市为研究对象,构建旅游生态效率指标体系,运用Super-SBM模型计算这11个市的旅游生态效率,采用fsQCA法,综合考虑技术创新、旅游经济水平、产业结构、环境规制力度和基础设施5个方面因素,建立旅游生态效率影响因素分析框架,以组态的视角探究影响旅游生态效率的各种因素和路径。研究发现:存在3条提升旅游生态效率的有效路径和1条产生非高旅游生态效率的路径。为丰富提升旅游生态效率的组合方式,提出旅游目的地应基于自身要素评估选择适宜模式,规避非高旅游生态效率发展路径,推动技术创新的投入与运用,强化旅游经济发展动能培育,全面升级基础设施建设的建议。研究可为西南边境地区文旅融合提供可操作的路径方案,平衡文旅产业增长与生态资源保护的矛盾。
“双碳”目标下不同pH水系锌基电池负极改性研究进展
黄称秀;林慧;黄臻扬;肖富玉;罗奋强;刘任嫔;钱庆荣;陈庆华;曾令兴;在“双碳”目标推动能源结构转型的背景下,水系锌基电池因高安全性、低成本且环境友好等优势成为重要储能候选体系。电解液pH值不仅影响锌离子的存在形态与沉积机制,还决定了不同体系的稳定性关键性因素。因此,本研究通过综述不同pH介质下锌沉积行为、失效机制以及改性策略,总结当前研究面临的挑战与未来发展方向,以期为水系锌基电池在不同pH介质中的性能优化提供理论支撑与技术指导。
基于无人机观测的森林日光诱导叶绿素荧光角度效应
赖春雨;程志强;吴建煌;马超;在全球气候变化背景下,建立稳定的碳汇监测体系对实现“双碳”目标至关重要。全球初级生产力(GPP)是评估陆地生态系统碳固定能力的关键指标。日光诱导叶绿素荧光(SIF)作为反映植物光合作用强度与GPP变化的重要遥感参数,在碳通量监测中应用广泛。然而,SIF受观测角度影响显著,尤其O2-B波段方向性不稳定,限制了SIF遥感的应用。基于上述问题,本研究基于多角度SIF无人机观测数据,开展了SIF角度效应研究。利用实测叶面积指数(LAI)、叶绿素含量(LCC)等冠层参数,结合SCOPE模型系统模拟O2-A与O2-B波段的SIF方向性特征,并结合无人机多角度观测数据,评估了传统基于反射率法与基于阴阳叶比例法在SIF角度校正中的表现差异。结果表明:1)O2-A波段SIF与反射率具稳定线性关系,适宜采用反射率法校正;而O2-B波段SIF对夹角变化更为敏感,反射率法精度较低。2)相较之下,基于冠层结构的阴阳叶比例法在两个波段均表现出良好的稳定性与通用性,显著提升了SIFtotal估算的可靠性。研究为SIF角度效应校正提供了可操作路径,可望增强不同波段SIF数据的一致性,为提升森林生态系统GPP反演精度与碳循环评估能力提供技术支撑。
黄土高原晚新近纪红粘土的降水定量重建
曹颖;陈家胜;理解晚新近纪东亚夏季风的演变规律,对于预测全球变暖背景下未来降水强度变化具有重要意义。中国黄土高原的红粘土沉积记录了东亚季风的演变历史,相关研究已逐渐从定性描述转向定量重建。基于土壤学中建立的成土碳酸盐结核淋溶深度与降水量之间的转换方程,以灵台剖面为研究对象,依据详细的野外描述资料,采用土壤压实校正方程将每一红粘土层恢复至原始压实前的深度。在此基础上,应用淋溶深度-降水量方程,定量重建了灵台剖面的古降水变化。结果显示:在6.2—4.5 Ma期间,该地区平均降水量为816.34±147mm,反映当时气候相对湿润,接近亚热带季风气候;而在4.5—2.6 Ma期间,平均降水量降至625.87±147mm,表明晚新近纪东亚夏季风降水呈现减弱趋势。该重建结果与黄土高原其他基于全球气温变化所得的降水重建记录具有良好的一致性。