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生态学报 2024年

作者：李奇锦姜亮亮刘文利吴光明谢崇丹重庆师范大学地理与旅游学院地理信息系统应用研究重庆市高校重点实验室云南大学国际河流与生态安全研究院

在全球变暖的影响下，中国骤旱事件逐渐增加，西南地区尤为突出。成渝地区由骤旱事件引起的农田绝收问题逐渐加剧。然而，国内外关于农田生产力对骤旱的抵抗性与恢复性研究较为匮乏。因此，研究农田对骤旱的抵抗性与恢复性对保护农田具... 详细信息

在全球变暖的影响下，中国骤旱事件逐渐增加，西南地区尤为突出。成渝地区由骤旱事件引起的农田绝收问题逐渐加剧。然而，国内外关于农田生产力对骤旱的抵抗性与恢复性研究较为匮乏。因此，研究农田对骤旱的抵抗性与恢复性对保护农田具有重要意义。基于此，使用GPP数据和中国土壤水分数据集以及农田类型数据等，采用游程理论和地理加权回归等方法，分析了成渝地区农田对骤旱的抵抗性与恢复性，量化了农田生产力对骤旱的脆弱性。研究结果表明：（1）在2006和2022骤旱年中，成渝地区西北部和东南部骤旱较为严峻，其中德阳市、绵阳市、成都市等地区的骤旱严重度、骤旱持续时间均为高值，而2022年西部区域骤旱次数比2006年明显减少；（2）2022年与2006年相比，大部分农田恢复性提高，但抵抗性下降，其中水稻田、玉米田等抵抗性变化范围从5—6下降到了3—4，恢复性变化范围则由1—2上升至2—3;(3)2022年成渝地区北部农田比2006年抵抗时间增加，但成渝地区大部分农田恢复时间相较于2006年急剧下降；（4）2022年成渝地区西北部农田相较于2006年面对骤旱更加脆弱，且在2022骤旱年中，成渝地区多季作物田脆弱性高于组成轮作的单季作物田脆弱性。本研究有助于深入了解农田对骤旱的抵抗性和恢复性，以及在农田灌溉制度和种植制度条件下骤旱对农田脆弱性的影响机制，对成渝地区农业生产和抗旱减灾提供科学理论依据。

关键词：骤旱事件农田生产力农田抵抗性农田恢复性成渝地区

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山地小流域主导生态系统服务空间格局及其影响因素探究

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灌溉排水学报 2024年第7期43卷 106-112页

作者：刘睿范天虎王科宇肖禾重庆师范大学地理与旅游学院重庆401331 地理信息系统应用研究重庆市高校重点实验室重庆401331 重庆市地理信息和遥感应用中心重庆401147

【目的】探究澎溪河流域主导生态系统服务的空间格局及其影响因素。【方法】采用InVEST模型评估澎溪河流域的水源涵养与土壤保持服务,基于地形起伏度与海拔高程划分地貌类型。利用地理探测器探究不同地貌类型下生态系统服务的主要影响... 详细信息

【目的】探究澎溪河流域主导生态系统服务的空间格局及其影响因素。【方法】采用InVEST模型评估澎溪河流域的水源涵养与土壤保持服务,基于地形起伏度与海拔高程划分地貌类型。利用地理探测器探究不同地貌类型下生态系统服务的主要影响因素及其相互作用。【结果】水源涵养量呈南高北低的空间分布特征,低海拔高程台地的水源涵养量最小,为239.52mm/m^(2);土壤保持服务水平呈北高南低的空间格局,随地貌梯度升高而增加。土地利用类型及归一化植被指数(NDVI)分别主导了水源涵养与土壤保持服务水平的变化,在林地及草地区域中尤为突出。【结论】在高地貌梯度地区,生态修复需综合考虑多种因素以提升水源涵养与土壤保持能力。

关键词：生态系统服务 InVEST模型地理探测器澎溪河流域

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基于不同评价单元的三峡库区滑坡易发性对比——以重庆市云阳县为例

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吉林大学学报（地球科学版） 2024年第5期54卷 1629-1644页

作者：安雪莲密长林孙德亮文海家李晓琴辜庆渝丁悦凯地理信息系统应用研究重庆市高校重点实验室(重庆师范大学) 重庆401331 山东省临沂市自然资源开发服务中心山东临沂276000 山地城镇建设与新技术教育部重点实验室(重庆大学) 重庆400045

为探究不同评价单元对区域滑坡易发性评估的影响,基于网格单元与斜坡单元对三峡库区典型县域重庆市云阳县开展了滑坡易发性研究。首先选取高程、坡度、曲率等22个评价因子,根据研究区988个历史滑坡数据,通过30 m×30 m的栅格数据提... 详细信息

为探究不同评价单元对区域滑坡易发性评估的影响,基于网格单元与斜坡单元对三峡库区典型县域重庆市云阳县开展了滑坡易发性研究。首先选取高程、坡度、曲率等22个评价因子,根据研究区988个历史滑坡数据,通过30 m×30 m的栅格数据提取斜坡单元,并基于网格单元及斜坡单元分别建立22个滑坡影响因子地理空间数据库;然后利用随机森林与贝叶斯优化算法来构建滑坡易发性模型,对研究区滑坡进行易发性评估;最后结合ROC(受试者工作特征)曲线与混淆矩阵结果检验评价单元的易发性模型预测精度。结果表明:易发性评估的结果可划分为低、较低、中、较高、高5个等级;基于网格单元的滑坡易发性模型中,高程、与道路距离、坡度这3个因子对滑坡发生的贡献率大,基于斜坡单元的模型中,I_(NDV)(归一化植被指数)、剖面曲率、平面曲率这3个因子对滑坡发生的贡献率大,并且2个模型的滑坡密度均随着滑坡易发性等级的升高而变大;与网格单元相比,斜坡单元能更好地解释地形间的联系,以斜坡单元(AUC=0.744)为最小评价单元的滑坡易发性模型比网格单元(AUC=0.714)精度更高。

关键词：滑坡滑坡评价单元斜坡单元网格单元滑坡易发性随机森林三峡库区重庆市云阳县

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山地高密度城市空间形态对冬季气溶胶格局的约束力探测——重庆中心城区案例研究

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生态环境学报 2025年第1期34卷 56-66页

作者：汪洋李帆严笑梅言李培黄林赵俊杰重庆师范大学地理与旅游学院重庆401331 地理信息系统应用研究重庆市高校重点实验室重庆401331 山区生态系统碳循环与碳调控重庆市重点实验室重庆401331 三峡库区地表过程与环境遥感重庆市重点实验室重庆401331

城市大气环境质量是城市环境质量的关键性控制因素,解耦城市空间形态与大气环境质量间的约束性耦合关系,是建构城市环境高质量发展策略的基础和前提。基于多年MODIS、高精度矢量建筑等多源空间数据,通过暗像元法反演2020-2022年重庆中... 详细信息

城市大气环境质量是城市环境质量的关键性控制因素,解耦城市空间形态与大气环境质量间的约束性耦合关系,是建构城市环境高质量发展策略的基础和前提。基于多年MODIS、高精度矢量建筑等多源空间数据,通过暗像元法反演2020-2022年重庆中心城区大气气溶胶光学厚度,以此量化城市大气环境质量,从平面、立体、功能3个维度建立10项表征城市形态的量化指标,借助地理探测器分析各因子对冬季气溶胶的独立和叠加约束效应。研究发现:1)在中心城区全域,冬季气溶胶空间异质性显著,城市表面高程、植被覆盖度、天空开阔度、土地利用因子具有全局约束力,其他因子如建筑密度、容积率等只具有局部约束效果;2)在城市建成区内部,影响气溶胶的主要单因子包括城市表面高程(q=0.574)、植被覆盖度(q=0.524)、土地利用(q=0.506)、距主要道路距离(q=0.352);其他城市形态因子的解释力相对较弱且贡献值大致相同(q=0.29);3)在城市建成区内部,各解释因子表现出明显的叠加约束效应,且叠加解释力q(Xi∩Xj)均强于独立作用,叠加q值处于0.29-0.65之间。该研究为明确城市形态与大气质量的关系提供了科学依据,对城市规划和环境治理具有一定理论和实践意义。

关键词：山地高密度城市冬季气溶胶约束力地理探测器重庆中心城区

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黄土塬地貌区滑坡灾害易发性量化评估及关键驱动因子

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北京师范大学学报(自然科学版) 2025年第2期61卷 255-267页

作者：陈丹璐安雪莲邵怀勇李文然潘明辰文海家孙德亮成都理工大学地理与规划学院重庆师范大学地理信息系统应用研究重庆市高校重点实验室重庆师范大学地理与旅游学院供销环境科技有限公司重庆大学山地城镇建设与新技术教育部重点实验室

聚焦黄土塬地貌区滑坡灾害，综合考虑地形地貌、水文、土壤等因素，针对黄土塬地貌区滑坡易发性评价建立了综合量化评价体系.利用LightGBM模拟黄土高原黄土塬滑坡易发性，选取5个精度指标评估其预测性能与鲁棒性，运用SHAP算法解析诱发... 详细信息

聚焦黄土塬地貌区滑坡灾害，综合考虑地形地貌、水文、土壤等因素，针对黄土塬地貌区滑坡易发性评价建立了综合量化评价体系.利用LightGBM模拟黄土高原黄土塬滑坡易发性，选取5个精度指标评估其预测性能与鲁棒性，运用SHAP算法解析诱发因素对模拟结果的影响，揭示黄土塬地貌区滑坡易发性发生机制.研究发现，LightGBM模型对黄土塬滑坡易发性具有较强的模拟与预测能力（AUC为0.844),SHAP算法能较好地辨识出黄土塬地貌区滑坡易发性关键驱动因子，即距道路距离、年均降雨量、地形起伏度、人口密度、地表切割深度、坡长等，在此基础上绘制了研究区滑坡易发性风险图，为区域滑坡治理及滑坡灾害的防灾减灾提供了关键理论依据.

关键词：黄土滑坡易发性评价黄土塬地貌机器学习可解释性分析

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三峡库区人类活动对河流溶解性有机质的影响路径解析

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生态学报 2025年第2期45卷 701-715页

作者：张琼刘睿张静郑达燕张柳柳郑财贵重庆师范大学地理与旅游学院重庆401331 重庆师范大学地理信息系统应用研究重庆市高校重点实验室重庆401331 重庆市规划和自然资源调查监测院重庆401120 自然资源部国土空间规划监测评估预警重点实验室重庆401120

为辨析土地利用对河流溶解性有机质(DOM)陆源驱动的直接影响和营养状况驱动的间接影响,基于土地利用数据、水质营养状况数据和DOM组分数据,采用紫外-可见光吸收光谱(UV-VIS)和三维荧光-平行因子分析(EEM-PARAFAC)技术,探究2022年8月(雨... 详细信息

为辨析土地利用对河流溶解性有机质(DOM)陆源驱动的直接影响和营养状况驱动的间接影响,基于土地利用数据、水质营养状况数据和DOM组分数据,采用紫外-可见光吸收光谱(UV-VIS)和三维荧光-平行因子分析(EEM-PARAFAC)技术,探究2022年8月(雨季)三峡库区澎溪河流域的DOM组分特征,并运用偏最小二乘路径模型(PLS-PM),量化多空间尺度下土地利用对DOM陆源驱动的直接影响和营养状况驱动的间接影响。结果表明:(1)流域共检测出三种主要荧光组分,并以类腐殖质为主。流域水体DOM受到陆源输入和内源输入的双重影响。(2)整体上,土地利用对河流DOM陆源驱动的直接影响小于营养状况驱动的间接影响,其中溶解性有机碳(DOC)和有色溶解性有机质(CDOM)对内源输入更为敏感;荧光溶解性有机质(FDOM)对陆源输入更为敏感。(3)水田和河渠对DOM陆源驱动的直接影响较大,水库坑塘、灌木林和中覆盖度草地对DOM营养状况驱动的间接影响较大,斑块密度(PD)和斑块结合度(COHESION)对DOM陆源驱动的直接影响和营养状况驱动的间接影响均较大。(4)土地利用对不同DOM组分陆源驱动的直接影响各异,营养状况驱动的间接影响多在子流域较为显著。单个土地利用指标(如水田、疏林地、其它林地和PD等)对河流DOM陆源驱动的直接影响多在500 m河岸带缓冲区最大,对营养状况驱动的间接影响(如水田、灌木林、中覆盖度草地和河渠等)多在子流域最大。研究揭示了人类活动对河流DOM的影响机制,为科学规划三峡库区土地利用格局和有效调控三峡库区水生态环境提供重要理论支撑。

关键词：溶解性有机质土地利用陆源驱动的直接影响营养状况驱动的间接影响偏最小二乘路径模型(PLS-PM) 三峡库区

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山地传统村落空间系统风险研究——以重庆为例

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人文地理 2022年第4期37卷 166-174页

作者：韦亚张虹重庆师范大学地理信息系统应用研究重庆市高校重点实验室重庆401331 重庆师范大学地理与旅游院重庆401331

选取风险源、风险受体状态、风险响应三个方面16个指标,以外部自然、人文因素、传统村落内部景观和建筑结构等为切入点,构建山地传统村落空间系统风险评价体系,分析重庆市110个传统村落空间系统风险,并针对性地提出保护建议。研究表明:... 详细信息

选取风险源、风险受体状态、风险响应三个方面16个指标,以外部自然、人文因素、传统村落内部景观和建筑结构等为切入点,构建山地传统村落空间系统风险评价体系,分析重庆市110个传统村落空间系统风险,并针对性地提出保护建议。研究表明:(1)构建的风险评价体系能够综合反映山地传统村落空间系统外部压力和内部脆弱性,体现其空间差异。(2)重庆市传统村落空间系统风险属较高及以上等级的有42个,占村落总数的1/3以上,主要分布于渝东南武陵山中山地区,如酉阳、秀山等地。(3)风险等级较高及以上的传统村落,应提升主体风险防范能力,合理规划村落发展,避免城镇边界扩张挤压传统村落空间,导致其非自然性衰落。山地传统村落空间系统风险研究从宏观揭示风险驱动因子,识别风险胁迫大小,对传统村落精准保护具有重要意义。

关键词：山地传统村落空间系统风险重庆

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基于GIS与XGBoost算法的新石器时代考古遗址预测模型研究

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北京师范大学学报(自然科学版) 2025年

作者：田洁朱有晨李林芝朱星李文然安雪莲重庆师范大学地理信息系统应用研究重庆市高校重点实验室成都理工大学地质灾害防治与地质环境保护国家重点实验室供销环境科技有限公司

构建考古遗址预测模型可以精准识别考古遗址的潜在空间范围，有助于对尚未发现的考古遗址进行前瞻性保护。本文以山东省为研究区域，收集新石器时代考古遗址（不含墓葬）1 916个为研究样本，按照1：1的比例随机提取非考古遗址（1 916个... 详细信息

构建考古遗址预测模型可以精准识别考古遗址的潜在空间范围，有助于对尚未发现的考古遗址进行前瞻性保护。本文以山东省为研究区域，收集新石器时代考古遗址（不含墓葬）1 916个为研究样本，按照1：1的比例随机提取非考古遗址（1 916个）作为负样本，选取高程、坡度、坡向、剖面曲率、平面曲率、微地貌、坡位、濒水距离8个地理环境影响因素构建考古遗址预测模型的指标体系，运用GIS空间分析方法，采用XGBoost算法构建考古遗址预测模型，进行潜在考古遗址空间范围的预测同时进行了重要因子分析。研究结果表明：1）运用XGBoost算法构建的考古遗址预测模型可获取较高的精度，本研究的AUC测试值为0.85；2）用最佳样本训练后的模型，将结果划分为低、中、高这3种等级，并得出考古遗址主要分布在平原地区；3）根据XGBoost算法对影响因子重要性进行排序，坡位、微地貌、高程的影响因子重要性排前3位，是影响研究区域新石器时代考古遗址选址的主要因素。研究发现XGBoost算法具有较好的稳定性和预测能力，构建的模型为考古遗址预测提供了新的研究方法，并为田野考古发掘提供了重要技术支撑，揭示了新石器时代古人类选址与地理环境的关系。

关键词： XGBoost算法 GIS 考古遗址预测模型新石器时代山东省

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基于随机森林-特征递归消除模型的可解释性缓丘岭谷地貌滑坡易发性评价

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地质力学学报 2023年第2期29卷 202-219页

作者：孙德亮陈丹璐密长林陈星宇密士文李晓琴重庆师范大学地理与旅游学院重庆401331 地理信息系统应用研究重庆市高校重点实验室重庆400040 山东省临沂市自然资源开发服务中心山东临沂276000

研究旨在基于随机森林-特征递归消除模型,通过SHAP算法(SHapley Additive exPlanation,SHAP)与部分依赖图(Partial Dependence Plot,PDP)对缓丘岭谷地貌区域进行滑坡易发性评价与内部机制解释,以期为地质灾害防治研究提供参考。利用优... 详细信息

研究旨在基于随机森林-特征递归消除模型,通过SHAP算法(SHapley Additive exPlanation,SHAP)与部分依赖图(Partial Dependence Plot,PDP)对缓丘岭谷地貌区域进行滑坡易发性评价与内部机制解释,以期为地质灾害防治研究提供参考。利用优化随机森林算法对典型缓丘岭谷地区滑坡易发性进行研究,建立缓丘岭谷滑坡易发性评价模型;利用特征递归消除算法剔除噪声因子,选取地形地貌、地质构造、环境条件、人类活动5个类型16个因子构建重庆合川区滑坡致灾因子数据库;结合合川区754个历史滑坡点,利用随机森林算法对因子重要性进行排序,并根据专家经验法对研究区的滑坡易发性进行划分,将研究区的滑坡易发性分为极低、低、中、高、极高5个等级;应用部分依赖图对合川区滑坡发生影响大的因子进行解释和SHAP算法对个体滑坡进行局部解释。结果表明:与原模型相比,随机森林-特征递归消除模型测试集AUC值提高了0.019,证明了特征递归消除算法的有效性;训练集以及测试集的AUC值分别为0.769、0.755,具有较高的预测精度;缓丘缓坡地区在起伏较大地区滑坡密度较大,历史滑坡多集中于高易发地区;滑坡的空间分布具有不均匀性与复杂性,各致灾因子对滑坡发生的影响有着明显的区域特征与空间异质性,在缓坡丘陵地区多年平均降雨、高程、岩性3个因子对滑坡发生的影响最大;由SHAP算法对合川白塔坪上山公路滑坡事件进行解释,岩性与高程对滑坡起抑制作用,起伏度、坡度、归一化植被指数(NDVI)与POI核密度促进滑坡发生。综上所述,基于随机森林-特征递归消除模型在缓丘岭谷区滑坡易发性评价中具有较高的准确性,通过部分依赖图与SHAP算法对全局滑坡与个体滑坡发生的内在机理进行解释分析,有利于构建与完善不同地貌环境下滑坡易发性评价因子体系并探究滑坡内部决策机理,可为区域滑坡易发性评估与地质灾害防治提供参考。

关键词：滑坡易发性区划随机森林算法缓丘岭谷区特征递归消除算法部分依赖图 SHAP算法

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基于核函数聚类的重庆市图书馆均等配置及优化

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绿色科技 2024年第5期26卷 221-229页

作者：徐浒戴技才重庆师范大学地理与旅游学院重庆401331 地理信息系统应用研究重庆高校市级重点实验室重庆401331

以重庆市图书馆为例,从居民视角出发,应用公共设施区位理论,提出了核函数聚类法,优化图书馆空间配置。引入多种优化模型,与核函数聚类法进行了对比分析,以期最大程度地优化重庆市图书馆的空间配置。结果表明:用不同方法进行图书馆空间... 详细信息

以重庆市图书馆为例,从居民视角出发,应用公共设施区位理论,提出了核函数聚类法,优化图书馆空间配置。引入多种优化模型,与核函数聚类法进行了对比分析,以期最大程度地优化重庆市图书馆的空间配置。结果表明:用不同方法进行图书馆空间配置优化,核函数聚类法覆盖的总人口数最多,受距离影响较小,优化的空间配置更均等;P-中心模型受空间分布影响较大;P-中位模型易受距离影响;MCLP模型较适合中距离优化的选择。模型间交通可达性的差异并不明显,可用于优化决策提供参考辅助。该核函数聚类法可为公共服务设施空间布局的均等优化或规划提供理论依据。

关键词：核函数聚类法公共服务设施图书馆均等优化配置重庆市

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