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基于县域尺度重庆市地表起伏度的计算及其与滑坡灾害频次的空间耦合关系研究

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1 引言

1.1 研究背景

1.2 国内外研究现状

1.3 研究目的及意义

1.4 研究内容

1.5 技术路线

1.6 拟解决关键问题

2 研究区概况及研究方法

2.1研究区概况

2.2 提取地表起伏度指标因子

2.3 研究方法

3 构建重庆市地表起伏度指标体系

3.1 基于DEM数据，提取地表起伏度各指标因子

3.2 计算地表起伏度

4 滑坡灾害

4.1 滑坡灾害趋势分布

4.2 滑坡灾害密度分类

4.3 重庆市滑坡灾害密度的空间自相关分析

4.4 结论与讨论

5 地表起伏度与滑坡灾害空间耦合

5.1 相关性分析

5.2空间耦合性分析

5.3 结论与讨论

6 结论与展望

6.1 结论

6.2 不足与展望

参考文献

附录A：作者攻读硕士学位期间发表论文及科研情况

致谢

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摘要

具有“山城”之称的重庆市地处中国第二阶梯的前缘，区域地跨大巴山褶皱带、川东褶皱带和川鄂湘隆起褶皱带三大构造单元，地表起伏度大，地形支离破碎。随着重庆市直辖、西部大开发政策的实施和三峡库区的形成等，均会使重庆市的地表起伏度发生变化，从而影响了研究区域的滑坡灾害状况。因此选取重庆市为研究区域来探讨基于县域尺度地表起伏度与滑坡灾害的空间耦合关系。这一研究不仅可以通过了解研究区域地表起伏状况来认识“山城”重庆，也为滑坡灾害防治工程提供有效的指导作用外，还将为重庆市各区县区域经济发展规划、资源开发规划和财政支撑等提供有力的依据。具体研究内容如下：
　　（1）借助重庆市1:25万DEM数据，基于坡度分析、邻域分析和水文分析等计算方法，提取坡度、相对海拔高差、地表粗糙度、沟壑密度和山峰密度以及山谷密度6个指标因子，并依据熵权法建立基于县域尺度的地表起伏度指标体系。由重庆市地表起伏度图可知，渝东北、渝东南的各区县地表起伏程度较大，相比较而言，位于渝西经济走廊的各区县的地表起伏程度较小，说明该区域地势相对较为平缓。
　　（2）基于重庆市38个区县1951-2011年滑坡灾害历史记录数据，在ArcGIS10.0软件支撑下，通过趋势分析、自然断点法分别分析研究区域各区县滑坡次数分布趋势和其滑坡密度分布状况；然后利用Geoda095i软件针对重庆市各区县滑坡密度进行全局空间自相关分析和局域空间自相关分析，分析重庆市各区县滑坡灾害空间分布状况。研究结果表明：①研究区域内各区县滑坡灾害空间分异明显。滑坡灾害的发生强度在EW方向强弱差异态势要比在NS方向的强弱差异态势明显，即东部比西部的滑坡灾害发生次数多，北部相比较南部的滑坡灾害发生的次数要多。②研究区各区县滑坡灾害密度较高区县多集中于三峡库区，特别是重庆主城区域范围；滑坡灾害密度较低区多集中于渝东南和渝西经济走廊的各区县。③全局空间自相关分析的Global Moran's I为0.1334并且通过Z检验，表明研究区各区县滑坡灾害密度具有较高空间集聚特征。根据局域空间自相关分析的Local Moran's值可知，65.8%的区县滑坡灾害密度值分布具有集聚性，34.2%的区县滑坡灾害密度值分布具有显著差异性。
　　（3）利用Geoda095i软件，将重庆市各区县的地表起伏度与其滑坡灾害密度相结合，基于县域尺度对地表起伏度与滑坡灾害的耦合指数进行相关性分析和空间自相关分析，研究结果表明：①重庆市各区县地表起伏度与其滑坡灾害密度存在一定的相关性；②重庆市地表起伏度与滑坡灾害密度耦合指数的Global Moran's I指数为0.3591，通过显著性水平α=0.05的检验，表明重庆市各区县地表起伏度与滑坡灾害密度的空间分布存在较显著的集聚特征；③根据局域空间自相关分析的Local Moran's I值知，79%的区县地表起伏度与滑坡灾害耦合程度分布具有集聚性，21%的区县具有显著差异性，并且进行了进一步地验证。

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