网上科普有关“(四)基于GIS的烟台沿海地区海水入侵灾害危险性评价”话题很是火热,小编也是针对(四)基于GIS的烟台沿海地区海水入侵灾害危险性评价寻找了一些与之相关的一些信息进行分析,如果能碰巧解决你现在面临的问题,希望能够帮助到您。
对外开放沿海城市——烟台市是海水入侵发生区,由于海水入侵发生的严重性影响了当地人民的财产安全以及经济的可持续发展,对人民日常生活和社会经济带来相当大的破坏。因此,研究海水入侵的发生、发展规律,制定相应的海水入侵减灾政策,做好防灾减灾工作是烟台市迫在眉睫的任务,进行海水入侵灾害危险性评价就显得尤为重要,并且对政治、经济和社会具有重大的意义。
1.评判单元的划分
由于海水入侵的发生只能在沿海地区,因此本次研究只在烟台市沿海城市,按照烟台市行政区划,采用行政区划法,以烟台市各个县级市作为一个评价单元。由于烟台市区分布四个区,故在研究时,分别将芝罘区、福山区、莱山区和牟平区各作为一个评价单元。由于长岛县受资料的限制,此次研究排除在外。即本次的研究区为:莱州市、招远市、龙口市、蓬莱市、海阳市、莱阳市、芝罘区、福山区、莱山区和牟平区。
2.参评因素的确定
海水入侵有很多影响因子,根据烟台市实际以及材料的可获取性及代表性,本书从研究区的自然因素和人为因素两个方面,确定研究区海水入侵灾害危险性评价指标体系,如图2-14所示。
(1)自然因素(B1)
岩土体条件(C11)。非量化指标岩土体条件对于不同的海岸有不同的透水性,对海水入侵的影响不同,因此,本书根据烟台市海岸的岩土体特征将烟台市海岸分为四个等级,并给予赋值,见表2-8。
表2-8 岩土体条件赋值表
图2-14 烟台市沿海地区海水入侵灾害危险性评价指标体系
地形地貌特征(C12)。海水入侵发生和发展的基础因素是地形地貌特征。由于海水入侵多发生在沿海地区,那么沿海地区高程相对越大发生海水入侵的几率就越小,相反,高程越小发生海水入侵的几率就越大。因此,选择地形地貌特征中的地面高程作为评价因子。烟台市境内群山连绵,丘陵起伏,地形总趋势是中部高,南北低,北部地势较陡,南部地势较平缓。由大泽山、罗山、艾山、牙山、腊山、昆嵛山等低山构成区内中部山地地形的主体,其海拔均在500m以上,组成全市地形的脊背。最高峰为昆嵛山的泰礴顶,海拔922.8m,为众山之首。向其四周呈放射状低山丘陵,海拔为200~500m,向沿海延伸为山前平原和滨海平原,海拔均在50m以下。其中北部沿海地势最低,地面平坦,微向海面倾斜,其海拔高度1.0~10m,共同组成一典型半岛低山丘陵地形。
年平均降水量(C13)。大气降水是地下水补给的主要来源,因此,海水入侵受降水补给的影响。假如遇到气候干旱的情况,降雨量减少,对地下水不能充分补给,就会引起海水入侵的速度加快。相反,如果大气降水量较多,就会减缓海水入侵的速度。在尤其是枯水的连枯年份,降水量少,地下水得不到充分的补给,影响农作物生长,那么农业灌溉就需要较多的地下水开采,导致地下水位降低,甚至出现漏斗,这就是造成海水入侵的主要自然因素。
地下水位(C14)。水受到重力作用,由高处向低处流动,在自然的生态环境条件下,海水水位低于地下水位,地下水位向海洋方向流动,阻止了海水入侵的发生。基于此,沿海地区如果过量开采地下水,导致地下水位降低,甚至低于海水水位,破坏了淡水向海水流动的方向以及两者的自然平衡,从而具备了海水向陆地地下淡水流动的动力条件,造成海水的入侵。由于地下水位与海水入侵有着直接的关系,因此选择地下水位作为评价因子。
单位径流量(C15)。海水入侵的范围在一定程度上受河流的控制。某一地区每年流经流量大,那么河水就会在内地滞留的时间较短,不能充分的入渗到地下水中,入渗量小,补充速度慢,易发生海水入侵;在滨海地区,由于低洼地区面积较大,这一地区年径流量就会小,河流纵比降小,地下水补充速度快,在一定程度上阻止了海水入侵的发生。因此选择地区年径流量与地区面积比值即单位年径流量作为评价因子。
以上数据来源为,MapGIS烟台市地质地图、MapGIS烟台市地形地貌等高线分布图、烟台市1956~2000年平均年降水量、烟台市65个地下水位统测水井、烟台市行政分区(1956~2000)天然年径流量特征值。
(2)人为因素(B2)
人口密度(C26)。人口密度是海水入侵发生除自然因素之外的人为条件,与海水入侵的关系密不可分。人口密度过大,快速发展的经济势必会对当地的自然生态环境造成一定的破坏影响;地下水的大量开采、水资源的污染以及水资源的不合理利用等。人口密度越大,对这些环境条件影响破坏就越明显,就越容易发生海水入侵现象。
用水量(C27)。地下水与海水的一个平衡被破坏就会造成海水入侵现象的结果。用水量的大小在一定程度上是地下水开采量的主要体现。用水量过大,对地下水的需求就会变大,过量开采地下水,导致地下水位下降,破坏海水与淡水的平衡,海水向内陆侵染。
以上数据来源为烟台市2011年统计年鉴。
综上所述,地质地理因素控制着海水入侵的发生途径和分布方式,是海水入侵的基础条件。而水资源不足和干旱少雨是海水入侵的背景因素;人类活动的不合理对生态环境的破坏是海水入侵的诱发条件,并且在某种程度上控制着海水入侵的速度和程度。
3.原始数据归一化处理
无论自然因素指标还是人为因素指标,其单位不同,取值范围不同,且绝对数值有较大的差异,评价指标原始数据见表2-9。为了将不同的评价指标变为统一的无量纲数据,本书对原始数据进行归一化处理。其归一化公式如下:
Y′=(Yi-Ymin)/(Ymax-Ymin)(i=1,2,3,4,…,m)
式中:m——评判单元的个数;
Xi——该项指标中需要进行归一化变换的数值;
Xmin——该项指标中的最小值;
Xmax——该项指标中的最大值。
表2-9 参评因素原始数据表
每项指标经过归一化处理之后,其值介于0~1 之间,且最大的数据为1,最小的数据为0,数据归一化之后这样就不会出现单位不统一,也不会造成数值小的指标的作用被人为地扩大,数值较大的指标的作用被人为地缩小。
在图2-14所有的参评因素中,岩土体条件(C11)、地下水位(C14)、单位径流量(C15)、人口密度(C26)和地区用水量(C27)的变化与海水入侵灾害危险度呈正向变化,而地形地貌特征(C12)和多年平均降水量(C13)数值的变化与海水入侵灾害危险度呈反向变化。为使各个因素对海水入侵灾害同向影响,这里对C12和C13采取下述标准化公式:
Y′=1-(Yi-Ymin)/(Ymax-Ymin)(i=1,2,3,4,…,m)
依据上述条件,将烟台市个县级市沿海地区灾害危险性评价各个参评因素进行归一化处理。归一化处理后数据见表2-10。
表2-10 参评因素归一化处理后数据表
注:单位同表2-9。
4.参评因素权重的确定
(1)参评因素权重确定方法
涉及多因素、多因子的海水入侵灾害危险性评价是一个综合问题。在评价中,由于对海水入侵的贡献,各因素、各因子不同,那么我们将各因素、各因子具有权衡轻重作用程度的数值称为权值。求权值的过程就是不同因素涉及的不同因子之间的“重要性”程度的分析过程。确定权重的方法针对不同的分析,有许多方法,本次烟台市海水入侵灾害评价各评价因子权重的确定采用层次分析法。
层次排序法(AHP法)是20世纪70年代由美国著名的运筹学专家匹兹堡大学教授T.L.Saaty提出的。由于其方法有较严格的数学依据且原理简单,在复杂系统的决策与分析中被广泛的使用。层次分析法体现了人们决策思维中分解、判断、综合的基本特征。层次分析的具体步骤包括以下四个方面:层次递阶结构的建立、两两比较判断矩阵的构造、单一准则下元素相对权重的计算、各层因素组合权重的计算。
计算完成之后,依元素相对重要性排序得出最终权重向量的计算结果。
本次烟台市海水入侵灾害危险性评价拟采用上述层次分析的方法确定各评价因子的权重,工作程序如下:
1)构造判断矩阵。优势指标层次结果模型建立之后,就可确定上层次与下层次之间的隶属关系,但是,在每一层次中需由专家分析判断给出各元素的相对重要性。因此,需要进行判断矩阵的构造,在判断矩阵的构造中,我们采用两两比较的方法确定各元素的权重。例如,如D曾元素当中的Zk与下一层的Z1,Z2,…,Zn因素有联系,则可取表2-11的判断矩阵形式。
表2-11 判断矩阵
上述判断矩阵中,专家或者决策者需要针对一定的原则确定元素中Zk比较Zi、Zj哪一个更重要,并且决定具有怎样的重要程度?其重要程度需要用1~9标度赋予一个整数数值,其含义如下:比较这两个元素,假如两个元素具有相同的重要性,那么取标度为1;比较这两个元素,假如一个元素比另一个元素稍微重要,那么取标度为3;比较这两个元素,假如一个元素比另一个元素明显重要,那么取标度为5;比较这两个元素,假如一个元素比另一个元素强烈重要,那么取标度为7;比较这两个元素,假如一个元素比另一个元素极端重要,那么取标度为9;比较这两个元素,假如处于上述五种情况的中间,那么取标度为2、4、6、8;上述两两比较的元素得出因素i与因素j的标度Zij,那么因素j与因素i比较可得标度为Zji=1/Zij。
2)计算重要性排序。依据表2-11得出的判断矩阵,需要计算得出最大特征根和其对应的特征向量,得出的特征向量就是各评价因素的重要性排序,换言之,即权数分配。其具体方法如下:
计算表2-11判断矩阵每一行元素的乘积,即
胶东半岛海水入侵地区水资源高效利用与河口海岸生态修复技术
计算Xi的n次方根 ,即
胶东半岛海水入侵地区水资源高效利用与河口海岸生态修复技术
对向量 =[ , ,…,E]T作归一化处理,即
胶东半岛海水入侵地区水资源高效利用与河口海岸生态修复技术
则所求特征向量为E=[E1,E2,…,En,]T。
计算表3-10判断矩阵的最大特征根λmax
胶东半岛海水入侵地区水资源高效利用与河口海岸生态修复技术
式中:(DE)i——向量DE的第i个元素。
3)检验。所求权数即为通过上述步骤得到的特征向量E,是否合适地分配了权数?这时表3-10判断矩阵需要进行一致性检验,一致性检验公式为
DR=DI/RI
式中:DR——判断矩阵的随机一致性比率;DI——判断矩阵一般一致性指标。DI计算公式如下:
胶东半岛海水入侵地区水资源高效利用与河口海岸生态修复技术
其中,对于1~9阶判断矩阵的平均随机一致性指标RI,取值如表2-12:
表2-12 层次分析法的平均随机一致性指标值
当DR<0.10时,判断矩阵认为具有满意的一致性,具有合理的权数分配;当DR≥0.10,判断矩阵则需要调整,直到取得DR<0.10时的满意一致性。
(2)运用层次分析法确定各指标权重
1)计算B1,B2的权重(B1自然因素,B2人为因素)。
建立判断矩阵(表2-13)。
表2-13 A-B判断矩阵
计算判断矩阵每一行元素的乘积Mi
X1=3,X2=1/3
计算Xi的2次方根
胶东半岛海水入侵地区水资源高效利用与河口海岸生态修复技术
对方根向量 =( , )T规一化
e1=0.75,e2=0.25
计算判断矩阵的最大特征根λmax
胶东半岛海水入侵地区水资源高效利用与河口海岸生态修复技术
式中:(DE)i——向量DE的第i个元素。
胶东半岛海水入侵地区水资源高效利用与河口海岸生态修复技术
胶东半岛海水入侵地区水资源高效利用与河口海岸生态修复技术
计算得
计算CR
胶东半岛海水入侵地区水资源高效利用与河口海岸生态修复技术
二阶矩阵的一致性指标RI=0。
故DR=0<0.1,具有满意的一致性。
2)计算其他二级指标(岩土体条件C11、地形地貌特征C12、多年平均降水量C13、地下水位C14、单位径流量C15、人口密度C26和地区用水量C27)的权重。计算过程见2-14和表2-15,烟台市海水入侵危险度指标及权重见表2-16。
表2-14 B1-C1i判断矩阵
λmax=5.20345,DI=0.05086,RI=1.12,DR=0.04541<0.1具有满意的一致性。
表2-15 B2-C2i判断矩阵
λmax=2.00001,DI=0.00001,RI=0.00,DR=0<0.1具有满意的一致性。
表2-16 烟台市海水入侵危险度指标及权重
5.海水入侵综合危险性指数的计算模型
对烟台市沿海地区海水入侵灾害进行危险性评价时,这里采用因素权重叠加法。因素权重叠加法的基本原理是将参评因素按照参评因素在海水入侵灾害形成过程中的作用强度进行分析,从而对因素权重指标进行确定,利用权重的大小反映各评价因素在烟台市海水入侵危险性评价中的不同地位。建立如下的基本模型:
假设有n个评价因素F1,F2,F3,…,Fn;危险性指数设为Y;各个评价因素的权重用X1,X2,X3,…,Xn表示;则模糊模型Y表示为
Y=X1F1+X2F2+X3F3+…+XnFn
针对本次的计算,可得如下的公式,即:假设i 因素j 单元归一化处理之后的数值Fij,i因素的权重的Xi为,那么j单元的综合危险性指数Y的计算公式为
胶东半岛海水入侵地区水资源高效利用与河口海岸生态修复技术
式中:i=1,2,…,n,n为参评因素,这里n=7;j=1,2,…,m,m为评判单元数,这里m=8。
6.海水入侵综合危险性指数的计算结果
根据频率图与聚类法确定各级的边界,将烟台市沿海地区海水入侵灾害危险度划分为三个等级:
1)高度危险区,0.5000~1;
2)中度危险区,0.3501~0.4999;
3)低度危险区,0~0.3500。
海水入侵危险性指数反映各地区海水入侵发生的可能性,海水入侵危险性指数越大,海水入侵越可能发生,海水入侵的面积就越大。本书以烟台市地区海水入侵灾害危险性指数为基础,将危险性指数0.1定义为代表海水入侵平均距离2.5km,由此计算出海水垂直于海岸线入侵的平均距离。
表2-17 烟台市沿海地区海水入侵灾害危险性结果
应用MapGIS数据分析及作图功能,得出各评价单元海水入侵灾害危险性指数及海水平均入侵距离,见表2-17,以海水平均入侵距离为缓冲区半径对烟台市沿海地区各海岸线进行缓冲区分析,得到烟台市沿海地区海水入侵灾害危险性评价图,如图2-15 所示,从而实现烟台市沿海地区海水入侵灾害危险性区划。
图2-15 烟台市沿海地区海水入侵灾害危险性评价图
谁知道山东省所有的地名
乳山市隶属于山东省威海市,因境内“大乳山”而得名,位于山东半岛东南端,北纬36°41′至37°08′,东经121°11′至121°51′[1]?。东邻文登市,西毗海阳市,北接烟台市牟平区,南濒黄海。309国道和青威高速公路穿境而过。东西最大横距60公里,南北最大纵距48公里,总面积1668平方公里。乳山市海岸线西起乳山口,东至浪暖口,全长185.6公里。沿海有大小港湾12个。乳山银滩是国家AAAA级旅游度假区,是中国全国综合发展百强县、全国县域经济基本竞争力百强县和全国中小城市综合实力百强县[1]?。
截至2014年1月,山东省有2个副省级市(济南、青岛)、15个地级市,以下分为137个县级行政区,包括51个市辖区、28个县级市和58个县;以下再分为1869个乡级行政区,包括478个街道办事处、1113个镇、271个乡和7个其它乡级行政区。
扩展资料
山东,因居太行山以东而得名,简称“鲁”,省会济南。先秦时期隶属齐国、鲁国,故而别名齐鲁。
山东地处华东沿海、黄河下游、京杭大运河中北段,是华东地区的最北端省份。西部为黄淮海平原,连接中原,西北与河北省接壤,西南与河南省毗邻,南及东南分别与安徽、江苏两省相望;中部为鲁中山区,地势高突,泰山是全境最高点;东部为山东半岛,伸入黄海、渤海,北隔渤海海峡与辽东半岛相对、拱卫京畿,东隔黄海与朝鲜半岛相望,东南均临黄海、遥望东海及日本南部列岛。
山东是儒家文化发源地,儒家思想的创立人有曲阜的孔子、邹城的孟子,以及墨家思想的创始人滕州的墨子、军事家孙子等,均出生于今山东。姜太公在临淄建立齐国,成就了齐桓公、管仲、晏婴、鲍叔牙、孙武、孙膑、邹衍等一大批名人志士;齐国还创建了世界上第一所官方举办、私家主持的高等学府——稷下学宫。
齐鲁文化对中华文化的形成和发展有大量贡献及深远影响。生于鲁都曲阜的孔夫子在这里开创了儒家思想,成为后来中国社会框架与价值观的基石。蚩尤(中华先祖之一)、孔子、孟子等都是齐鲁两国对中华文明多方面贡献的杰出代表。
山东境内还有其他许多小一些的诸侯国,仅见于《左传》的就有55国之多,其中疆域及影响较大的有莱、莒、邹、滕、曹等国,他们后来多被齐、鲁两国并吞。进入战国时代,齐国成为七雄之一;而今日山东的大部分地区都由齐、鲁两国拥有。及至公元前221年,齐国成为最后被秦国吞并的诸侯国。
山东素有“膏壤千里”的美誉,早期就有发达的农业与手工业,秦汉为中国的经济中心。山东的粮食不断沿黄河西溯,供应关中。是汉代“丝绸之路”的重要源头,临淄、定陶、亢父是全国的三大纺织中心,大量精致的纺织品自此源源不断地输往西域。
秦并天下,分天下为36郡,其中在山东地区设置了齐郡、东郡、薛郡、琅邪郡。
汉武帝划分天下为十三州,其中在山东地区设置了北部的青州和南部的徐州、兖州。及至东汉、曹魏、西晋。
南北朝时期,争战频仍,经济破坏。刘宋时,增置冀州治历城。其后入于北魏,改冀州置齐州。北魏亡,属北齐,不久为北周所并。
山东恢复发展。当时主要属于河南道(河济以南属河南道,以北属河北道)。开元天宝年间,每年都有几百万石的粟米运至关中,而青、齐等地的物价仍远低于中国其他地方。唐代兖州的镜花绫、青州的仙纹绫,都是驰名全国的精美织品。至唐后期,战乱又起。
参考资料:
百度百科/山东关于“(四)基于GIS的烟台沿海地区海水入侵灾害危险性评价”这个话题的介绍,今天小编就给大家分享完了,如果对你有所帮助请保持对本站的关注!
本文来自作者[admin]投稿,不代表法航号立场,如若转载,请注明出处:https://faithandyoung.com/cshi/202502-11427.html
评论列表(4条)
我是法航号的签约作者“admin”!
希望本篇文章《(四)基于GIS的烟台沿海地区海水入侵灾害危险性评价》能对你有所帮助!
本站[法航号]内容主要涵盖:国足,欧洲杯,世界杯,篮球,欧冠,亚冠,英超,足球,综合体育
本文概览:网上科普有关“(四)基于GIS的烟台沿海地区海水入侵灾害危险性评价”话题很是火热,小编也是针对(四)基于GIS的烟台沿海地区海水入侵灾害危险性评价寻找了一些与之相关的一些信息进...