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金沙江流域(云南段)位于长江流域上游,地质环境与生态环境脆弱。区域内地震、滑坡、泥石流、崩塌等地质灾害频发,干旱、高低温等气候灾害在流域的不同地段分布。同时,流域从上游的极高山峡谷地貌区,到中游的丘状高原、高原湖盆地貌区,再到下游的喀斯特中山丘陵地貌区,由于地质、地形、地貌、气候、植被等要素差异大,导致人类居住的地质生态环境差异明显。加之流域内人类居住的空间分布不合理,使得地质生态环境脆弱的区域,由于人口密度过大,人为干扰频繁,生态愈加脆弱,地质灾害尤为频发。因此,如何遵循流域地质生态环境的空间分布规律,合理安排流域的人口空间布局,已是该流域面临的重要问题。
本研究借助GIS与RS等空间技术对金沙江流域(云南段)的地质生态环境进行了研究与评价。以流域整体为研究对象,建立了流域人居地质生态环境的评价指标体系,按照固定栅格单元大小,对区域内的地质生态环境要素进行了研究与评价;在此基础上,运用GIS的三维趋势分析和剖面分析功能探讨了人居地质生态环境的空间分布规律和分布原因;其次,以县域为研究单元,运用GIS的最短路径分析功能,以地形坡度为物质流通阻力评价指标,以人口集中的城市为节点,建立了流域内各县(市)之间的最佳物质流通网络,并进行了物质流通性评价;最后,基于二者的结合,对流域内各县域的人居地质生态环境进行了综合评价。研究得出的主要结果为:
1.受地形、地貌、植被、海拔、断裂、岩石、土壤、地震烈度、温度、降水等10类要素的影响,流域人居地质生态环境的优劣程度为:中游>下游>上游。中游地区人居地质生态环境较好的原因在于地形相对较平坦,多为高原湖盆地貌及丘状高原地貌,温度、降水适宜等。虽然中游地区总体上评价较好,但由于局部地区存在深大断裂、强地震烈度,及干热河谷区的干、热气候等分布,导致中游地区零散分布有地质生态环境相对恶劣的区域。下游地区虽然断裂、地震等分布较少,但由于人为干扰频繁、植被覆盖度低、部分地区地形陡峻,且多以喀斯特地貌为主,因此评分比中游地区低。流域的上游地区由于坡度陡峻、海拔较高、断裂发育密集、局部地区温度低,成为流域内地质生态环境最差的区域。
2.地形相对较平坦的中游(滇中)地区,如沾益、马龙、呈贡、昆明等县(市)物质流通性相对较好;而地形陡峻,相对闭塞的下游(滇东北)地区,如绥江、水富、盐津、永善、彝良等县,及上游(滇西北)地区,如华坪、维西、德钦、香格里拉等县,物质流通性较差。
3.基于物质流通性的县域人居地质生态环境综合评价结果显示,中游地区大部分县、市,如沾益、马龙、呈贡、昆明、楚雄等地相对较好;而下游大部分地区,如绥江、水富、盐津、永善等县,及上游滇西北地区,如香格里拉、德钦等县较差,中游的东川由于断裂分布和处于强地震带,加之地形复杂,也是较差的区域之一。
该研究利用流域的整体性和上、下游地质、地理、生态环境的可对比性特点,对比分析和探讨了流域人类居住的地质生态环境的空间分布规律。研究中采用的空间分析技术,包括GIS的叠置分析、三维透视、空间变异规律分析、最短路径分析等功能,为流域的地质生态环境的评价与空间分布规律的研究,及物质流通性网络的构建、分析与评价等,提供了很好的技术平台。研究成果揭示出流域不同空间单元适宜人类居住的地质生态环境条件,为人类面对地质灾害时的避险、搬迁选址等,以及流域内土地规划、城市规划、大型工程选址等提供科学依据。研究得出的基于遥感、GIS等空间技术的人居地质生态环境评价方法,可为其它流域的生态学研究提供借鉴,也为具有高山峡谷特点的类似流域的人居环境研究提供借鉴。