吉安市土地利用结构变化对洪涝灾害的影响研究

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近年来,城市化进程改变了原有的土地利用格局,加剧了洪涝灾害的发生,对地区可持续发展提出了重大挑战。位于山地丘陵区的吉安市,20年来经济快速发展、城市化进程不断加速,引起了土地利用格局的快速变化。伴随着极端天气的频发,吉安成为洪水多发地区,洪涝灾害严重影响了人民的生命财产安全。大量的研究表明,土地利用结构变化与洪涝灾害的发生密切关联,探讨吉安市土地利用结构变化与洪涝灾害的关系,因地制宜提出吉安市的减灾策略尤为重要。针对当前吉安市洪涝灾害风险评价调查数据源缺乏的问题,本文首次以网络媒体数据作为灾害调查数据源,应用吉安市2000、2010、2019年三期Landsat遥感影像,对土地利用结构进行分析,建立了2000-2019年吉安市各县(区、市)土地利用时空变化规律,并与网络媒体所表征的洪涝灾害风险耦合分析。在此基础上,选取洪水调节因子进行洪涝灾害风险性评价,绘制洪涝灾害风险性评价图,将土地利用结构及其变化因子作为变量代入风险评价模型,以探讨土地利用结构变化对洪涝灾害的影响,提出防洪减灾视角下的土地利用结构优化建议。研究表明:(1)经过ROC曲线检验以及观测数据的验证,应用网络媒体数据作为灾害事件数据源,弥补野外调查数据的不足具有可行性。(2)2000-2010年间,吉安市土地利用类型发生了较大的变化。各县(区、市)建设用地年均增长率均大于0,不同县区间变化率存在差异。同比2000-2010年间,各县区在2010-2019年间的土地利用面积变化更为显著。综合分析2000-2019年的土地利用变化情况可知,吉安市各县区建设用地、水域的年变化率均为正值,其中青原区、吉州区、吉安县、吉水县等地的建设用地年均增长率值较大。林地、草地、耕地、未利用地的年变化率均为负值,表明20年间土地利用面积都有缩减的趋势。对洪灾事件分析可知,吉安县、泰和县、青原区、吉州区、永新县、吉水县洪灾事件发生较多,与建设用地变化情况大致耦合,表明建设用地变化剧烈的区域洪灾发生的可能性较高。(3)20年间吉安市各县(区、市)土地利用类型呈现多样化的发展趋势,但各县区之间的多样性指数差异显著。吉州区、新干县、吉安县、泰和县、吉水县、青原区三年(2000、2010、2019)的多样性指数均排在前列,土地利用类型较为丰富。西南地区的多样性指数偏低,尤其是井冈山市和遂川县。区位指数分析表明,吉州区、新干县、永新县、吉安县、吉水县及青原区等建设用地聚集程度最高,建设用地优势明显;吉州区、新干县、吉安县、泰和县、吉水县、峡江县、青原区三个时期的耕地聚集程度较高,耕地区位优势明显;井冈山、遂川县等地林地聚集程度较高,林地区位优势明显。(4)分别将吉安市2010、2019年土地利用类型图与洪涝灾害易发性评价图叠加分析,可看出高、中、低风险区内的林地面积比例逐渐增加,耕地、建设用地面积比例不断减小。研究可得,林地面积越多,越不容易发生洪涝灾害,而土地利用类型为耕地、建设用地更容易导致洪涝灾害的发生。2010-2019年低风险区所占比例减少了13.19%,中风险区所占比例增加了4.64%,高风险区所占比例增加了8.56%。高风险区未利用地、耕地、林地、草地、水域、建设用地面积变化率分别为-33.76%、66.83%、-23.34%、39.94%、48.38%、76.41%。(5)将洪灾风险等级图与吉安市区划叠加可知,2010、2019年吉安市洪灾高风险区集中在新干县西北部、吉水县西北部、青原区西南部、吉州区、吉安县中部、泰和县中部、万安县西北部等区域,根据此研究结果,本论文提出湿地保护与利用、绿地保护与规划、合理规划建设用地等土地利用结构调整措施,减少洪涝灾害的发生。
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