民族山区路网脆弱性时空特征研究-以云南为例

In the southwest mountainous area of China, which around Yunnan-Guizhou Plateau, there lives many ethnic minorities. The vulnerability of road network in this area is extremely high, and it restricts the economic and social development seriously. To address this issue, multi-source data, including road network, terrain, geological disaster, traffic condition data, will be utilized to calculate vulnerability of road network in ethnic mountainous area in Yunnan. The research framework includes three steps: index selection, model construction, and pattern analysis. A rich and integrated index system will be established according to various factors, such as road, environment, and human nature. Combined natural and cultural method, the evaluation model will be set up to analyze the spatiotemporal patterns of road network vulnerability in ethnic mountainous area. This study will be helpful to guide the management and maintenance of road network facilities in ethnic mountainous area, which is of great significance to solve critical travel problems with minority. In addition, this study will provide new ideas for geographical information service in facilities management and the precision poverty alleviation in ethnic mountainous area.

以云贵高原为中心的西南山区，聚居着诸多少数民族，该区域路网脆弱性极高，严重制约着民族山区经济社会发展。针对此问题，以云南民族山区为研究区，以道路网络脆弱性“指标选取-模型构建-格局分析”为研究框架，综合利用道路网、地形、地质灾害、百度路况等多维数据，从道路因素、环境因素和人的因素等多个视角出发，建立高维且统一的指标体系，采用自然与人文协同的数据分析与建模方法，建立民族山区路网脆弱性评价模型，将空间特征和时变特征融合剖析民族山区路网脆弱性时空格局及变化规律。研究将有利于指导偏远民族山区路网设施的合理布局与维护，对解决偏远山区民族同胞出行难问题具有重要意义，同时为地理信息服务于偏远山区道路设施优化、民族地区精准扶贫等提供新思路。

本研究利用研究区地质灾害调查点数据，以地理学第二定律空间分异性为指导，采用地理探测器、随机森林、最大熵等机器学习方法对全省、滇西北世界自然遗产三江并流所在地以及金沙江流域滑坡易发性进行预测，并对比了不同模型之间的精度。研究发现金沙江流域云南段滑坡灾害使用随机森林模型进行预报的精度高于使用最大熵模型，对于中尺度区域滇西北区域，通过对不同岩性滑坡灾害发生频率进行聚类分层后在各层内分别用Maxent建模预报精度，这比整体使用Maxent模型预报精度有较大的提升，其AUX值，从0.7，提升到0.89—0.96之间；研究结合山形地貌，模拟了每个泥石流灾害调查点的流动路线，并将滑坡、泥石流等地质灾害与道路网中的必经路段交互作用作为主要路网脆弱性因子，与道路线形、起伏度、等级等进行融合。采用特尔斐发方法建立加权模型，通过对山区居民点就医、就学便捷性等场景进模拟，提出山区居民就医、就学便捷性指数，对比分析了2014年-2018年之间路网脆弱性对山区民族地区、非民族地区人民生活便捷性的影响以及路网发展对民族山区生活便捷性改善的作用。研究发现云南省道路安全稳定性总体提升，非民族地区较之民族地区提升幅度更大，滇西北怒江州与昭通市巧家县是提升幅度最低的区域，这两个区域的整体生活便捷性较之云南省其他区域偏低。研究从地理空间上定量描绘了云南各居民点生活便捷性，并从行政单元、公里格网等多种空间单元分析了云南山区居民生活便捷性空间格局。我们将研究结果整理成7篇学术论文，目前已发表4篇，其余三篇正在审稿中。研究过程中我们把主要的技术申请专利，目前仍在审批中。