DreamBlooms/HansPub-15000-to-45000 huggingface dataset:
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user: 4. 3D打印的中医运用及构思 中医领域3D打印的运用现今主要集中在中医骨伤小夹板的个性化制造和骨折模型教学以及中药制剂方面。丁玲等 [ 32 ] 通过对传统杉树树皮小夹板生物力学的研究，建立数字模型并打印出新型小夹板，经过临床试验对比新型小夹板疗效与杉树皮夹板无异，解决了传统杉树夹板的不环保、表面粗糙等缺点。费冀等 [ 33 ] 事先对每个真实病例打印出骨骼模型再模拟手法复位和手术操作，最后结合影像学数据，让学生们充分了解病例。此方法调动了学生的主动学习知识的积极性，将理论知识和实践相结合。3D打印在中药制剂方面的优势则体现在可以个性化的制药，将中药粉末与黏合剂逐层叠加打印，把具有挥发油性的药物通过CAD模型设计放置在药物中间，减少此类药物挥发 [ 34 ] ，这种制药模式可解决传统汤剂不方便煎煮、携带、储存方面的问题，也能解决粉剂药无法加入鲜品药物、易挥发的缺点，同时丸剂也能减少其他辅料的添加。
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user: 5. 结论 笔者认为3D打印具有个性化、便捷性、精准化等优势，在中医器械领域具有很好的发展前景。这是一个很好的将想法变为现实的技术，在传统中医医疗器具现代化研究中，可以很好的利用此项技术，小规模的打印，精确化的改良。例如中医刮痧板的制造，通过3D打印的方式根据不同患者的身体数据打印出患者的专属刮痧板，通过3DP技术也能将其他药物成分混合在刮痧板中，既能够增加个性化服务也能加强疗效；也可将人体上肢进行刚体化建模，构建机械臂，再3D打印出人体肌肉、皮肤附着在机械臂上，从而使机械臂具有仿真性，为推拿手法量化做出贡献；在个性化罐疗仪的制造中，罐口通过采集患者局部身体数据个性化打印，将数据采集模块添加至罐体内，便可采集拔罐治疗过程中的罐体内部温度、负压等一系列数据，为临床和科研提供帮助。以上都是笔者一些小想法，希望能达到抛砖引玉的效果，使医学爱好者能了解这项技术，使用好这门技术。
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user: 摘 要 随着科技的发展，智能化已经走进日常生活，智能饮水杯根据人们的生活习惯科学引导饮水，通过研究设计出一款可以不同模式工作，具有测温、测量杯内水量、计算喝水量、提醒、保温、丰富内容显示，并能通过蓝牙与手机连接用APP控制的智能饮水杯。系统采用宏晶科技公司的STC15W4K56S4单片机为控制核心，DS18B20温度传感器测温，薄膜压阻式触觉传感器测量杯内水的重量；在杯体底部与智能杯底座间设计了无线充电系统；通过人体红外感应设定功能操作。样机表明，设计功能智能化改进了传统水杯，为人们的现代生活添加了科学和时尚。 关键词 :智能化，电子设计，单片机系统，无线充电 Copyright © 2019 by author(s) and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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user: 1. 引言 在如今科技飞速发展的时代，智能家具在传统家具功能保留完好的基础上不断优化，普通百姓也从中获得无限的乐趣 [ 1 ] [ 2 ] ，智能电视、全自动洗衣机、自动调节冰箱，用手机APP控制的烤箱选择烘焙大师的智能菜谱等等，都便捷了我们的生活，带来了乐趣。人们在繁忙的工作生活中，时常忘记喝水，当感到口渴时，身体已经缺水 [ 3 ] ，通过对市场智能水杯性能研究，以方便生活，利于健康为理念，利用自动化知识设计出一款以单片机为控制核心的可以设定喝水时间提醒、水量显示和提醒、水温显示、个人饮水信息采集分析，通过蓝牙通讯模块与手机APP通信等功能，合理提醒科学饮水的多功能智能水杯。
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user: 2. 电路系统设计方案 智能水杯设计以单片机为控制核心 [ 4 ] ，包括显示模块、压力传感器、电阻电压转换模块、蓝牙模块、人体热释电感应模块、无线充电模块、稳压模块、温度传感器等功能模块 [ 5 ] [ 6 ] 。如图1所示。 由于STC15W4K56S4单片机为宏晶科技公司生产的一款高速、高可靠、低功耗性增强型51单片机 [ 7 ] ，机器周期可达1 T，工作电压适应范围宽：2.5~5.5 V，无需编程器利用ISP/IAP系统在线编程，提供8通道10位高速ADC，8路可复用为8路D/A的PWM发生器，内部集成一组ISP总线、一组高速SPI同步串行通信端口。 图1. 系统控制结构框图 电源系统使用5 V锂电池供电并设计了无线充电装置保证正常工作用电及保温。无线充电装置采用电磁谐振式结构 [ 8 ] ，由能量发射系统和能量接受系统两部分构成，如图2所示。能量发射系统的信号发生器和驱动电路产生200 KHz的谐振开关信号、将整流滤波后的高频逆变信号产生高频谐振、送入发射线圈，发射装置嵌入在被座内，与工频交流电相连接。能量接收系统嵌入在智能杯底部，由接收线圈、高频谐振、整流滤波电路组成，输出电能同时提供单片机系统工作和锂电池充电。 图2. 无线充电系统结构框图 稳压模块设计中选定TI公司的TPS63020为核心的稳压模块，TPS63020是一款高效、使用外围电路简单的Buck-Boost转换芯片，输入电压范围1.8~5.5 V，输出电压1.2~5.5 V可调，最高效率96%，输出电流可达1.5 A，器件的静态电流小于50 μA，带过温保护和过压保护功能。 水温测量采用达拉斯公司生产DS18B20线式温度传感器，TOP-2封装，可以程序设定9~12位的分辨率，精度为±0.5℃，设计中其数据线与单片机引脚P2.0口连接使用“一线式”数字通讯 [ 9 ] [ 10 ] 。 测重模块使用RFP602薄膜压阻式触觉传感器，感应范围20 g~6 Kg，灵敏度可调，尺寸小。压力通过传感器变形转换为电阻变化，通过电阻转换电压电路后，经AD模块完成数字化压力参量，计算后得到对应杯中水的质量。 调温模块：调温模块为加热功能，智能水杯放在杯座上(充电状态)时，可以设定杯内饮用水的温度范围，温度低于设定温度时，将给加热电阻供电，达到设定温度切断加热电阻上电流，加热电阻的电流由整流后的滤波电路提供，但通断有单片机对晶闸管MCR-100发送导通信号控制。 按键模块：因为杯体外壳面积有限，又要考虑取用方便，设计了两个独立式按键，分别与单片机P2.2、P2.1引脚连接，一个是功能转换按键，另一个是确认按键，当无蓝牙无线连接控制时功能选择。 蓝牙(Bluetooth)是一种无线通讯技术标准，实现固定设备和移动设备间短距离数据交换。日常生活中，通过蓝牙设备不需要麻烦的插拔连接就可以下载歌曲、电影、电子书或传输资料。设计中单片机以UART串口通过HC06蓝牙模块实现与人们的手机相连，接收到饮水提示和信号，方便饮水需求。连接成功后，系统自动切换到无线传送状态。 显示模块：智能水杯通过显示器向使用者显示丰富的饮水信息，市场上常见的有LCD1062，LCD12864，SDWe070C06等，普通LCD1602、LCD12864和SDWe070C06都引脚过多，体积相对水杯巨大，无法安放，考虑使用类似智能手环简单显示器，但市场搜索不到，查询均为定制产品，无法购买， 最后综合考虑使用OLED (Organic Light-Emiting Diode，有机发光二极管)显示器，OLED12864显示器具有低功耗、内置字模，通过编程指令控制显示亮度、对比度、开关升压电路等，与单片机方便连接、控制，市场有小型0.96寸显示屏，适合智能水杯设计需要，显示主要内容如图3所示。用户可通过按键或者蓝牙连接选择显示内容和工作方式。 图3. 液晶显示器显示内容 选用HC-SR505小型人体红外感应模块感应人手是否接近饮水杯，作为单片机唤醒信号，有人体感应后则显示器显示，各预设功能开关打开HC-SR505是基于红外线技术的小型人体红外感应模块，超小体积，灵敏度高，可靠性强，可低电压工作，广泛应用于自动感应电气设备中。人进入其感应范围则输出高电平，并且该模块具有可重复触发方式，即输出高电平后，在延时时间段内，如果有人体在其感应范围内活动，其输出将一直保持高电平，直到人离开后才延时将高电平变为低电平。输出的高电平信号可对单片机发起中断唤醒。
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user: 3. 程序设计 智能饮水杯的工作方式主要分普通方式和生病工作方式，普通方式有饮水提醒、保温范围在30℃~40℃可调，温度偏低时加热，偏高时停止加热；生病方式设置有吃药提醒和饮水提醒，默认保温30℃~45℃可调。人体靠近时红外探测器唤醒单片机系统，完成测温、测重及显示结果10 s，之后若无按键中断发生，则关闭显示器进入节能状态。两种工作模式中温度范围、提醒喝水频率、24小时饮水总量提醒均可根据个人习惯设定或采用默认工作方式。 系统程序设计构架如图4所示。智能饮水杯程序设计主要由主程序和若干功能模块子程序模块组成，子程序模块主要包含显示、温度测量、称重、红外信息采集中段、按键中断、蓝牙中断等子程序；主程序开始后对整个系统初始化后，定时循环按不同模式调用温度测量、称重、显示子程序；如果是保温模式则在设定低温点开启加热子程序，加温到设定高温点断开加热电阻电流。 图4. 系统程序框架图 系统通电后开始初始化，初始化内容主要包括点亮电源指示灯、液晶屏初始化、测温模块初始化、称重模块初始化等等。初始化完成后显示模式选择、开按键和蓝牙中断申请，等待是否更改工作模式，10秒后无中断自动进入默认工作模式：普通模式(不保温、不提醒、检测到人体靠近显示普通模式，图3中a普通饮水模式，人体离开5 s后关闭显示屏，以上参数可以调整，调整可以通过按键选择或者蓝牙链接手机APP)。
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user: 4. 测试与效果 样机内部元件如图5所示。制作完成后进行了测试，主要性能参数及与当前市场流行智能水杯对比如表1所示。 Table 1 Main parameters of the intelligent water cup prototype and its difference from the similar popular products in the marke 性能(参数) 所设计智能水杯样机 市场流行智能水杯 水量测量 薄膜压力称重(精度1 g = 1 ml) 电容感应测容积(精度20 ml) 温度测量 数字温度传感器18B20 (精度0.5℃) 三色温度段显示或精度1℃ 显示器件 OLED显示 LED、OLED等 显示内容 丰富(水量、水温、工作模式等) 简单(温度、水量) 工作模式 直接和蓝牙远程控制，多模式可选运行 运行模式固定不可选 充电方式 无线电磁感应充电 USB 提醒喝水 指示灯闪耀同时APP提示 震动杯体 保温 在杯垫上时可加热保温 依靠杯体保温 表1. 智能水杯样机主要参数及与市场流行智能水杯差别 图5. 样机内部结构
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user: 5. 总结 样机经测试技术上达到设计目标，但有许多不足及工艺难题，如：显示器的选择需要根据美观设计后定做外观和大小，充电使用只能将水杯放在充电底座上完成，模块间都是单独设计制作完成后连接组合，占空间大且稳定性较差。随着设计的进一步优化，该设计理念可以更加符合人们的健康生活，解决现代人忽略科学饮水的意义，让科技带来方便和健康。
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user: 摘 要 提出了一种用高阶神经网络算法来诊断电力变换器故障的方法。以Buck变换器的故障诊断为例，设计高阶神经网络的诊断结构。采取Buck变换器在连续电流状态条件下不同工况时刻的电压、电流值作为样本，训练高阶神经网络，从而实现Buck变换器的故障诊断。 关键词 :高阶神经网络，电力变换器，故障诊断 Copyright © 2019 by author(s) and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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user: 1. 引言 电力电子变换器因其所具有的高效率、低噪声等优点，在工业、军事、农业、新能源行业等领域都有着广泛的应用 [ 1 ] [ 2 ] [ 3 ] ，因此保证电力变换器的安全可靠是极为重要的。然而作为系统转换的中间环节，易受高额的开关频率和电热应力作用，从而导致变换器容易发生故障 [ 3 ] 。所以对电力变换器进行快速准确的故障诊断有着重要意义。 电力变换器故障诊断的方法主要分为三大类，包括：基于解析模型的故障诊断方法、基于知识的故障诊断方法和基于信号处理的故障诊断方法。这三种故障诊断方法又可细分为多种故障诊断方法，适用于电力变换器的故障诊断领域，表现出不同的优缺点。其中基于解析模型的故障诊断方法往往需基于精确的模型，受精确系统模型获取的制约，适用范围存在限制。基于信号处理的故障诊断方法一般单独使用时诊断优点不突出，经常与其他类型的故障诊断方法相结合使用。基于知识的故障诊断方法是一种较为智能的故障诊断方法。基于神经网络的故障诊断方法就是一种典型的基于知识的故障诊断方法。 神经网络是一种模仿生物神经网络行为特征所建立的信息处理系统，被广泛用于模式识别、预测估计、生物、医学等领域。基于神经网络的故障诊断方法不需要建立精确的数学模型，对于一些难以建立精确数学模型的系统有着一定的适应性 [ 4 ] 。BP神经网络是在故障诊断领域应用最为广泛的一种神经网络方法，但其存在易陷入局部最小值，隐含层节点数及训练速度慢等问题，而高阶神经网络能够较好克服这些缺点，取得较好的效果 [ 5 ] [ 6 ] 。基于此，本文提出一种基于高阶神经网络的故障诊断方法，通过建立连续电流模式下的Buck变换器模型，获取Buck变换器在各种不同工况下的特征值，进行高阶神经网络的训练，得以实现Buck变换器的故障诊断。
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user: 2. 模型建立 本实验的仿真是基于MATLAB软件进行的。MATLAB仿真软件是一个用于计算和仿真的软件，包括MATLAB和Simulink两大部分，其中Simulink是一个可实现系统的建模、仿真和分析的可视化工具。同时，Simulink中的电力系统软件包也为电力变换器的建模仿真增加了便利性。 Buck变换器是电力变换器的一种基本拓扑结构，本文以Buck变换器的故障诊断为例来说明基于高阶神经网络的电力变换器故障诊断。根据图1所示的Buck变换器等效电路图在Simulink仿真模块中搭建Buck变换器的仿真模型如图2所示。针对不同的工况，在Simulink界面设置相应的参数，对Buck变换器模型进行仿真，可得相应的多组电流、电压值。 图1. Buck变换器等效电路图 图2. Buck变换器仿真模型 根据Simulink中搭建的Buck变换器仿真模型，设置相应的仿真参数如表1所示。 Table 1 The parameters of the Buck converte 物理量 标准值 输入电压E 50 V 电容C 144.3 µF 电感L 292 µH 工作频率f 50 kHz 采样频率f s 100 kHz 占空比D 0.5 负载电阻R 5.76 Ω 等效电阻R C 0.46 Ω 表1. Buck变换器仿真模型参数 按照设置的参数运行，得到的Buck变换器的电感电流波形和输出电压波形如图3和图4所示。 图3. Buck变换器仿真电感电流曲线 图4. Buck变换器仿真输出电压曲线 根据仿真所得的电感电流和输出电压曲线可得，在仿真开始时曲线存在一定的波动，但随着时间的增加，波形表现出良好的平稳特性。同时根据输出电压的稳定数值易得Buck变换器表现出良好的降压作用。
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user: 3. 基于高阶神经网络的故障诊断 高阶神经网络(High-Order Neural Network， HONN)是在传统的神经网络模型中加入类似生物神经系统的超微结构的一种模型，相比于传统的神经网络模型，高阶神经网络模型对于非线性分类等问题的处理有着更好的性能和收敛速度。常用的高阶神经网络有Sigma-Pi神经网络、Pi-sigma神经网络、Ridge Polynomial神经网络、Sigma-Pi-Sigma神经网络等。基于上述高阶神经网络在处理非线性问题方面的有效性，本文对于Buck变换器的故障诊断问题采用高阶神经网络的方法来实现。 在用高阶神经网络对Buck变换器进行故障诊断的过程中，首先，针对上述建立的Buck变换器模型，对于各种故障下的工况，对其设置不同的参数，进行仿真，对仿真得到的Buck变换器电感电流和输出电压值进行特征提取，作为高阶神经网络的输入。本文的Buck变换器的故障诊断研究是基于同一时间只有单个元件故障的前提下进行的，同时为研究的针对性，本文重点研究硬故障的情况。根据Buck变换器的工作特点，确定如下6种工况： 工况1：Buck变换器无故障，即Buck变换器正常运行； 工况2：晶体管故障； 工况3：电感故障； 工况4：电容故障； 工况5：负载电阻故障； 工况6：二极管故障。 根据上述工况，确定出高阶神经网络的输出数据与工况之间的对应关系，对应关系表如表2所示。 Table 2 The correspondence between the operating condition and the HONN outpu 工况 故障元件 高阶神经网络的输出 y 1 y 2 y 3 1 无 0 0 0 2 晶体管 0 0 1 3 电感 0 1 0 4 电容 0 1 1 5 电阻 1 0 0 6 二极管 1 0 1 表2. 工况与高阶神经网络输出之间的对应 根据上述输入输出之间的设定，初始化设置高阶神经网络，得到的高阶神经网络结构图如图5所示。 根据高阶神经网络结构图，初始化设置输入层和求和层的连接权值，连接权值可随机取任意较小值。初始化设置神经网络的学习速率 η 为0.01。之后不断利用所得的训练样本进行高阶神经网络的训练。 在高阶神经网络的第k次训练中，可得求和层第j个节点的输出为： h j ( k ) = f ( ∑ i = 1 2 w j i ( k ) x i ( k ) ) (1) 图5. 高阶神经网络结构图 其中， f ( ⋅ ) 表示求和层神经元的活化函数， x i ( k ) 为k次训练的输入， w j i ( k ) 为k次训练输入层和求和层之间的连接权值。相应得出输出层第M个节点的输出为： y M ( k ) = g ( ∏ j = 1 2 ξ M j ( k ) h j ( k ) ) (2) 其中， g ( ⋅ ) 表示求积层神经元的活化函数， ξ M j ( k ) 为k次训练求和层和输出层之间的连接权值。 则综合得到k次训练高阶神经网络的输出为： y M ( k ) = g ( ∏ j = 1 2 ξ M j ( k ) f ( ∑ i = 1 2 w j i ( k ) x i ( k ) ) ) (3) 之后根据高阶神经网络的输出与期望输出之间的误差 e M ( k ) 与预定误差 e M * 之间的关系，确定下一步的训练过程。当 e M ( k ) ≤ e M * ，则表示训练已经收敛，达到预定效果，将第k次训练所得的连接权值作为最终高阶神经网络的连接权值，从而完成高阶神经网络的学习和训练。当 e M ( k ) > e M * ，则表示训练还需继续进行，按如公式(4)~(6)更新高阶神经网络中的连接权值，接着进行 k + 1 次的训练，直至高阶神经网络成功收敛。 w j i ( k + 1 ) = w j i ( k ) − η ∂ E ( k ) ∂ w j i ( k ) (4) ξ M j ( k + 1 ) = ξ M j ( k ) − η ∂ E ( k ) ∂ ξ M j ( k ) (5) E ( k ) = 1 2 ∑ M = 1 3 ( y ¯ M ( k ) − y M ( k ) ) 2 (6) 完成训练的高阶神经网络中的权值等保存了Buck变换器的故障信息数据和故障元器件之间的对应关系。此时将Buck变换器的电感电流和输出电压的数值输入到已经完成学习训练的高阶神经网络中进行分析，可以计算得到此时电路的故障状态及其出现故障的元件，从而实现Buck变换器的故障诊断。基于高阶神经网络的Buck变换器故障诊断流程图如图6所示。 图6. 高阶神经网络故障诊断流程图
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user: 4. 结论 本文针对电力变换器的故障诊断问题，提出了一种基于高阶神经网络的故障诊断方法，通过采集样本对高阶神经网络进行学习训练之后所得的成熟的高阶神经网络中输入故障数据可以诊断出相应的故障元件及其故障状态，完成对电力变换器的故障诊断。此基于高阶神经网络方法相比于普通的神经网络方法对于电力变换器的故障诊断有着结构简单，训练速度快等优点。本文提出的高阶神经网络方法不仅可以用于电力变换器，也可以用于电力电子电路的故障诊断等领域。
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user: 摘 要 在对河南棠溪源国家森林公园风景资源进行详细调查的基础上，开展了森林风景资源质量、区域环境质量、旅游开发利用条件评价以及风景资源质量等级评定，分析了森林公园存在的主要问题，提出了可持续发展策略。 关键词 :国家森林公园，风景资源评价，可持续发展 Copyright © 2019 by author(s) and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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user: 1. 引言 河南棠溪源国家森林公园位于河南省西平县，位于东经113˚36'18''~113˚42'47''、北纬33˚11'18''~33˚16'55''之间，南北长约11.9 km，东西宽约8.5 km，总面积3800 hm 2 。森林公园属伏牛山余脉，包含山地、丘陵、平原等地貌，以山地为主，自西南山区向东北平原过渡。山体上部峰岭延绵、地势稍平缓，下部则峭壁林立、谷深坡陡、地势险要。区域最高点为龙天寨，海拔556 m。从西南向东北大约为45˚的扇面状绵延，有跑马岭、蜘蛛山、油篓盖等大小山峰10余座。
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user: 2. 森林风景资源调查 在2018年8月中旬至9月中旬，采用查阅资料、实地调查、座谈访问等形式，开展了河南棠溪源国家森林公园风景资源调查。查阅森林公园自然地理概况、社会经济概况等资料特别是西平县林地保护利用规划、林地“一张图”等森林资源档案资料和环境监测资料。以森林公园地形图和最新的谷歌卫星影像资料为底图，采取“面上”调查与重点区域(地块)调查相结合的方法，开展实地调查摸底。与西平县林业、旅游、文物、规划、国土、农业等行政主管部门工作人员和森林公园管理人员以及当地居民进行座谈访问，获取森林公园风景资源保护、利用和森林公园管理、运营状况等信息。 经调查，森林公园风景资源涵盖5个主类、19个基本类型、70个代表性资源和景点(见表1)。森林风景资源种类较齐全，类型较丰富，资源丰度处于较好水平。在70个代表性资源和景点中，人文资源、地文资源、水文资源、生物资源、天象资源数量占比分别为29%、26%、20%、19%、6%，反映出森林公园人文资源较丰富、自然资源与人文资源相得益彰的资源特点。
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user: 4. 存在的主要问题 4.1. 资金投入少，森林公园建设尚处在起步阶段 森林公园设立多年来，受财政收入、管理体制限制，资金投入十分有限，仅能维持日常的森林防火、病虫害防治等森林保护工作以及历史遗迹保护工作，大部分旅游景点尚未开发建设，道路、给排水、电力电讯等基础设施建设落后，游客服务中心、住宿、餐饮等旅游接待设施只在棠溪峡、棠溪湖、蜘蛛山3个区块进行了小规模建设，森林旅游发展刚刚起步，旅游宣传和营销工作未正式开展，森林公园的建设尚处在起步阶段。 4.2. 森林公园与村庄和居民点交错分布，保护管理难度较大 森林公园周边分布着12个行政村，农村户籍人口7300余人，人口密度达127人/km 2 ，村庄、居民点众多，人口密度大，文化层次较低。森林公园周边有大面积耕地，森林风景资源与房屋、农田犬牙交错，居民日常生活、农业生产等人为活动频繁，区域景观破碎化严重，威胁着生态系统的健康，影响着生物多样性，不利于森林资源的保护和合理利用，不利于森林公园的可持续发展。 4.3. 管理机构几经调整，管理体制不顺畅 森林公园先后由西平棠溪源生态旅游开发有限公司(民营企业)、河南棠溪源国家森林公园管理委员会(设在西平县旅游行政管理部门)、西平县文化广播行政主管部门管理，管理机构几经调整，人员编制少，管理体制不顺畅，较大程度上影响着森林公园的建设与发展。
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user: 5. 可持续发展策略 5.1. 多渠道筹措资金，全面加强森林公园建设 森林公园建设需要大量资金，应多途径、多渠道筹措资金，建立国家、省、市、县四级财政投入与招商引资、贴息贷款、社会捐助有机结合的投融资体制，充分体现“严格保护、科学规划、统一管理、合理利用、协调发展”的方针，遵循“以人为本、重在自然、精在特色、贵在和谐”的原则 [ 2 ]，全面加强森林公园的资源保护、生态恢复、景区景点、旅游接待基础设施、生态旅游、生态文化、旅游产品、宣传营销等全方位建设，突出特色，实现森林公园的可持续发展。一方面应积极向各级林业主管部门争取森林公园资源保护、生态恢复、森林防火、文物保护、生态文化建设、生态旅游等方面的资金，大力扶持森林公园的建设。另一方面应积极拓宽投融资渠道，按照谁投资、谁受益的原则，面向社会，通过承包、合作、合资等形式，大力吸引各种经济实体与个人参与森林旅游景区景点、旅游项目、商业网点、服务设施建设与经营，提高经济效益。研究相关项目的资金渠道、融资形式、融资结构、融资成本、融资风险，拟定出一套资金来源可靠、资金结构合理、融资成本低、融资风险小的方案。 5.2. 强化社区协调发展，实现生态保护与社区发展的双赢 重视森林公园周边社区的经济发展，科学制定社区发展与森林公园共建共管规划，创新社区参与机制。在划定的生态保护红线、永久基本农田、城镇开发边界三条控制线的基础上，推动生态、生产和生活融合发展，妥善处理好生态保护与当地经济建设和居民生产、生活的关系。针对周边居民的生产、生活特点，强化政府引导，规划扶持社区绿色发展项目，选择民宿、特色餐饮、田园观光、农事体验、果品蔬菜采摘等有地区特色、开发潜力大、市场前景广阔的经营项目，积极引导森林公园周边居民参与其中，通过多种经营，改变落后的生产生活方式，改进资源利用方式，带动当地居民发家致富，促进公众参社区关系更加和谐。 5.3. 理顺森林公园管理体制，由林业行政主管部门统一领导建设和管理 按照《森林公园管理办法》规定，由西平县林业主管部门在上级林业主管部门的指导和西平县人民政府的统一领导下 [ 2 ]，健全管理机构，完善职能，理顺管理体制，旅游、文化、文物、国土、建设、水利等相关行政部门通力协作，形成一套完整的管理体系，加强制度创新，严格按照制度进行科学、有效管理，提高森林公园管理水平。科学编制森林公园总体规划、专项规划等规划文件，制定详细的实施方案，认真细化分解各项工作任务，明确责任区域、建设要求、牵头部门、责任单位、完成时限及相关责任人。各相关部门要结合本部门实际，按照任务要求，认真研究制定具体工作计划，精心组织安排，确保按时完成森林公园各项建设任务。
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user: 6. 结语 河南棠溪源国家森林公园风景资源丰富，区位优势明显，自然地理条件良好，地形地貌多样，资源特色突出，具有较高的资源价值和旅游价值，应坚持“绿水青山就是金山银山”的理念，在全面加强森林风景资源和生态环境保护的前提下，协调各利益相关方，多渠道筹措资金，大力发展生态旅游，将其建设成为集旅游观光休闲、避暑度假、休闲娱乐、会务接待、疗养康复、科普教育、探险拓展等功能为一体的综合性森林公园，科学经营，高效管理，实现资源的永续利用和区域经济社会的可持续发展。
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user: 摘 要 以绵阳市地理国情调查成果为基础，按照“生产–生态–生活”土地利用主导功能分类思想识别区域生态用地景观类型，利用GIS空间分析方法，采用多样化、集中性、区位熵、破碎度、优势度和均匀度等景观指数对其生态用地景观结构与格局特征进行分析，并运用土地利用生态质量指数法对其生态环境效应测算。结果表明：1) 生态用地景观结构呈现“城镇–郊区–乡村”简单与复杂的城乡差异；2) 生态用地景观格局呈现“平坝–丘陵–山地”地形梯度分异；3) 生态环境效应水平不高(0.5785)，县区差异明显，呈现从丘区到山区生态环境质量逐渐增强的趋势。 关键词 :生态用地，景观结构指数，景观格局指数，生态环境效应，GIS，绵阳市 Copyright © 2019 by author(s) and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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user: 1. 引言 随着区域发展战略、城乡、产业以及生态建设的转型，其对区域土地利用产生了巨大的影响，土地利用动态变化越来越激烈，因此，土地利用/覆被变化(LUCC)是当今地理学、生态学、资源科学领域的主要问题，其中生态用地更是成为当前生态文明建设关注的热词之一。国内外LUCC研究者们试图通过对生态用地“类型识别—空间格局—时空变化—环境效应”及其相互作用机制的认识，深入理解地表过程与人为干扰活动对生态用地的影响，从而更多地从自然–人文维度预测生态用地景观演变，进而评估土地生态环境变化并寻求积极的人为干预 [ 1 ] [ 2 ] [ 3 ] [ 4 ] [ 5 ]。生态用地作为地球的“肾”和“肺”，具有多种生态功能，具有重要的生态系统服务功能(供给服务、调节服务、支持服务和文化服务)，是衡量一个地区国土生态环境质量好坏的“晴雨表” [ 6 ]，其概念内涵在区域尺度上主要形成3种观点：生态要素决定论 [ 7 ]、生态功能决定论 [ 8 ] 和主体功能决定论 [ 9 ]。 本文结合地理国情普查技术规范，采纳“凡是具有生态服务功能(提供生态产品、环境调节)、对生态系统和生物生境保护保育具有重要作用的土地单元视为生态用地，包括种植用地(耕地、园地)、林草覆盖地(林地、草地)、水域(河渠、库塘)、荒漠与裸地(沙地、泥质裸地、石质裸地)”的涵义。选取川西北丘陵山地区——绵阳市作为研究对象，以全国地理国情调查成果为基础，基于景观生态学原理和GIS的空间分析方法，从“平坝–丘陵–山地”、“城市–郊区–乡村”地理纬向和经向等多个角度综合研究生态用地的空间梯度差异及其生态环境效应，以剖析其空间格局的差异性，对绵阳市生态文明及大熊猫国家公园建设具有重要的实践意义，并为新一轮的区域国土空间总体规划的编制提供依据。
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user: 2. 研究区概况与数据源 2.1. 研究区概况 绵阳市位于四川省东北部，介于东经103˚45'~105˚43'，北纬30˚42'~33˚03'之间。东邻广元市的青川县、剑阁县和南充市的南部县、西充县；南接遂宁市的射洪县、大英县；西邻德阳市的罗江县、中江县、绵竹县；西北与阿坝藏族羌族自治州九寨沟县、松潘县、茂县和甘肃省文县接壤。该市位于四川盆地西北部，涪江中上游地带，地势北高南低，山地区占68.15%，丘陵区占22.71%，平原区占9.14%。气候属中亚热带湿润季风气候，四季分明，终年湿润，南北差异明显。绵阳区位优势明显，交通枢纽地位突出，属长江上游生态屏障与大熊猫国家公园重点建设区域之一。 2.2. 数据源及预处理 本文使用主要数据源为四川省第一次全国地理国情普查成果数据库和地图集，基础底图来源于天地图•四川省基础地理信息共享平台(http://www.scgis.net/index.aspx)，社会经济数据来源于绵阳市2016年统计年检。 利用MAPGIS平台，以地理国情普查成果数据集为基础，按种植土地、林草覆盖、房屋建筑区、道路、构筑物、人工堆掘地、荒漠与裸地和水域8个一级地表覆盖景观图层，提取生态用地一级分类面积及结构数据(表1)，并缩编1/30万地理国情–地表覆盖现状图，生态用地包括种植用地、林草覆盖、水域、荒漠与裸地4个一级生态用地景观。 Table 1 The surface cover type structure of Mianyang city in 201 行政区域 种植土地 林草覆盖 房屋建筑 道路 建筑物 人工堆掘地 荒漠与裸地 水域 全市 25.68 66.38 2.55 0.93 0.50 0.25 1.77 1.93 涪城 42.64 29.68 10.58 4.67 4.01 2.30 0.14 5.99 游仙 49.12 36.31 5.56 2.05 1.03 0.63 0.02 5.27 三台 51.96 38.50 4.55 1.21 0.56 0.13 0.12 2.97 盐亭 42.67 50.68 2.91 1.08 0.34 0.25 0.15 1.91 安州 35.35 53.38 4.64 1.26 0.91 0.36 1.71 2.39 梓潼 40.15 50.59 3.13 1.30 0.69 0.29 0.34 3.51 北川 7.33 89.96 0.70 0.48 0.15 0.13 0.90 0.37 平武 5.81 88.38 0.31 0.20 0.08 0.01 4.86 0.34 江油 29.79 61.10 3.42 1.13 0.66 0.42 0.39 3.08 表1. 绵阳市2015年各县区地表覆盖类型结构情况(单位：%) 利用MAPGIS平台，以“国情普查”行政区划图为地理基础，对1:30万地貌类型图和地势图进行几何校正，通过图层叠加分析，形成绵阳市地貌类型与地形因子图。
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user: 3. 研究方法 3.1. 生态用地景观结构指数 生态用地景观结构指数分析是对研究区域内各种生态用地景观的数量组合关系的分析。其景观生态学定量化指标有多样化指数、集中性指数和区位熵 [ 10 ]，其指标含义与表达式详见表2指标1~3。计算方法通常是通过GIS软件将区域生态用地景观图形图转为Grid栅格数据，运用Fragstats3.3景观指数分析软件完成。 3.2. 生态用地景观格局指数 生态用地景观格局指数的景观生态学定量化指标有破碎度指数、优势度指数和均匀度指数等 [ 11 ] [ 12 ]，其指标含义与表达式详见表2指标4~7。计算方法同样采用Fragstats3.3景观指数分析软件实现。 Table 2 Evaluation index of land use landscape structure and patter 序号 指标名称 表达式 参数含义 指标说明 1 多样化指数GM GM = 1 − ∑ i = 1 m f i 2 / ( ∑ i = 1 m f i ) 2 f i 为第i种景观类型的面积。 用此模型衡量景观类型的 齐全程度或多样化状况。 2 集中性指数 I i = ( A i − R ) / ( M − R ) A i 第i单元各种土地景观类型累计百分比之和；M土地景观类型完全集中为一种类型时累计百分比之和。 揭示研究区各类土地利用 所处的区位优势状况 3 区位熵 Q i j = ( f i j / F j ) × ( ∑ j = 1 m F j / ∑ j = 1 m f i j ) f ij 为第i个单元第j项土地景观类型的面积；F j 为研究区第j项土地景观类型的面积 反映某一区域土地景观类型相对于高层次区域空间的集聚程度的测度指标 4 破碎度指数 N i 为i乡镇斑块数， A i 为i乡镇总面积 反映景观空间格局的复杂程度 5 优势度指数 D i = H max + ∑ j = 1 m P i j ln P i j H max = ln ( m ) P ij 为第i个单元第j项土地景观类型面积占全部m项土地景观类型面积之和的比例；m为给定区域的最大土地景观类型数 测度土地利用结构中一种或几种类型支配全部土地利用的程度 6 均匀度指数 E i = H i / H max H i = − ln ( ∑ j = 1 m ( P i j ) 2 ) P ij 为第i个单元第j项土地景观类型面积占全部m项土地景观类型面积之和的比例；m为给定区域的最大土地景观类型数 表征土地景观类型的分配均匀程度 表2. 土地利用景观结构与格局评价指标 3.3. GIS空间叠加分析法 生态用地景观空间分异特征是生态用地景观数量结构及空间格局在土地利用的自然环境与人类活动共同作用下的时空异质性，一般采用地理信息系统空间数据叠加分析的方法，得出其异质性程度 [ 13 ]。本文及县级行政单位为基本研究单元，用西安坐标系和1:30万比例尺图幅为研究的空间基础，在MAPGIS平台的支持下实现土地利用结构空间格局异质性综合指数的叠加分析，其f函数为： f = 100 * ∑ A j ∗ C i [ 13 ] (1) 式中A j 为土地景观结构与格局指数，C i 为评价单元面积百分比。 3.4. 景观格局梯度变化模型 景观格局梯度变化模型法可以理解为以生态用地景观为研究对象，对某一梯度方向(高程梯度、地貌类型梯度、坡度分级梯度、经纬度梯度等)上景观格局指数空间变化特征的模型化表达。本文采用半方差函数分析与克里金空间插值相结合的方法，从高程梯度、地貌类型梯度和经纬度梯度方向，以准确地将土地利用的空间相关性和异质性在二维平面上直观地表现出来 [ 14 ]。涉及的数学模型表达式如下： P = ( S i e / S i ) × ( S / S i ) (2) 式中P代表分布指数，e代表地形因子，S i e代表e地形因子特定等级下的i地类的面积。S i 是i地类的面积，S i e是整个区域地形因子特定等级下的总面积，S是整个区域面积。 3.5. 景观生态环境效应模型 针对区域生态环境指数(EV)，借鉴戈嘉璐与谢清雅 [ 15 ] [ 16 ] [ 17 ] [ 18 ] 等研究成果制定的不同二级地类的生态环境质量值，利用面积加权法对“三生”用地分类的生态环境质量进行赋值(表3)，基于研究区土地覆被现状二级分类系统中各类景观面积的大小，以EV定量表征某一区域内生态环境质量的总体状况，EV值越大，表示生态环境质量越高。其计算公式为： E V t = ∑ i = 1 n ( L U i C i A ) (3) 式中LU i 为区域内t时期第i种景观类型的面积，C i 为生态环境指数赋值，A为区域总景观面积。 Table 3 Landscape classification of eco-land and evaluation of eco-environmental qualit 一级分类 二级分类 生态环境质量赋值 种植用地 水田 0.30 旱地 0.25 果园 0.40 茶园 0.45 其他园地 0.35 林草覆盖用地 乔木林 0.95 灌木林 0.65 天然草地 0.75 人工草地 0.55 水域 河流与沟渠 0.61 湖泊 075 水库与坑塘 0.65 荒漠与裸地 沙质裸地 0.10 泥质裸地 0.05 石质裸地 0.01 表3. 生态用地景观分类及其生态环境质量赋值
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user: 5. 生态用地生态环境效应分析 运用前述方法对研究区生态用地生态环境效应指数测算，其结果见表8。其空间分异特征为：全市平均水平为0.5785，表明整体生态用地生态环境效应不高；区域差异明显，城市辖区浅丘区为低水平、中丘及深丘区为中等水平、山地区为高水平，呈现从丘陵区到山地区，生态用地生态环境质量逐渐增强。 Table 8 Eco-environmental quality index of ecological land in Mianyang city and its region 行政区域 种植用地 林草覆盖 水域 荒漠地 合计 耕地 园地 林地 草地 全市 0.0602 0.0079 0.4732 0.0105 0.0218 0.0049 0.5785 涪城 0.0917 0.0452 0.0971 0.0009 0.0608 0.0037 0.2994 游仙 0.1084 0.0343 0.1876 0.0006 0.0484 0.0047 0.3841 三台 0.1207 0.0068 0.2361 0.0021 0.0328 0.0066 0.4051 盐亭 0.0987 0.0027 0.3581 0.0030 0.0188 0.0065 0.4878 安州 0.0878 0.0258 0.3459 0.0008 0.0290 0.0032 0.4925 梓潼 0.0975 0.0067 0.3404 0.0016 0.0389 0.0049 0.4900 北川 0.0156 0.0067 0.6727 0.0102 0.0088 0.0038 0.7177 平武 0.0147 0.0004 0.6629 0.0262 0.0064 0.0055 0.7161 江油 0.0716 0.0053 0.4427 0.0035 0.0314 0.0034 0.5579 表8. 绵阳市及各区域生态用地生态环境质量指数值
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user: 6. 结论 1) 以全国地理国情普查数据为基础，运用GIS技术和景观格局指数结合的方法进行绵阳市生态用地空间格局及其生态环境效应分析，直观的得出绵阳市及各县区生态用地景观格局分异特征。能够很好地揭示区域生态用地景观的空间分异特征，且该空间分异特征是研究区地貌格局、水系特征和人类活动等共同作用的结果。 2) 研究区生态用地景观数量结构县区差异明显：生态用地多样化和组合类型整体水平较高，且平坝区、丘陵区、山地区差异明显；生态用地景观的集中程度则刚好相反，与多样化呈显著负相关；种植用地(耕地、园地)区位熵优势在丘陵平坝区，而林草用地区位熵优势位于山地区。 3) 研究区生态用地景观格局县区分异显著：空间格局分异总体水平较高，但从城市近郊丘陵区到远郊山地差异明显，生态用地景观格局破碎度从山地区到丘陵区表现为由弱变强；生态用地景观多样性从山地区到丘陵区表现为由简单到复杂；生态用地景观优势度从山地区到丘陵区表现为由高降低；生态用地景观均匀度从山地区到丘陵区表现为由低变高。 4) 研究区生态用地景观格局的梯度分异明显：在浅丘平坝带、深丘带、低山带、低中山带上，生态用地的景观多样化由复杂到简单；生态用地景观的区位熵集聚程度明显，种植用地景观区位熵优势体现平坝丘陵带上；生态用地景观类型破碎度在浅丘平坝带、深丘带上变化特征明显，破碎程度由强变弱。 5) 研究区生态用地生态环境效应水平不高，县区差异明显：平坝浅丘区为低水平、中丘及深丘区为中等水平、山地区为高水平，呈现从丘陵区到山地区，生态用地生态环境质量逐渐增强。
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user: 摘 要 山洪泥石流是一种突发性的地质灾害，历时短暂，破坏性大。本文通过对河南省灵宝市大湖峪山洪泥石流沟进行淹没分析，在水文模拟基础上，用HEC-RAS、HEC-GeoRAS耦合ArcGIS模型对山洪泥石流进行分析，实现了山洪泥石流淹没范围的三维显示，获得泥石流淹没水深及淹没面积。进而对大湖峪主峪道及其支沟进行风险评估，所得的泥石流风险评估结果为泥石流的防治和预警提供了科学依据。研究中发现该流域遭遇30年、60年和120年一遇山洪泥石流时，大湖峪五个居民点均会被淹没。因此可以初步判断大湖峪矿区泥石流灾害的隐患相当严重，属于具有高风险的泥石流沟。其发生泥石流的物源条件、地形条件都已具备，一旦水源情况达到，泥石流就会危及到流域下游居民区的生命及财产安全。这一风险评估结果与大湖峪历史发生的泥石流灾害和灾情的实际情况基本相符。本研究实现了三维淹没分析与灾害风险评估的结合，为山洪泥石流的预测预报和风险评估研究提供了新思路，也为其他类似泥石流区域进行该方面的研究有一定参考价值。 关键词 :大湖峪，小秦岭，淹没分析，山洪泥石流，风险评估 Copyright © 2019 by author(s) and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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user: 1. 引言 山洪泥石流是指在山谷、陡峭地区由于大雨，暴雪或其他自然灾害引起的，并携带大量沉积物和石块的现象。山洪泥石流具有突发性、不确定性的特点。进入21世纪，全球平均每年有近千人死于山洪灾害，造成的经济损失高达每年463亿美元 [ 1 ] 。预警作为应对山洪灾害的防御措施，引起了世界各国的重视。中国从20世纪80年代起开始山洪灾害预警相关研究，并在21世纪初明确了以山洪预警等非工程措施为主的山洪灾害防御和综合治理思路 [ 2 ] 。 从上世纪五十年代，计算机和遥感测量技术的结合以及地理信息系统的快速发展，形成了多种风险评估方法，遥感和GIS技术在大范围的洪水淹没灾情分析的应用上也更为成熟可靠 [ 3 ] 。赵士鹏 [ 4 ] 通过山洪灾害的强频分析，以灾变系数为指标针对闽江上游地区的山洪灾害进行了风险评估。唐川、师玉娥 [ 5 ] 在其基础上，提出了一套基于GIS的从数据采集到空间属性数据库建立、评价指标体系选择、预测评价分析及山洪灾害危险性评价与风险区划的技术路线和方法体系。管珉、陈兴旺 [ 6 ] 利用该思路，以江西省小流域地理地图为基础，对暴雨气候、地形坡度、河网分布等因子进行分析，得到江西省山洪灾害危险性评价图，并将其与易损性评价图进行叠加，完成江西省山洪灾害风险区划研究。唐川 [ 7 ] 、朱静 [ 8 ] 在对云南省文山县城进行城市山洪灾害易损性分析、风险评价时引入了山洪淹没范围、淹没水深两个指标，提高了山洪易损性、预期损失评估的准确性，进一步完善了山洪风险评价的指标体系。林孝松等 [ 9 ] 构建了由微地貌类型、地形坡位、汇流累积量和植被覆盖度等组成的山区镇域山洪危险分区指标体系，并用于重庆市跳石镇山洪灾害危险性分区。许小华、何雯 [ 10 ] 将土地利用作为一个风险评估的新因子，得到了更加合理可靠的江西省山洪灾害风险等级划分。周毅 [ 11 ] 利用HEC-RAS、ArcView GIS耦合HEC-GeoRAS，对疏勒河流域的昌马水库溃坝洪水演进进行了模拟。霍艾迪 [ 12 ] 采用单元分类抽样法利用GIS技术做出地质灾害敏感性评价。 本文通过对河南省灵宝市大湖峪山洪泥石流沟进行淹没分析，在水文模拟基础上，用HEC-RAS、HEC-GeoRAS耦合ArcGIS对山洪泥石流进行分析，实现了山洪泥石流淹没范围的三维显示，获得泥石流淹没水深及淹没面积。进而对大湖峪主峪河道及其支沟进行风险评估，所得的泥石流风险评估结果为泥石流的防治和预警提供了科学依据。
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user: 2. 研究区概况及数据准备 研究区概况 大湖峪位于陕西省和河南省两省交界处的小秦岭金矿带东段的北麓，海拔680~2120 m，相对高差1440 m。是河南省灵宝市阳平河的山区河流，为常年性河流。主干水系为黄河一级支流大湖峪河，呈南北走向，发源于小秦岭山地并向北汇入黄河。研究区大湖峪河流总长约10.61 km，主沟平均纵比降135.7%。大湖峪属于暖温带大陆性季风气候，研究区年平均气温13.8℃。多年平均降水量为645.8 mm，最大年降水量984.7 mm (1958年)，最小年降水量318.7 mm (1997年)。降水多集中在7月、8月、9月，这3个月的降水量可占全年降水量的50.8%，且多为暴雨。由于河流均处于山区上游且多数为季节性河流，所以旱季流量很小甚至干枯，雨季水量变化很大。多年平均蒸发量1616.4 mm，年最大蒸发量1972.2 mm，年最小蒸发量1221 mm。山势陡峭，沟床比降大，平均都在10%~15.2%。地形有利于坡面径流迅速汇集，具有强大的侵蚀和搬运能力，每逢暴雨，容易形成山洪泥石流。
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user: 3. 研究方法和数据来源 3.1. 淹没分析方法 本研究由DEM数据利用SWAT模型把研究区域划分成一系列子流域，根据实测气象、径流数据及流域土地利用图、土壤类型图构建研究区域降水-径流模型，并对该模型进行校准和敏感性分析，以日为时间步长模拟该流域径流量，根据气象部门的降水预报，对该流域未来的径流量进行模拟预报研究。 根据HEC-RAS软件，由降雨预测的径流推求各断面的水位，得到各流域不同控制断面的水位高程。对于淹没范围研究，本文根据有源淹没，建立基于GIS的适合山区丘陵地区的淹没范围模型。利用ArcGIS中的Spatial Analysis/Tope to raster对河道控制断面上的水位进行空间插值计算，生成符合实际的洪水高程面。运用GIS中的栅格计算器，计算实际淹没水深及淹没范围，淹没水深 = 空间插值洪水高程面 − 底层DEM高程，并对计算水深结果进行分类，分为大于0和小于0，大于0的部分即为此洪水位高程时的洪水淹没范围水深分布。把水深图层与研究区的卫星图像相叠加，用GIS的可视化功能，可以直观的显示淹没区范围，计算淹没区面积，评估淹没区损失。 利用HEC-RAS模型分析河道山洪泥石流需要研究区一系列的几何资料，包括河网结构及走向、断面分布等。河网几何数据通过HEC-GeoRAS耦合ArcView GIS来方便地建立。由于研究区域河流纵比降较大，根据实际情况共布设了24个断面。因洪峰流量往往决定是否会发生山洪泥石流淹没及淹没的最大范围。本研究根据大湖峪泥石流流域的山洪泥石流资料，分别模拟了三十年一遇、六十年一遇、一百二十年一遇的山洪泥石流演进过程。本研究采用河网中河段起始断面的正常水深作为模型边界条件，流态采用急流来进行山洪演进分析，得到山洪的水位水面线图。当HEC-RAS来模拟山洪泥石流计算完成后，根据计算的洪峰流量，输入到HEC-RAS洪水演进模型中进行山洪(泥石流)淹没演进分析，将计算结果导入到GIS中进行山洪(泥石流)淹没范围三维显示，从三维山洪(泥石流)淹没范围图中可以直观的读取淹没范围。该淹没范围的计算可为山洪泥石流风险分析提供基础依据。技术流程图如图1所示： 图1. 技术流程图 3.2. 山洪泥石流风险评估方法 泥石流灾害风险评估的总的思路是灾害识别 → 灾害调查 → 风险分析 → 风险评估 [ 13 ] 。对泥石流灾害的风险评估首先要确定可能的泥石流的沟道及泥石流可能威胁的范围；在确定评估范围的前提下，应该详细研究泥石流通道，主要包括泥石流基本特征调查及承灾体调查两方面。以详实的调查为依托，从危险性和危害性两方面定性分析，随后进行定量计算泥石流风险；最后根据风险许可标准确定泥石流风险。 灾害风险等级评估方法采用国际通用的灾害风险的定义计算泥石流的风险，计算公式如下： 泥石流灾害风险 = 泥石流发生概率 * 泥石流可能造成的后果 (1) 泥石流是山区独特的一种自然地质现象，其发生必须具备3个基本条件：有陡峭便于集水集物的地形；上游堆积有丰富的松散固体物质；短期内有突然性的大量流水。小秦岭地区已经具备泥石流的地形条件及物源条件。由于小秦岭地区山势陡峻、岩石裸露，对雨水的入渗、截流、调节作用小，地表径流强度大，因此当有暴雨天气时，极易引发研究区山洪、泥石流等地质灾害。通过淹没分析得到的淹没范围结合研究区的降雨条件，即可得到研究区的山洪泥石流发生概率图。基于HEC的山洪泥石流淹没分析，模拟研究区内五个居民点在三种不同频率下泥石流发生时的淹没面积及水深，即可得到研究区山洪泥石流发生的后果图。 泥石流发生概率按表1进行评定，泥石流可能造成的后果按表2进行评定，然后利用上述泥石流灾害风险计算公式计算泥石流灾害的风险，最后通过表3评定泥石流灾害的风险等级。 Table 1 Risk probability of mountain torrent 泥石流发生概率 赋值 对泥石流发生概率的详细描述 经常 5 大多情况下都会发生泥石流 很可能 4 多数情况下可能发生泥石流 有时会 3 某些情况下会发生泥石流 有时可能 2 某些时候可能发生泥石流 很少 1 只在特定环境下会发生泥石流 表1. 泥石流发生概率表 Table 2 Consequences caused by mountain torrent 泥石流可能造成的后果 赋值 对泥石流可能造成的后果的详细描述 轻微 1 没有人员伤亡，经济损失小，社会影响小，对环境也没明显影响。 较轻 2 死亡人数小于3，威胁人数小于10，直接经济损失小于100万元， 潜在经济损失小于500万元。 较重 3 死亡人数3~10，受威胁人数10~100，直接经济损失100~500万元， 潜在经济损失500~5000万元。 严重 4 死亡人数10~30，受威胁人数100~1000，直接经济损失500~1000万元， 潜在经济损失5000~10，000万元。 极严重 5 死亡人数大于100，受威胁人数大于1000，直接经济损失大于1000万元， 潜在经济损失大于10，000万元 表2. 泥石流可能造成的后果表 Table 3 Disaster risk classification of mountain torrent 泥石流灾害风险分级 赋值 泥石流风险范围值 实施洪水灾害风险防范措施的优先级 极高风险 V 19~25 需要立即行动以减轻可能灾害的影响 高风险 IV 13~18 高优先级进行风险防范 中风险 III 9~12 中优先级进行风险防范 中低风险 II 4~8 中低优先级进行风险防范 低风险 I 1~3 低优先级进行风险防范 表3. 泥石流灾害风险分级 对灵宝市山洪泥石流的发生进行风险评估。 在对大湖峪地区做出初步评估分析后，通过实地考察灵宝市的自然动力因素及人类活动因素，结合室内淹没分析，采用和大湖峪相同的评估方法和标准对灵宝市山洪泥石流的发生进行较准确的风险评估，为今后该区域防灾减灾提供理论支撑。