1、1.2 国内外研究现状聚落作为人类的家园和住所，是人类生产和生活与外部环境关系最密切的时空单元 1。早在 1841 年，德国地理学家 Johann Georg Kohl 就开始关注人类交通、居住地与地形的关系。十九世纪末期，Jean Brunches、Albert Demangeon对聚落空间分部与类型划分进行的研究，开始指导人们研究乡村住宅，使聚居成为人类的重要组成部分。二十世纪初，Jones、Sauer 借鉴德国人文景观的概念指出把历史、地处与人文景观和它们的区别作为地理学研究的重要课题。1906 年 Schlter Otto 正式提出 “聚落地理”的概念。20 世纪 30 年代以来，聚落
2、地理研究遍及全世界，并在发展较早的国家形成了不同的研究风格，如1933 年德国地理学家 Chris Taylor 提出了著名的三角形聚落分布和六边形市场网络空间结构理论模式，英国则对聚落的历史地理有较多的研究；美国的聚落研究从白人的拓荒和居住问题开始，带有明显的实用性质。国外的专家对我国聚落的相关研究主要有美国历史地理学家 G. W. Skinner对成都东郊龙泉驿开展聚落研究 2。七十年代以后，国外学术界开始将聚落的研究与政治和社会相联系 3，或者将聚落放在全球背景下去研究 4, 5，但较为突出的是对聚落与能源的探讨 5, 6，有的从聚落形态角度分析 6，有的则从建筑学角度思考 7。关于城市
3、聚落与乡村聚落在国外研究也比较普遍，C. I. Okpala 从政策方面进行比较 8，Paul Oldfield 则从经济方面进行了探讨 9。乡村聚落的研究也在这一时期兴起。Cay Lienau 在 1973 年概括性地论述了乡村聚落这个术语10，随后，乡村聚落规划 11, 12相关的研究也日渐增多，美国 13、英国 12, 14、日本 11对此都有较为系统的研究。2000 年之后，聚落研究已从聚落空间的结构与形态扩展到多视野、多角度、多层面的研究领域。随着相关学科领域之间的相互渗透，聚落研究的深度和广度都有所拓展，如聚落地理学、景观生态学等交叉学科的引入，使传统聚落的研究从聚落空间的结构与形
4、态拓展到多视野、多角度、多层面的研究领域。随着相关学科领域之间的相互渗透，聚落研究的深度和广度都有所拓展。国外学术界的研究热点逐渐向聚落的旅游 15、聚落形态 16、聚落与气候变化 17和聚落的系统分析 18。当然，对于区域性聚落的相关研究 15, 16, 19也是有增无减，尤其是将 GIS 和 RS 技术应用到聚落相关的研究 20-25也是近几年的热点。我国对聚落的记载始于史记五帝本纪 。该书记载道“一年而所居成聚，二年成邑，三年成都” ，注释中称“聚，谓村落也” 。但国内对于聚落的研究，相对于国外来说起步较晚，在三十年代初才初见相关文献。我国地理学家张其昀（1935） 、朱炳海（1939）
5、 、严钦尚（1939） 、刘恩兰（1948）分别就我国民族地理之分布、西藏东部与川西之高山聚落进行了开创性研究 26-29，林超教授系统地研究了聚落分类 30，并指出农村聚落与土地的密切关系。总的来看，1949年以前的聚落地理研究涉及内容广泛，对聚落所体现的人地关系进行了多方面的探讨，聚落从而成为区域地理研究的一个组成部分，内容上偏重于解释聚落与环境之间的因果关系。新中国成立到 70 年代中期，我国聚落地理学研究处于相对低潮的阶段，主要是开展了居民点规划及布局的研究。文革结束以后，随着人文地理学的全面复兴，金其铭、李旭旦、谢吾同等人聚落地理方面的研究较多。这一时期的研究主要集中于基础性理论的讨
6、论 31，省级范围的聚落布局 32, 33，聚落类型及分布 34，聚落与环境 35, 36及各种对聚落的调研 37。九十年代对聚落的研究主要在聚落形态的研究 38, 39，聚落演化规律 40, 41，及聚落与文化、旅游 42, 43等方面。进入 21 世纪以来，国内学着一方面试图从对传统聚落的研究中发现利用价值 44-47，另一方面，由于聚落地理学、景观生态学等交叉学科的引入，使传统聚落的研究从聚落空间的结构与形态拓展到多视野、多角度、多层面的研究领域，对聚落景观的研究 48、对少数民族聚落的研究 49-51也较多，对聚落的区域性 52-54、聚落变迁 55, 56、聚落形态 57, 58及聚
7、落相关的人地关系 54, 56研究是近期的热点。随着技术的进步，利用 RS 获取地理信息的精确性，提取研究区域有关聚落高度、分布、空间结构等方面的不受人为干扰的客观信息，有其特有的优势。GIS 和 RS 也逐渐应用到聚落的相关研究中 59-63，把先进技术融合到聚落相关的研究中也是今后聚落研究的一个趋势。岷江上游作为一个独特的地理单元，很早就引起学术界的广泛关注 26, 64，解放前对其研究较少，仅限于初步的科学考察 65, 66，新中国建立以后的很长一段时间没有相关的研究出现。直到七八十年代，冯汉骥、杨景春等才对该区域的石棺葬和地质学进行初步研究 67，随后对该地区森林资源、水电资源的研究逐
8、渐增多 68, 69。对岷江上游的科学考察也在不断进行，对植被及生态问题的研究是该时期的研究热点 70, 71。九十年代对该区的研究逐渐转向生态问题及修复72, 73、土壤地质 74, 75以及其他环境问题 76, 77。这一时期的研究仍然处于基础的理论分析阶段，实用性不强。进入新千年之后，科学界对岷江上游的关注度骤然升高，文史学、地学、气象学、景观学界的学者都从不同视角对该区有相关的研究 78-81。学着们对该区的研究也逐渐细致化和区域化 82, 83。对该区域从聚落角度进行研究是近几年才兴起的，主要有陈国阶、陈勇、叶延琼、王青等少数学者 84-87，把 GIS 和 RS技术应用到该区的研究
9、者也是近年来的一个趋势。利用 RS 和 GIS 技术，对岷江上游遥感数据进行解译、分析，提取岷江上游土地利用信息、聚落分布信息、聚落周边环境信息，既能准确获取岷江上游的空间信息，又能减少人为干扰，是科研的首选方案。从聚落的角度切入，对岷江上游地区进行研究，是揭示山区聚落与山体之间人地关系和区域环境问题的新手段。1滑坡泥石流灾害防治与生态修复领域（1）地震扰动区滑坡泥石流灾害工程防治研究强震荷载下边坡的稳定性是工程防治最为关注的问题，在工程实践中，为简化起见，不考虑边坡在地震过程中的力学行为，采用拟静法进行边坡稳定性分析，其基本思想是：将地震惯性力作为等效体积力施加在整个边坡上，采用传统的极限平
10、衡法计算边坡的安全系数，如广泛使用的简化 Bishop 法、不平衡推力法等。而地震荷载是一种往复荷载，其大小和方向都随时间不断变化，即使在某些短的时程内，地震加速度超过了临界加速度也不会导致边坡整体破坏，只会产生部分永久位移。1965 年 Newmark 提出了滑动块体模型，用于研究堤坝的地震响应分析，并建立了屈服加速度、永久位移的计算方法；Goodman 和 Seed（1966）通过模型试验证明Newmark 模型在实验室尺度上的有效性。后来，很多学者对Newmark 模型进行了修正或改进，并在边坡工程设计中成功运用（Franklin，1977； Makdisi& Seed，1978；Hay
11、es & Franklin，1984；Jibson，1993，2000，2007） 。Chang 等（1984）基于极限分析的原理，把 Newmark 法扩展应用到边坡旋转破坏模式中，并计算边坡的永久位移。Yang（2007）利用极限分析理论和滑块模型，给出了基于非线性 Hoek-Brown 破坏准则的岩质边坡地震位移计算模型。国内外学者在边坡地震位移预测方面进行了长期不懈的努力，有学者提出了位移控制边坡设计的思想，但目前仍然以理论探索为主，没有达到成熟应用阶段。从现有的研究看，对于边坡地震位移预测方面存在的主要问题有：（1）传统的 Newmark 模型忽略了坡体内部的地震动力响应，无法用于分
12、析边坡破坏后的整体崩解及流动破坏；（2）边坡支护结构和坡体之间相互作用的动力过程不明确，地震荷载对边坡支护结构的损伤难以判断；（3）边坡工程抗震设计由拟静力法向位移控制设计和性能设计转变，尚缺乏理论支持。在我国山地灾害工程还没有抗震设计规范，滑坡、崩塌、高边坡工程抗震设计仍然是基于拟静力法的安全系数控制设计，这在地震烈度大的地区将造成抗震结构设计强度过高，带来巨大的浪费。挡墙是最常用的山地灾害防治结构，挡墙的抗震设计主要有两种理念，安全系数控制设计和位移控制设计，前者主要采用 M-O 公式计算土压力，对挡土墙抗震验算包括强度和稳定性两方面；而后者正被越来越多的规范采用，Richards 和 E
13、lms（1979） 、Whitman和 Liao（1985）对挡墙地震位移问题进行了研究。Zeng 和Steedman（2000）提出了一种计算刚性基础上的重力式挡墙在地震荷载作用下发生旋转位移的计算方法，并考虑了地面运动特征与挡墙变形之间的相互影响。Choudhury Nimbalkar（2007）采用拟静方法计算刚性挡墙、承受地震荷载作用的旋转位移。Trandafir 等（2009）运用滑块模型进行了重力式挡墙加固填土边坡地震永久位移计算，考虑了滑动破坏和旋转破坏两种模式。王福彤等（2008）基于 Raffnsson、Wu 和 Prakash 方法的基本思路，考虑填土黏聚力的地震土压力解析
14、解，建立了累积位移的计算模型。当边坡锚固结构受外部突加地震荷载作用时，将会显著影响锚固段侧阻力分布，危害锚固结构的功能和锚固效果，但是缺乏定量分析（戴林岐，1992） 。薛亚东采用 FLAC 对回采巷道锚杆支护进行地震荷载模拟分析；陶连金(1998)采用动力离散元法分析了康定某滑坡的稳定性，重点模拟了地震对该滑坡稳定性的影响。而国外关于这方面的研究工作不多。从国内外有关边坡锚固研究成果分析看出，研究工作主要集中在静荷载作用下锚固结构性能研究，对于地震作用下的岩体锚固性能的研究远非完善，没有涉及到锚固结构的受力、破坏过程、破坏形式以及作用机理的研究。有关地震作用下预应力锚索的破坏机理及锚固力传递
15、模式研究几乎是空白，理论研究远落后于实际工程应用，应当成为将来研究的重点。抗滑桩能有效提高边坡的抗震稳定性，但抗滑桩的设计方法并不成熟，特别是地震荷载作用下桩体内力变化规律及其加固效果还不十分清楚。1995 年日本阪神地震后，国外学者开始利用动态离心模拟试验技术研究地震液化和侧向流动引起的桩弯矩及挠度变化，但桩基础的受力变形特性与作为支挡物的抗滑桩有较大差异，而目前国内外岩土工程界对抗滑桩加固边坡的动力离心模型试验还比较少（于玉贞，2007） 。年廷凯（2007）将极限分析上限定理与强度折减技术相结合，将地震力作为外荷载做功，考虑抗滑桩桩侧有效土压力的合理分布模式，给出了考虑地震影响的抗滑桩设
16、计方法。国内外对滚石灾害的研究总体上较少。我国的杨志法等对川藏公路南线八宿林芝段沿线山地灾害的工程地质调查表明，滚石对公路的危害性非常突出，鉴于滚石灾害事件自身的特点应将之作为一个专门的灾种给予高度的重视，并通过对滚石灾害有影响的 18 个因素进行分析，给出了滚石灾害危险性的 RH 评价体系，将滚石灾害的危险性等级划分为 5 级，并对 19 处滚石灾害点进行了灾害评价。吕庆等分析了几种主要形式的边坡滚石运动，考虑了控制滚石运动的主要影响因素，从工程的角度建立了一套计算边坡滚石运动轨迹的计算公式，并对影响滚石运动的碰撞恢复系数、滚动摩擦系数等重要参数进行了讨论。滚石碰撞恢复系数是预测滚石坡面运动
17、、滚石冲击能量的关键参数，其大小不仅与滚石的形状、大小、冲击角度、冲击速度、坡面形状有关，而且与滚石、坡面材料的物理力学性质密切相关，过去主要靠经验或少量的现场试验确定，很不可靠。碰撞恢复系数在颗粒流、化学工程等领域研究非常广泛，并提出了一些相关的计算公式。比如：Thornton 以 Hertz 接触理论为基础，在假设材料满足理想弹塑性特性的基础上，推导了球体法向碰撞恢复系数的计算公式。但在滚石灾害研究中却鲜有研究成果，何思明根据 Hertz 接触力学、Cattaneo & Mindlin 切向接触理论，在考虑材料弹塑性特性的基础上，分别研究了滚石法向碰撞恢复系数和切向碰撞恢复系数的计算模式，
18、以此为基础，对国道 317（213）线都（江堰）汶（川）公路龙洞子隧道出口高边坡滚石坡面运动轨迹进行了合理预测。（2）地震扰动区滑坡泥石流灾害生物工程措施研究恢复生态学是一门年轻的学科，迄今尚无统一的定义，代表性的有 3 种学术观点：第 1 种强调受损的生态系统要恢复到理想的状态；第 2 种强调其应用生态学过程；第 3 种强调生态整合性恢复。生态恢复与保护的技术和模式一直是国际上关注的重点，由于不同国家所面临的生态问题不同，生态恢复所关注重点有较大的差异，国际上生态恢复发展重点反映在以下几个方面： 从区域整体的角度开展生态系统的恢复。生态退化的具体表现在某一地点上，但它并不是孤立的，而是在区域
19、上相互关联，相互影响的。早期的生态恢复多集中退化比较严重的点上，虽然取得了较大的成效，但在整个区域上其生态退化问题没有得到根本遏制。自上世纪 90 年代以来，区域生态恢复的理念在国际上开始受到重视，尤其重视在生态恢复过程中对区域进行总体布局，分类型、分层次地进行区域上的整体恢复。 重视极端环境生态恢复的关键技术。法国、日本、美国等国家先后开展了水土流失控制的工程治理和快速绿化技术的研发。澳大利亚、新西兰、加拿大等畜牧业大国针对各自的国情，采取了不同的草地保护和退化草地改良措施，重点集中在草地水、热、肥调控技术和放牧制度建设等。 将生态恢复与景观设计密切结合，发展旅游业。国际上也很重视在生态恢复
20、的同时注重退化生态区景观的整体设计，发展旅游等生态衍生产业，并取得了一些很好的经验。 地震灾害的生态恢复重建由理论探讨向技术研发发展。灾后恢复重建是各国关注的重点，1985 年美国灾害分析专家鲁宾则认为，这个灾后重建模式太过于简单化，因为它发现许多灾后地区的恢复过程大不相同，尤其是不同地域及文化背景的人对灾后重建的满意度完全不同。作为一门建构中的巨灾保障学，其学科体系至少涉及城乡规划、灾害学、现代可维修科学、生态恢复理论等内容。国内当前以控制水土流失为主要目标的生态修复，已有一些成熟技术体系。 坡地植物篱水土保持技术体系。这一技术主要包括植物篱筛选与繁育、植物带配置、植物篱种植与采收管理等技术
21、环节构成，目前已大面积在西南地区坡耕地上应用推广，发展出了 20 余种植物篱种植模式，有效控制了坡耕地水土流失与土壤肥力退化，是一种经济有效的水土流失技术体系。但植物篱种类组成、配置结构以及持续经营管理技术方法决定着这一技术应用成效，目前在坡耕地尤其是陡坡耕地效果最好。 水土保持与农林复合经营技术：通过坡耕地整理、林品种改良、名特优果树和药材培植，通过林粮、林菜、林药、林果间作，进行耕作制度的调整，重点形成了以改土为龙头的间作、配水、配肥、良种、良法载培系列组装配套技术，提高了粮、经作物产量，初步提出了潜在石漠化的防治措施，减少了石漠化山区农民对土地的依赖。 干旱河谷植被恢复技术体系。干旱河谷
22、是西南区生态环境最脆弱的山区之一，也是区域社会经济与民族活动的重心，但植被稀疏、水土流失严重，自然灾害频繁，生态退化问题突出，生态安全显著制约区域持续发展。近 20 年来针对性研发出了一批水土流失控制与植被恢复技术，初步形成了围绕树种造林、整地、苗木成活生长促进为核心的植被恢复重建技术体系以及工程措施与生物措施结合的地质灾害治理综合治理技术体系，在干旱河谷区已广泛应用，水土流失治理取得了一定成效。 坡面水系和微水工程。水土流失治理与水资源利用有机结合是我国水土流失治理技术发展的传统特色。长江上游丘陵山区严重的水土流失主要来源于自然坡面，其治理以小流域为单元，采用土壤、工程和生物、集雨措施研究的
23、较多。依据水土保持经验和作法，科学归纳形成了著名的坡面水系水土保持工程的沟、凼、窖、池、塘、坊、坝、渠“八字经”成套技术，实现了从经验到科学、由单一到综合的跨越。坡面水系工程的配置模型，是以年降雨量、地貌、岩性为控制因素，根据不同类型区十年一遇 24 小时暴雨产流量和“八字经”成套技术。微水工程对旱坡地的纳雨抗旱有十分重要的作用。 “三池配套”技术是在广大农民实践经验基础上总结出的一项适合于山区丘陵旱坡地蓄水抗旱的好办法，解决了农户土地分散，水低土高和降雨不均的矛盾，具有蓄水、保土和省工三大功能，对径流的调控和作物稳产增产有重要作用。在有条件的地方实行了微水工程 “大、中、小三结合, 提、蓄、
24、灌三配套”能更好地发挥工程蓄水的效益。 水资源开发利用与配套节水技术：利用坡面小水池、小水窖及屋顶蓄集地表水和雨水，修建提水工程开发裂隙水。把水池水窖通过水管串连、形成池管联系的微型水利系统，重点解决了水利蓄水工程的合理用水和低成本天然雨水的集蓄保存，保证了示范区人畜饮水、旱坡地林灌草和作物丰产配水及配套节水灌溉。 地震等灾害的灾后生态快速恢复技术研发已受到极大关西南是我国地质灾害频发的区域，尤其是近年来，地震等地质灾害频繁，不仅造成很大的生态破坏，而且也给当地人民的生命财产造成巨大的损失，如 2008 年的“5.12”汶川特大地震、2010 年的“4.14”玉树大地震、2010 年发生在贵州、云南、四川以及甘肃舟曲的泥石流等地质灾害，使得人们重新开始考虑生态退化与地质灾害之间的关系，地震等地质灾害的生态影响评估、受损生态系统的恢复等受到了很大的关注。各部门纷纷启动从恢复重建的生态规划、灾害影响评估和防治、灾后生态恢复等一批灾害应急项目，为灾区的重建和生态恢复提供了有效的应急技术支撑。西南地区的生态恢复通过近十年来的技术研发取得了较好的进展，但是，灾后生态恢复重建技术和模式明显不足。
