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太湖流域土地利用变化的水文响应模拟 总被引：4，自引：2，他引：2
以城市化快速发展的太湖流域为研究对象,采用1985、1995和2000年TM/ETM土地利用解译资料,应用区域尺度单元格网分布式水文模型,进行长序列水文模拟,定量评估太湖流域土地利用变化及其水文响应特征,为流域用地规划、水资源管理以及灾害防治提供决策参数.研究显示,自1985年到2000年,太湖流域城镇面积扩展了40.38%,增加量占太湖流域总面积的3.88%.在1980-2000年的雨情下,全流域土地利用变化导致产流量平均增加4.11%,约为7.56×108 m3,最高值为11.76%,约为10.0×108 m3.受土地利用变化空间差异影响,产流量增加具有较大区域差异,城镇快速扩展的苏锡常地区和浦东浦西地区,土地利用变化导致产流量平均增加为10.07%和7.03%,最高增量达20%-30%. 相似文献
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太湖流域上游土地利用变化机制的实证分析--以浙江省安吉县为例 总被引：3，自引：0，他引：3
近10年来,太湖流域上游地区经济发展逐步趋于活跃,受此影响,区域人口-资源、环境-发展(PRED)出现了新的特点与趋势。基于上游地区土地利用/覆被变化对流域整体水环境与生态安全格局所具有的重要意义,本文选择安吉县作为典型案例,分析其区域土地利用的基本特征,土地利用变化与景观格局动态的过程,以及驱动因素与机制,由此揭示山区土地利用/覆被变化的一般性规律,为太湖流域上游地区经济发展与土地利用、环境保护相互协调,提供决策借鉴与依据。 相似文献
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中国地表气温变化对土地利用/覆被类型的敏感性 总被引：8，自引：0，他引：8
利用观测气温与再分析气温的差值分析了近40年中国地表气温变化对土地利用/覆被类型的敏感性.结果表明：土地利用/覆被类型对地表气温变化具有稳定的、系统性的影响,在全球变暖背景下各类型的响应不同,以沙地、戈壁和裸岩石砾地为主的未利用地升温幅度最大,为0.21℃/10a;其次是草地、耕地和城乡、工矿、居民用地,分别为0.12,0.10,0.12℃/10a;林地升温趋势最弱,为0.06℃/10a.总体来看,沙地、戈壁等未利用地和人类活动较多的区域地表升温幅度大,植被覆盖状况好的区域升温趋势则较弱;同一一级类型下理化特性及生物过程相似的二级类型对地表气温的影响程度相近,土地利用/覆被类型的变化需要达到一定的强度,导致地表特性发生本质改变后才会对局地气温产生较明显的影响;同一土地利用/覆被类型下,中国东部人类活动强度大的区域升温更为明显.这一结果为众多土地利用/覆被变化对气候影响的数值模拟试验研究提供了观测事实的支持.在区域尺度上预测未来中国气候变化不仅要考虑温室气体增加的影响,还要考虑土地利用/覆被类型及其变化的影响. 相似文献
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太湖流域快速城镇化、水利工程等一系列人类活动对流域水文过程产生了深刻影响.本文以快速城镇化的杭嘉湖地区为例,基于1961-2014年逐日降雨、水位观测资料,构建了水位涨幅（ΔZ）、水位增长速率（k1）和退水速率（k2）等指标,旨在揭示变化环境下该地区降雨过程中水位的变化特征及可能的驱动因素.结果表明：1）变化环境下杭嘉湖地区近54年降雨量呈微弱的增加趋势,但降雨过程中的水位涨幅呈下降趋势,尤其是平均水位涨幅呈显著下降趋势,且于2000年左右发生明显变化;突变后水位涨幅下降主要集中在10~50 mm/d的降雨过程中,而大于50 mm/d的降雨过程中突变后水位涨幅较突变前有所升高.2）从空间分布上来看,各站降雨量与水位涨幅存在明显的空间差异,降雨量总体呈增加趋势,增加趋势东强西弱;大部分站点的水位涨幅却呈下降趋势,其中位于区域南部站点的平均水位涨幅下降趋势较东北部更为明显,水位涨幅呈显著下降站点的空间分布与杭嘉湖南排工程等水利工程的分布较为一致.3）通过对杭嘉湖地区降雨过程中水位增长速率和退水速率的变化分析发现,突变后较突变前退水速率有所提高,说明近年来水利工程等设施的完善和有序调度使得杭嘉湖地区的排洪能力有所提高,该变化可能是导致杭嘉湖地区地区突变后一定强度的降雨过程中水位涨幅下降的主要原因.而杭嘉湖地区强降雨过程中水位涨幅依然较高,可能是该地区洪峰水位居高不下的主要原因.此外,由于该地区近年来起涨水位抬升明显,对洪峰水位的抬升也有一定影响. 相似文献
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快速城镇化进程中太湖流域下垫面的剧烈变化对流域产水量时空分布产生了深刻影响.在分析太湖流域城镇化进程及土地利用变化的基础上,采用太湖流域模型对3种典型降雨过程（1991、1999和2009年）与5种下垫面（1985、1995、2000、2005和2010年）的组合情景进行模拟,综合分析了城镇化进程中全流域和各水利分区在全年期、汛期、涨水期产水量变化的时空分布特征.结果表明：时程上,太湖流域和所有水利分区的各统计时段产水量增幅伴随城镇化进程推进均呈现增加趋势,2005年后产水量增幅进一步加大,且全年产水量增幅主要集中在汛期;空间上,东、中部城市集聚区的产水量增长率明显高于西部山丘区与太湖湖区,这主要是由于西部山丘区、太湖湖区不透水率增幅较小所致.产水量变化的时空非均匀分布特征为城镇化背景下太湖流域防洪除涝格局演变及流域-区域-城市防洪除涝协调性研究提供了重要的先验认识. 相似文献
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利用1987、1999、2000、2001、2002和2005年六幅陆地卫星影像研究北京市规划区地表城市热岛（SUHI）．首先用决策树分类法进行分类,得到六幅不同时相的土地利用／覆盖分类图像．根据Artis＆Carnahan算法利用热红外通道的灰度值计算地表辐射亮温,基于分类结果进行比辐射率纠正,计算地表温度．通过分析北京市规划区1987～2005年间地表城市热岛的特征,发现不同土地利用／土地覆盖类型与地表城市热岛有密切关系;2001年、2002年和2005年影像中市区的热岛分布的破碎度增加,由原来的集中分布慢慢向周围扩散,并在市区中心植被覆盖高的区域出现蓝色“凉爽”区;地表城市热岛增加的区域与城市扩展区域一致,城市化过程是城市热岛面积不断增加的主要的原因． 相似文献
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流域土地利用/覆被变化的水文效应及洪水响应 总被引：18，自引：1，他引：17
干旱与洪涝灾害已成为全球关心的重大问题.土地利用/覆被变化影响雨水的截留、下渗、蒸发等水文要素及其产汇流过程,并进而影响流域出口断面的流量过程,加大流域洪涝灾害发生的频率和强度.深入研究土地利用/覆被变化对洪涝灾害的影响,对于社会经济可持续发展具重要意义.通过分析和总结已进行的有关流域土地利用/覆被变化的水文效应及洪水响应研究工作进展,讨论了其研究内容、方法及现有工作的不足之处. 相似文献
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1974-2017年洪湖湿地自然保护区景观格局演变及驱动力分析 总被引：6，自引：2，他引：4
利用Landsat系列遥感影像数据（1974、1979、1984、1990、1996、2001、2006、2009、2014和2017年）解译得到的土地利用/土地覆盖变化（LUCC）结合研究区44年的气温、降水量、水位等气象水文数据,构建LUCC经验统计模型和计算景观格局指数,探讨1974-2017年洪湖国家级自然保护区景观格局变化的主要驱动因素.研究结果表明：土地利用强度指数由1974年的207增加到2017年的249.36,人类开发利用湖滨带的程度增强,到2017年约有30%的自然湿地转化为坑塘、农田和滩地及建设用地.不同地表覆盖类型的景观格局指数均发生了较大变化,2000年以后湖滨带逐渐形成了以养殖为主的低矮围景观.总体上景观趋于破碎化、连通性降低、稳定性变弱.洪湖湿地自然保护区土地利用强度指数与景观格局综合指数呈较显著的正相关,两者的相关系数为0.84,土地利用强度增加则景观更加破碎、斑块之间的连接程度减弱、区域的景观聚集度下降和景观异质性增加.总体而言,洪湖湿地自然保护区受人为干扰影响明显,开展封湖育草自然恢复与建立植被恢复示范区相结合,构建自湖滨至湖心的梯度变化完整的湿生植被-挺水植被-漂浮植被-浮叶植被-沉水植被的水生植物群落,退耕还草、退垸还湖、修复湖滨带植被,大幅度提高洪湖的自净能力,增加其水生植物多样性,实现湿地的有效修复,改善其结构和功能,维系洪湖湿地生态系统的平衡. 相似文献
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过去300年中国土地利用、土地覆被变化与碳循环研究 总被引：11，自引：0，他引：11
历史时期的土地利用与土地覆被变化是影响陆地生态系统碳循环的重要因素。过去300年间,我国土地利用与覆被发生了较大变化,林地面积迅速减小,垦殖扩张明显,均对陆地生态系统的碳循环产生了重要的影响。采用通过第一手历史文献资料重建的历史土地数据,分析了过去300年我国土地利用变化的主要特征,研究表明：在研究时段,耕地面积持续增加,从清前期1661年的60.78×10^6hm^2增加到20世纪末的96.09×10^6hm^2;森林面积从1700年的248.13×10^6hm^2降至1949年的109.01×10^6hm^2。受土地利用与覆被变化影响,全国陆地生态系统的碳储量也随之变化。其中,地上植被破坏弓I起的碳排放大约为3.70Pg C;土壤有机碳排放介于0.80-5.84Pg C之间,最适估计为2.48Pg C;植被和土壤变化引发的碳排放总计达4.50-9.54Pg C,最适估算为6.18Pg C。这远小于国外学者估算所得的17.1-33.4Pg C的排放量。碳排放的空间分异明显,由于东北地区和西南地区的植被破坏相对较大,过去300年间这两个地区受土地利用与覆被变化影响的碳排放也较大,其余排放量从大到小依次为内蒙古地区、华南西部地区、新疆和青藏高原区;而作为历史上传统农区的华北地区和华东地区,土地利用与覆被变化对陆地生态系统碳储量影响相对较小。但是近年有关研究显示,目前全国自然植被活动增强,土地利用活动,特别是农林活动正对陆地生态系统碳储量产生比较明显的积极作用。 相似文献
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太湖流域水环境变化及缘由分析 总被引：50，自引：12，他引：38
太湖水环境质量在最近的十年中下降1－2个等级,1990年86．5％的水体为Ⅱ、Ⅲ类,到2000年太湖水体87％Ⅳ类;1990年太湖水体为中－富营养化,2000年太湖水体以富营养化为主,本文通过分析经济社会发展和水环境变化,认为太湖流域工业化与城市化及居民生活水平的提高,吧及不合理的农业生产方式,使水环境面临巨大的压力,环保意识落后、治理能力不足、管理体制不合理是太湖目前水环境恶化的根本原因。 相似文献
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Lan Cuo Dennis P. Lettenmaier Bernt V. Mattheussen Pascal Storck Matthew Wiley 《水文研究》2008,22(21):4205-4213
Some relatively straightforward modifications to the Distributed Hydrology–Soil–Vegetation Model (DHSVM) are described that allow it to represent urban hydrological processes. In the modified model, precipitation that falls on impervious surfaces becomes surface runoff, and a spatially varying (depending on land cover) fraction of surface runoff is connected directly to the stream channel, with the remainder stored and slowly released to represent the effects of stormwater detention. The model was evaluated through application to Springbrook Creek watershed in a partially urbanized area of King County, Washington. With calibration, the modified DHSVM simulates hourly streamflow from these urbanized catchments quite well. It is also shown how the revised model can be used to study the effects of continuing urbanization in the much larger Puget Sound basin. Model simulations confirm many previous studies in showing that urbanization increases peak flows and their frequency, and decreases peak flow lag times. The results show that the urbanization parameterizations for DHSVM facilitate use of the model for prediction and/or reconstruction of a range of historic and future changes in land cover that will accompany urbanization as well as other forms of vegetation change. Copyright © 2008 John Wiley & Sons, Ltd. 相似文献
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The assessment of surface water resources (SWRs) in the semi‐arid Yongding River Basin is vital as the basin has been in a continuous state of serious water shortage over the last 20 years. In this study, the first version of the geomorphology‐based hydrological model (GBHM) has been applied to the basin over a long period of time (1956–2000) as part of an SWR assessment. This was done by simulating the natural hydrological processes in the basin. The model was first evaluated at 18 stream gauges during the period from 1990 to 1992 to evaluate both the daily streamflows and the annual SWRs using the land use data for 1990. The model was further validated in 2000 with the annual SWRs at seven major stream gauges. Second, the verified model was used in a 45‐year simulation to estimate the annual SWRs for the basin from 1956 to 2000 using the 1990 land use data. An empirical correlation between the annual precipitation and the annual SWRs was developed for the basin. Spatial distribution of the long‐term mean runoff coefficients for all 177 sub‐basins was also achieved. Third, an additional 10‐year (1991–2000) simulation was performed with the 2000 land use data to investigate the impact of land use changes from 1990 to 2000 on the long‐term annual SWRs. The results suggest that the 10‐year land use changes have led to a decrease of 8·3 × 107 m3 (7·9% of total) for the 10‐year mean annual SWRs in the simulation. To our knowledge, this work is the first attempt to assess the long‐term SWRs and the impact of land use change in the semi‐arid Yongding River Basin using a semi‐distributed hillslope hydrological model. Copyright © 2010 John Wiley & Sons, Ltd. 相似文献
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AbstractAn integrated model, combining a surface energy balance system, an LAI-based interception model and a distributed monthly water balance model, was developed to predict hydrological impacts of land-use/land-cover change (LUCC) in the East River basin, China, with the aid of GIS/RS. The integrated model is a distributed model that not only accounts for spatial variations in basin terrain, rainfall and soil moisture, but also considers spatial and temporal variation of vegetation cover and evapotranspiration (ET), in particular, thus providing a powerful tool for investigating the hydrological impact of LUCC. The model was constructed using spatial data on topography, soil types and vegetation characteristics together with time series of precipitation from 170 stations in the basin. The model was calibrated and validated based on river discharge data from three stations in the basin for 21 years. The calibration and validation results suggested that the model is suitable for application in the basin. The results show that ET has a positive relationship with LAI (leaf area index), while runoff has a negative relationship with LAI in the same climatic zone that can be described by the surface energy balance and water balance equation. It was found that deforestation would cause an increase in annual runoff and a decrease in annual ET in southern China. Monthly runoff for different land-cover types was found to be inversely related to ET. Also, for most of the scenarios, and particularly for grassland and cropland, the most significant changes occurred in the rainy season, indicating that deforestation would cause a significant increase in monthly runoff in that season in the East River basin. These results are important for water resources management and environmental change monitoring.
Editor Z.W. Kundzewicz 相似文献
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太湖是太湖流域最大的调蓄水体,合理地推求太湖流域设计暴雨,对于太湖设计洪水位确定非常重要.针对近年来太湖流域变化环境造成的暴雨特性及产汇流机制的变异,采用水文水动力学模型模拟分析了现状条件下太湖流域设计暴雨控制时段及时空分布对太湖洪水位影响.结果表明,以30、60、90日为控制时段的设计雨量与太湖最高洪水位关联密切,控制时段低于30日的暴雨时程分配对太湖最高洪水位基本没有影响.当设计暴雨中心位于太湖上游区域时,模拟的太湖洪水位具有明显升高的趋势,表明太湖洪水位对上游暴雨更为敏感.分析了1999、2016、2020年暴雨为典型的设计暴雨场景,结果表明,暴雨时程分配对太湖洪水位影响显著,主雨峰位于暴雨后期的设计暴雨可以造成更高的太湖洪水位.从太湖防洪安全考虑,采用30、60、90日为控制时段,暴雨中心位于上游,且雨峰位于暴雨过程后期的设计暴雨推求太湖洪水位是合适的.建议将2016、2020年暴雨过程列入太湖设计暴雨计算的备选典型,并作进一步分析论证. 相似文献
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2000年以来天目湖流域茶园分布变化及趋势模拟 总被引：1，自引：0，他引：1
土地利用/土地覆被变化(LUCC)与区域的可持续发展密切相关,分析土地利用变化及其空间变量的关系,建立模拟模型来认识和揭示土地利用变化的特征和时空分布规律,为未来规划和政策的制定提供支持是LUCC研究的重点问题之一.本研究以太湖流域上游典型丘陵山区茶园开发作为重点研究对象,结合中高分辨率遥感影像信息、1:50000国家标准地形图数据和野外土壤采集分析数据获取2000年以来茶园及其它土地利用信息、研究区地形地貌数据和土壤数据,通过对2000年以来茶园及其新开茶园的区位分布分析,发现茶园的变化呈现快速增长的趋势,11年研究区茶园面积扩大了5倍,其中一半以上的面积是最后3年增长的;茶园在流域上不同分区的分布差异比较大,这些差异与分区自然条件、区位条件和开发条件有一定关系.根据Cramer V卡方检验结果值,比较不同的茶园区位影响因子对茶园分布的影响力,确定高程、坡度、水库、河流、村落、主干道路和茶园规模对茶园区位影响比较显著.用茶园区位影响显著性的7个因子通过迭代优化建立MLP神经网络模型,对研究区的未来茶园的分布区位进行模拟,并且用已开发茶园对模型进行验证,达到84%的区位预测精度.基于模型用现有茶园开发模式、2000年左右茶园开发模式和折中模式3种情景模拟未来茶园的分布,发现按现有的茶园开发速度,2020年茶园总面积将达到流域总面积的1/4,任何一种情景都改变不了茶园在重要功能区的增长趋势,因此迫切需要政府采取相应的措施对茶园面积的增长和区位的分布进行控制. 相似文献
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ABSTRACTWith the rapid economic development and urbanization in Taihu Basin (eastern China), the river system has decayed and the connectivity of rivers and lakes has weakened, resulting in frequent floods. The impact of changes in river system structure on hydrological processes in the plain river network area was analysed against a background of urbanization. An indicator system was built to describe the quantitative, morphological and spatial structure of the river system. Analysis of the change in annual average and extreme water levels revealed the influencing mechanism of the changes in river system structure on the hydrological processes. The results indicate a decreasing tendency in the density of the river system in the study area, with a reduction in water surface ratio by about 20% in the past 50 years. Since the 1960s, the maximum and annual average water levels have increased. The degree of change in the mean monthly, annual lowest and annual highest water levels was great, with that in the non-flood season being higher than in the flood season. The decrease in the number of rivers directly reduced the storage and adjustable capacity of the basin. 相似文献
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水文连通性作为连接河湖水体间物质、能量及信息传递与交换的关键纽带,对水环境、水生态和生境状况具有联动与触发反馈作用,已成为水文学、水利学和生态学等诸多领域的研究热点.太湖流域作为全国典型的流域性密集平原河网区,在快速城镇化背景下,河湖水文连通关系变化剧烈并引起了一系列生态环境效应.本文以水文连通性概念与内涵为背景,对太湖流域水文连通性研究进行了综述.太湖流域水文连通性评价方法以图论法、景观格局指数及水文连通性函数等方法联合使用为主,且聚焦于区域尺度研究;演变过程按人类活动影响强度大致划分为自然水系形成阶段、古代人类活动影响阶段和现代人类活动影响阶段;气候变化和人类活动共同影响着太湖流域水文连通性变化,近百年来水利工程建设和城市化进程等人类活动的影响尤为剧烈;良好的水文连通性有利于汛期减轻流域洪涝灾害及非汛期保障水资源供给,但水文连通性的提高对水环境和水生态的效应由于涉及因素众多尚存在争议.针对当前研究现状和存在问题,提出(1)平原河网区水文连通性的定量表征与评估是水文连通性研究的前提;(2)定量解析流域水文连通性的驱动机制是水文连通性研究的重点;(3)深入跟踪大型引水调水工程对流域水文连通影响及其效应是一项长期任务;(4)兼顾环境生态效应的水利工程生态化改造研究,开展工程控制背景下的流域水文连通多目标优化调控,是实现太湖流域洪水调蓄、水资源供给、水环境净化、生物多样性维持等生态系统服务协同提升的重要途径. 相似文献