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洮河流域土地利用／覆被变化的水文过程响应 总被引：1，自引：0，他引：1
土地利用/覆被变化是导致流域水资源发生变化的重要原因.以中国西北地区的洮河流域为研究区,构建适宜于洮河流域的分布式水文模型(SWAT),在综合考虑流域1985-2000年间土地利用/覆被变化特征的基础上建立多种土地利用/覆被情景,并对不同情景下的水文过程进行模拟,得到以下结论:(1)经校准后的SWAT模型,其验证期的相关系数R~2、相对误差R_e和效率系数E_(ns)分别为0.83、-8%和0.68,说明SWAT模型在洮河流域径流量模拟中具有较高的适用性.(2)草地、林地和耕地是洮河流域的主要土地利用类型.林地的壤中流、土壤湿度和产水量最大,耕地的地表径流和蒸散量最大.与1985年相比,2000年土地利用/覆被情景下地表径流增加了1.72%,地下径流和产水量降低了0.8%和0.4%;耕地扩张和城镇建设用地情景下流域地表径流明显增加,生态恢复情景下流域地表径流和产水量均有所降低.(3)从月径流量来看,林草地可以减小最大与最小流量的变幅,而耕地的作用正好相反.与1985年相比,2000年土地利用/覆被情景下汛期地表径流增加1.67%,地下径流减少0.83%,产水量减少0.36%;非汛期地表径流增加1.86%,地下径流减少0.63%,产水量减少0.46%.说明林草地减少对非汛期的影响更大. 相似文献
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采用新疆喀什噶尔河流域1990、2000和2010年的Landsat-TM影像数据和中巴资源卫星数据, 结合GIS技术, 分析了喀什噶尔河流域近20 a土地利用/覆被及景观格局动态变化特征, 并对其变化原因进行探讨. 结果显示: 在1990-2010年喀什噶尔河流域耕地、建设用地、盐碱地、水域湿地、裸土地和其他未利用地面积呈不断增加趋势, 变化幅度分别为73.92%、51.44%、24.27%、10.24%、6.47%和2.98%; 林地、草地和沙地面积减少, 变化幅度分别为-4.13%、-17.16%和-0.73%; 裸石岩砾面积近20 a基本维持不变. 利用转移矩阵可知, 流域新增耕地面积主要来自于16.46%的草地和3.36%的林地; 新增建设用地主要来自于1.46%的耕地和0.22%的草地; 新增水域湿地面积主要来自于0.18%的草地; 新增盐碱地面积主要来自于0.28%的草地. 1990-2010年的20 a里喀什噶尔河流域耕地和水域湿地分布趋于集中, 景观优势度增强, 且斑块之间的联系不断增强. 林地和草地面积减少, 景观趋于破碎化, 景观优势度降低. 喀什噶尔河流域土地利用类型及景观指数的变化受人口、经济、政策和技术的多重影响, 导致流域耕地面积增加、植被退化. 因此, 合理利用流域水土资源对流域生态环境安全十分重要. 相似文献
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《地下水》2015,(3)
基于分布式水文模型SWAT模型,以大洋河沙里寨水文站以上为研究流域,利用沙里寨水文站2000-2010年水文数据、研究流域分辨率为1 km×1 km土地利用数据以及1:100 000土壤类型数据,定量模拟大城子以上流域2000-2010年径流量,通过设定三种土地利用模式情景,定量分析不同土地利用模式情景下对大洋河流域径流量的影响。研究结果表明:SWAT模型在大洋河流域径流模拟具有较好的适用性,模拟相对误差小于10%,确定性系数0.7以上;在三种土地利用模式情景,其中情景II(林地减少10%,城镇用地增加10%)径流深增加7.7mm,径流系数增加0.16,情景I(林地增加10%,旱地减少10%)以及情景III(林地增加10%,城镇用地减少10%)使得径流深分别减少14.1 mm和16.2 mm,城镇用地对径流影响大于旱地。研究成果对于大洋河水资源规划和保护提供参考价值。 相似文献
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1985-2014年漓江流域景观格局动态变化研究 总被引：2，自引：0，他引：2
文章以漓江流域为研究对象,应用1985年、2000年和2014年3期遥感影像,提取土地利用数据,采用土地利用动态度、土地利用转移矩阵等方法,分析1985-2014年漓江流域土地利用的演变趋势;结合Fragstats4.2景观分析工具,识别了该流域景观格局的动态变化。结果表明:1985-2014年,漓江流域土地利用整体变化幅度不大,主要表现为林地、耕地和草地面积减小,湿地、居民及城乡建设用地和未利用土地面积增加,且变化集中发生在2000-2014年。同时景观水平上破碎化和复杂化程度加剧,聚集程度和斑块连续程度有待提高;类型水平上林地景观破碎化层度增加,耕地和草地斑块面积增加,湿地和居民及城乡建设用地的聚集度较高,分布集中。 相似文献
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将2000、2005、2010和2013年的土地利用类型数据与GIS技术结合,获取了甘肃省敦煌市近年来土地利用类型动态变化特征,并结合该地区的2000年以来社会经济和自然环境的资料,分析土地利用类型变化的驱动因素.结果表明：在2000-2013年期间,敦煌市城市化发展迅速,耕地、建设用地和水域面积明显增加,2000-2013年的14建分别增长了10.0%、42.2%和2.5%;草地和未利用土地面积呈减少趋势,分别减少了2.1%和0.1%;林地、沙地变化程度较小. 7种土地利用类型之间相互转换,主要的转移方向为草地、未利用土地向耕地转移,未利用土地向建设用地和水域转变.对影响土地利用变化的而主要驱动因素进行主成分分析,结果显示经济发展、国家政策等人类活动为主要的影响因素,自然因素为辅. 相似文献
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基于大凌河流域2000、2010和2020年3期土地利用数据，采用土地利用动态度、土地利用程度、土地利用转移矩阵等方法分析过去20年来研究区土地利用变化规律，并基于元胞自动机-马尔可夫(CA-Markov)模型模拟预测研究区2030年土地利用格局.结果表明：2000—2020年大凌河流域土地利用以耕地和草地为主，二者占比超过80%.近20年间，研究区内林地、草地和建设用地面积不断增加，耕地面积持续减少，且减少的速度在加快，前后两个10年分别减少了132.85和1360.13 km2.2000—2020年间，土地综合利用动态度由43.53%降低为10.36%，处于降低趋势.建设用地动态度由0.11%增加至4.99%，湿地动态度由86.32%变为-7.22%，土地利用程度综合指数由262.53变为259.91，表明大凌河流域近20年土地处于衰退期.基于CA-Markov模型预测大凌河流域2030年土地利用格局，模拟精度Kappa系数为0.8835.预测结果表明，2030年，大凌河流域耕地面积将进一步减少1 699.92 km2，主要变为草地、建设用地和林地. 相似文献
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基于气候变化和人类活动影响的土地利用分析——以新疆阿克苏河流域绿洲为例 总被引：4，自引：3，他引：1
以1990、 2000、 2010年3期Landsat TM影像为土地利用基础数据, 结合1990年以来的社会经济资料和反映气候变化的气温、 降水数据, 对1990年以来阿克苏河流域绿洲土地利用变化进行了分析. 结果表明: 1990-2010年期间, 耕地、 建设用地以单向转入为主, 耕地对绿洲"扩张"贡献最大, 前期(1990-2000年)的贡献率为129.1%, 后期(2001-2010年)的贡献率提高到142.5%; 草地、 水域以单向转出为主, 草地对绿洲"萎缩"贡献最大, 前期的贡献率是-39.8%, 后期是-34.8%; 其次是水域, 前期对绿洲的贡献率是-1%, 后期是-9.3%; 河漫滩、 林地、 湿地在前期对绿洲的"扩张"贡献率分别是7.5%、 0.3%和5.1%, 后期对绿洲的"萎缩"贡献率分别是-2.4%、 -0.02%和-0.4%. 近20 a来流域绿洲规模整体上持续扩张. 通过分析绿洲土地利用驱动力系统可以看出, 绿洲土地利用类型变化主要受人类活动影响, 气候变化起基础性作用. 相似文献
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以滦河流域为研究区,利用1985和2000年土地利用数据,结合SWAT分布式水文模型定量评价了流域土地利用/覆被变化的水文效应,并分析了流域地表径流变化与主要景观类型的响应关系。结果表明:SWAT(Soil and Water Assessment Tool)模型可以较好地模拟滦河流域的月流量过程,在研究区具有较好的适用性;1985—2000年流域林地向草地和耕地的转变导致流域年均地表径流和总径流量分别增加了12.6%和5.1%;并使得流域年均地表径流变化空间差异显著,整体呈增加趋势,且主要受到林地变化的影响,而在三道河子以上集水区地表径流的变化则主要受到耕地景观的影响。合理规划土地利用格局,对于流域水资源可持续利用具有重要意义。 相似文献
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以滦河流域为研究区,利用1985和2000年土地利用数据,结合SWAT分布式水文模型定量评价了流域土地利用/覆被变化的水文效应,并分析了流域地表径流变化与主要景观类型的响应关系。结果表明:SWAT（Soil and Water Assessment Tool）模型可以较好地模拟滦河流域的月流量过程,在研究区具有较好的适用性;1985—2000年流域林地向草地和耕地的转变导致流域年均地表径流和总径流量分别增加了12.6%和5.1%;并使得流域年均地表径流变化空间差异显著,整体呈增加趋势,且主要受到林地变化的影响,而在三道河子以上集水区地表径流的变化则主要受到耕地景观的影响。合理规划土地利用格局,对于流域水资源可持续利用具有重要意义。 相似文献
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黑河上游土地利用动态变化及影响因素的定量分析 总被引：9，自引：4，他引：5
由于特殊的自然地理属性和人类活动方式, 西北干旱区黑河上游的土地利用方式有别于中下游地区, 土地利用格局演变过程对全流域水资源和生态环境的影响巨大.以黑河上游为研究对象, 以1987年, 1999年和2010年的遥感影像为基础数据, 运用转移矩阵法和主成分分析等方法定量分析了林地、 草地、 耕地3种主要土地利用类型的动态变化过程, 揭示了其变化的动力机制.结果表明: 1)黑河上游土地利用变化阶段明显, 林地、 草地和耕地3种土地利用类型在1987-1999年和1999-2010年两个阶段转化显著, 林地持续减少, 草地先减少后增加, 耕地持续增加; 2)单一土地类型分布格局差异大, 林地呈东多西少, 北多南少的分布格局; 草地呈东多西少, 南多北少格局; 耕地集中分布于河谷和城镇居民点周围及山前地带; 3)人为因素是影响黑河上游土地利用动态变化的关键因素. 相似文献
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为研究海河流域径流对土地利用变化的响应,以阜平流域、匡门口流域和界河铺流域为研究区,利用1970—2011年的水文气象资料,分析了不同土地利用的时空转移特征,然后结合SWAT(Soil and Water Assessment Tool)模型,设置4种土地利用情景,评价了土地利用变化对径流的影响。结果表明:模型能够较好地模拟全年及汛期月流量过程;多年径流量呈下降趋势,20世纪80年代到90年代中期呈波动性变化;不同的土地利用类型在时空上的转化呈现可逆性,主要是林地增加,草地减少,耕地略有增加;林地的增加和草地的减少会降低汛期径流量以及最大月径流量;汛期径流系数随着林地面积的增加而减小。合理地规划土地利用格局,对控制流域水文事件具有重要意义。 相似文献
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Hydrological situation of a typical watershed in the Loess Tableland Area of China over the past 30 years 总被引：1，自引：0，他引：1
Due to deficient water resources in the Loess Plateau, watershed management plays a very important role, not only for ecological and environmental protection but also for the social development of the region. To better understand the hydrological and water resource variations in the typical watershed of the Loess Plateau and the Qinghe River Basin, the influences of land cover and climate change were analysed, and a SWAT model was built to simulate the response of the hydrological situation to land cover changes that have occurred over the past 30 years. The results demonstrated that the main land cover change occurring in the Qinghe River Basin was the conversion of land cover from grassland to woodland and farmland from the late 1980s to 2010. Woodland and farmland took 87.36 and 10.55%, respectively, from the overall area transferred over 20 years and more than 18% of the total watershed area. Hydrological simulation results indicated that land cover played a predominant role in the hydrological variation of the Qinghe River Basin, although the effects of climate change should not be discounted. The significant changes in land cover could be superimposed by policy orientation and economic requirements. Although it is hard to evaluate the land cover changes and the corresponding hydrological responses in a simple language, related analyses have demonstrated an increasing trend of runoff in the dry season, while there is a somewhat decreasing trend during the flood season in the river basin. There results could be significant and provide a positive influence on both future flood control and the conservation of water and soil. 相似文献
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In this study, the effects of changes in historical and projected land use land cover (LULC) on monthly streamflow and sediment yield for the Netravati river basin in the Western Ghats of India are explored using land use maps from six time periods (1972, 1979, 1991, 2000, 2012, and 2030) and the soil and water assessment tool (SWAT). The LULC for 2030 is projected using the land change modeller with the assumption of normal growth. The sensitivity analysis, model calibration, and validation indicated that the SWAT model could reasonably simulate streamflow and sediment yield in the river basin. The results showed that the spatial extent of the LULC classes of urban (1.80–9.96%), agriculture (31.38–55.75%), and water bodies (1.48–2.66%) increased, whereas that of forest (53.04–27.03%), grassland (11.17–4.41%), and bare land (1.09–0.16%) decreased from 1972 to 2030. The streamflow increased steadily (7.88%) with changes in LULC, whereas the average annual sediment yield decreased (0.028%) between 1972 and 1991 and increased later (0.029%) until 2012. However, it may increase by 0.43% from 2012 to 2030. The results indicate that LULC changes in urbanization and agricultural intensification have contributed to the increase in runoff, amounting to 428.65 and 58.67 mm, respectively, and sediment yield, amounting to 348 and 43 ton/km2, respectively, in the catchment area from 1972 to 2030. The proposed methodology can be applied to other river basins for which temporal digital LULC maps are available for better water resource management plans. 相似文献
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宁夏土地利用时、空变化及其驱动机制 总被引：5，自引：1，他引：4
利用1990年和2000年两期遥感图像,通过遥感和GIS空间分析方法,研究了1990-2000年宁夏回族自治区的土地利用动态变化情况.宁夏土地利用变化最主要的特点是耕地增加,草地和未利用土地的减少,城镇居民建设用地有小规模快速增长,其它土地利用变化处于动态平衡中.空间变化表明,土地利用变化随自然和社会经济条件不同有不同程度和幅度的变化.宁夏土地利用变化的驱动机制,以反映人类活动强度和区域社会经济情况的人类活动综合度和距居民地距离因子,及自然属性方面的海拔与坡度对土地利用变化的驱动作用最显著,说明人类活动和社会经济的发达程度是宁夏土地利用变化的基本驱动力,而自然的限制因素海拔与坡度等则一定程度上限制了变化的分布.由于人口和社会经济发展的压力,宁夏在原有耕地分布基础上,新增耕地较多的位于远离灌渠、道路和居民地的地区,而且海拔和坡度均趋于不合理. 相似文献
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以大通河流域为研究区域,利用1985年和2005年土地利用数据,结合SWAT分布式水文模型定量评估了流域土地利用/覆被变化的水文效应。结果表明：1985-2005年大通河流域的土地利用变化主要表现为草地向耕地、居工地转变,草地所占比例由46.7%骤降至20.9%,而耕地面积由1985年的1065.8km2增加到2005年的3243km2;相较于1985年的土地利用情景,2005年土地利用情景下的模拟的多年平均径流增加了1.92×108m3,由于上中下游主要的土地利用/覆被变化不同,导致流域径流变化增加程度由西北至东南逐渐增大;大通河流域年径流的增加主要表现为汛期径流增加,讯期月平均径流增幅达到了0.40×108m3·mon-1;非汛期径流则呈不明显减小趋势,平均降幅为0.024×108m3·mon-1。合理规划大通河流域土地利用方式,提高水源区涵养能力,对流域水资源可持续发展具有重要意义。 相似文献
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Vaibhav Garg S. P. Aggarwal Prasun K. Gupta Bhaskar R. Nikam Praveen K. Thakur S. K. Srivastav A. Senthil Kumar 《Environmental Earth Sciences》2017,76(18):635
The sustainability of water resources mainly depends on planning and management of land use; a small change in it may affect water yield largely, as both are linked through relevant hydrological processes, explicitly. However, human activities, especially a significant increase in population, in-migration and accelerated socio-economic activities, are constantly modifying the land use and land cover (LULC) pattern. The impact of such changes in LULC on the hydrological regime of a basin is of widespread concern and a great challenge to the water resource engineers. While studying these impacts, the issue that prevails is the selection of a hydrological model that may be able to accommodate spatial and temporal dynamics of the basin with higher accuracy. Therefore, in the present study, the capabilities of variable infiltration capacity hydrological model to hydrologically simulate the basin under varying LULC scenarios have been investigated. For the present analysis, the Pennar River Basin, Andhra Pradesh, which falls under a water scarce region in India, has been chosen. The water balance components such as runoff potential, evapotranspiration (ET) and baseflow of Pennar Basin have been simulated under different LULC scenarios to study the impact of change on hydrological regime of a basin. Majorly, increase in built-up (13.94% approx.) and decrease in deciduous forest cover (2.44%) are the significant changes observed in the basin during the last three decades. It was found that the impact of LULC change on hydrology is balancing out at basin scale (considering the entire basin, while routing the runoff at the basin outlet). Therefore, an analysis on spatial variation in each of the water balance components considered in the study was done at grid scale. It was observed that the impact of LULC is considerable spatially at grid level, and the maximum increase of 265 mm (1985–2005) and the decrease of 48 mm (1985–1995) in runoff generation at grid were estimated. On the contrary, ET component showed the maximum increase of 400 and decrease of 570 mm under different LULC change scenario. Similarly, in the base flow parameter, an increase of 70 mm and the decrease of 100 mm were observed. It was noticed that the upper basin is showing an increasing trend in almost all hydrological components as compared to the lower basin. Based on this basin scale study, it was concluded that change in the land cover alters the hydrology; however, it needs to be studied at finer spatial scale rather than the entire basin as a whole. The information like the spatial variation in hydrological components may be very useful for local authority and decision-makers to plan mitigation strategies accordingly. 相似文献
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淮河流域作为我国重要的粮食产地,其水资源利用情况具有很高的研究价值。利用MODIS蒸散发数据产品（MOD16/ET）、降水和气温时序数据以及土地利用数据,探讨了淮河流域2000—2014年蒸散量时空变化特征及其对气候变化、土地利用的响应。结果表明:淮河流域蒸散量在空间上表现为南高北低,蒸散量多年均值为589.1 mm,夏季最高,冬季最低。整体而言,淮河流域15年间蒸散量具有先增加后减少的趋势;趋势分析结果显示,31.4%的地区蒸散量呈显著或极显著减少趋势,5.4%的地区蒸散量呈显著或极显著增加趋势,63.2%的地区蒸散量无显著变化。从蒸散量的气候因子分区看,52.0%的区域表现为非气候因子驱动型,44.1%的地区为降水驱动型,双因子驱动型和气温驱动型范围很小,面积占比分别为2.4%、1.5%,表明人类活动对蒸散发的影响巨大。四种植被覆盖土地利用蒸散量均值表现为林地>水田>旱地>草地。根据2000—2014年土地利用转变引起蒸散量变化的统计结果,草地转变为水田时蒸散量明显增加,旱地转变为草地、林地转变为旱地后蒸散量明显减少。 相似文献
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Haraz River is one of the most important rivers in Iran, which has been faced with successive inappropriate land use changes and environmental degradation practices in recent decades. In this way, the impact of land use changes on stream flow generation, evaporation and hydrological processes of the Haraz basin has been studied. Land use maps for the years of 1988, 2000 and 2013 were prepared and assessed for any changes in land use using land change modeler and logistic regression methods. GEOMOD method was also used for accuracy tests of models. The calibration periods of 1988–2000, 1988–2013 and also Markov chain with hard prediction model were applied in order to predict the future land use for 2025. Besides, SWAT model was used to evaluate the watershed-scale impacts of land use change. Evaluating the calibration periods using GEOMOD method and some parameters showed a more accurate prediction for the period of 1988–2013 than the 1988–2000 period. Likewise, the results indicated that the rate of changes from 2013 to 2025 will be decreased in terms of forest and range lands (6751.05 and 168,09.01 ha, respectively) and will be increased in terms of residential areas, irrigated farming, gardens and bare lands up to 1567.2, 1405.68, 3039.38 and 174,05.55 ha, respectively. The assessment of model efficiency showed that the SWAT model has acceptable performance to simulate the flow discharge. Overall, the model outcomes indicated that land use changes lead to increase the average runoff in the study area. As a matter of fact, this issue has significant effects on water resources, economic and social situations, and hence, efficient strategies are needed for an integrated management in the Haraz basin. 相似文献