基于RS和GIS的大渡河流域河道外生态需水研究
文献类型：学位论文
| 作者 | 严冬 |
| 学位类别 | 硕士 |
| 答辩日期 | 2009 |
| 授予单位 | 中国科学院水利部成都山地灾害与环境研究所 |
| 授予地点 | 成都 |
| 导师 | 范建容 |
| 关键词 | 河道外生态需水 遥感与地理信息系统 干旱河谷 大渡河流域 |
| 其他题名 | Research of Riverside Ecological Water Requirement in Dadu River Watershed Based on RS and GIS |
| 学位专业 | 自然地理学 |
| 中文摘要 | 大渡河流域是南水北调西线工程的水源区，流域内水资源开发利用的情况对南水北调西线工程有着重要的影响。河道外生态需水是流域生态需水的重要组成部分，对河道外生态需水的研究有助于在了解区域水量平衡规律上合理规划流域用水，同时也可以为评估南水北调西线工程对大渡河流域水资源配置乃至生态环境变化的影响提供科学依据。本研究的目的在于在弄清河道外生态需水量及其变化规律的基础上，为区域可持续发展提供科学参考及提供区域水资源合理配置的理论基础并丰富和推动生态需水研究的发展。 本文在参考国内外已有的生态需水研究的基础上，从农业气象学的角度阐述了适用于大渡河流域作物需水、林草植被需水及土壤蒸发需水的定义，重点总结了前人关于植被生态需水以及土壤蒸发的主要计算方法，根据大渡河流域现有数据的实际情况确定了适合大渡河流域河道外生态需水的计算方法。首先在分析作物生态需水量及其影响因子年内变化的基础上，基于年干燥度，从气象学的角度对大渡河流域进行干湿区划，重点分析了干燥度对作物需水组成的影响；根据土壤水分有效性原理，计算了大渡河流域林草植被的最小生态需水量和适宜生态需水量，并分析了林草植被最小生态需水和适宜生态需水亏缺的时空变化特征，将干旱河谷区与非干旱河谷区进行对比分析；最后根据适合我国土壤蒸散计算的改进后的彭曼方程分析流域土壤年内蒸散量的变化特征。 本文搜集了大渡河流域DEM，气象、土壤、植被指数以及土地利用数据，在资料收集完成后进行资料整理、数据统计处理以及数字化工作，将数据统一转为栅格数据，利用ARC/INFO中地图代数功能，进行地图代数运算，得到大渡河流域河道外生态需水量的变化特征，得到主要结论如下： 1>大渡河流域河道外年生态需水总量为312.03×108m3，月均值为26.00×108m3.河道外生态需水总体以及各个组成部分的年内分布均呈现单峰型，即春季到夏季逐渐增加，在夏季达到最大值后秋冬季节逐渐减少。 2>利用MODIS叶面积指数数据估算的作物系数相对于实测作物系数偏差不大，适用于流域尺度的作物生态需水量年内变化过程的研究。 3>在雨季，降水完全可以满足流域作物生态需水量，降水是这一时期生态需水的主要来源。在旱季，半干旱区的生态需水来源受区域干燥度的影响较大，越干燥的地区降水占作物生态需水百分比就越高；半湿润区作物生态需水来源仍以降水为主，但降水占作物生态需水百分比除了受区域干燥度影响之外，可能还受到其它因素如：陡坡耕地占耕地总面积的比例的影响。 4>在对干旱河谷范围进行划分的基础上，对比分析了干旱河谷与非干旱河谷区林草需水的特点。干旱河谷区的最小及适宜生态需水定额均小于非干旱河谷区，表明相对于生长在非干旱河谷区的林草植被，干旱河谷区林草植被为了适应相对较差的水分补给条件只需消耗较少的水分便能维持其基本生存和正常生长。从生态需水亏缺的角度来看，干旱河谷区发生水分亏缺的时间以及发生水分亏缺的林草地面积比例均大于非干旱河谷区。 |
| 英文摘要 | 大渡河流域是南水北调西线工程的水源区，流域内水资源开发利用的情况对南水北调西线工程有着重要的影响。河道外生态需水是流域生态需水的重要组成部分，对河道外生态需水的研究有助于在了解区域水量平衡规律上合理规划流域用水，同时也可以为评估南水北调西线工程对大渡河流域水资源配置乃至生态环境变化的影响提供科学依据。本研究的目的在于在弄清河道外生态需水量及其变化规律的基础上，为区域可持续发展提供科学参考及提供区域水资源合理配置的理论基础并丰富和推动生态需水研究的发展。 本文在参考国内外已有的生态需水研究的基础上，从农业气象学的角度阐述了适用于大渡河流域作物需水、林草植被需水及土壤蒸发需水的定义，重点总结了前人关于植被生态需水以及土壤蒸发的主要计算方法，根据大渡河流域现有数据的实际情况确定了适合大渡河流域河道外生态需水的计算方法。首先在分析作物生态需水量及其影响因子年内变化的基础上，基于年干燥度，从气象学的角度对大渡河流域进行干湿区划，重点分析了干燥度对作物需水组成的影响；根据土壤水分有效性原理，计算了大渡河流域林草植被的最小生态需水量和适宜生态需水量，并分析了林草植被最小生态需水和适宜生态需水亏缺的时空变化特征，将干旱河谷区与非干旱河谷区进行对比分析；最后根据适合我国土壤蒸散计算的改进后的彭曼方程分析流域土壤年内蒸散量的变化特征。 本文搜集了大渡河流域DEM，气象、土壤、植被指数以及土地利用数据，在资料收集完成后进行资料整理、数据统计处理以及数字化工作，将数据统一转为栅格数据，利用ARC/INFO中地图代数功能，进行地图代数运算，得到大渡河流域河道外生态需水量的变化特征，得到主要结论如下： 1>大渡河流域河道外年生态需水总量为312.03×108m3，月均值为26.00×108m3.河道外生态需水总体以及各个组成部分的年内分布均呈现单峰型，即春季到夏季逐渐增加，在夏季达到最大值后秋冬季节逐渐减少。 2>利用MODIS叶面积指数数据估算的作物系数相对于实测作物系数偏差不大，适用于流域尺度的作物生态需水量年内变化过程的研究。 3>在雨季，降水完全可以满足流域作物生态需水量，降水是这一时期生态需水的主要来源。在旱季，半干旱区的生态需水来源受区域干燥度的影响较大，越干燥的地区降水占作物生态需水百分比就越高；半湿润区作物生态需水来源仍以降水为主，但降水占作物生态需水百分比除了受区域干燥度影响之外，可能还受到其它因素如：陡坡耕地占耕地总面积的比例的影响。 4>在对干旱河谷范围进行划分的基础上，对比分析了干旱河谷与非干旱河谷区林草需水的特点。干旱河谷区的最小及适宜生态需水定额均小于非干旱河谷区，表明相对于生长在非干旱河谷区的林草植被，干旱河谷区林草植被为了适应相对较差的水分补给条件只需消耗较少的水分便能维持其基本生存和正常生长。从生态需水亏缺的角度来看，干旱河谷区发生水分亏缺的时间以及发生水分亏缺的林草地面积比例均大于非干旱河谷区。 |
| 学科主题 | 摄影测量与遥感技术 |
| 语种 | 中文 |
| 公开日期 | 2010-10-13 |
| 分类号 | TV2;S15 |
| 源URL | [http://ir.imde.ac.cn/handle/131551/2166]  |
| 专题 | 成都山地灾害与环境研究所_成都山地所知识仓储（2009年以前） |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 严冬. 基于RS和GIS的大渡河流域河道外生态需水研究[D]. 成都. 中国科学院水利部成都山地灾害与环境研究所. 2009. |
入库方式： OAI收割
来源：成都山地灾害与环境研究所
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