基于CA-Markov模型的藉河流域土地利用变化动态模拟

为了探讨黄土丘陵沟壑区藉河流域的土地利用变化规律及驱动力,基于1995和2008年两期遥感影像解译得到的土地利用数据,通过土地利用动态度模型和空间测算模型对藉河流域土地利用类型的动态变化程度进行分析,并运用CA-Markov模型对2022年土地利用空间格局进行预测。结果表明,空间分析测算模型由于同时考虑了各土地利用类型的空间转移及新增过程,能更为准确地测算出各种土地利用类型的动态变化程度与速率;CA-Markov模型预测结果表明,整个流域总体的Kappa系数为0.9515,预测结果可信;除草地和未利用地外,2008-2022年期间其他土地利用类型继续原有的变化趋势,到了2022年表现出坡耕地、草地、水域和未利用地面积减少趋势,梯田、林地和居民地面积呈增加趋势。黄土丘陵沟壑区水土流失严重,此研究有助于加强土地资源的保护和实施退耕还林还草等措施,为当地土地利用规划管理提供参考。

基于项目驱动的藉河流域土地利用时空变化动态分析

根据1997年、2001年和2005年三期TM影像资料,运用遥感非监督分类的方法提取土地利用信息。利用地理信息系统空间分析和数据统计的方法,分析藉河流域1997-2005年间土地利用数量变化和空间变化特征,研究该地区主要土地利用类型数量变化、空间变化以及在不同坡度的动态变化特征。结果表明：耕地、林地和草地三种主要土地利用类型占该研究区土地利用面积的97%以上,是该研究区主要的土地利用类型。以1997年为基数,到2001年和2005年耕地减少幅度分别为1.2%和11.1%,因此1997-2001年的退耕程度小于2001-2005年;在不同坡度上,土地利用变化主要发生在5°-40°,而且在15°-25°之间变化最大。

黄土高原藉河流域径流对气候和土地利用变化的响应

[目的]揭示黄土高原区中尺度流域径流对气候和土地利用变化的响应规律,为合理解决流域水资源利用和实现水资源的可持续管理提供理论支撑。[方法]以黄土高原藉河流域为研究对象,采用Mann-Kendall检验、距平累积曲线、双累积曲线以及分离评判法等方法进行研究。[结果](1)1962—2010年藉河流域年降雨呈下降趋势,但下降趋势不显著(p>0.05);流域年径流深呈显著下降趋势(p<0.001),且在1985年发生减少突变;(2)坡耕地面积减少,梯田面积增加是研究时段内流域土地利用变化的最明显特征。[结论]研究时段内土地利用变化是藉河流域径流量减少的主要驱动因素,影响贡献率为90.2%,而气候变化影响较小,贡献率仅为9.8%。

基于土地利用变化的藉河流域生态服务价值研究

为了实现土地的可持续利用和生态的可持续维护,以藉河流域5期土地利用数据和构建生态系统服务评价模型为基础,运用马尔科夫模型对藉河流域的土地利用及生态服务价值变化进行评估,结果表明:研究时段内坡耕地、梯田、林地和草地的总面积占流域面积的90%以上,坡耕地面积逐期减少,梯田和林地面积增加;1975—2030年流域总的生态服务价值呈增加趋势,草地和林地占总价值比例达到70%以上;预测2020年和2030年流域的生态服务价值分别增加到5.499亿元和5.633亿元,1975—2030年间单项生态服务价值中土壤形成与保持、维持生物多样性、气候调节和气体调节4项占总价值的60%左右。

基于HBV模型的藉河流域致灾临界面雨量模拟研究

运用半分布式HBV水文模型,选取藉河流域2006—2013年水文资料、气象资料在渭河一级支流藉河天水(二)站水文站以上流域建立降水-流量-水位关系,确定流域致灾临界面雨量。结果表明,HBV模型在率定期Nash系数为0.50,确定性系数R2为0.70;在验证期Nash系数为0.71,确定性系数R2为0.84。根据天水(二)站水文站实测流量数据以及HBV模型水位-降水关系,对流域致灾临界面雨量进行确定,并选择3次洪水过程进行验证,证明基于HBV水文模型方法确定的致灾临界面雨量指标预警效果良好。

基于小时雨量的藉河流域洪水致灾临界面雨量研究

目的 基于藉河流域2008-2013年11个区域站点的小时降雨量和同期水文站流量水位数据,确定藉河流域不同重现期的致灾临界面雨量。方法 建立水位-流量的三参数幂函数曲线和降雨-流量的一元非线性回归模型,模拟藉河流域洪峰流量极值序列的概率分布,基于降雨、水位和流量三者的关系确定藉河流域不同等级洪水发生时对应的致灾临界面雨量。结果与结论 采用三参数幂函数方法建立的典型场次洪水水位与流量关系精度较高;藉河流域致灾临界面雨量的时效为13 h,预警水位为1165.94 m,致灾临界面雨量为42.20 mm,洪峰流量的概率分布符合广义极值分布;藉河流域天水(二)站水文站控制区域5~100 a不同重现期下对应不同等级洪水位相差1.68 m,致灾临界面雨量值相差56.37 mm。

藉河流域面临的水安全问题与对策探讨

水安全问题是近年来在中国水资源紧缺情况日益严重的背景下所提出的重要自然资源问题之一。为深入研究水安全问题的解决策略,以藉河流域的自然资源情况、经济发展情况为线索,分析了水土流失、水资源的供求、洪涝以及干旱等水资源问题,结合藉河流域基本情况对如何治理当地的水安全问题提出相应的防治对策。

藉河流域水沙输移特征及其影响因素分析

本文以1962-1989年水文资料和雨量站资料为基础,分析了藉河流域水沙的季节及年际变化规律,并且对降雨与人类活动导致的年径流泥沙变化影响进行了估算。研究结果表明,藉河流域水沙年内分配极不均匀,7-10月径流量占全年的61.6%,6-9月泥沙量占全年的87.9%;水沙年际变化剧烈,输沙量和径流量的变差系数分别为0.725和0.573,输沙量年际变化强于径流年际变化;径流与泥沙在多年变化中均呈先下降后平缓趋势。20世纪70年代以来,藉河流域径流泥沙量衰减,主要是水土保持措施发挥了作用。

麦积区藉河支流治理二期项目效益分析

藉河流域综合治理二期项目麦积项目区包括十三条小流域,总面积246.56km2。经过4年的建设,项目全面完成了各项既定建设任务。基于此,在引用典型调查、效益监测和统计等资料的基础上,对项目产生的直接经济效益、拦蓄效益、生态效益和社会效益分别进行定量定性分析。对小流域项目的经济效益分析工作有重要的借鉴意义。

土壤稳定入渗速率空间插值不确定性研究

以黄土丘陵沟壑第三副区的藉河流域为研究区,根据65个实测点数据,采用普通克里格法、反距离权重法、样条函数法等插值方法,分析了测点数量变化、栅格像元尺寸变化及插值方法的差异对土壤稳定入渗速率空间插值结果的影响,剖析了空间插值中的不确定性。结果表明：（1）参与插值站点越多,所得插值结果不确定性越小;（2）像元尺寸在25～800 m间变化对土壤稳定入渗速率的插值结果影响微弱;（3）不同插值方法对插值结果的精度影响较大,说明插值方法的差异对插值结果的不确定性有较大影响。