Monitoring of Land-Cover Dynamic Change in Lancangjiang River Cascaded Hydropower Area

The analysis of the 3 stages＇ （1988,1996,2000） variation of land-cover is performed according to Thematic Mapper （TM） and Enhancement Thematic Mapper（ETM） satellite image by combining ground GIS database with GPS field collected data in the area of Xiaowan-Dachaoshan Reservoirs of Lancangjiang River cascaded Hydropower Area. Consequently, the land-cover is divided into five subclasses, namely water, paddy field and wetland, bare dryland and sparse shrub, secondary forest and density forest. The result showed that the areas of bare land, upland and secondary forest decreased in 1988-1996, whereas from 1996 to 2000, water body and density forest keep invariability while the areas of paddy field and wetland, bare dryland and sparse scrub increasing and the area of secondary forest decrease; Features of reciprocal transformation between density forest and other type of land-cover had two points, i.e. secondary forest, bare dryland and sparse shrub converted to density forest; and density forest converted to secondary forest and paddy field and wetland. It reflects the dynamic variation of density forest; the area which slope less than 8° and greater than 15° shows bigger variation, however, less change in 8°-15°.

黄河流域水资源超载地区和短缺地区的判定与动态管理

黄河流域水资源短缺,而能源富集,工业用水需求强劲,水资源开发利用率高达80%,如何协调生态保护和高质量发展的关系,实现对水资源超载地区、短缺地区的动态管理,至关重要。在分析水资源承载能力的概念定义和内涵发展的基础上,总结了水资源超载地区和短缺地区的定义和判定标准,对黄河流域九省(自治区)进行了综合研判,并从水资源刚性约束、水资源监测和管控策略等方面提出了水资源动态管理的关键措施,以期为黄河流域生态保护和高质量发展国家战略的水安全保障提供决策参考。

基于遥感技术的东北黑土区水土流失动态监测研究

东北黑土区是我国重要的商品粮基地,近年来面临水土流失严重、面积减小、土壤质量下降等问题,已成为目前土壤保护工作中亟待解决的重要问题。以东北黑土区2018年和2022年两期遥感影像与水土保持措施的实地调查数据作为数据源,利用目视识别法开展影像解译,并通过中国土壤流失方程CSLE进行土壤侵蚀模数的计算,对东北黑土区的水土流失变化情况及原因进行分析,结果表明:耕地、草地、建设用地、其他土地面积减少,园地、林地、交通运输用地、水域及水利设施用地面积增加,造林、种草、封育、地埂、水平阶/反坡梯田等面积共增加0.84万km^(2);对比2018—2022年东北黑土区的水土流失情况,整体呈向好趋势,土壤侵蚀面积共减少约1.01万km^(2);从侵蚀强度来看,除轻度侵蚀面积增加约0.45万km^(2)外,中度、强烈、极强烈、剧烈侵蚀面积分别减少约0.43万、0.24万、0.28万、0.51万km^(2);从不同省份侵蚀面积变化情况分析,内蒙古自治区东四盟的侵蚀面积减少最多,共减少约0.37万km^(2),辽宁省侵蚀面积变化最小,共减少约0.06万km^(2);耕地、建设用地等土地利用类型面积的减少,以及林地、交通运输用地等土地利用类型面积的增加,均可大幅减少土壤侵蚀面积,同时水土保持措施面积的增加也可有效阻止土壤侵蚀的发生。总体来看,东北黑土区水土流失治理效果显著,生态环境得到改善,持续进行东北黑土区水土流失治理对环境保护具有重要意义。

灌草覆盖——干热河谷区植被修复新路径探析

干热河谷集中分布于中国西南横断山脉地区,受地形和局部小气候的影响,形成特殊的水热状况组合,是中国分布最北的一块“热区”。在长期剧烈的人为干扰和严酷的自然环境双重压力下,干热河谷的生态系统极度退化,结构与功能濒临崩溃,严重制约了当地经济社会发展,是中国典型的生态脆弱带、极度退化区和植被修复极端困难地区之一。本文先简要回顾了干热河谷区植被修复的历史,接着系统分析河谷区生态修复工作存在的机遇和挑战,明确提出灌草覆盖技术可能是该区域最为适合的一种生态修复方式。该技术可以克服干旱和高温两大河谷区植被修复的关键限制性因子,并实现保水、固土和增肥的植被修复技术目标。本研究首次提出干热河谷区植被修复3条原则:宜乔则乔、宜灌则灌、宜草则草、宜荒则荒原则;结合生态保护和产业发展实行分区修复原则;优选乡土物种进行植被修复原则。同时,建议从水土保持能力、土壤生态系统健康、植物群落健康和综合效益评价等4个方面来评估河谷区植被修复效果。最后,研究展望了干热河谷区植被修复研究的未来方向,包括加强群落演化规律及其适应性机制的研究,建立和完善动态监测机制,选育和培育乡土物种,以及开发和推广植被修复新技术。

河道治理中生态水利设计理念的应用研究

生态水利就是基于所在区域的地理状况、生态环境等多种因素,从生态平衡发展的角度进行水利工程项目建设开发。合理应用生态水利设计理念优化河道治理,可以有效提高水资源的自动化运转能力,具有重要的社会效益、生态效益和经济效益。分析河道治理以及生态水利设计理念的具体应用,探究技术要点,可以切实提高河道治理的综合质效。基于此,主要分析了河道治理中生态水利设计理念与基本原则,综合实际状况确定了具体应用的技术。

彭楼灌区续建配套与节水改造工程建设成效

从彭楼引黄灌区续建配套与节水改造8期项目可研、实施方案批复及建管情况入手,阐述了项目建设实施取得的经验成效,分析存在的问题,提出了对策和建议,为进一步推进节水型灌区建设提供参考。

河道工程水土保持监测方法探讨——以淮河入海水道二期2022年度工程为例

根据淮河入海水道二期工程生产建设项目范围内水土流失特点,结合项目影响区水土流失现状,对工程水土保持防治责任范围内的水土流失及影响水土流失的主要因子进行监测,分析水土流失的动态变化,掌握水土保持措施实施情况及防治效果,为工程水土保持工作提出防治对策与建议。工程通过及时、准确掌握项目水土流失状况和水土保持效果,及时发现水土流失危害并优化水土流失防治措施,保障项目水土保持方案的落实,促进淮河入海水道二期工程经济效益、生态效益、社会效益的尽快实现。

黑河中游荒漠化地区植被动态变化及其自然驱动因素分析

对2019—2023年黑河中游4个类型荒漠区样地植被生长状况和监测区气温、空气湿度、蒸发量、土壤含水率等自然因子进行监测,分析监测区植被动态变化及其与自然驱动因素的相关性。结果表明:降水量大、空气湿度大、蒸发量小、风速低的年份和月份,植被状况相对较好,盖度、高度、密度和生物量都比较高;相反,降水量小、空气湿度小、蒸发量大、风速高的年份和月份,植被状况相对较差。从年际变化趋势看,各样地植被变化规律很不稳定,总体来说由于降水、气温、空气湿度等关键气象因子数据的不稳定性,植被变化规律也表现出很大的不确定性。从月际数据分析,各样地均表现出5月、6月、7月、8月和9月盖度、生物量、高度较大的特性。4个样地之间植被状况存在很大的差异性,说明气象因子对不同类型荒漠化土地植被的影响是不同的。单从2023年数据看,4个样地植被状况和往年纵向相比有明显长势变弱的趋势,2023年出现持续高温、少雨现象,植被生长量下降,一些植物受高温、干旱影响而死亡,造成植被盖度降低。5年监测数据显示,土壤含水率不论年际还是月际数据变化都没有明显的规律性,只随降水量和蒸发量的变化而变化;土壤含水率明显降低的年份和月份,植被生长也相应缓慢,植被高度、盖度、密度和生物量均受到不同程度的影响。各类数据均表明,样地2土壤含水率明显高于其他3个样地,说明盐碱区(沼泽草地)土地的持水能力要好于其他土地。

山西省阳泉山底河流域煤矿“老窑水”动态特征、演化机理及对娘子关泉域的环境效应

【研究目的】煤矿“老窑水”以分布范围广、隐蔽性强、污染程度重、自然净化慢、持续时间长等特点,成为后采煤时代严重威胁中国生态文明建设的重要制约因素。【研究方法】本文以山西省阳泉市山底河流域煤矿“老窑水”为研究对象,通过长系列水质和水量系统性监测,运用统计学方法系统分析了山底河流域老窑水的水量和水质动态特征及其演化机理,评估了“老窑水”对娘子关泉域岩溶水的环境效应。【研究结果】研究表明,山底河“老窑水”总出口pH值平均为3.58,TDS平均为4744 mg/L,SO_(4)^(2-)平均为3327 mg/L;雨季地下水位上升后与采空区接触面积或体积增大和降雨量的影响滞后等是造成煤矿“老窑水”的流量与水化学特征指标电导率、SO_(4)^(2-)浓度非线性相关的主要原因;煤系地层中黄铁矿的强氧化反应主要发生在地下水位季节变动带、包气带和地表;煤矿采空积水区的一定深度为还原环境,具备开展微生物法治理的条件;山底河煤矿“老窑水”出流后进入下游碳酸盐岩河段渗漏,对娘子关泉域岩溶水的渗漏补给量达7247.08 m^(3)/d,水质差,是娘子关泉域岩溶地下水的重要污染源。【结论】山底河流域“老窑水”流量对降雨量的调蓄周期为半年;水化学特征指标与流量呈非线性相关,“老窑水”黄铁矿的强氧化反应主要发生在地下水位季节变动带、包气带和地表;“老窑水”出流后渗漏补给娘子关泉域达7247.08 m^(3)/d,SO_(4)^(2-)、Fe和Mn超标严重,对泉域岩溶水污染严重,急需开展煤矿“老窑水”的治理和废弃煤矿生态修复。

2016—2021年宁波市生活饮用水水质变化趋势

目的分析宁波地区生活饮用水水质状态及变化趋势,为宁波地区今后进一步提高饮用水水质及卫生防疫的效果提供科学依据。方法对宁波地区2016—2021年生活饮用水监测数据进行分析。结果2016—2021年宁波地区共监测水样6517份,其中合格水样为5916份,合格率为90.78%;在不同区县的合格率中,海曙区最高(99.61%)。宁波地区生活饮用水的合格率从2016年的75.42%提高至2021年的96.67%,整体呈上升趋势(χ2=333.60,P<0.001)。城市生活饮用水中水样合格率由2017年的93.23%提高至2021年的99.71%,农村饮用水中水样合格率由2016年的68.64%提高至2021年的96.67%,宁波地区消毒副产物合格率由2016年的75.42%提高至2021年的97.48%;均整体呈上升趋势(χ^(2)=0.19、288.02、333.53,均P<0.001)。宁波地区生活饮用水水样两阶段分析显示:除消毒剂指标,2016—2017年高于2018—2021年的合格率外,微生物指标、毒理指标,感观性状和一般化学指标,均为2016—2017年低于2018—2021年的合格率,差异均有统计学意义(均P<0.001)。结论近年来,宁波地区生活饮用水合格率整体呈上升趋势,今后应继续加强水质监测及防护,提高居民健康水平。

粤港澳大湾区水体淹没频率变化及驱动力分析

文章围绕粤港澳大湾区建设的国家战略资源保障需求,基于2001—2020年粤港澳大湾区水体淹没频率数据库,利用空间分析与统计分析相结合的研究方法探究近20年来大湾区各类水体范围、特征及水体淹没频率的时空变迁规律,识别区域水体变迁的热点区域,探讨水体分布变迁的驱动因素,为强人类活动干扰区水资源综合管理、洪涝灾害防控等工作提供依据与指导。研究表明:1)近20年来粤港澳大湾区地表水体范围及淹没频率均呈萎缩趋势,最大、平均及季节性水体面积分别以50、31与11 km^(2)/a速率衰减,大量季节性水体转化为永久水体与易涝区;2)粤港澳大湾区水面率变迁的时空差异、城乡差异均显著,东翼水面率略有增长,其余地区均大幅萎缩,城区水面率相对较低且下降幅度较大,城市扩张区永久水体衰减率达到90%;3)从水体类型看,基塘系统大量流失,上游大中型湖库面积略有增长;4)区域水体变迁的主导驱动因素为城市化引起的土地利用变化,其对年平均总体水体及基塘水体面积贡献率超过80%,湖库水体面积扩张则主要受降水驱动。

2021年天津市市级水土流失动态监测结果分析

研究2021年天津市市级监测区土壤侵蚀强度等级变化及空间分布情况,科学评价天津市市级监测区内现阶段水土保持工作情况,判断今后水土保持的重点工作方向。通过综合运用遥感解译、实地调查和模型计算的方式方法,得出天津市2021年市级监测区土壤侵蚀状况,并将监测结果与2020年市级监测区水土流失动态监测成果进行对比分析。2021年天津市市级监测区现有水土流失面积18.45 km^(2),占市级水土流失动态监测区总面积的0.18%,以轻度侵蚀为主。与2020年相比,水土流失面积减少1.97 km^(2),减幅9.65%。水土流失总体呈减少趋势。天津市市级水土流失动态监测区内水土流失面积总体下降,区域水土保持功能稳步提升,水土流失主要发生在局部生产建设活动人为扰动用地,需进一步加强生产建设项目建设过程的水土保持监管。

无人机与声呐图像重建在河湖地区环境治理中的应用

为提高河湖地区的水环境治理效果,本文应用无人机(UAV)与声呐图像重建技术。以某地区的H湖泊为研究对象,利用无人机巡视湖泊周围的河流分布情况。设置10个水质监测点,以声呐GPS坐标为中心,根据声呐运行时接收信号时间与发送信号时间的差值,估算监测点与声呐源的位置,通过重建声呐图像校正监测点与声呐源的位置,得到与声呐源同步的监测点,从而获取各个监测点治理前后的COD(chemical oxygen demand)、TN(total nitrogen)和DO(dissolved oxygen)等指标的变化情况。结果表明,经过水环境治理之后,H湖泊的COD指标可以达到4级以上水质标准,TN指标达到3级水质标准。在2021.10、2021.11和2021.12采样周期对应的第1、2、3、4、5监测点中,DO指标得到优化,由5级水质标准提高到3级水质标准,其他监测点由5级水质标准提高到2级水质标准。在H湖泊的水环境治理工作中,4项指标的治理效果较好,能够满足河湖地区的水环境指标标准。

黄河中游砒砂岩地区长川流域植被盖度及其动态分析

应用遥感监测并结合地面实测数据,分析黄河中游砒砂岩地区典型流域--内蒙古长川流域植被盖度及其变化特征.经野外实测数据进行检验植被盖度遥感监测的精度发现,以遥感手段通过植被盖度与归一化植被指数(NDVI)之间关系来估算长川流域植被盖度的精度达到81.3%.长川流域上游地区(北部)植被盖度相对较高,达到40%～70%;沟道两侧也有相对较高的植被盖度,也达到了30%～60%;一般梁峁地植被盖度较低,只有5%～15%.从1983年开始实施的小流域第一期水土流失重点治理和1993年至1997年期间实施的小流域第二期第一阶段水土流失重点治理的效果明显,使得长川流域植被盖度在该期间内大幅度增高.

长江三峡工程库区生态环境遥感动态监测

长江三峡工程库区人类活动频繁,生态系统脆弱,三峡工程对库区生态环境的影响一直是人们关注的焦点。运用遥感、地理信息系统、全球卫星定位系统、计算机网络技术,采用DEM、影像正射校正、多源影像数据融合、多层次信息提取等技术方法,对整个库区20世纪80年代中期、90年代末期生态环境、草地资源进行了全面的动态监测,并在此基础上利用ArcGIS软件开发完成了"长江三峡工程库区生态环境遥感动态监测GIS系统"。

吉林省西部主要水体面积动态变化遥感监测

[目的]分析吉林省西部主要水体的动态变化,了解西部水资源现状,为水资源保护、利用和可持续发展提供有力支持。[方法]利用2000年以来的MODIS数据,采用目视解译的方法提取吉林省西部主要水体分布及面积数据,对年际、年内变化规律及影响因素进行分析。[结果]2000年以来,月亮泡水库、向海水库和查干湖均表现出向北部推进和水域面积增加的趋势;水体面积表现出明显的年周期变化规律,雨季期间及后期一般会出现较大的水域面积,形成了与季节性气候相适应的年周期变化状态;气候变化趋势,特别是降水对水体面积的影响较为显著,人类活动也起到了明显的推动作用。[结论]2000年以来,受气候变化及人类活动的影响,西部主要水体的水域面积有增加的趋势。

辽河保护区水域变化遥感监测及驱动力分析

基于Landsat TM、HJ-1B多源多期卫星遥感数据,对辽河保护区1992 ～ 2009年的水域面积变化进行了动态监测,并进行了驱动力分析.结果表明：辽河保护区近20年来水域面积急剧萎缩,由于拦河建水库和泥沙淤积使水深变浅,径流量降低了51％.因此,社会因素是造成辽河保护区水域面积减少的最主要因素.

长江三峡工程库区水土保持遥感动态监测及 GIS系统开发

长江三峡工程库区人类活动频繁,生态系统脆弱,水土流失较为严重。在三峡工程开工建设7a之后的2000年,运用遥感(RS)、地理信息系统(GIS)、全球卫星定位系统(GPS)、计算机网络技术等高新技术,采用DEM、影像正射校正、多源影像数据融合、多层次信息提取等技术方法,对整个库区20世纪80年代中期、世纪之末两期的土地利用状况、水土流失状况及水土保持治理等进行了全面的动态监测,并在此基础上利用ArcGIS软件平台开发完成。

黄河三角洲海岸线的演变特征分析

受来水来沙、河口流路变化、海洋动力和人类活动等因素影响,黄河三角洲海岸线时空演变迅速而复杂。采用遥感与GIS技术相结合的方法,分析处理1987—2003年的多时相卫星遥感影像,采用非监督分类方法提取海岸线时空演变信息,结合利津水文站水沙数据,对河口面积和水沙量的关系进行了分析。结果表明:①随着水沙量的减少,河口逐渐由淤积转为侵蚀,并且程度趋于严重;②沙水比与河口变化面积之间存在较好的正相关关系。

基于临水区域化工园区的整体安全研究

针对临水区域化工园区的生产特点及在整体安全方面存在的普遍问题,提出在临水区域化工园区内要进行合理布局,做到功能分区明确;同时需建立园区安全生产管理、监测预警及应急处置系统,主要是由固定危险源和移动危险源动态安全管理子系统、安全生产监测预警系统、突发事故应急处置平台等所组成;坚持安全监控信息化与标准化,对化工园区的整体安全性的提高将发挥巨大的作用,为建设"平安园区"打下坚实的基础。