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[期刊] 地理科学进展
[作者]
徐苏 张永勇 窦明 花瑞祥 周宇建
土地利用变化的径流效应是水循环研究中的重点内容之一。长江流域是中国最大的流域,土地利用变化及其径流效应分析是研究该流域径流演变、水旱灾害的基础。本文利用1980、1990、1995、2000、2005年五期土地利用数据,采用土地利用转移矩阵计算土地利用动态度、交换变量等指标,评价了长江流域土地利用的时空变化特征,识别关键变化区域及其变化原因。在此基础上,利用SCS模型的降水—径流方程,分析了土地利用变化的径流效应。研究结果表明:1980-2005年时期,长江流域土地转移活跃程度在第一(1980-1990年)和第四(2001-2005年)时期内明显高于1991-1995年和1996-2000年,中上游四川及其北部地区的活跃程度最大。1980-2005年期间水田、旱地、林地和草地面积变化幅度都在8%以内。但受不同时期环境保护和经济发展因素影响,耕地(水田和旱地)和林地、草地呈现相反的变化,而水域、未利用地和城镇用地相对变化较大;其中快速的城镇化导致城镇用地增幅最高,可达196.58%。土地利用变化直接导致流域的平均径流系数变大,变幅从-0.67%到0.80%,平均增幅0.05%,变化最显著的地区在城市化水平较高的长三角一带。径流系数的增加导致洪水发生的可能性增大。
[期刊] 地理科学进展
[作者]
徐苏 张永勇 窦明 花瑞祥 周宇建
土地利用变化的径流效应是水循环研究中的重点内容之一。长江流域是中国最大的流域,土地利用变化及其径流效应分析是研究该流域径流演变、水旱灾害的基础。本文利用1980、1990、1995、2000、2005年五期土地利用数据,采用土地利用转移矩阵计算土地利用动态度、交换变量等指标,评价了长江流域土地利用的时空变化特征,识别关键变化区域及其变化原因。在此基础上,利用SCS模型的降水—径流方程,分析了土地利用变化的径流效应。研究结果表明:1980-2005年时期,长江流域土地转移活跃程度在第一(1980-1990年
[期刊] 自然资源学报
[作者]
陈昌春 张余庆 项瑛 王腊春
论文以赣江流域为研究区,基于SWAT分布式水文模型及SUFI-2算法,利用流域DEM、土地利用、土壤、气象等数据,结合GIS和RS技术,对流域土地利用变化的径流响应进行定量分析与研究。结果表明:影响模型模拟效果前3位的敏感参数分别为ALPHA_BF、CN2、ESCO,得出率定期和验证期的模拟值与实测流量过程拟合程度较优,其R2和Nash-Sutcliffe效率系数ENS均高于0.90,相对误差|Re|均小于3%;流域内1990年与2000年土地利用均以林地、水稻田、草地为主,此3种类型约占流域总面积的85%;在相同气象条件下,两期土地利用情景下的月、年均径流量变化趋势较为一致,2000年土地利...
[期刊] 长江流域资源与环境
[作者]
孙占东 黄群
土地利用/覆被变化(LUCC)对流域水文过程具有重要的长期影响作用。针对土地利用覆被变化对大型流域水文过程的影响程度,利用构建的长江流域分布式水文模型分析了土地利用变化情景下的水文效应特征。结果显示:分布式水文模型综合考虑了下垫面土壤、坡度、植被等特征,可以较好的反映降水发生后水分在不同土壤、植被和地形条组合件下,蒸散、地表和地下径流等组分的运移过程。根据不同土地覆被类型的径流成分差异,以及长江流域实际可供调节的土地利用方式,流域现有土地利用格局中农林地依然具有较大的转换空间。根据典型流域中预设的农林地转换情景下的径流效应看,各种情景虽然对流域径流总量变化影响较小,但对蒸散、地表径流和基流可以产生显著影响。其中,林地增加使基流最高提升超过15%,同时可使地表径流下降近5%,两者对蒸散的改变在1%左右,对径流总量变化幅度则只有0.7%左右。不同情景下的水文响应模式反映了未来土地利用调整的水文效应,因此可以基于不同的径流效应,开展有利于综合发挥流域持水能力的空间规划,提升林地所占比重。
[期刊] 长江流域资源与环境
[作者]
张田田 陈有超 齐文华 张全发 张克荣
丹江流域是南水北调中线工程的重要水源地，其水量和水质直接关系到京、津、冀、豫的用水安全。为了揭示丹江流域的径流量和泥沙量对土地利用变化的响应，本文基于SWAT模型，结合了2000、2008和2018年三期土地利用数据和2008-2018年气象数据，定量分析了径流量和泥沙量在不同土地利用情景下的变化。结果表明：（1）2000-2018年间，丹江流域耕地面积净减少了1400.98 km~(2)，林地、草地、城镇用地和未利用地分别增加了938.20 km~(2)、400.04 km~(2)、43.53 km~(2)和12.44 km~(2)；（2）情景分析的结果表明：城镇用地、耕地和草地面积的减少以及林地面积的增加会导致径流量和泥沙量的减少。整体而言，相较于2000情景年，2008情景年的多年平均径流量减少了3.25亿m~(3)（-2.18%）、多年平均泥沙量减少了1.19万t（-6.74%）；相较于2008情景年，2018情景年间多年平均径流量减少了20.00亿m~(3)（-13.67%）、多年平均泥沙量减少了8.97万t（-54.46%）；（3）丹江流域单位面积产水量呈现上游和下游较高而中游较低的格局；单位面积产沙量呈现上游和中游较低而下游较高的格局。本研究可为丹江流域的土地利用结构优化和水土资源保护提供科学依据。
[期刊] 资源科学
[作者]
任斐鹏 江源 熊兴 董满宇 王博
根据1990年、2000年和2009年3期LandsatTM/ETM影像的土地利用分类结果,综合运用地理信息系统空间分析工具、变化指数对比分析等技术和方法,对东江流域1990年-2009年间的土地利用变化及其区域差异特征进行了分析。结果表明:①1990年以来,东江流域土地利用变化的特点表现为城市化过程显著、非城镇用地结构变化明显,以及林地和灌草地大为减少的总体特征;②流域的上游、中游、下游三个区域在1990年-2000年和2000年-2009年两个时段,城镇用地增加量表现出相同的空间分异特征,而年增长率却表现出不同的空间分异特征,其中非城镇用地的转化在3个区域差异明显,自然植被退缩的程度表现为...
[期刊] 长江流域资源与环境
[作者]
高凯 周志翔 杨玉萍
按照中国科学院资源环境分类系统,将WESTDC_Land_Cover_Products2.0数据集重分类为耕地、林地、草地、水域、城乡建设用地和其它未利用土地等6类,借助GIS平台研究了长江流域土地利用数量结构特点及其空间自相关特征。结果表明,长江流域的主要土地利用类型为林地、耕地和草地,三者占流域总面积的90%以上,而水域、城乡建设用地和其它未利用土地所占比例较小。各省市之间土地利用结构差异较大,与一定的空间格局相联系,并形成了土地利用结构特征不同的4个大的区域。各土地利用类型比重属性值相似的省市在长江流域全局空间内聚集分布、空间邻接,呈极显著的全局空间正自相关。其中耕地、林地、草地、城乡建...
[期刊] 长江流域资源与环境
[作者]
刘瑞民 杨志峰 沈珍瑶 伍星
随着社会经济的发展,不合理土地利用方式/土地覆盖变化造成的非点源污染已成为长江流域水环境不断恶化的重要原因之一。长江流域,特别是长江中上游地区是我国水土流失的重点地区之一。水土流失将泥沙和土壤中的营养元素、残留的农药、化肥及动植物残体带入水体,使水体悬浮物、化学需氧量、总磷、总氮等含量增加,水质污染加重,这是造成长江干流汛期水质变差的主要原因。虽然针对长江流域的研究很多,但土地利用/覆盖变化对长江流域水质的非点源污染却一直没有引起人们的足够重视。在分析当前长江流域非点源污染现状和3S技术的基础上,提出建立基于土地利用/覆盖变化的长江流域非点源污染模拟信息系统,并结合3S技术勾画出该系统的框架。...
[期刊] 生态经济
[作者]
金桃 安艳玲 苏孝良 吴起鑫 张聪 段少琼
以清水江流域为研究区,综合应用3S技术,基于遥感影像数据,提取研究区2002年及2013年土地利用现状图;基于研究区DEM数据,提取流域高程、坡度、坡向及坡位数据;通过土地利用与地形的叠加分析,获得属性数据库,采用分布指数分析了清水江流域土地利用及其变化的地形特征分异。研究结果表明:清水江流域各地类在不同地形等级下分布特征明显;在2002~2013年间,各地形因子对土地利用变化的影响程度不同,高程对土地利用变化影响较大,除个别地类外,坡度、坡向及坡位对土地利用变化均有一定的影响;流域内推进"退耕还林还草"工程有待延续及加强;在高程为750~1500 m、坡度范围为<15°、缓坡区域各地类竞争激...
关键词：
土地利用及其变化 地形因子 分布指数
[期刊] 自然资源学报
[作者]
于元赫 李子君 林锦阔 刘金玉 王硕
基于沂河流域1995年、2005年和2015年土地利用空间数据,运用地学信息图谱方法构建1995-2005年和2005-2015年两个时序单元的土地利用转移图谱和涨落势图谱,分析了沂河流域近20年来的土地利用时空变化规律及发展过程。结果表明:(1)1995-2015年,沂河流域土地利用结构以耕地和林地为主,其中耕地和草地减少,林地和建设用地增加是主要变化趋势。(2)土地利用转移图谱以耕地与林地、草地之间的相互转换以及建设用地占用耕地为主,林地、草地转变为耕地主要发生在费县和平邑县中部地势平缓的山前平原,耕地转变为林地、草地则主要分布于研究区北部和西南部土壤侵蚀较为严重的山区,耕地转变为建设用地主要集中在各县市城区周边经济相对发达的区域。两个时序单元中,发生变化的主要图谱单元类型及面积存在显著差异,2005-2015年土地利用发生转换的空间进一步扩张。(3)土地利用涨势图谱中新增耕地面积最大,占新增面积的比例为33.87%;落势图谱中耕地萎缩面积最大,占萎缩面积的比例为51.38%。两个时序单元中,各县市涨落势图谱变化存在明显差异。该研究可为沂河流域土地资源的可持续利用及生态建设提供科学依据。
[期刊] 长江流域资源与环境
[作者]
秦年秀 姜彤 许崇育
选取长江流域重要控制站宜昌、汉口和大通站,分别应用1882~2000年、1870~2000年和1950~2000年的月平均流量资料,对年代际、月径流、季节性径流的变化以及径流的变化趋势及突变进行了分析研究,并使用非参数Mann-Kendall法来检验径流的趋势变化。趋势分析表明,20世纪90年代长江流域径流呈微弱增加趋势,但不显著且地区分布不均,中上游减少,下游增加;而季节性夏季和冬季径流增加趋势明显,尤其是7月和1月径流增加最突出;更重要的是90年代汛期径流也呈现出增加趋势,汛期径流的增加在一定程度上加大了洪灾发生的可能性,这可能是导致洪灾频繁的原因之一。突变分析指出,宜昌和汉口站从1926...
关键词：
长江 径流趋势分析 突变分析 1990s
[期刊] 长江流域资源与环境
[作者]
程建 程久苗 吴九兴 徐玉婷
基于2000/2005/2010年三期土地利用现状遥感监测数据,利用GIS空间分析技术,分析长江流域土地利用变化方式、过程、区域特征和生态系统服务功能变化。研究表明:2000~2010年长江流域城乡建设用地、林地和水域面积增长显著,而耕地、草地面积持续减少;耕地减少和城乡建设用地增加相关,草地减少和林地增加相关,水域增加与三峡蓄水及退田还湖相关;四川盆地、中游城市群和长三角城市群等人类活动热点区域的土地利用程度显著提高;受土地利用变化影响,2000~2010年长江流域生态系统服务总价值逐年提高,水源涵养、废物处理和娱乐文化服务功能增强,而土壤形成与保护、食物生产服务功能明显减弱;生态服务价值高值区主要分布在沿江湖泊和湿地,其次是林草地覆盖区,青海高原荒漠区生态服务价值最低。
[期刊] 长江流域资源与环境
[作者]
曾小凡 翟建青 苏布达 姜彤 朱进
利用长江流域146个气象站点1960~2005年的逐年气温资料,选用EOF和REOF方法识别长江流域年平均气温空间变化特征,并对长江流域年平均气温变化敏感区域进行时间演变分析和突变检测。研究表明:长江流域年平均气温主要有2种空间振荡型(即全流域气温变化趋向一致型和流域内气温变化存在东西向差异型),3个变化敏感区域(长江流域中下游地区、长江流域南部和金沙江流域)。3个变化敏感区域的年平均气温都在20世纪90年代明显升高,且均在90年代后期呈突变增加,其中金沙江流域升温趋势最为明显,气候倾向率为0.20℃/10a。全流域1991~2005年年平均气温距平空间分布表明,自1991年以来全流域都为升温...
关键词：
长江流域 年平均气温 空间变化 时间演变
[期刊] 华中师范大学学报(自然科学版)
[作者]
陈恬宇 李东峰 王立雪 马浩艳 赵志锰 张文 邬佳宾 许丽丽
近年来长江流域极端气候事件频发。该文使用1962—2021年长江流域137个站点的气温数据，从流域和站点两个尺度，利用时间序列趋势和突变检验方法分析了长江流域年极端最低和最高气温的时空变化特征。研究表明：1）长江流域年极端最低和最高气温均呈现显著升高趋势，增长率分别为每10年0.35℃和0.26℃；2）年极端最低和最高气温分别有97.08%(133个)和91.97%(126个)的站点显著升高，长江下游地区的站点年极端最低和最高气温增长较快；3）长江流域年极端最低气温没有发生突变，年极端最高气温在2001年发生增暖突变，突变后气温增速明显提升；4）36.5%的站点(50个)年极端最低气温存在突变，突变发生最多的年份为1994年，长江各游段的站点突变年份均以1990—1998年为主。80.3%的站点(110个)年极端最高气温存在突变，突变发生最多的年份集中在21世纪初，长江各游段的站点突变年份均以1999—2006年为主。该研究同时揭示了长江流域60年来极端气温的增暖趋势和阶段性突变，对于理解区域极端气温时空变化过程，预测未来气候变化趋势，制定防灾减灾策略，指导区域气候治理，实现双碳目标等具有重要的意义。
[期刊] 长江流域资源与环境
[作者]
吴宏 冯徽徽 邹滨 王玉龙
径流是洞庭湖等长江中下游通江湖泊水量变化的重要驱动因素，土地利用/覆盖变化(Land Use and Cover Change, LUCC)通过改变下垫面特征，强烈改变了流域水文过程，并进一步影响了湖泊水量变化。然而，受气候变化等多因子复杂交互作用，LUCC对“径流—湖泊水量”关系的影响方式与贡献特征依然面临较强的不确定性，成为流域水资源规划与管理面临的关键理论瓶颈。针对上述问题，基于SWAT水文模型，采用2001～2019年MODIS遥感数据产品，系统分析了洞庭湖流域LUCC对“径流—湖泊水量”的影响特征。结果表明：(1)洞庭湖流域多年平均径流和湖泊水量分别为2 371亿m~3和682亿m~3,季节上均表现为5～9月份较高、10～4月份较小的单峰型分布特征，径流年际变化趋势较弱(y=14.926x+2 222.1,R~2=0.043 9,p<0.01);(3)LUCC对“径流—湖泊水量”关系具有较强影响，其对多年年均径流量贡献约为364亿m~3,约占多年径流总量的15.4%,对湖泊水量贡献约63亿m~3,占总蓄水量的9.2%。研究结果有助于正确认识与把握洞庭湖等通江湖泊水量变化的内在影响机制，并为流域相关水资源治理与规划提供科学的辅助支撑。
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