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以阜平流域为研究区,基于1980、2005、2010年3期土地利用数据,采用土地利用转移矩阵分析阜平流域土地利用的时空变化情况,并构建适用于阜平流域的SWAT分布式水文模型,定量分析土地利用变化对径流的影响。结果表明:1980—2010年林地和草地是阜平流域的主要土地利用类型,共占流域面积90%以上,1980—2005年各土地利用类型面积变化不明显,2005—2010年土地利用类型变化主要表现为草地转换为林地,转换面积为1 007.55 km~2;通过敏感性分析,确定了10个敏感参数,在参数率定和模型验证期,R~2和Ens均大于0.80,说明SWAT模型能够较好地对阜平流域径流进行模拟;与2005年土地利用情景相比,2010年土地利用变化引起年均径流量减少0.44亿m~3/s,变化主要集中在7—9月,子流域1、11变化较大,主要位于流域东北部以及南部地区。 相似文献
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《安徽农业科学》2020,(10)
定量模拟土地利用/覆盖对流域径流的影响,对于揭示水文循环规律和水土流失治理等具有重要意义。以福建省长汀县朱溪小流域为研究区域,在2011年土地利用/覆盖(S_0)基础上,设置林地S_1、耕地S_2、园地S_3和退耕还林S_4共4种土地利用/覆盖情景。利用SWAT模型,定量模拟朱溪小流域月平均径流在不同土地利用/覆盖情景下的变化情况。研究表明,不同情景下朱溪小流域月平均径流量的变化规律一致,但变化幅度不同,径流量从大到小依次为S_2、S_0、S_3、S_4、S_1。说明在现有土地利用/覆盖条件下,大量开垦耕地将使径流量大幅度增加,增加林地的面积能有效地减少径流量。径流量大小主要由降雨量决定,土地利用/覆盖对其起调节作用。在不改变土地利用/覆盖基本格局的前提下,退耕还林是最为可行的径流量减少方案。 相似文献
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基于SWAT模型的三峡库区大流域不同土地利用情景对非点源污染的影响研究 总被引：5，自引：1，他引：4
非点源污染对三峡库区流域的水环境污染起到主导作用。本文将SWAT(Soil and Water Assessment Tool)模型应用于库区大尺度流域的污染模拟研究中,以2005年土地利用现状为基准设定了6种土地利用情景,定量分析了不同土地利用措施对非点源污染的控制效果。首先采用三峡库区流域2002—2008年的水文、水质实测数据对建立的SWAT模型进行率定与验证,径流、泥沙、营养盐的评价指标ENS均达到令人满意的效果,表明SWAT模型应用于三峡库区流域是可行的。不同土地利用情景的非点源影响模拟结果表明,通过退耕还林措施将25°、15°、6°以上的耕地转化为林地可达到较好的非点源污染消减效果,考虑库区地处贫困山区,25°以上耕地退耕还林更为经济、可行;相同区域的草地转化为林地所产生的非点源污染要远远小于转化为耕地而产生的污染物,因此应严格控制自然植被退化为耕地的现象发生,否则会严重加剧库区污染状况;库区扩大林地范围的方案要有计划性、针对性,可在减少坡耕地的基础上进行,该措施能最大限度地减少库区非点源污染。本研究所得结论为政府科学合理的制定三峡库区流域非点源污染控制方案提供了重要科技支撑。 相似文献
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气候和土地利用变化对松华坝流域水资源的相对作用研究 总被引：1，自引：0，他引：1
以云南省滇池松华坝流域为研究对象,利用分布式水文模型(SWAT)探讨了气候和土地利用变化对河道径流和总氮的影响及对水资源变化的相对作用,模拟分析了气候变化背景下两者相对作用程度的变化。结果表明:气候是流域内河道径流变化的主要原因,贡献率为63.1%～96.6%。土地利用对河道径流变化的影响整体上偏小,但是差异较大;在降雨减少或不变时土地利用的贡献率为12.2%～36.9%,在降雨增加时贡献率为3.4%～5.2%。从土地利用类型的变化来看,耕地减少和草地增加可增加河道径流量,反之则减少。气候和土地利用变化都是影响水体总氮变化的主要原因,贡献率分别为68.2%和68.5%,而两者对水体总氮的影响在不同时期差异较大。当总氮数量变化较大,或者减少量超过40%时,土地利用的贡献率比较大,而当总氮负荷增加或者减少幅度较小时,气候的贡献率比较大。土地利用类型和总氮变化量之间的相关性分析表明,耕地面积与总氮变化显著正相关(r=0.814),草地面积与总氮变化显著负相关(r=-0.895),而林地面积与总氮变化相关性不显著。 相似文献
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【目的】分析汾河流域临汾段土地利用面积变化及景观格局演变特征,掌握影响土地利用变化的驱动因素,旨在为汾河流域可持续发展以及生态环境保护提供参考。【方法】以汾河流域中游临汾市为研究区,基于1990-2020年遥感、气象、社会经济等数据,计算该地区的土地利用程度指数、土地利用动态度、土地利用转移矩阵、景观格局指数（类型级别和景观级别）,探讨近30年临汾市土地利用面积变化特征及景观格局的变化趋势,利用主成分分析方法筛选影响临汾市土地利用变化的主要驱动因素。【结果】从土地利用结构来看,临汾市土地利用类型以耕地为主,草地和林地次之。从土地面积变化来看,1990-2020年,各土地类型的面积变化量绝对值由大到小依次为建设用地＞草地＞耕地＞林地＞水域＞未利用地,其中建设用地、林地及水域面积均增长,其余土地类型面积均减少;土地利用类型转移以耕地转为建设用地和草地以及草地转为耕地和林地为主。景观类型级别方面,耕地、林地和草地的最大斑块指数（LPI）、景观形状指数（LSI）、斑块平均大小（AREA_MN）和斑块结合度（COHESION）均较高;景观级别方面,随着时间的延长,斑块数量（NP）、斑块密度（PD）、香农多样性指数（SHDI）和香农均匀度指数（SHEI）总体均增加,边缘面积分维指数（PAFRAC）和蔓延度指数（CONTAG）均减少。主成分分析结果表明,社会经济因素、产业结构因素和自然因素是临汾市土地利用面积变化最主要的驱动因素。【结论】1990-2020年,临汾市的土地利用面积与景观格局发生了明显变化,探明了影响临汾市土地利用面积变化的主要驱动因素,其中建设用地、草地、林地和耕地受各驱动因素的影响较明显。 相似文献
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[目的]利用SWAT模型对石头口门水库流域径流进行模拟。[方法]利用石头口门水库流域的DEM高程、土地利用、土壤类型、水文气象等数据,构建SWAT分布式水文模型,分别选用2006、2010年作为模型校准期和验证期,对石头口门水库流域月径流进行模拟。[结果]SWAT模拟结果表明,SWAT模型可应用于石头口门流域径流模拟,且模拟效果较好。但是,该模型对于局部暴雨响应不显著,导致验证期暴雨月份径流实测值偏高,与模拟值有较大的偏差。[结论]该研究为石头口门水库流域未来的水资源规划和管理提供了理论参考。 相似文献
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潮河上游土地利用/覆被变化对年径流影响模拟 总被引：4，自引：0，他引：4
该文以北京潮河密云水库上游流域为研究对象,分析了1961—2000年期间降雨、径流以及土地利用和覆被变化情况,利用一个集总式的水文模型(IHACRES模型)模拟土地利用和覆被变化对年径流的影响。结果表明,40年来,潮河上游流域降雨--径流的演变过程可划分为3个阶段:1961—1978年(第一阶段)、1979—1993年(第二阶段)、1994—2000年(第三阶段)。相对第1阶段而言,第2和第3阶段流域降雨的产流能力总体上呈减少趋势。20世纪80年代末以来,流域内土地利用和覆被变化比较明显,主要变化趋势是林地面积持续增加,耕地、草地及未利用土地向林地的转换构成了土地覆被变化的主导过程,成为影响流域年径流的主要因子。第2阶段,耕地和林地的面积分别增长了7.47%和7.78%,流域内水库和塘坝等水利设施的修建及大规模利用也发生在这一阶段;第3阶段,土地利用和覆被变化主要表现为林地面积的大幅度增加(11.81%)。利用IHACRES模型模拟了第2和第3阶段的"基准年径流",通过对比实测年径流和基准年径流的差异,得出了土地利用和覆被变化减少了流域年径流的结论。其中第2阶段土地利用和覆被变化的影响程度为27.76%,第3阶段为26.15%。 相似文献
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基于地形梯度的淇河流域土地利用时空变异分析 总被引：2，自引：0，他引：2
地形作为最基本的自然地理要素,在一定程度上影响着土地利用变化,对土地利用空间格局的形成具有重要影响。以太行山淇河流域为例,借助DEM提取高程、坡度信息,采用转移矩阵、区域统计分析和地形分布指数系统分析淇河流域1990—2015年间土地利用时空变异特征,定量分析了地形梯度上土地利用变化。结果表明:25年来变化最大的土地利用类型为耕地和草地,耕地面积净减少量最大,林地次之;草地面积净增加最多,建设用地面积净增加次之,未利用地面积变化不大。耕地、建设用地、草地生态系统集中于低地形梯度区,而林地集中于高地形梯度区;耕地、林地在低海拔区域面积呈减少趋势,水域和建设用地增加集中在低海拔地区;耕地在低坡度区域内呈现减少趋势,建设用地在低坡度地区增加集中。 相似文献
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基于SWAT模型的半城子水库流域径流模拟 总被引：2，自引：0，他引：2
该文应用分布式水文模型(SWAT模型)对半城子水库流域的径流状况进行模拟研究,并重点探讨森林植被变化对水文生态响应的影响。对半城子水库流域1990—1999年期间年、月径流进行模拟,以月径流模拟的效率系数、相对误差和相关系数3个指标为标准,对模型的敏感参数进行率定,并对2000—2006年的月径流进行验证模拟。结果表明,该模型适用于半城子水库流域的径流模拟,且精度较高。然后基于SWAT模型的模拟分析结果,应用GIS的空间分析功能,分析了半城子水库流域在1990、1995、2000和2005年的径流分布以及不同土地利用类型对水文响应影响的贡献。结果表明,降雨和土地利用变化对径流产生了较大的影响。降雨较多的月份,产生的径流也较大;降雨较少的月份,产生的径流也较小。土地利用的变化主要表现在灌木林和针叶林面积的减少和阔叶林面积的增加,相应的水文变化表现为径流量的减少。其中,针叶林和针阔混交林产生的径流量最大。 相似文献
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密云水库石匣小流域水土保持措施效应研究 总被引：2，自引：0，他引：2
根据2000-2006年密云水库上游石匣小流域内20个径流小区的产流产沙数据,分析不同水土保持措施的蓄水保土效益.结果表明:(1)以裸地为对照,土地利用类型的水土保持效应为封禁荒草地＞林地＞耕地,3种土地利用类型的径流减少量分别为94.28％、66.25％、23.95％,泥沙减少量分别为99.38％ 、75.13％、56.82％;(2)同种耕地土地利用类型,不同耕作措施的水土保持效应为梯田＞坡耕地＞陡坡开荒;(3)同种林地土地利用类型,不同林地措施的水土保持效应为鱼鳞坑＞大水平条＞小水平条;(4)同种草地土地利用类型,自然封禁形成的荒草地的水土保持效应远远大于人工草地. 相似文献
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探究长时间序列下江西省赣州市寻乌县土地利用变化特征及其对生态系统服务价值（ESV）的影响,对保障东江流域生态安全和改善区域生态环境具有重要意义。利用1990—2020年土地覆被数据,分析该时间段寻乌县土地利用的变化情况,并利用当量因子法评估寻乌县生态系统服务价值。结果表明,寻乌县主要土地利用类型为林地,其次为耕地,2种土地利用类型占寻乌县总面积的比例超98.0%。1990—2020年寻乌县林地和草地的面积总和总体呈下降趋势,耕地面积占比逐年增加,退耕还林还草面积小于耕地开垦面积。1990—2020年寻乌县生态系统服务价值总体呈下降趋势,ESV低值区主要分布在研究区的西南部、中部,ESV高值区则与研究区林地的分布较为一致。 相似文献
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在对新疆孔雀河流域1973年（MSS）、1990年（TM）、1999年（ETM）3个时期遥感数据进行解译的基础上，得到了研究区3个时期土地利用／覆盖类型变化的基础数据。根据这些数据，进行了土地利用／覆盖类型构成比重、单一土地利用动态度、综合土地利用动态度、以及土地利用程度变化分析。结果表明，1973～1999年间，研究区内土地利用／覆盖类型结构的重心，由草地、林地、盐碱地，转向草地、耕地、盐碱地，草地始终是研究区内面积比重最大的土地利用／覆盖类型；耕地、城乡工矿居民用地、革地面积大幅度增加，林地、水域、盐碱地面积大幅度减少；戈壁、沼泽面积减少幅度相对较小，沙地、裸岩石砾地的面积基本不变；区内各种土地利用／覆盖类型的变化及其相互转化程度非常剧烈；区内土地利用程度逐年提高，土地的开发利用处于发展期。 相似文献
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大型河道工程建设对流域内经济社会发展意义重大,但基于其工程特点,会对沿线地区土地利用/覆被（LUCC）造成一定的影响。研究以淮河入海水道二期工程为例,利用Markov-Flus模型预测2018—2030年流域内无河道工程影响下自然发展以及有工程建设下耕地保护、保障发展3种情景的区域LUCC变化情况,以期对流域内土地高效利用、空间协调发展提供参考。结果表明,2010—2018年研究区域LUCC变化主要以耕地转化为建设用地为主要趋势;相较于自然发展情景,保障发展情景下耕地、草地和林地数量分别减少88.70、1.73和2.48 km2,水域和建设用地分别增长79.51和13.40 km2。耕地保护情景下耕地与建设用地分别减少37.55和42.11 km2,草地、林地和水域分别增长0.12、0.03和79.51 km2。对比多情景模拟结果可知,大型河道工程建设占用沿线地区大量土地,主要表现为建设用地供给量减少与耕地流失加剧,短期内会造成区域土地利用结构性矛盾。但其建设能改善农业生产要素以及提升区域经济发展区... 相似文献
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基于1980年、1990年、2000年、2010年和2018年土地利用变化数据,借助InVEST模型评估天目-怀玉山区生境质量时空分布特征,并采用多尺度地理加权回归模型（MGWR）,对研究区耕地、林地、草地和建设用地的变化与生境质量变化的空间关系进行显式化分析,结果显示：（1）1980—2018年间,天目-怀玉山区耕地持续减少,林地和草地先增加后减少,水域面积增加幅度最大,建设用地变化较小,土地利用转移主要以耕地向林地、草地和建设用地转换、林地向建设用地转换和草地向林地转换为主。（2）1980—2018年间,天目-怀玉山区生境质量水平波动较小,且常年处于较高水平,总体上先增加后减少。（3）MGWR模型计算结果显示1980—2018年间,耕地、林地、草地和建设用地在812、194、1 166和512的较大尺度上影响着生境质量,而1990-2000年间,则在51、45、43和123的局部尺度上影响着生境质量。模型回归系数显示,1980—2018年间,林地和草地的变化与生境质量的变化呈现正相关关系,耕地和建设用地的变化与生境质量变化呈现负向关关系;1990—2000年间,4种土地利用类型的变化对生境质量的影响呈现较为明显的两极化空间格局,其主要取决于土地利用类型转换的方向。研究结果将为天目-怀玉山区土地资源合理利用和生态环境保护提供可靠的理论依据。 相似文献
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基于2000和2007年TM影像和2015年OLI影像,借助于地学信息图谱理论,分析东北山地丘陵地带农林交错区实施退耕还林15年间的土地利用变化,在此基础上利用CA-Markov模型对2023年研究区的土地利用类型进行预测和模拟。结果表明:1)不同研究时期内,研究区林地面积比例均过65%,耕地面积均占总面积20%以上;2)稳定型图谱所占比例最大,散布于整个研究区,其中"林地-林地-林地"是其最大演变类型,"旱地-旱地-旱地"次之;"旱地-林地-林地"是前期变化型的最大变化类型,"草地-草地-林地"是后期变化型的主要变化模式,"林地-旱地-林地"是反复变化型面积最大的变化模式,持续变化型所占面积最小;3)运用CA-Markov预测的2015年土地利用类型,其精度为0.94,模型可用,由此模拟了2023年土地利用数量和空间分布,结果显示土地利用结构仍以林地为主,林地-旱地是其最主要的转移轨迹。平衡生态环境保护、建设用地需求与耕地保护三者之间的矛盾是研究区土地利用的焦点。 相似文献
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该文以黄土丘陵沟壑区第Ⅴ副区安家沟流域为研究对象,采用1986—2011年坡沟系统地表径流和产沙量指标数据,研究不同土地利用条件下地表产流产沙特性,并分析了时间尺度上地表径流与产沙变化特征。结果表明:不同土地利用类型条件下径流量、产沙量的均值存在差异,且呈现规律性,即在同等降雨条件下灌木小区径流量和产沙量均最小,坡耕地径流量和产沙量均最大;不同土地利用类型小区产流、产沙次数均为坡耕地人工草地乔木林地荒草地灌木林地;模拟研究时间段内径流量变化趋势结果表明,在时间尺度上,径流量和产沙量变化均呈现y=ax+b(a0)线性关系,尤其灌木林地的斜率最大。 相似文献
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采用SWAT分布式水文模型,结合汉江上游流域1961—1990年实测气象数据和CMIP5多模式RCP 2.6、RCP 4.5和RCP 8.5情景下的输出数据集,在对汉江上游流域径流模拟检验的基础上,分析未来气候变化对汉江上游流域水资源的响应。结果表明,SWAT模型能较好地模拟汉江上游流域径流变化。2011—2100年不同气候变化情景下,汉江上游流域多年平均降水、径流与基准期(1961—1990年)相比均呈增加趋势,增加幅度从大到小依次为RCP 8.5、RCP 4.5、RCP 2.6,且降水量的增幅大于径流的增幅。3种情景下的多年平均月降水、月径流总体呈增加趋势,且在冬季(12月至次年2月)枯水期增加幅度较为明显。 相似文献
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【目的】采用SWAT(Soil and Water Assessment Tool)模型模拟大通河流域径流,为大通河流域水资源规划与管理提供科学依据。【方法】根据大通河气象水文、地形、土地利用、土壤类型等基础数据,以相对误差(Re)、线性拟合系数(R2)以及纳什效率系数(Ens)作为模型评价标准,研究SWAT模型对大通河流域径流的模拟效果。【结果】大通河流域月径流SWAT模拟值与实测值吻合较好,模型校准期(1978-1982年)和验证期(1983-1986年)的线性拟合系数、月径流相对误差以及纳什效率系数分别为:0.70,0.95%,0.69和0.69,-13.96%,0.68,表明SWAT模型能够较好地模拟大通河流域的月流量过程。【结论】SWAT模型可用于大通河流域径流模拟。 相似文献
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为定量评估茶园开发非点源污染产出对流域水环境的影响,本研究利用遥感手段揭示天目湖流域2000—2019年土地利用的时空变化特征,解析土地利用的数量结构和空间格局,并集成SWAT模型与APEX模型构建基于“源-汇”的一系列要素和过程的多尺度集成模拟方法。天目湖流域土地利用变化分析结果显示,规模化开发茶园后,该地呈现水源涵养区茶园集中成片、水库周边茶园向上游持续蔓延的特征。APEX-SWAT集成模型在天目湖流域取得了较好的模拟精度,模拟结果表明：规模化茶园开发后,茶园用地类型对天目湖流域的氮磷负荷贡献持续上升,至2019年,茶园总氮产出贡献超出其他土地利用类型成为第一贡献者,总磷产出仅次于耕地成为第二贡献者,洙漕河流域和平桥河流域成为两大重点氮磷产出的茶园聚集区。针对茶园的施肥削减、过滤带设置和退茶还林3种减污措施的情景模拟结果显示,退茶还林措施的氮磷削减效果最佳,其次为10 m过滤带设置,最后为20%施肥量削减。研究建议根据当地实际情况与经济效益,将水源涵养区高氮磷流失的茶园区转换为林地,并结合过滤带设置与避免雨前施肥等措施,实现丘陵山区茶园开发影响下的水源地水生态保护调控。 相似文献