土地利用变化对滦河流域水文生态过程影响研究
发布时间：2023-03-03 19:42
土地利用变化是下垫面变化和环境变化的重要方面,引起流域水文过程和不同尺度生态环境系统结构和服务功能的改变。研究土地利用和地表覆盖变化及其水文循环过程响应和生态环境效应,对于流域规划、水利工程建设和维护生态安全具有重要意义。本文以滦河水系潘家口水库以上流域为研究背景,分析流域土地利用的变化及其对流域生态功能分区、水文分量、生态安全状况和水库生态调度规则的影响,为流域水资源和生态环境问题决策和管理提供依据。本文主要研究方法和结论如下:(1)使用马尔科夫土地利用转移矩阵分析不同时期土地利用类型面积变化基本特征,并使用克里金插值法分析土地利用综合动态度的空间变化。结果显示:流域主要土地利用类型为耕地、林地、草地,其中林地面积最大,占流域总面积的37.40%39.68%。土地利用类型转移主要表现为耕地、林地和草地之间的相互转移,不同时段耕地、林地和草地之间相互转移面积之和占流域总面积的比例在80.45%84.50%之间。空间分布上土地利用综合动态度在流域南北分布有两处高值区。(2)选取DEM地形数据,积温、降水量和干燥度气象数据,以及土壤、土地利用类型...
【文章页数】：167 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
1.1 研究背景和目的
1.2 国内外研究概况
1.2.1 流域生态分区研究
1.2.2 土地利用对流域水文过程影响研究
1.2.3 流域生态安全评价研究
1.2.4 流域水库生态管理调度研究
1.3 研究内容和技术路线
1.3.1 研究内容
1.3.2 技术路线
1.4 本文创新点
第2章 研究区域土地利用变化特征分析
2.1 研究区域概况
2.1.1 地理地貌
2.1.2 流域水系
2.1.3 水文气象
2.1.4 地质地貌
2.2 土地利用变化数据及分析方法
2.2.1 数据来源及处理
2.2.2 分析方法
2.3 土地利用变化特征分析
2.3.1 土地利用面积变化基本特征
2.3.2 土地利用类型面积转化基本特征
2.3.3 土地利用综合动态度分析
2.4 本章小结
第3章 基于土地利用的流域生态分区及其影响研究
3.1 流域生态分区研究方法
3.1.1 SOM神经网络分区聚类方法
3.1.2 生态分区单元划分
3.1.3 流域生态分区数据及处理
3.2 生态分区结果分析
3.2.1 生态分区
3.2.2 结果分析
3.3 土地利用变化对流域生态分区的影响
3.3.1 土地利用时相选择
3.3.2 生态分区影响评估
3.4 本章小结
第4章 土地利用变化对流域水文响应的模拟分析
4.1 流域径流变化趋势和突变点识别
4.1.1 趋势性识别方法
4.1.2 突变点识别方法
4.1.3 序列趋势分析
4.1.4 序列变异点诊断
4.2 SWAT分布式水文模型构建
4.2.1 SWAT模型概述
4.2.2 模型基础数据整备与处理
4.2.3 模拟方法
4.2.4 潘家口水库以上流域径流模拟
4.3 土地利用变化对流域水文响应研究
4.3.1 对年径流的影响
4.3.2 对不同水平年径流的影响
4.3.3 对水文分量空间变化的影响
4.4 本章小结
第5章 土地利用变化对流域生态安全状态影响分析
5.1 流域生态安全评价分析方法
5.1.1 基于PSR模型的流域生态安全评价体系
5.1.2 指标权重确定
5.1.3 生态安全综合指数
5.1.4 改进集对分析
5.2 流域生态安全评价指标特征值
5.2.1 压力子系统指标体系
5.2.2 状态子系统指标体系
5.2.3 响应子系统指标体系
5.2.4 指标特征值网格化
5.3 流域生态安全评价结果
5.3.1 基于综合指数法生态评价
5.3.2 基于改进集对分析的生态安全评价
5.4 土地利用变化对流域生态安全评价的影响
5.5 本章小结
第6章 土地利用变化对水库生态调度影响分析
6.1 水库生态调度模式
6.1.1 水库概况及供水调度模式
6.1.2 目标函数
6.1.3 模型约束
6.1.4 调度模型求解技术
6.2 物理栖息地模型
6.2.1 模型理论
6.2.2 模拟结果分析
6.2.3 生态流量确定
6.3 水库供需水量过程分析
6.3.1 水库来水数据
6.3.2 需水过程
6.4 水库生态调度结果
6.4.1 对不同用户供水量影响
6.4.2 对栖息地可利用面积(WUA)影响
6.5 土地利用变化对潘大水库生态调度的影响
6.5.1 对不同用户供水量影响
6.5.2 对栖息地可利用面积(WUA)影响
6.6 本章小结
第7章 结论与展望
7.1 结论
7.2 展望
参考文献
发表论文和参加科研情况说明
致谢
本文编号：3752991
【文章页数】：167 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
1.1 研究背景和目的
1.2 国内外研究概况
1.2.1 流域生态分区研究
1.2.2 土地利用对流域水文过程影响研究
1.2.3 流域生态安全评价研究
1.2.4 流域水库生态管理调度研究
1.3 研究内容和技术路线
1.3.1 研究内容
1.3.2 技术路线
1.4 本文创新点
第2章 研究区域土地利用变化特征分析
2.1 研究区域概况
2.1.1 地理地貌
2.1.2 流域水系
2.1.3 水文气象
2.1.4 地质地貌
2.2 土地利用变化数据及分析方法
2.2.1 数据来源及处理
2.2.2 分析方法
2.3 土地利用变化特征分析
2.3.1 土地利用面积变化基本特征
2.3.2 土地利用类型面积转化基本特征
2.3.3 土地利用综合动态度分析
2.4 本章小结
第3章 基于土地利用的流域生态分区及其影响研究
3.1 流域生态分区研究方法
3.1.1 SOM神经网络分区聚类方法
3.1.2 生态分区单元划分
3.1.3 流域生态分区数据及处理
3.2 生态分区结果分析
3.2.1 生态分区
3.2.2 结果分析
3.3 土地利用变化对流域生态分区的影响
3.3.1 土地利用时相选择
3.3.2 生态分区影响评估
3.4 本章小结
第4章 土地利用变化对流域水文响应的模拟分析
4.1 流域径流变化趋势和突变点识别
4.1.1 趋势性识别方法
4.1.2 突变点识别方法
4.1.3 序列趋势分析
4.1.4 序列变异点诊断
4.2 SWAT分布式水文模型构建
4.2.1 SWAT模型概述
4.2.2 模型基础数据整备与处理
4.2.3 模拟方法
4.2.4 潘家口水库以上流域径流模拟
4.3 土地利用变化对流域水文响应研究
4.3.1 对年径流的影响
4.3.2 对不同水平年径流的影响
4.3.3 对水文分量空间变化的影响
4.4 本章小结
第5章 土地利用变化对流域生态安全状态影响分析
5.1 流域生态安全评价分析方法
5.1.1 基于PSR模型的流域生态安全评价体系
5.1.2 指标权重确定
5.1.3 生态安全综合指数
5.1.4 改进集对分析
5.2 流域生态安全评价指标特征值
5.2.1 压力子系统指标体系
5.2.2 状态子系统指标体系
5.2.3 响应子系统指标体系
5.2.4 指标特征值网格化
5.3 流域生态安全评价结果
5.3.1 基于综合指数法生态评价
5.3.2 基于改进集对分析的生态安全评价
5.4 土地利用变化对流域生态安全评价的影响
5.5 本章小结
第6章 土地利用变化对水库生态调度影响分析
6.1 水库生态调度模式
6.1.1 水库概况及供水调度模式
6.1.2 目标函数
6.1.3 模型约束
6.1.4 调度模型求解技术
6.2 物理栖息地模型
6.2.1 模型理论
6.2.2 模拟结果分析
6.2.3 生态流量确定
6.3 水库供需水量过程分析
6.3.1 水库来水数据
6.3.2 需水过程
6.4 水库生态调度结果
6.4.1 对不同用户供水量影响
6.4.2 对栖息地可利用面积(WUA)影响
6.5 土地利用变化对潘大水库生态调度的影响
6.5.1 对不同用户供水量影响
6.5.2 对栖息地可利用面积(WUA)影响
6.6 本章小结
第7章 结论与展望
7.1 结论
7.2 展望
参考文献
发表论文和参加科研情况说明
致谢
本文编号：3752991
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