基于GIS和RS的石羊河流域景观功能分区

景观功能分区是生态系统和自然资源科学管理及可持续利用的基础。干旱区内陆河流域生态系统组成要素和影响因素的区域差异性决定了不同区域具有不同的景观功能。对其进行科学划分,可为生态恢复与重建提供科学依据。针对目前生态功能区划仅从区域地貌单元、生态要素等方面考虑,而很少涉及景观能量循环运行与景观优化关注单元等景观生态学的内容。...     

石羊河流域景观类型与影响因子的空间关系

以Landsat/TM为数据源,在ArcGIS支持下解译出研究区各景观类型,采用主成分变换法(PCA)和回归分析方法,结合景观类型图和数字高程模型(DEM),参考相关地理基础图件,对石羊河流域海拔和植被覆盖进行分级分类。在此基础上运用叠置分析法研究了不同海拔高度和不同植被覆盖下景观类型的变化情况,同时分析了各景观类型与海拔和植被覆盖三者之间的空间关系。结果表明:研究区各景观类型的利用向非均匀化方向发展,区域内各景观类型间的比例差异在进一步增加。研究区各景观类型大体依海拔呈垂直性分布,各自然要素组成垂直分异性特征亦较为明显。低海拔地区,景观类型分布较为单一,且与海拔和NDVI关系密切,相关性较高。高海拔地区各景观交错分布,界线不一,且分布呈现不均衡特征,且与海拔、NDVI的分布关系复杂,拟合效果不理想。     

基于GIS支持下土地景观空间格局动态遥感研究

应用３个时期航空遥感图像为信息源，在ＡＲＣ／ＩＮＦＯ系统的支持下，建立了空间信息库，选取嵌块大小，分维数，优势度，多样性指数，均匀性指数等指标，对黄土高原沟壑区泥沟流域土地景观空间格局的动态演变进行了分析。     

石羊河流域近45年气温和降水特征分析

利用1961-2005年石羊河流域上游(古浪)、中游(凉州区)、下游(民勤)当地气象站的气温、降水资料,分析了石羊河流域的气候变化特征.结果表明:45年来,流域气温总体呈上升趋势,20世纪60-80年代气温呈降低的趋势,而90年代开始到21世纪初气温呈上升趋势.年平均气温的升高主要是冬季和秋季增温的贡献.降水总体上呈相对增多趋势,上、中、下游降水的年代际变化呈现出不同的特点,降水分布不均.流域内降水量夏季最多,秋季次之,冬季最少;石羊河流域平均气温异常偏暖集中在90年代末到21世纪初,异常偏冷集中在60年代末;石羊河流域降水异常偏多出现在70年代和90年代,异常偏少出现在60年代.     

喀什地区景观格局时空演变及驱动力分析

基于遥感和GIS技术,利用喀什地区1990、2000、2008年3个时期土地利用数据,结合统计年鉴,对研究区景观格局动态变化及驱动力进行了定量分析.得出:1990～2008年喀什地区单一景观类型格局发生了显著变化,耕地和城乡工矿用地面积持续增加,草地和未利用土地面积减少,分离度和破碎度因人为和自然干扰各景观类型的变化有...     

白洋淀流域景观空间格局随高程分异研究

在ERDASIMAGE中对白洋淀流域2000年的TM数据解译处理,并在ARCGIS和景观结构分析软件FRACSTATS软件的支持下,计算出不同高程带下景观格局指数,并做进一步的分析,结果表明:白洋淀流域景观格局受高程影响显著,分别表现在景观水平和景观要素类型上,空间格局特征随高程呈有规律的分异,但是人为景观类型耕地和居民点表现出与自然景观草地和林地随高程变化不同的分异特征。同时,白洋淀流域东部的人为景观与西部的自然景观也表现出不同的景观格局特征。耕地作为白洋淀流域的主要景观类型,对各个高程带的总体景观格局影响很大。而丘陵区由于其位于农牧和林牧交错带,也表现出与其它高程带不一致的格局特征。     

近50年来石羊河流域气候变化趋势分析

采用Mann-Kendall及Meyer小波分析法,对石羊河流域乌鞘岭、武威、永昌、民勤气象站近50年来气温、降水逐月观测资料进行了分析.结果表明,石羊河流域气温总体呈上升趋势,尤其1987年以后,气温升幅显著;受全球气候变化的影响,流域中游武威、永昌地区近年来一直处于降水偏多时期,在20世纪90年代以后波动上升更为突出.石羊河流域各站点年平均气温和年降水量的变化周期基本一致,其中年平均气温普遍存在约28年、24～26年、19～20年和14年以及9～11年的中长周期以及7年左右和2～3年的短周期;而年降水量存在约28年、25年和22年的中长周期以及10年左右的较短周期,并且还存在4～6年和2～4年的短周期.     

开都河流域下游绿洲景观格局变化分析

以开都河下游绿洲为研究区,利用1990年、2000年、2011年三个不同时期遥感影像数据,运用RS与GIS技术,采用景观格局指数,分析开都河下游绿洲近30a的景观格局动态变化特征。研究结果表明:研究区景观多样性指数由1.41下降到1.39,优势度指数由0.13下降到0.03,景观破碎度指数由0.0034下降到0.0023,数值变化虽然不大,但均呈下降趋势,特别是破碎度指数只有0.0034、0.0024、0.0023,均接近于0,表明研究区景观破碎化程度相对较低,景观结构较为简单,异质性较低。从1990年以来,研究区的景观格局一直向破碎化与退化方向发展,其原因主要与土地利用类型的变化有关;虽然景观格局破碎化与退化的速度较慢,但是干旱荒漠地带绿洲生态系统的变化必须引起重视。     

近60 a石羊河流域蒸发量变化及其原因分析

蒸发是水循环的关键环节，理解蒸发变化及其原因对于水资源可持续利用具有重要意义。以石羊河流域为例，选取自南向北沿海拔梯度递减的乌鞘岭、永昌、武威和民勤4个气象站近60 a(1958—2017年)数据资料，基于改进的PenPan模型分析了石羊河流域蒸发量时空变化特征及其原因。结果表明：（1）空间上，石羊河流域蒸发量变化存在海拔效应，随着海拔的增加蒸发量显著减少，递减率约为38 mm·(100m)-1；时间上，蒸发量变化存在明显的分段特征，1958—1970年蒸发量减少，20世纪70年代以来蒸发量增加，尤其是平原区最为明显。（2）改进的PenPan模型能较好地模拟各站点日尺度和月尺度蒸发量的变化（R2>0.85），为进一步提高模拟精度，模型中的风速函数有待修正。（3）改进的PenPan模型计算的辐射组分年际变化不大，但空气动力学组分波动上升，这与温度和饱和水气压差变化趋势一致，说明温度升高是引起石羊河流域70年代以来蒸发量增加的主要原因。说明在气候变暖背景下石羊河流域蒸发量将持续增加，也给未来强化水资源管理，保障可持续发展施加更大的压力。     

基于GIS的石羊河流域干旱灾害风险评估与区划

利用石羊河流域区1960—2011年气候要素资料,分析了石羊河流域干旱灾害空间分布、年际和年代际变化特征;结合致灾因子的危险性、孕灾环境脆弱性、承灾体的暴露度和防灾减灾能力评价等指标进行基于GIS的石羊河流域干旱灾害风险评估与区划。结果表明：1960—2011年,石羊河流域春旱发生频率在21.2%～67.3%之间。春季特旱发生频率下游区域大于中上游区域。初夏干旱发生频率在13.5%～61.5%之间。初夏特旱发生频率下游区域也大于中上游区域。伏旱发生频率在21.2%～86.5%之间。伏期特旱发生频率下游区域亦大于中上游区域。石羊河流域干旱综合风险高风险区为民勤县和金川区大部、凉州区中北部、永昌县东部,位于石羊河流域的中下游区域。就各县区而言,干旱灾害综合风险最大的区域为石羊河下游的民勤县,金川区次之,天祝县风险低。     

黑河流域植被空间特征遥感分析及其分布特点形成机制

植被作为干旱区敏感的环境因子,能直观反映自然环境状况,任何植被覆盖变化都可揭示区域环境状况的演化与变迁。因此,植被覆盖变化研究已成为揭示干旱区自然环境变化及其规律的重要手段。文中通过2006年覆盖黑河流域的SPOT和TM影象数据的融合,制成具有丰富色彩和高分辨率的复合影象,建立植被判别标志对遥感影象解译进行分析从而得出黑河流域目前植被分布现状和特点,找出了植被分布特点的形成机制,为该流域的生态环境建设提出建议。     

石羊河下游生态输水对区域生态环境的影响

通过遥感(RS)与地理信息系统(GIS)技术手段,选用2001、2006、2009年和2015年的Landsat TM/OLI遥感影像作为数据源,通过提取植被覆盖度指数(VFC)、沙漠化指数(DI)、土壤盐渍化指数(MSI)、土壤湿度(WI)、绿度指数(GVI)和地表温度指数(LST)等指标,构建遥感生态综合指数(RSECI),对生态输水项目实施以来石羊河下游生态环境状况进行定性和定量评估。结果表明:(1)从时间变化来看,RSECI值从2001年的0.42上升到2015年的0.48,这表明2015年的生态环境比2001年显著改善。从不同时段分区面积变化情况来看,2001—2006,2006—2009,2009—2015年3个时段内,生态环境改善的区域面积分别为357.08、397.77、1 637.98 km²,而恶化的区域面积分别为100.24、1 386.14、398.83 km²。这表明在实施生态输水初期,石羊河下游的生态环境没有显著改善,且绿洲部分地区还有恶化趋势,但在生态输水持续进行后,石羊河下游绿洲的环境得到显著改善。(2)从空间...     

石羊河流域中下游浅层地下水水化学特征及其成因

为系统研究石羊河流域中下游浅层地下水水化学特征及主要离子来源,于2018年6-8月采集地下水水化学样品62组。综合运用数理统计、Gibbs图、离子比例关系和水文地球化学模拟等方法,分析了石羊河流域中下游浅层地下水的水文地球化学特征,探讨了水化学演化过程及主要离子来源。结果表明:研究区浅层地下水在水平方向上呈现明显的水化学分带,从中游至下游地下水水化学类型由SO4·HCO3-Na·Ca型过渡为SO4·Cl-Na·Mg型,TDS含量也随之升高,流域中游为TDS含量小于1g/L的淡水,至下游演化为TDS含量高于1g/L的微咸水和咸水。该区浅层地下水水化学组分主要受水岩作用和蒸发浓缩作用控制,Ca²⁺、Mg²⁺主要来源于硅酸盐岩和碳酸盐岩的溶解,碳酸盐岩以白云石风化溶解为主,部分水样点存在方解石的风化溶解,阳离子交换作用是影响研究区地下水化学组分的重要过程。模拟结果表明沿地下水流向,地下水离子组分浓度呈递增趋势,岩盐、白云石和石膏发生溶解,方解石沉淀;从中游到下游地下水中阳离子交换作用越来越强烈,且阳离子交换作用强于溶解沉淀作用。     

基于RS与GIS的三工河流域生态景观格局分析

利用RS、GIS等手段 ,通过对TM影像的几何校正、配准处理 ,应用计算机分类和人工分类相结合的方法 ,编制生态景观类型图 ,并计算景观多样性、优势度、破碎度和均匀度等指数。对阜康地区三工河流域土地利用类型的生态景观格局初步分析表明 ,该流域是以草地为基质 ,依水分条件优劣发育而成的多种植被类型组合的山地—绿洲—荒漠 (MODS)复合景观结构。其景观破碎度较低 ,多样性较小 ,虽然整体构型较为规整 ,但由于人类活动对其影响的程度趋于增强 ,部分地区生态环境退化表现明显。     

石羊河流域参考作物蒸散发时空变化及其对气候变化的响应

基于石羊河流域8个气象站点1984—2019年逐日气象资料,分析参考作物蒸散量(ET0)时空变化规律,多种定性与定量分析方法结合,揭示ET0变化与气象因素间的相关关系,确定主导气象要素,探明ET0变化对主导因子敏感程度及贡献.结果表明:石羊河流域ET0上升趋势显著,流域大部分区域达到0.05显著性水平;空间上呈现由南向...     

石羊河流域地表水环境恶化及原因探讨

采用模糊数学方法综合评价了石羊河流域地表水环境质量现状 ,并利用类比法对历年各监测断面资料进行比较分析 ,研究石羊河流域地表水环境的演化历史与红崖山水库的污染原因。结果表明石羊河干流武威市凉州区至红崖山水库河段污染严重 ,主要由于 2 0 0 0年以来河流水量减少、排污量增加、企业污水处理设施落后和红崖山水库发展渔业所致。必须采取严格的综合治理措施 ,主要包括加强监督管理、严格环境执法、宣传教育、节水及合理分配水资源等几方面。     

石羊河流域水资源问题及其对策

从石羊河流域水资源短缺、植被退化、土壤盐渍化和水质恶化等方面,分析了由于流域水资源的不合理开发利用所产生的负面影响,提出了开源节流、水资源优化配置、建立流域水资源权威管理机构等水资源合理开发利用的途径和建议。