数字小流域构建的理论、技术及应用研究

数字小流域构建的理论、技术及应用研究

李晓燕[1]2002年在《数字小流域构建的理论、技术及应用研究》文中指出数字流域是数字地球、数字中国、数字黄土高原的缩影,是数字黄土高原在流域的扩大效果,是把数字地球的理论、技术和战略应用到流域的信息化、智能化建设和可持续发展的具体体现。论文以“数字地球”为指导思想,以3S、4D技术为手段,对构建数字流域的可行性进行了分析;对数字流域实现的理论技术及方法进行了初步探索;综合课题组研究人员以前的研究成果,结合本人在流域空间数据库、图形库、空间数据基础框架等理论和应用方面所做的研究工作,提出了数字流域的构建模式及实现方法,对数字流域的构建及其应用进行了初步尝试。研究结果如下: 1.根据数字地球的基本理论,以流域多年来的工作基础为前提,从流域信息化建设出发对数字流域的功能结构、体系结构、发展阶段等进行了设想,并从总体框架、数据类型、组成结构等方面对数字流域构建的技术方法进行理论和实践上的初步探索。 2.以MapGIS为基础平台,完成了流域信息的数字化,以土地资源单元为流域数字化信息集成的基础地理单元,以属性表操作的方法获取基础信息的专题属性,建立了流域基础信息库。研究中对数字化及建库的数据获取、质量控制、基础信息单元图斑的确定等关键技术进行了反复摸索,实践证明,所采用的研究方法对于数字流域的构建是完全适用的。 3.流域数据建库时以土地资源单元作为流域数据集成的地理单元,将土地资源单元图与各个评价因子的单要素图层分别进行迭置分析,通过对各生成图层的属性文件进行操作来获取属性数据。研究表明:用该方法获得的属性数据,避免了多边形迭加方法的不足之处,能使图形数据和属性数据逻辑一致性平均达到90%以上,数据库点位精度达到0.18mm,且操作中图层数据量大大减小,数据处理更为方便,运算速度大为提高;减轻了图表预处理和编辑的工作量,使空间数据精度提高。 4.根据空间数据基础框架的理论及建立的依据,确定流域空间框架基础数据,以DOQ为本底数据利用屏幕数字化技术交互式提取主要矢量线型要素,建立流域空间数据基础框架;以工程为单位,在统一空间基底的前提下,对矢量栅格基础空间数据进行一体化管理。通过土地利用现状图(DTL)与DOQ矢栅迭加,提取特征数据并更新数据的方法,对流域土地利用进行快速更新,完成流域土地利用现状图的制作。 5.以MAPGIS为基础平台,在数字流域信息积累的基础上,根据土地资源的基本理论对流域土地资源进行形状、结构的图形分析,并借助SPSS统计软件,利用主成分分析和聚类分析方法进行流域土地质量等级评价,对数字流域构建中GIS与专业模型的结合进行了尝试,为流域综合治理及规划提供科学依据和技术支撑。

王宗明, 张柏, 李晓燕, 何艳芬, 宋开山[2]2004年在《“数字小流域”构建的理论与方法》文中研究指明在数字小流域构建的理论、技术背景及可行性分析的基础上,提出了数字小流域构建的总体模式,并从框架结构、基本功能等方面对数字小流域构建的技术方法进行了探索.根据数字地球的基本概念,从小流域信息化建设出发对数字小流域发展的叁个阶段等进行了设想;指出实现数据共享与综合分析,为小流域综合治理提供科学的技术平台和决策依据是数字小流域实现的最终目标.

王德光[3]2012年在《基于系统理论的小流域喀斯特石漠化治理模式研究》文中进行了进一步梳理喀斯特石漠化是继我国西北地区沙漠化之后最大的生态环境问题,严重的石漠化和水土流失,不仅威胁到当地人民的生存环境和经济发展,还直接威胁到下游长江叁角洲地区和珠江叁角洲地区的生态安全,制约着西南、华南地区的可持续发展,成为构建和谐社会和可持续发展的主要障碍。尽管已经意识到石漠化的危害并展开了造林绿化、水土保持、生态保护等石漠化治理工作。但是,由于历史问题、方法不当以及资金不足等原因,破坏的速度仍大于治理速度。继续加强石漠化治理的方式、方法研究,采取可持续推进的石漠化治理模式逐步恢复石漠化地区的生态环境是建设生态文明、改善喀斯特地区人民生存条件,增进民族团结与经济社会可持续发展的关键。本文以石漠化治理模式为研究对象,以广西全区为研究区域,采用系统化的研究方法,综合运用地理学、系统科学、信息科学、生态学、应用数学以及喀斯特科学的知识与原理分析广西喀斯特石漠化治理模式的现状,分类体系以及典型模式,构建以WSR系统理论为基础的石漠化治理模式,以小流域为基本治理单元对广西全区进行小流域治理模式分区,以CBR技术为支撑,研发实现了广西石漠化治理模式案例库,以提高石漠化的治理效率,以耦合理论为指导进行治理模式的优化布局,以提高治理效益并协调发展。主要研究结果如下:(1)构建了基于WSR理论的喀斯特石漠化治理模式体系本文引用WSR系统方法论,将喀斯特石漠化治理模式作为系统研究,从系统角度重塑了石漠化治理模式的科学内涵,构建原则与分类体系。提出了石漠化治理模式的物理、事理、人理的研究内容与工作步骤。该模式体系思路清晰,可以良好的掌控治理模式系统分析过程,可为广西乃至整个西南地区的喀斯特石漠化治理工作提供思路。(2)构建了以小流域为基础的广西石漠化治理模式分区本文参考相关研究,将治理模式分为国家、省域、县域和小流域四个尺度,提出了以小流域作为治理单元并进行治理模式分区的广西石漠化治理思路,探索出了几何小流域——实体小流域——治理小流域的广西石漠化小流域叁层概念模型,最后将广西全区划分为208条具有可操作性的石漠化治理小流域。然后利用聚类分析方法从县域的角度对小流域治理模式进行了聚类分区,将立地条件、石漠化程度、社会经济属性类似的小流域聚类到一起,从空间上进行分区,将广西全区划分为①桂东北水土保持+立体农业+生态旅游模式主治理类型;②桂中南喀斯特水资源开发+洼地排涝+沼气开发模式主治理类型;③桂西南人工造林+水土保持+生态移民模式主治理类型;④桂西北人工造林+种草养畜模式主治理类型,以便从宏观上为广西石漠化治理进行实践指导。(3)构建了基于CBR理论的石漠化治理模式案例库本文借鉴案例推理原理,在广泛收集西南地区石漠化治理模式相关资料的基础上,创造性的开发了广西石漠化治理模式案例库管理系统,以便收集成功经验,取得治理效率。系统在石漠化治理模式案例描述,案例检索与匹配,案例调整与学习方面都具有较强的借鉴性,实现了案例入库、案例管理、案例分析和案例推理四大功能模块,用户采用本系统对目标小流域的治理模式配置可通过对石漠化程度、立地条件等相应指标的检索得以实现,可极大地提高治理效率。(4)构建了基于耦合理论的石漠化治理优化模式与方法本文应用耦合理论对石漠化治理模式涉及到的相关要素子系统进行耦合优化,通过对相关的的工程措施与立地条件的耦合,达到资源的优化配置,从而对治理模式进行调整,然后将优化后的治理模式配置到目标小流域,经过一定的治理期后,对该小流域进行了耦合效益评价,看是否取得了生态效益和社会经济效益的良好耦合,以便调整治理模式,通过这样的优化调整可实现治理模式的可持续推进。

段军彪[4]2008年在《黄土高原小流域侵蚀预测与景观虚拟研究》文中指出黄土高原是世界上土壤侵蚀最严重的区域之一,水土流失导致该地区土层变薄、养分减少、植被退化、生态脆弱,经济发展缓慢,同时侵蚀产沙淤积下游河道,加剧洪涝灾害。因此,国家十分重视并采取多项措施来开展黄土高原水土保持生态建设,但水土流失形势仍比较严峻。本研究采用BP神经网络,进行黄土高原小流域侵蚀预测,分析了小流域的真实感叁维景观虚拟的理论与关键技术,重点探索了虚拟的实现方法,开发完成小流域侵蚀预测与景观虚拟系统。主要研究工作和结论如下:(1)改进BP神经网络学习算法,选取小流域的年均降雨量、产洪降雨量、年径流量、产洪径流量等影响因素,作为输入变量,小流域的侵蚀量作为预测结果。以多年实地观测数据训练网络,并检验预测结果,取得了较好的预测精度。(2)探讨了基于等高线的小流域地形的叁维建模;提出了顶点法向量的加权平均法,较好地解决了光照模型的连续性问题并增强真实感;采用天空球模型,加以纹理贴图及时钟控制,实现了天空云彩的动态飘浮效果。(3)树木的虚拟中,使用基于图像的“十字交叉法”建模方式,获得较真实效果和较快绘制速率。(4)研究了粒子系统实现自然降雨模拟,选取位置、生命期、形状等作为粒子属性,采用链表数据结构,依次产生新粒子,计算粒子运动,绘制粒子,消除死亡粒子。(5)小流域的地表径流是一个复杂的物理过程,叁维虚拟过程中,对地学模型中水流方向算法进行简化,采用八网格算法确定水流运动方向。对于地形中的低洼处,以逐步抬高低洼点高程的方法,解决了径流的连续性问题,基于粒子系统实现,获得了逼真的模拟效果。

崔蕾[5]2016年在《基于植物多样性恢复和保护的石漠化土地整理技术与示范》文中进行了进一步梳理目前,中国土地整理处于初级阶段并以增加耕地面积为主要目标,往往忽略生态保护,一定程度上造成水土流失、生物多样性丧失、环境承载力低等现象,对于生态环境极其脆弱的喀斯特石漠化地区,这种现象更是突出。土地整理是缓解生态环境压力、增加生物多样性、提高人民生活水平的有效方式,而基于植物多样性恢复和保护的石漠化土地整理通过增加植被覆盖度,合理利用土地资源,增加农民收入,使石漠化地区的生态、社会经济健康发展,因此基于植物多样性恢复和保护的石漠化土地整理是喀斯特地区解决人地矛盾问题的最佳举措。本研究以全面整体性系统协调理论、景观环境美化生态学保护理论、水土综合保持系统生态治理理论、可持续循环平衡物种多样性发展理论等为理论依据,以小流域为治理单元,依托石漠化土地整理工程,将自然、社会经济、村民参与意愿等野外实地调查项目与示范区植物、土地、文献相关数据的内业处理分析相结合,以植物多样性恢复和保护技术为手段,根据国家“十二五”科技支撑计划重大课题要求,于2011年~2015年选取贵州毕节撒拉溪和关岭-贞丰花江示范区作为典型研究基地,构建基于植物多样性恢复和保护的石漠化土地整理模式与技术,以期为同类喀斯特地区全面开展土地整理工作提供科学技术支撑与示范。(1)运用生态足迹方法进行人地矛盾分析,明确土地利用类型供需比重,进而对土地利用结构调整定位,为构建基于植物多样性恢复和保护的石漠化土地整理模式提供科学的理论支撑。2011年毕节撒拉溪示范区和关岭-贞丰花江示范区生态赤字分别为33480.431hm2、8428.832hm2,说明人们对示范区自然索取度远远超过其承受范围。喀斯特石漠化地区脆弱的生态环境决定其土地整理走生态保护道路,植物多样性本底调查是生态型石漠化土地整理的基础,利于施工人员了解植物种类及特性,又使其在土地整理规划中更好的依据群落演替规律进行植物配置。但受到人力、方法等因素的限制调查结果并不完善,因此突破本底调查限制因素,优化调查方案成为下一阶段工作重点。(2)以植物恢复和保护为主要目标,基于生态石漠化土地整理技术,根据小流域土地各部位理想功能对土地利用结构进行调整,结合示范区经济发展方向,毕节撒拉溪示范区形成喀斯特高原山地潜在-轻度石漠化土地整理与混农林业复合经营模式,其中以核桃(juglansregial)-刺梨(rosaroxbunghiitratt)-紫花苜蓿(medicagosativa)为代表的经济林灌草配置是其土地整理的成功案例;关岭-贞丰花江示范区形成喀斯特高原峡谷中度-强度石漠化土地整理与特色经果林集约经营模式,其中以花椒(zanthoxylumbungeanummaxim)、火龙果(hylocereusundulatusbritt.)等为主的特色经果林集约种植是其土地整理的典型代表。由于喀斯特石漠化各地区实际情况不同,选取的植物物种及其培植技术并不能达到广泛适用,故应加强对筛选适生性物种的研究。可咨询专家或根据文献记载选取广泛适宜喀斯特石漠化环境下生长的植物进行优化培植。(3)模式的构建依托于技术。生态型石漠化土地整理模式主要依托植物多样性恢复和保护的技术。其中,经济林灌草搭配种植技术是石漠化地区进行生态型土地整理行之有效的技术方法,一方面有助于增加植被覆盖度、在恢复和重建生态系统中起重要作用,另一方面有助于增加农民收入,扩宽增收渠道。封山育林与人工抚育技术是目前最经济最简单的一种恢复生境途径,可加快林灌恢复速度。此外,潜在-轻度石漠化地区采用“核桃+刺梨/火棘+牧草”配置方式,中度-强度石漠化地区采用“经果林+牧草”配置方法,虽然石漠化土地整理规划设计融入植物多样性恢复和保护理念,但农田配套工程建设大多选用钢筋混凝,一定程度上破坏了动植物栖息环境。因此,下一阶段对农田配套工程设施技术研究重点可放在选材和结构设计上,尽量就地取材,设计上留有连通动植物生存空间,加强技术生态化研究。(4)在毕节撒拉溪示范区和关岭-贞丰花江示范区通过基于植物多样性恢复和保护的石漠化土地整理工程建设,分别初步形成高原山地潜在-轻度石漠化土地整理与混农林业复合经营技术体系和高原峡谷中度-强度石漠化土地整理与特色经果林集约经营技术体系示范。其中较典型的成功示范为经济林灌草配套种植技术和封山育林技术。但植物生长是一个缓慢的过程,由于当地政府在土地整理后期监管工作上的管制力度不够,导致土地整理前期工程示范遭到破坏。因此当地政府应把形成土地整理工程后期人工监管机制作为下一阶段重要任务。(5)将特尔斐法、层次分析法和模糊综合评价法相结合,构建基于植物多样性恢复和保护的石漠化土地整理综合效益评价模型,对两示范区土地整理项目实施前后的生态效益和社会经济效益进行综合评价,结果表明示范区内“叁效益”显着提高,两示范区土地整理综合评价等级均由“差”转为“良”。土地整理项目实施后,撒拉溪和花江两示范区植物种类和植被覆盖度增加,生态系统不断恢复,切实改善了示范区农业生产条件,推动了当地特色经济的快速发展,产生明显的效益。以平均气温、年降水量、岩性、地貌、地势、石漠化、土地覆盖、人口密度和人均GDP作为评价指标,以贵州作为研究范围,利用GIS空间分析技术对适宜性推广范围进行分析,结果表明撒拉溪石漠化治理模式最适宜推广区主要分布在贵州省的西北部,花江模式最适宜推广区主要分布在贵州省的南部与东北部。此外,监测指标较少和该监测评价方法自身的缺陷是必须面对的问题,在条件允许的情况下,应适当增加评价指标,加强动态研究,完善评价方法,增强其科学性。

徐艳娟[6]2010年在《小流域坡面径流集散工程投资效益评价指标体系的研究》文中研究说明干旱缺水与水土流失并存是我国干旱、半干旱地区普遍存在的共性问题。一方面,农村生活及农业生产严重缺水,另一方面,强烈的水土流失又使得大量地表径流流失。如何充分地开发利用坡面径流资源已成为促进我国干旱地区经济发展和改善生态环境的有效途径之一,同时也成为当今缺水国家和地区研究和关注的热点问题之一。本硕士论文依托陕西省水土保持科研示范项目“陕南地区坡面径流利用技术研究”,选择“小流域坡面径流集散工程投资效益评价指标体系的研究”为题开展研究工作,在查阅大量国内外文献资料、阐述坡面径流聚散工程配置国内外研究状况的基础上,进行了坡面径流集散工程配置经济效益评价指标体系的研究,并将之应用到凤县小沟小流域坡面径流集散工程配置经济效益分析评价中。本文的研究取得了如下主要的成果:(1)本文探讨了通过建立“投资效益评价指标体系”来分析、评价小流域坡面径流集散工程配置方案的优劣,达到择优取用的目的。本文构建的评价指标体系包括静态指标和动态指标两大类共6项评价指标的体系。利用该评价指标体系对小流域坡面径流集散工程投资效益进行分析评价,并对评价结果进行敏感性分析。(2)按照评价指标体系的要求,结合小流域水土资源优化的配置方案和小流域的地形地貌,将“集流系统”、“蓄水系统”、“灌溉系统”优化集成,确定了小流域坡面径流利用的工程技术体系。(3)选取凤县小沟小流域为例,将上述理论研究成果进行了案例应用研究,效果很好,证明本文的研究成果是可行的,可以作为土石山区小流域坡面径流集散工程投资效益评价利用的经验推广、借鉴。

孙雅卿[7]2012年在《多尺度的叁峡库区典型小流域防护林体系优化配置》文中指出叁峡库区防护林体系作为长江流域重要的天然生态屏障,是区域生态—经济—社会系统的重要组成部分。防护林体系的空间优化配置是影响库区防护林体系的综合效益,特别是生态防护效益发挥的关键技术。防护林体系的构建要最终满足人们所期望的多目标、广用途、高价值的需求,确保小流域生态功能和经济社会效益的可持续发展。本研究选取叁峡库区两个典型的小流域(人工和自然),在ARCGIS9.3平台上,利用空间数据分析进行土地利用适宜性评价,在坡面尺度上构建定量化的数学模型,在群落尺度上进行实地外业调查和实地走访,在小流域尺度上综合上述各项技术和理论,运用多目标规划的理论,并利用MATLA、LINGO9.0等工具,定量化调整小流域的植被类型结构,从坡面尺度、群落尺度和小流域尺度等多个尺度构建科学合理的研究体系,确定多尺度的小流域典型配置模型。本文运用先进的理论、方法和技术,深入探讨分别以生态林生态系统和农林复合生态系统为主的,两种典型小流域优化植被模式,主要的研究成果有:(1)小流域土地利用适宜性评价。综合考虑小流域的立地条件,选取海拔、.坡度、土壤厚度、腐殖质厚度、可达性等土地利用适宜性评价因子构建科学的评价指标体系,进行科学合理的典型小流域土地利用适宜性评价,兰陵溪小流域最适宜等级面积为4.8566km2,占流域总面积的23.74%,适宜等级面积为7.314375km2,占流域总面积的35.76%,基本适宜等级面积为5.362025km2,占流域总面积的26.21%,不适宜等级面积为2.92235km2,占流域总面积的14.29%;杉木小流域最适宜等级面积为0.881392km2,占流域总面积的15.69%,适宜等级面积为2.206127km~2,占流域总面积的39.26%,基本适宜等级面积为1.447277km2,占流域总面积的25.76%,不适宜等级面积为1.084004km2,占流域总面积的19.29%(2)在坡面尺度上,研究的重点应为减少土壤侵蚀和防治水土流失,本研究对影响小流域土壤侵蚀的关键因素进行分析和比较,创新的提出植被土壤侵蚀贡献度因子,对坡面尺度土壤侵蚀评价指数进行修正,确定修正版的坡面尺度土壤侵蚀评价指数的函数,并确定小流域坡面尺度的优化配置模式和各种土地利用类型的宽度:杉木溪小流域为生态林—经济林—生态林,灌木—经济林—生态林;兰陵溪小流域当坡面为15。时,灌木—生态林—耕作—生态林,灌木—耕作—经济林—生态林,耕作—经济林—生态林,生态林—耕作—生态林;当坡面为25。时,灌木—生态林—经济林—生态林。在小流域中,耕作这种配置类型适宜在上坡位和中坡位进行布局,只有这样才能有效的防治水土流失、控制土壤侵蚀。(3)群落尺度上,通过实地外业调查和数据统计,确定小流域4种植被类型的8种典型群落优化配置模式:灌—草模式、针叶混交林模式、针阔混交林模式、混合模式、经济林复合模式、经济林—生物措施复合模式、经济林—草复合模式、经济林—耕作模式等,并确定灌木主要树种的为黄荆条、毛黄栌、槛木,生态林的主要树种马尾松、杉木、青冈栎、柏木、枫香,以及经济林的主要树种为柑桔、脐橙、板栗、茶。(4)结合多目标规划的方法论,对小流域的生态效益、经济社会效益进行货币化计算,得到小流域多目标规划的目标函数F(x)和相关的约束条件集。在30种植被配置类型中,确定小流域的理想配置模式。在ARCGIS9.3平台上,划分坡面、栅格计算、重新分类,得到小流域防护林空间优化配置图,并对兰陵溪和杉木溪两个小流域优化前后的结果进行详细的比较和分析,兰陵溪小流域优化后灌木面积为0.6970km~2,减少了1.0728km~2,生态林面积为3.8752km~2,减少了2.1119km~2,经济林面积为8.1867km~2,增加了2.93km~2,耕作面积为2.0244km~2,增加了0.2547km~2,杉木溪小流域优化后灌木面积为0.4014km~2,减少了0.5791km~2,生态林的面积为1.8742km~2,增加了0.2733km~2,经济林的面积为3.3432km~2,增加了0.8799km~2。兰陵溪和杉木溪小流域优化后减少的土壤侵蚀量分别为40811.344605t/km2·a和20488.8109t/km2·a,综合效益增加值分别为42083148.25元和20403124.19元,各方面效益都得到了极大地提高。

李留民, 李红卫, 董燕, 王海燕, 李红梅[8]2010年在《虚拟现实在小流域水土保持中的应用探讨》文中研究表明以虚拟现实为指导思想,通过二维地形模型构建、纹理映射和实时动态立体显示等技术设计小流域虚拟现实景观,并探讨小流域景观虚拟现实技术在水土保持中的应用。

陈鹏飞[9]2010年在《黄土丘陵沟壑区小流域水沙变化与土地利用格局演变的耦合研究》文中研究指明黄土高原是我国水土流失最严重的地区,特别是黄土丘陵沟壑区,土壤侵蚀不断加剧,恶化了区域生态环境,严重制约社会、经济的发展。本论文以黄土丘陵沟壑区典型小流域——甘肃省定西市安家沟流域作为研究对象,基于流域长期实验观测所得的气候、水文资料(1977~2008年),结合不同时期的土地利用数据(1987年、1997年和2007年),运用数理统计分析和GIS与RS空间分析等技术,以定性描述与定量分析相结合的方法,对安家沟流域降雨、土壤水、径流和泥沙等水文因子特性进行分析总结;同时,构建了适于研究流域的SWAT分布式水文模型,对流域的水沙变化与土地利用格局演变的耦合关系进行了模拟研究,进一步验证并总结了安家沟流域的水沙及土地利用格局的动态变化规律,阐析了流域水文生态过程对土地利用格局演变的响应机制,为我国黄土丘陵沟壑区优化配置水土资源和有效改善区域生态环境提供理论基础与决策依据。研究主要结论如下:(1)安家沟流域降雨是影响流域水沙变化的主要因素,流域降雨时空分布的不均匀性是十分显着的,且暴雨导致该流域严重的水土流失。各类型暴雨发生的次数与年降水的多少有一定相关性,但以年降雨量的多少直接判断暴雨发生频率的高低,以及产流产沙的多少,不科学,有偏差。(2)安家沟流域内,降水几乎是其土壤水分的唯一来源,流域年降雨量对年土壤含水量均值有直接的影响,降雨量越大,土壤含水量也就越高。不同土地利用类型的土壤水分年内循环过程均为“水分补偿-水分消耗-水分补偿”。不同土地利用类型的土壤含水量垂直变化有差异,但都以地表0-40cm范围内的水分分布变化最大,且水分变幅随土层深度增加而变小是剖面水分分布的共同特征。从调节土壤水分功能来看,林地调节能力要比耕地和草地的强:同时,不同土地利用类型土壤水分平衡分析结果也表明,林地的蒸散耗水量较大,而地表径流量相对最少。在安家沟流域灌乔木林地能有效地拦蓄径流,增加降雨入渗量,起到保蓄水土、减少水土流失的重要作用。(3)在黄土丘陵沟壑区,不同土地利用类型改变了坡地水分和泥沙的贮存状况,研究的5种土地利用类型坡地的单位面积年产流量之间及单位面积年产沙量之间都存在显着差异,但它们年尺度上均值大小变化趋势一致,都符合“坡耕地(小麦)>人工草地(苜蓿)>乔木林地(油松)>自然草地(针茅)>灌木林地(沙棘)”的规律;相同土地利用类型条件下,在研究的坡度范围内(10°~20°),坡地单位面积年产流和产沙量都随着坡度的升高而增大,其中不同坡度坡地单位面积年产流无显着差异,但单位面积年产沙差异显着。(4)流域各土地利用类型都不同程度的受到人为干扰,其土地利用变化的主要特色是梯田和林地面积的增加,主要来源是坡耕地转化和荒坡开垦;1997~2007年内梯田、坡耕地和草地的变化速度均快于1987~1997年内的;但流域各土地利用斑块类型在景观中呈均衡化趋势分布。(5) SWAT模型应用于安家沟流域时,径流模拟效果好于泥沙,年际尺度模拟计算结果比月尺度理想,其次是丰水季节各月的径流模拟,再次是泥沙月尺度模拟。SWAT模型数值模拟结果表明:产流量方面,流域不同土地利用类型的单位面积的年均产流量的大小依次是,耕地>未利用地>草地>有林地>其他用地(建设用地为主);产沙量方面,流域不同土地利用类型的单位面积的年均产沙量的大小依次是,未利用地>耕地>草地>其他用地>有林地。(6)建立情景数值模型,采用固定一个因子(气候或土地利用变化)的方法,定量分析了安家沟流域土地利用格局演变对水沙变化的影响程度。随着林草覆盖率增加,流域的产流产沙随之减少,水沙的变化响应强烈程度先强后弱,即当流域林草覆盖率达到一定值时,其对流域径流泥沙的调节作用将减小。林草地具有很明显的减水减沙的生态水文功能,且对产沙的影响大于对产流的影响。

吴良超, 麻均昌, 陈晓群[10]2010年在《基于GIS的数字小流域系统设计与实践——以南小河沟数字小流域系统为例》文中研究表明以南小河沟数字小流域系统为例,介绍了基于GIS技术构建数字小流域系统的主要技术和方法。系统采用叁层架构设计方法,在ArcGIS软件平台基础上,利用Visual Studio和JavaServer Pages进行二次开发,实现南小河沟数字小流域系统建设,将长期积累的各级各类数据进行充分整合和集成,将各类试验研究成果进行形象直观展示。数字小流域系统的建设,为进一步开展流域水土流失预测预报模型及水土保持综合治理效益分析评价模型研究奠定了坚实的基础。

参考文献:

[1]. 数字小流域构建的理论、技术及应用研究[D]. 李晓燕. 西北农林科技大学. 2002

[2]. “数字小流域”构建的理论与方法[J]. 王宗明, 张柏, 李晓燕, 何艳芬, 宋开山. 内蒙古大学学报(自然科学版). 2004

[3]. 基于系统理论的小流域喀斯特石漠化治理模式研究[D]. 王德光. 福建师范大学. 2012

[4]. 黄土高原小流域侵蚀预测与景观虚拟研究[D]. 段军彪. 西北农林科技大学. 2008

[5]. 基于植物多样性恢复和保护的石漠化土地整理技术与示范[D]. 崔蕾. 贵州师范大学. 2016

[6]. 小流域坡面径流集散工程投资效益评价指标体系的研究[D]. 徐艳娟. 长安大学. 2010

[7]. 多尺度的叁峡库区典型小流域防护林体系优化配置[D]. 孙雅卿. 华中农业大学. 2012

[8]. 虚拟现实在小流域水土保持中的应用探讨[J]. 李留民, 李红卫, 董燕, 王海燕, 李红梅. 科技经济市场. 2010

[9]. 黄土丘陵沟壑区小流域水沙变化与土地利用格局演变的耦合研究[D]. 陈鹏飞. 北京林业大学. 2010

[10]. 基于GIS的数字小流域系统设计与实践——以南小河沟数字小流域系统为例[J]. 吴良超, 麻均昌, 陈晓群. 测绘与空间地理信息. 2010

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数字小流域构建的理论、技术及应用研究
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