基于MODIS数据的河套地区引黄灌溉面积动态变化分析

引黄灌溉是维持内蒙古河套灌区农业生态稳定的重要保障,对年灌溉面积定量估测是在引黄水量限制条件下调整种植结构和规模的主要依据。基于2000-2018年4月1日至5月31日和9月15日至11月15日的MODIS逐日有效数据及野外实测阈值,应用ArcGIS估算了河套灌区近20年来春、秋引黄灌溉面积。研究表明:(1)引黄灌溉面积变化趋势在不同季节具有显著差异,春灌面积以2008年为分界点分平稳波动和迅速升高个阶段,而秋灌面积在2000-2018年间面积呈减少趋势,与春灌相比变化幅度小,变异系数为13.1%;(2)在典型年份中,义长和乌拉特灌域春、秋灌溉面积范围大,沈乌灌域灌溉面积小,均不超过15 000 hm~2,永济灌域以秋灌为主,春灌分布最少。     

基于潜水承压水模型的民勤绿洲地下水位预测

基于2011 2012 年观测数据,应用Feflow 软件,构建了民勤绿洲地区的潜水承压水三维数值模型。应用
该模型对研究区未来5～10 a 内地下水位动态变化进行了预测。结果表明：目前用水条件下,经过一系列综合措施,地
下水位下降趋势得到有效遏制;但在未来5～10 a 内,民勤地下水位依然整体以低幅度持续下降。上游坝区的地下水漏
斗日益扩大,下游湖区地下水漏斗因青土湖生态泄水而得到有效恢复,但随着地下水埋深日益增大,下游红沙梁区域
出现了新的地下水漏斗。另外,当地符合植物存活条件（地下水埋深小于15 m）的区域面积也在逐年减小,其中地下水
埋深小于10 m 的面积减小幅度较大。     

宁夏银北灌区水盐均衡模型及其应用

根据质量守恒原理,建立了包气带和含水层的水盐均衡模型,并对宁夏银北各干渠灌域的土壤含盐量、地下水埋深和地下水矿化度的变化过程进行了模拟.在含水层水量均衡方程中,把潜水蒸发系数和给水度作为变参处理,考虑了相邻灌域间的潜流交换量.针对方程的非线性性质,提出了迭代求解方法.含水层盐量均衡方程中潜流的携盐量视其交换方向而定,与包气带盐量均衡方程联立构成方程组后,利用共轭梯度法求解.预测结果与实测数据对比表明,相对误差在8%以内,该模型可用于银北灌区的水盐动态预测.     

小议东昌府区高亢区灌溉难题

东昌府区堂邑镇东部高亢区灌溉用水以引黄和井灌为主,近年来,由于渠首斗虎寨泵站废弃,该灌区灌溉全部依靠井灌,造成地下水水位下降严重,现已形成漏斗区。为维护该区生态平衡,宜重建斗虎寨泵站,引黄灌溉并大力推广微灌技术,达到＂以河补源,已井保丰＂及节水的目的。     

额济纳三角洲地下水埋深变化与土地覆被变化关系的研究

干旱内陆河流域普遍存在流域中游灌溉农业和下游地区生态环境、地下水埋深之间的平衡问题。本文根据黑河下游额济纳三角洲1988-2009年地下水埋深数据,利用Mann-Kendall检验法和克里格插值法分析地下水埋深时空变化,同时利用1990、2000和2010年的土地覆被数据分析土地覆被变化,探讨了土地覆被变化与地下水埋深变化的关系。结果表明:1988-2009年,研究区年平均地下水埋深在0.1显著水平上呈增加趋势,地下水埋深的空间相关性先减弱后增强;生态环境先后经历了严重恶化到缓慢恢复的过程;地下水埋深空间分布与变化和植被空间分布与变化有着密切的关系。四种荒漠植被生长的地下水位埋深从大到小排序为梭梭、柽柳、胡杨、芦苇。地下水埋深增加,植被退化,水域趋向干涸,地下水埋深减少,植被有所恢复,水域面积增加。     

内蒙古河套灌区地下水合理开采系数分析

在分析河套灌区适宜埋深的基础上,利用数值模拟模型分析了不同开采系数下灌区地下水埋深动态变化,确定了不同水质分区的地下水合理开采系数:矿化度≤3 g·L-1区域的开采系数为0.7,矿化度＞3 g·L-1区域的开采系数为0.5.     

黑河流域地下水埋深与气候变化对植被覆盖的影响研究

植被是联结土壤、大气、水分的自然纽带,在一定程度上,植被变化能在全球变化研究中充当"指示器"的作用.黑河流域位于我国西北干旱地区,气候变化敏感,以黑河流域为研究区,采用1998—2008年Spot-Vegetation的NDVI数据,以同时期的气象数据和区域地下水埋深数据为基础,通过ENVI、Arcgis等软件对数据进行统计分析,利用多元统计模型分析植被指数NDVI与年均温、年地下水埋深之间的定量关系,得出如下结论:1)黑河流域植被覆盖呈上升趋势,其中春季增加趋势最大;在空间分布上,黑河流域上中游的张掖、金塔等地区植被覆盖增加趋势明显,植被覆盖下降的区域主要在下游地区.2)黑河流域的年均地下水水位整体上呈下降趋势,地下水位埋深由年均3.09m上升到4.67m,其中地下水埋深较深的位置主要集中在上游,处于张掖市张掖农场周围,下游地区埋深普遍较浅.3)植被覆盖指数NDVI与温度成正相关,与地下水位埋深呈现负相关,综合分析NDVI变化趋势与气候变化和地下水之间的关系,建立三者之间的定量关系.本研究为定量评价由植被覆盖为主要表征的区域生态环境状况提出了科学的依据.     

不同地下水埋深、气象因子及作物影响的潜水蒸发模型研究

为建立新型的节水型灌区,科学用水、计划用水,利用山西省中心试验站蒸渗仪,进行了长达10年的试验研究,充分利用马氏瓶调控地下水浅埋区的水位动态变化,得出了最佳地下水埋深范围,建立了动态模拟的作物生育期内潜水蒸发模型。本模型适用于6种地下水埋深情况,可对相似或相近水文地质条件的灌区提供参考依据,为指导当地农业生产和灌区调控地下水埋深提供科学的依据。     

基于DMSP/OLS夜间灯光数据的贵州省人口分布及影响因子分析

贵州省的人口分布和经济发展是中国极不均衡的地区之一,人口空间化为了解精细人口分布特征提供有力的技术支持,并为区域发展提供指导.基于1993、2003年和2013年贵州省夜间灯光数据及常住人口统计数据建模反演得到人口分布格网图,先以常住人口统计数据为真实数据,对人口空间化结果进行精度检验,再以2013年贵州省人口分布图分别与土地利用、海拔、坡度等因子进行叠加分析,进一步探究人口分布的特征.结果表明:①20年间,人口集中于以贵阳市为中心形成集中区域,并且此区域逐年增大.②各县级区划人口集中分布在城镇,人口密度增大,集中面积增大.③贵州省46.05%的人口分布在草地区域,其次是林地和耕地,城镇用地面积较少,且人口密度大,分布集中.④按海拔梯度可将贵州省划分为三大阶梯,东部低海拔地区和西部高海拔地区的人口分布较少,中部中高海拔地区面积最大,人口总数最多.⑤贵州省大部分人口集中分布于坡度15°的区域,随坡度的增加,人口分布减少.     

某灌区水资源规划模型

本文以某灌区为实例,采用系统工程理论,以灌区灌溉年净效益最大为目标,以地下水和地表水可供水量、作物需水量、机电井出水能力、机泵提水深度、除涝防渍埋深等为约束条件,优化计算不同水平年农业最优种植模式及地表水、地下水的最优分配,并提出最佳的灌溉工程形式,为灌区规划和运行管理提供科学依据。     

廊坊城区地面沉降与地下水漏斗响应关系

通过收集廊坊城区水文地质条件、地面沉降监测等资料,分析地下水漏斗变化和地面沉降发展情况,研究廊坊城区地面沉降与地下水漏斗响应关系。首先,深层地下水是廊坊城区的主要水源,2001—2015年供水量呈整体上升趋势,其中生产用水和家庭用水占主要部分,长期开采深层地下水形成地下水漏斗,漏斗断面呈"V"字形。其次,基于合成孔径雷达干涉(interferometric synthetic aperture radar,InSAR)技术,廊坊市城区大部沉降速率60 mm/a,局部达80 mm/a。再者,地下水漏斗变化和地面沉降响应关系显示,地下水漏斗与地面沉降中心基本吻合,地下水位开采量增加,造成深层水位下降,导致地面沉降速率不断变大,影响范围亦增大,地下水位下降成为该区地面层沉降主要影响因素,同时建筑群荷载增加对地面沉降亦产生不利影响。因此,开展地面沉降与地下水漏斗响应关系研究可为地面沉降灾害防治提供理论依据。     

铜仁市碧江区土地利用变化的时空特征及其驱动因素

揭示当前多重因素驱动作用下,以铜仁市碧江区为例探究其土地利用的时空变化特征及其驱动因素分析对地区土地集约利用和粮食安全具有重要意义。基于2009年、2017年landSat高清影像为数据源并结合野外调查验证,通过土地利用动态相关指标以及转移矩阵计算,揭示出了碧江区土地利用变化幅度、速率的演变规律,运用核密度估计方法探究区域土地利用变化的时空集聚特征和差异。结果显示:碧江区土地利用主要是以有林地、灌木林地、草地、旱地为主,其次是以城镇用地、水田和农村居民用地为主。2009—2017年,碧江区土地利用类型变化的幅度和速率均呈现出明显的特征和差异,其中城镇用地利用幅度最大,道路和城镇用地利用变化速率最快,其率值分别为59%、16.81%。碧江区土地利用转换较大的是以城镇建设用地和道路为主,旱地转为城镇用地的面积最多,其转换面积为90.40 km~2;土地利用转换的空间演变呈现出3种变化模式,其主要以城乡向外扩展、道路指向性和农村居民点就近利用模式存在,土地利用空间集聚主要集中于碧江区中部向东部移动趋势。影响碧江区的土地利用变化的驱动因素主要是以社会经济、地形地貌、政府政策、人口以及产业结构调整共同作用的结果。     

黄河三角洲日蒸散发遥感估算及其空间格局特征分析

 蒸散发是水循环中的一个重要过程,研究蒸散发对农业灌溉、水资源合理利用和地区生态环境的可持续发展均有重要意义。本文基于Landsat TM数据和SEBAL模型,详细介绍了日蒸散发遥感估算的方法,分析了黄河三角洲蒸散发的数值特征和空间格局特征,并在此基础上研究了土地利用类型与蒸散发的关系。结果表明,2009年6月4日黄河三角洲日蒸散发量在0-9.11mm,平均值为5.31mm。蒸散量的空间分异特征较为显著,受下垫面条件的影响突出,高值区主要分布在东部以林地为主的国家级自然保护区和河口区大范围的盐田和养殖池、中部东营市区周边的平原水库区以及南部广饶县的优质农田区域。水体、林草地、建设用地和未利用地的日蒸散发空间分布频率图均呈单峰分布,耕地受作物类型空间分布差异等因素的影响而呈现为较明显的双峰分布。土地利用类型决定了日蒸散发的水平,不同下垫面蒸散发量的日均值从大到小依次为：水体、滩涂、苇地、林草地、耕地、建设用地和未利用地。     

Suitability assessment of deep groundwater for drinking, irrigation and industrial purposes in Jiaozuo City, Henan Province, north China

Groundwater has been a major natural resource for human consumption in north China. It is necessary to appreciate the suitability of deep groundwater for drinking, agricultural irrigation, and industrial uses in this region. To this end, a total of 47 groundwater samples were collected from the study area; by comparing the concentrations of different hydrochemical variables with quality standard values, the variable fuzzy set (VFS) was applied to calculate the groundwater quality index (GQI) for various purposes, respectively. Afterward GQI spatial distribution maps were constructed using a geographic information system (GIS) tool to delineate spatial variations of groundwater quality. In this case study, the GQI spatial distribution maps reveal that the areas covered by "Maximum Permissible" groundwater for varying purposes (drinking, irrigation, and industrial) is 1377.2; 2354.7; and 3854.8 km2, respectively. The groundwater in the eastern part of the study area is suitable for drinking, with the southwestern region as the irrigation water source; the entire study area is acceptable for use in industrial, except the western part of Jiaozuo City. Therefore, the GQI spatial distribution maps can provide useful information for non-technical decision makers for better sustainable groundwater resources management.     

秋浇对内蒙古义长灌域地下水动态的影响

秋浇是河套灌区一种特有的灌溉制度,对灌区农业可持续发展起到至关重要的作用.本文以河套灌区义长灌域为研究区,收集了研究区近30a的监测资料,分析义长灌域引排水盐量变化特征及秋浇对地下水盐的影响.研究结果表明:1981—2010年研究区引排水与引排盐量变化趋势相似,引水量相对稳定,引盐量呈上升趋势;排水、排盐量变化幅度较大,增减频繁.研究区排水、排盐效果差,多年平均排水、排盐量分别占引水、引盐量的4.80%和11.06%,灌区长年处于积盐状态.秋浇占全年引排水盐量的比例较大,尤以排盐所占比例最大,多年平均秋浇排盐量占年排盐量的53.81%.秋浇对地下水位影响显著,秋浇前后地下水位相差较大,秋浇后地下水位为全年最高水位.秋浇虽具有良好的压盐效果,但不具备减少灌区积盐、改善地下水水质的效果.提高研究区排水排盐能力是改善义长灌域地下水环境的首要任务.     

农作物有效潜水蒸发试验研究

在潜水埋深较小的地区,潜水蒸发对农作物的影响很大．本文通过对小麦在不同潜水埋深、不同生长季节情况下的潜水蒸发和有效降水灌溉量的分析,得出了小麦在不同时期的需水量、潜水蒸发量以及全生长期的有效潜水蒸发系数,从而可以有目的地确定灌溉时间和水量,充分利用地下水,节约地表水资源．     

基于ArcView平台地下水位变化图形显示程序的二次开发

以ArvView GIS3.3软件为二次开发平台,结合阳高县天阳盆地井灌区地下水位自动监测系统返回的水位及埋深信息数据,使用Avenue程序设计语言进行二次开发,实现了自动显示地下水剖面监测井水位及埋深图形.该程序对于提高地下水监测信息处理工作的效率有着重要的实用价值,同时它是在地理信息平台下开发的实用程序.同其他一般水位监测处理程序相比,它与地理信息系统软件具有很好的兼容性,从而能更好地适应地理信息管理系统开发的需求.     

2000—2019年东北三省气溶胶光学厚度的时空分布特征

利用MODIS高时空分辨率(日; 1 km×1 km)气溶胶光学厚度新产品MCD19A2, 研究东北三省2000—2019年气溶胶光学厚度(AOD)的时空分布特征。结果显示, 东北三省近20年来AOD变化不大, 均值为0.23。2003年, 春旱、扬沙和农田秸秆燃烧导致AOD最高(0.38)。AOD从南往北呈递减趋势, 总体上辽宁省>吉林省>黑龙江省。AOD高值区集中在辽中南城市群等人口密集的工业发达地区, 低值区分布在大兴安岭、小兴安岭和长白山脉等山区。AOD具有季节分布特征, 春夏季高, 秋冬季低。研究结果可为气溶胶对大气辐射收支平衡影响的研究以及模拟颗粒物浓度提供基础。     

基于夜间灯光数据的武汉市城镇用地扩张识别与空间分布特征研究

以武汉市为例,基于DSMP/OLS夜间灯光数据、多源遥感影像数据和统计年鉴数据,通过构建城镇用地复合指数,提取2000,2005和2010年3个年份的武汉市城镇用地面积,分析了武汉市城镇用地扩张的形态特征、城镇用地演变规律和影响其变化的因素.研究表明,2000年到2010年之间武汉市的城镇用地扩张速度不断加快,并呈现非紧凑型发展.城镇用地空间扩张逐渐复杂化,离散破碎之势逐年显著.位于西北和东南方向上距主城20～30km的远城区扩张强度最大;总体城镇用地空间格局基本稳定,受地理条件、空间距离、经济发展和政策指引等因素的影响,不同方向上城镇用地扩张差异化显著.     

东平湖地区地下水化学特征及质量评价

为分析东平湖周边地区地下水化学特征及地下水质量,运用离子分析、数理统计、Piper三线图及Gibbs图等方法,对研究区枯水期及丰水期溶解性总固体（TDS）时空分布、离子特征、水化学类型、影响因素和离子来源进行了分析;采用综合评价法对地下水水质进行了评价,并对其时空分布及水质成因进行了简析。结果表明：东平湖周边地区地下水TDS值普遍偏高,枯水期与丰水期空间分布规律差异不大;地下水中阳离子以Ca2+、Na+为主,阴离子以HCO3-、SO42-为主,水化学类型枯水期以HCO3?SO4-Ca?Na型水为主,丰水期以HCO3 -Ca?Na型水为主;枯水期地下水化学特征主要受岩石风化作用影响,部分受蒸发浓缩作用影响,离子主要来源为蒸发岩溶解及碳酸盐溶解的共同作用,丰水期主要受岩石风化作用影响,离子主要来源为碳酸盐溶解;研究区地下水水质相对较差,枯水期与丰水期水样中Ⅳ类水（较差）及Ⅴ类水（极差）占比均超过了50％,但丰水期Ⅱ（良好）、Ⅲ（较好）类水比枯水期同类水分布区域更广。