土地利用变化对水资源影响研究的现状和趋势
土地利用变化对水资源影响
研究的现状和趋势①
李昌峰１，２ 高俊峰１，２ 曹 慧３
(1. 中国科学院南京地理与湖泊研究所南京 210008； 2. 中国科学院研究生院； 3. 中国科学院南京土壤研究所)
摘 要水资源是关系到人类生存和发展的具有战略意义的自然资源，水资源问题已经威胁到了全世界的安全。本文阐述了土地利用变化对水资源影响研究的重要性，以及土地利用变化对水资源量、质和空间分布影
响研究的现状，并分析了当前土地利用变化对水资源影响研究中存在的问题及今后的研究趋势。
关键词 土地利用变化；水资源；水文响应；现状；趋势
水是生命之源，是支撑全球社会经济系统发展不可替代的资源。但是，由于全球变化、人类活动的负面影响，地球上的水循环在发生变化，许多地区正在发生严重的水问题与危机［１］。水资源问题已在较大程度上影响了地区社会经济的发展，成为社会经济可持续发展的一个制约因素。联合国《世界水资源综合评估报告》指出［２］：水问题将严重制约２１世纪全球经济与社会的发展，并可能导致国家之间的冲突。就我国而言，近年来北方和一些沿海地区水资源供需矛盾日益尖锐，黄河流域出现经常性断流；南方水资源本来相对丰富，但由于污染严重，水质型缺水日益加剧；西北干旱半干旱区，河道断流，终端湖干涸，下游天然植被大面积退化，向沙漠化发展。全国６６６座大中型城市中，近４００座城市存在不同程度的缺水，其中严重缺水的达１１０多座。淡水资源人均占有量的相对不足和持续下降将构成我国２１世纪经济可持续发展的重要的制约因素。
土地是一种生态系统，人类对土地的利用，必然会在不同方面对其产生影响，进而对依附于土地的生态系统及其环境产生作用。随着全球环境变化研究的深入开展，土地利用/土地覆盖变化成为目前全球研究的热点和前沿问题。水文过程机理比较复杂，它不仅与陆地表层系统中各种自然地理要素的时空分布密切相关，而且对农业开发、都市化等土地利用及其变化有高度的敏感性及相关性，国际上研究机构都把土地利用变化的水文响应作为全球变化的重要研究内容之一。目前的研究结果表明［３］：在较长时间尺度上，气候变化对水资源的影响更加明显，但在短期内，土地利用变化是水文变化的主要驱动要素之一。由于社会经济发展，人类活动改变了水循环自然变化的空间格局和过程，加剧了水资源形成与变化的复杂性。土地利用/覆盖变化对水资源的影响包括水量、水质和空间分布的变化。人类耕作中化学肥料和杀虫剂的使用、城市生活污水和工业废水引起的土地利用/覆盖变化已造成了世界性的水污染；大面积的森林开采、过度放牧、开荒毁林和围湖造田增加了下游洪水泛滥的频率和强度，改变了每年的河流流量，并使得降水的再分配不平均。目前，
①国家自然科学基金资助项目（49831070），中国科学院创新项目（CXNIGLAS-A02-011、KZCX2-311）联合资助。
淡水生态系统最严重的压力来自于流域的改变和利用以及人类造成的水资源的污染［４］。因此，研究土地利用对水资源的影响就显得尤为重要，迫在眉睫。
１ 目前的研究进展
１．１ 土地利用变化对水资源量的影响
１．１．１农业用地对水资源量的影响农业用地包括农、林、牧、渔用地。在其它类型保持不变，水田改作旱地、非耕地，产水量会增加；水面改为水田或旱地，产水量会减小。原因是：汛期是水稻生长的季节，水稻会消耗水量，同时水田也可以调蓄水量，水田面积减少会增加产水量；水面一方面除蒸发外直接产流，另一方面可以作为调蓄面积，从产水量上来说，减少水面积，产水量是增加的［５］。
在许多流域内，森林的开采(特别是高地上的森林)增加了下游洪水泛滥的频率和强度，一般会增加每年河流的流量，使得降水的再分配不平均，并且不同程度地增加了流域的产水量［６］。原因是：林冠及枯枝落叶层有更高的降雨拦截率，其下土壤的渗透率也比较高；林冠使空气运行的路径更加粗糙，引起空气动力的变化，使水分的蒸腾率升高；树木的根系能从更深的土壤层中吸取水分，近地表土壤的产流可能会减少，且由土壤浅表层下渗到潜水层的水也会减少。另一方面，森林的破坏将使更多的土壤暴露在降雨之下，水分下渗会因裸露土壤的板结而减少，发生暴雨时会加剧流域的产流，地下水的补给量也比植被覆盖状态良好的情况下少［７］。同时森林面积减少还引起水土流失，导致湖泊沉积量的增加，蓄水能力下降［８］。
草地、草原等牧业用地的变化也有以上类似的效果。
以流域为单元，研究农业土地利用变化对水文过程的影响，受到水文研究工作者的广泛重视。英国［９］、美国［１０，１１］、澳大利亚［１２］等国家进行了大量研究，其共同点是强调了流域植被类型和土地利用结构与水行为要素间的关系。国内也开展了类似的研究［１３］。其基本结论是流域产水量随植被覆盖的减少而增大。目前，世界上很多土地利用变化对区域水文过程产生明显影响的例子表明［１４］：近几十年的土地利用变化，使水系格局发生变化，并引起产水量、洪峰和洪涝持续时间的变化。在东亚地区以土地利用/覆盖变化为突出标志的人类活动，在过去3km2，60%以上的自然植被转变为农田，草地转为半荒漠，并发生大面积的土地退化。由于土地利用/覆盖变化，使地表反照率、粗糙度、植被叶面积指数和地表植被覆盖度发生了明显的改变，弱化了夏季风，并强化了冬季风，从而进一步导致了干旱化的过程。在南美洲亚马逊河流域，土地利用变化不仅反映了热带雨林森林的退化，同样导致了气候条件的变化，其突出的表现为气候系统的不稳定，导致水旱灾害的发生频繁增加，流域生态安全水平大大下降［６］。
１．１．２ 建设用地对水资源量的影响 建设用地增加了不透水层的面积，使地表径流系数增大，径流量增加，其面积增加会增加流域的产水量。以太湖流域为例，太湖流域土地利用变化的主要特点是耕地面积的减少和建设用地面积的增加。同样降雨类型，1996年流域下垫面状况下的产水量比1986年的多10.18×108m3。太湖流域土地利用变化对流域产水量有较大影响，这与20世纪90年代以来太湖持续高水位的现象相吻合［１５］。
１．２ 土地利用变化对水资源水质的影响
１．２．１农业用地对水资源水质的影响土地利用/覆盖变化对水文(地表水和地下水)的
影响不仅包括产水量和洪涝灾害方面，而且对流域的水质也有很大的影响。随着农业生产的发展，土地利用结构发生了很大的变化，如部分洼地或水稻田被挖掘或整理为鱼塘。在耕地内部调整过程中，流域内水系遭到破坏，部分河流被填埋，丧失或改变了原有的生态功能，影响了水系之间的正常水体和养分交换，降低了水环境容量和对污染物的稀释吸纳能力，间接地导致了水环境的恶化。如长江中下游浅水湖泊区，历来就是人类活动最频繁的场所之一。人类环湖而居，湖泊在较长一段时间内受到了人类活动的干扰。经过近几十年来的围垦、人工调控，使得湖泊水质环境普遍恶化，部分经济发达区湖泊已危及到经济的可持续性发展［１６］。
由于农业人口数量的增加而造成的人口压力，加上经济利益的驱动和生活方式的转变，农业从业人员在耕作时大量使用化肥农药。随着流域内化肥农药使用量的不断增加，流域内农业非点源营养物质的排放将保持持续上升的势头。如在太湖流域有机肥与化肥的使用比例已由８０年代中期的３：７发展为９０年代中期的１：９，每公项农田施化肥５７７．５ｋｇ，施农药３７．５ｋｇ，远高于全国平均水平的４１１．０ｋｇ和１１．２５ｋｇ。农田水体中Ｎ、Ｐ、Ｋ的含量明显增高，化肥的使用成为水体富营养化的主要面源［１７］，由于湖泊营养内负荷量大，以至于营养外源负荷源控制后，湖泊水环境的改善仍很缓慢。在荷兰，水环境中来自农田的Ｎ、Ｐ的负荷分别占６０％和５０％左右［１８］，而美国６０％以上的地表水环境问题是由农业活动引起的［１９］。
同时，随着集约化畜禽养殖业的大规模发展，大量的饲养场傍河湖而建，废水直接排放入河湖。据统计［１７］，江苏省苏锡常三地禽畜养殖业就超过了一个１５００万人口城市生活排污的总量。水产养殖中大量使用鱼饵，增加了水体的有机含量，也加速了水体的富营养化过程。
１．２．２ 建设用地对水资源水质的影响 随着工业化和城市化的快速发展，引起城市居民的急剧膨胀，土地利用结构发生了很大的变化，大量的土地转化为城市建设用地。城市化导致的城市用地快速扩展是发展中国家（如中国的沿海地区和长江三角洲）近20年来土地利用变化的主要方式［２０］。如在滇池流域，１９８８～２０００年期间，水田面积减少了２．９４％，减少的大部分水田变成了城镇用地，耕地减少了７０．６９ｋｍ２，有６４．７６ ｋｍ２变成了城镇用地，占９１．６％［２１］。
由城镇化引起的土地利用/覆盖变化所产生的城市污水已造成了世界性的水污染。如在长江中下游地区，由于工业化、城市化迅速发展和人口的剧增，排入湖泊的营养物质大量增加，使湖泊生态系统结构改变，功能下降，富营养化进程加速，引起一系列严重的环境问题。仅以太湖流域为例。近２０多年，太湖流域城镇化进程十分迅速，１９９９年城市化水平为５１％，远高于全国３１％的水平，城镇化土地面积扩大了２８００ｋｍ２，占平原土地面积的１０％，工业、生活污水量也从１９８７年的３６×１０８ｔ增加到１９９４年的４９×１０８ｔ，为流域多年平均水资源量的１／３［１７］。太湖受到了越来越重的污染。水中溶解氧在减少，化学耗氧量和氨氮在增加，富营养化急速发展。６０年代，太湖流域基本保持山青水秀的良好状态，太湖水质为Ｉ～ＩＩ类，处于清洁～较清洁状态，人口增值慢，经济发展水平低，人类活动对湖泊水环境处于有限干预阶段；７０年代，乡村工业发展，污水排放量增大，人口数量大幅度上升，城市建设用地发展较快，太湖水质为ＩＩ类，这时人类活动对湖泊水环境处于干预－弱制约阶段；８０年代，出现第三个生育高峰，小城镇快速发展，耕地大量转为城市建设用地，太湖水质平均ＩＩ～ＩＩＩ类，人类活动处于干预－制约型阶段；９０年代，人口增长速度趋缓，
但人口总量不断增加，经济快速发展，城镇化用地与交通基础设施建设加快，太湖水质为ＩＩＩ～ＩＶ轻污染，局部Ｖ类重污染，人类活动处于干预－强制约型阶段［２２］。
１．３ 土地利用变化对水资源空间分布的影响
１．３．１ 土地利用对水量空间分布的影响土地利用/覆盖变化会导致流域上下游水量空间分布和产流持续时间的变化。如植被的破坏，使水量在河流的上下游或干支流上的分配趋向于极端化，产流主要集中在暴雨过后的几天内，导致上游或支流水量减少，而下游或干流则水量过大或者发生洪涝灾害。其原因是：地表覆盖可能因自然因素而改变，如因长期的气候变化或气候的持久不变(如连续多年不断的干旱)，或自然界发生的偶然事件(如火灾或者洪水)。但是，绝大多数土地覆盖的变化都是由人类通过地表覆盖物的转化或改良而造成的，主要目的是为了农业生产和居住。土地利用及其管理的表现形式，通过加强或者通过抑制渗透过程，会对水文过程产生显著影响，从而减少或者加快暴雨量的产生，造成水资源量空间分布上的变化。局部土地利用突变对水资源的影响远比区域性或全球性地表覆盖物的渐变要重要的多。如根据在南非的研究表明［７］：尽管野火仅仅毁坏了一个流域较低处有林的26.5%，但是火灾后紧接着的10个月中，此流域的暴雨流量比统计预计值增加了92%，高峰排放量增加了1100%，到达洪峰值的时间减少了53%。
另外，工业化、城镇化的快速发展和人口的增加促使人类向水滨湿地的扩展，破坏了水滨湿地雨水的贮存和对水流的缓冲作用，土壤持水能力下降，使洪水调蓄能力降低或被彻底破坏，洪峰增高，持续时间缩短。引起了一系列的负面水文效应，增大了区域的洪涝灾害的程度和损失。如在英国的研究实例表明［２３］，湿地破坏使洪峰增高了1.0~1.5倍，持续时间缩短了7h。
土地利用变化也能导致水分循环的变化，进而影响水量在空间分布上的变化。如在黄土高原地区，水土保持工作正在向较大尺度的区域范围扩展，植被建设和土地利用结构调整已经、也将更加对河川径流和区域水循环产生较大的影响。植被增加、作物高产、梯坝地建设有增强水分小循环，减弱水分大循环的作用，但深入的定量化研究尚需进一步开展。１．３．２土地利用对水质空间分布的影响土地利用/覆盖变化通过影响洪水流量流速的变化，进而影响点源污染和面源污染的扩散规律，减缓或者放大了污染的扩散，影响了水质的空间分布。一般来说，洪水的稀释降解使污染物浓度会随流量增加而减小,随流量的减小而增大。这是因为，洪水泛滥的时候，由于水流较大，且有许多旋流，水流的自净能力很大。流域内植被破坏后，发生暴雨时，支流或上游的污染物很快地排放到干流或者下游中，造成了干流或者下游的水质迅速恶化，而上游或者支流的污染程度则有所减轻，暴雨过后，上游或者支流的水质恶化程度又迅速增加。东北东辽河流域开发较晚，但人类的土地利用活动已破坏了水资源可持续的地域耦合空间结构和流域和谐的生态水文过程，河流水质污染严重，受农业季节性开发活动的影响,东辽河流域污染重心的季节变化较之年际变化更为剧烈,从全年变化趋势看,污染重心有向流域上游迁移的趋势［２４］。
水坝的建设是土地利用/覆盖变化对水质空间分布影响的又一个重要因素。如在埃及，阿斯旺大坝建成后，尼罗河的水文情势发生了变化。由于进行流量控制，使每年冲洗尼罗河的机会受到了很大的限制，造成污染得不到稀释和减缓。在高坝建成的1968年前，尼罗河水的水化学情势与现在不同，那时各种盐类的浓度在每年特定时间内变化，可分别观测到最小值和最大值。而这种变化在高坝运行后不复存在，其浓度在整个1年内接近不变［２５］。
２ 目前研究中存在的问题
1．目前虽然土地利用对水资源影响研究做了很多的工作，但由于研究的主体、角度、方法、目的等的差异，系统地评价土地利用变化及其对水资源影响尚存在一定的问题：土地利用变化研究较多的是监测和对比分析，较多采用静态方式，考虑了不同类型、不同建设阶段植被对环境要素的影响，在区域土地利用动态变化对区域水资源的影响方面研究比较薄弱，对于区域土地利用变化的机制研究有待深入。同时由于众多研究之间缺乏严密的时空可比性，所以截止目前还不能形成土地利用变化对区域水资源影响的完整清晰认识。研究的空间尺度较多地集中于径流小区、自然坡面和小流域等方面，同时由于众多点状研究中普遍没有得到空间连续数据（如土地利用图、遥感影像等）的支持，致使研究结论不能适于较大尺度的区域。
2．纵观已经取得的研究成果，对土地利用某种类型的变化导致水文过程的变化研究较多（如城市用地扩展增加了不透水层面积，使洪涝过程缩短，洪峰增高），但对于土地利用类型的组合变化对水文过程的影响研究较少。区域土地利用的格局是由各种用地类型组合而成，不同土地利用类型的此消彼长，在流域上、下游的空间分布有差异，与水系格局的联系各有不同，这些都会影响到水文过程。目前这方面的研究成果还不多见，即使偶尔有这方面的成果，但由于土地利用和水文过程的区域性极强，也难有普遍的指导意义。土地利用变化的水文反应如果伴以任何气候方面的短期或长期变化就会更加复杂［７］，由于气候变化与土地利用变化的组合对水文过程影响研究的复杂性，这方面的研究进展不大。
3．现在的一些研究没有选择区域内多个地区多年降雨资料，将降雨类型类似年份的径流量进行对比；没有说明各水文站控制的区域土地变化情况和土地利用类型的流向；没有根据长系列土地利用资料，将土地利用划分阶段，分析在不同降雨频率下、不同土地利用阶段的水文效应，以及土地利用类型空间格局的变化（如上下游、圩内外、山区平原）对水文过程影响的差别。另外降雨产流是一个十分复杂的问题，前期降雨量多少、连续降雨和间断降雨、雨强、降雨频率等都会对水文和洪涝过程产生影响，这些方面也没有结合土地利用来考虑。
4．关于土地利用变化对区域水文过程影响的定量化研究，必须充分考虑其影响因子的空间变化和分异。为此GIS技术得到了广泛应用。如荷兰学者基于GIS开发的流域水文与土壤侵蚀模型LISEM，可以估算次暴雨过程中流域任意一点的径流量和土壤侵蚀量［２６］。在众多单点或地块尺度研究的基础上，从点到面（如小流域及更大区域）的尺度转换虽已引起了普遍的关注，并在一些方面取得了重要进展。但是作为一个世界性的难题，尺度转换问题仍然没有得到很好的解决。由于地理区域和水文过程的复杂性，这些研究在不同地区的研究深度也有所不同。目前，土地利用变化对水资源影响的效应评价，理论和方法均未完善，现有研究还不能反映不同尺度上土地利用变化对水资源的影响。
３ 今后的研究趋势
１．随着系统分析方法及信息技术的深入发展和应用，对水资源的评价和分析方法不断改进和完善，向着综合化、精确化和定量化方向发展。土地利用系统部分或整体动态模拟模型和资源信息系统的建立与发展，将会使土地资源的系统综合研究更加科学化和定量化。
2．IGBP（国际地球－生物圈计划）的核心项目（GAIM、BAHC、GCTE、LUCC）中都强调将模拟水文及土地利用变化作为核心内容［７］。土地利用变化的水文响应是目前国际上研究的热点问题之一，这种变化将直接影响到流域水资源分布、洪涝灾害，以及流域管理和社会经济的可持续发展。阐明水文过程对土地利用类型变化的响应，定量分析土地利用类型变化对径流、洪水和水资源的空间分布的影响将是今后一段时期内的主要研究方向。
3．一个区域内局部地块或小流域治理效益明显，但整个区域山河依旧的问题，仍困扰着研究者。考虑地块、小流域及区域尺度与不同时间的关系，对植被重建的区域水文效应的定量化研究是极其重要和必要的，今后的研究将会更多的侧重不同尺度土地利用变化对水文过程影响。
4．土地利用对水资源影响的研究领域涉及到水文学、自然地理学、遥感与地理信息系统等学科，多学科的交叉研究也是今后研究的一个重点。
参考文献
1 夏军，谈戈．全球变化与水文科学新的进展与挑战．资源科学，2002，24(3)：1～6
2 汪党献，王 浩，马 静．中国区域发展的水资源支撑能力．水利学报，2000，(11)：21
3 V?r?smarty C J.，Green P.，Salisbury J., Lammers B R. Global water resources：vulnerability from climate
change and population growth．Science，2000，(289)：284～288
4 刘昌明，陈志凯．中国水资源现状评价和需求发展趋势分析．北京：中国水利水电出版社，2001，42～45
5 高俊峰，闻余华．太湖流域土地利用变化对流域产水量的影响．地理学报，2002，57(2)：194～200
6 Richey J E.，Nobre C.，Deser C．Amazon River discharge and climate variability：1903～1985. Science，
1989, (246)：101～103
7 Roland E. Schulze．Modelling Hydrological Responses to Land Use and Climate Change：A Southern
African Perspective．Ambio，2000，29(1)：13～17
8 高俊峰，张琛等．洞庭湖冲淤变化与空间分布．地理学报，2001，56(4)：269～277
9 Eles C W O., Blackie J R．Land-use changes in the Balquhidder catchments simulated by a daily stream flow
model．Journal of hydrology，1993，145(3～4)：315～336
10 Arnold J G .，Allen P M．Estimating hydrologic budgets for three Illinois watersheds．Journal of hydrology，
1996，176(4)：57～77
11 Goodrich D C.，Lane L J.，Shillito R M et al．Linearity of basin response as a function of scale in a semiarid
watershed．Water Resources Research，1996，33(12)：2951～2965
12 Meng F R.，Bourque C P A.，Jewett K et al．The Nashwaak Experimental watershed project：analyzing
effects of clear cutting on soil temperature，soil moisture，snow pack，snowmelt and stream flow．Boreal forests and global change．Water，Air and Soil Pollution，1995，82(2)：363～374
13 黄明斌，康绍忠，李玉山．黄土高原沟壑区森林和草地小流域水文行为的比较研究．自然资源学报，
1999，14(3)：226～231
14 史培军，宋长青，景贵飞．加强我国土地利用/覆盖变化及其对生态环境安全影响的研究．地球科学
进展，2002，17(2 )：161～168
15 高俊峰．太湖流域洪涝灾害对土地利用变化的响应．自然资源学报，2002，17(2)：150～156
16 许刚，朱振国等．无锡市社会经济发展对水环境的影响．湖泊科学，2002，14(2)：166～170
17 林泽新．太湖流域水环境变化及缘由分析．湖泊科学，2002，14(2)：112～116
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区典型样地的土壤性质的空间分布格局；通过对等值线图的实地分析，可以从宏观上把握影响太湖流域丘陵区土壤肥力质量演变的主要因素，这对于认识太湖丘陵区土壤质量的演化规律，防止土壤肥力退化和养分流失具有重要的现实意义。
参考文献
1 Vieira SR, Hatfield JL, Nielson DR and Biggar JW. Geostatistical theory and application to variability of
some agronomical properties. Hilgardia, 1983,51,1~75
2 Trangmar BB, Yost RS and Wade MK. Spatial variation of soil properties and rice yield in recently cleared
land. Soil Soc. Am. J., 1987, 51:668~674
3 Warrick AW and Nielson DR. Spatial Variability of soil physical properties in the field. In: Applications of
soil physics, Hillel D(ed.). Academic Press, London, 1980, 319~344
4 鲁如坤. 土壤农业化学分析方法. 北京：中国农业科技出版社，1999
5 Tsegaye T and Hill RL. Intensive tillage effects on spatial variability of soil test, plant growth, and nutrient
uptake measurement. Soil Sci., 1998, 163: 155~165
6 Yost RS, Uehara G and Fox R L. Geostatistical analysis of soil chemical properties of large land areas. I.
Semivariograms. Soil Soc. Am. J., 1982, 46: 1028~1032
7 Chien YJ, Lee DY and Guo HY. Geostatistical analysis of soil properties of mid-west taiwan soils. Soil
Sci., 1997, 162: 291~298
8 陈灵芝，黄建辉，严昌荣. 中国森林生态系统养分循环. 北京：气象出版社，1997
9 Glendining MJ. 130 years of inorganic nitrogen fertilizer applications to broadbalk wheat experiment: The
effect on soil organic nitrogen. Trans.,14th ICSS, 1990，4, 4~8
10 鲁如坤. 土壤磷素在利用过程中的消耗和积累. 土壤通报，1980，(5):6~8
11 赖庆旺. 红壤性水稻土连续施肥的生物效应和肥力特征. 见：林葆等主编：长期施肥的作物产量和土
壤肥力的变化. 北京：中国农业科技出版社，1996，60~68
******************************************************************************************
(上接第196页)
18 Boers P C M．Nutrient emission from agriculture in the Netherlands：causes and remedies．Water Sci
Technol，1996，33：183～190
19 Tim U S.，R Jolly．Evaluation agricultural nonpoint—source pollution using integrated geographic
information systems and hydrologic/water quality model．Environ Qual，1994，23(1)：25～35
20 杨桂山．长江三角洲近50年耕地变化及其驱动机制研究．自然资源学报，2001，16(2)：111～117
21 郑丙辉，郅永宽，郑凡东，李子成．滇池流域生态环境动态变化研究．环境科学研究，2002，15(2)：16～17
22 谢红彬，陈雯．太湖流域制造业结构变化对水环境演变的影响分析—以苏锡常地区为例．湖泊科学，
2002，14(1)：53～58
23 Coulthard T J，Macklin M G．How sensitive are river systems to climate and land-use changes? A
model-based evaluation．Journal of Quaternary Science，2001，16 (4)：347～351
24 严登华，何岩，邓伟，王春梅. 东辽河流域地表水水质空间格局演化. 中国环境科学，2001，21(6)：
564～568
25 方子云．阿斯旺高坝兴建后尼罗河的水质变化及其管理．人民长江，1995，26(4)：60
26 De Roo A P J.，Wesseling，Ritseman C J．LISEM：A Single-Event Physically Based Hydrological and Soil
Erosion Model for Drainage Basins I：Theory，Input and Output．Hydrological Processes，1996，(10)：1107～1118
土地利用动态变化研究方法探讨
来稿日期:1998210 土地利用动态变化研究方法探讨 王秀兰 包玉海 (中国科学院遥感应用研究所,北京 100101) 摘 要 本文从全球变化的研究热点——“土地利用 土地覆盖变化”的涵义及研究内容出发,概括分析了土地利用变化研究的方法—土地利用变化模型的建立,阐述了各类模型的涵义及在土地利用变化研究中的意义,并重点介绍了定量研究土地利用动态变化的几种模型—(1)土地资源数量变化模型;(2)土地资源生态背景质量变化模型;(3)土地利用程度变化模型;(4)土地利用变化区域差异模型;(5)土地利用空间变化模型;(6)土地需求量预测模型。 关键词 土地利用 土地利用动态变化 模型 1 引言 面对当前日益加剧的人口—资源—环境问题,全球变化研究成为近年来国际上最为活跃的研究领域之一。而在众多的全球变化问题中,土地利用 土地覆盖变化研究显得尤为重要,其原因有二:首先,土地利用 土地覆盖变化是引起其它全球变化问题的主要原因,因而在全球环境变化和可持续发展研究中占有重要地位;其次,地球系统科学、全球环境变化以及可持续发展涉及到自然和人文多方面的问题,而在全球环境变化问题中,土地利用 土地覆盖变化可以说是自然与人文过程交叉最为密切的问题。因而隶属于“国际科学联合会(I CSU )”的IGB P 和隶属于“国际社会科学联合会(ISSC )”的H PP ,希望以此为突破口,推动全球问题的综合研究。建立土地利用 土地覆盖变化(简称LU CC )模型是深入了解土地利用 土地覆盖变化成因、过程,预测未来发展变化趋势的重要手段,也是土地利用 土地覆盖变化及全球变化研究的主要方法。长期以来,在许多研究领域,人们从不同的角度出发,构建了大量的模型,对土地利用 土地覆盖变化的研究起到了积极的作用。本文从全球变化的研究热点—“土地利用 土地覆盖变化”的涵义及研究内容出发,阐述了研究土地利用 土地覆盖变化的几类模型,并重点介绍了定量研究土地利用动态变化的几种模型:(1)土地资源数量变化模型;(2)土地资源生态背景质量变化模型;(3)土地利用程度变化模型;(4)土地利用变化区域差异模型;(5)土地利用空间变化模型;(6)土地需求量预测模型。 2 土地利用变化的研究内容及研究方法 211 土地利用变化的概念及研究内容 土地覆盖是指地球表层的自然属性和生物物理属性,而土地利用则指土地的使用状况第18卷第1期 1999年3月地 理 科 学 进 展PRO GR ESS I N GEO GRA PH Y V o l .18,N o .1M ar .,1999
土地利用现状变化情况分析报告
盐都市2007年度 土地利用现状变化情况分析报告 盐都市国土资源局 二○○七年十一月
土地利用现状调查是国土资源治理的基础性工作，是政府对土地实行跟踪监督治理的一项重要技术手段。我局多年来一直将此项工作作为年度重点工作内容之一。我们在收到省厅《关于转发国土资源部〈关于开展2007年度土地变更调查工作的通知〉的通知》后，迅速将部和省厅的精神传达下去，及时明确此次调查工作重点、总体要求和差不多程序及方法。并在深入学习《通知》精神和全面领会调查要求的基础上，制订了《盐都市2007年度土地变更调查工作方案》，对我市变更调查工作作出部署，明确要求各县（市、区）局必须做到“月清季累”，年末及时变更分幅土地利用现状图，做到数据、图形、实地“三一致”，建立目标责任制，严格考核方法，全面查清实际新增建设用地情况和实际耕地变化情况。同时，加大了质量检查力度，确保调查成果的真实性，做到图、数、实地三者一致。 并先后三次组织各县（市、区）的分管局长、地籍科长和业务骨干进行业务培训，对土地变更调查的资料预备、外业调查、内业
处理、统计汇总、县乡自查、市局检查和成果上报等工作作了明确规定和要求。通过认真实施上述行之有效的措施，我市如期保质地完成了2007年度土地变更调查工作，其成果差不多反映了2007年度土地变化情况。现将我市2007年度土地利用现状变化情况报告如下： 一、土地利用现状及年内变化情况 截至2007年10月31日，全市农用地面积为16737972.2亩，建设用地面积为3455080.2亩，未利用地面积为5265579.6亩，合计总面积为25458632.0亩，折16972.42 KM2。土地利用结构见表1 表1 盐都市土地利用现状面积 单位：亩
土地利用空间优化配置研究进展
土地利用空间优化配置研究进展 摘要： 土地利用空间优化配置是指土地要素在地域空间上的定性、定量和定位，是目前的研究热点之一。本文依据国内外土地利用空间优化研究的最新成果，概述了土地利用空间优化的概念、理论体系及一般流程；重点阐述了土地利用空间优化配置的方法与模型，从理论原则、模型构建、算法优化、与GIS 空间分析模块结合四个角度分析了各种土地利用空间优化配置方法的优缺点；最后提出土地利用空间优化配置的展望，认为土地利用空间优化仍可从理论完善、单个模型或算法的改进、转换规则的优化等几个方面进行提高。 关键词：土地利用空间优化配置；模型；构建；算法改进；转换规则 中图分类号：F301 文献标识号：A 文章编号：1001-4942 （2015）03-0138-06 Research Progress of Spatial Optimization Allocation of Land Use Xie Pengfei ，Zhao Xiaoqing* ，Zhang Longfei （College of Resource Environment and Earth Science ，Yunnan University ，Kunming 650091 ，China)
AbstractSpatial optimization allocation of land use ，one of the hot issues，means quality ，quantity and spatial position of land elements in regional space. In this paper ，the concepts，theoretical system and general process of spatial optimization allocation of land use were summarized based on the latest research results at home and abroad. The methods and models of spatial optimization allocation of land use were the key explaination ，and the advantages and disadvantages of the methods were analyzed from theoretical principles ，model building ，algorithm optimization and combination with GIS spatial analysis module. Finally ，the prospect of spatial optimization allocation of land use was put forward. It could be improved from perfecting theories ，ameliorating a single model or an algorithm ，and optimizing the conversion rules. Key wordsSpatial optimization allocation of land use ； Model ；Construction ；Algorithm improvement ；Conversion rule 土地利用优化配置 ( Optimization Allocation of Land Use ) 是指开发利用土地，促进社会、经济、生态的协调可持续发展。这种优化主要是针对区域内特定土地资源在利用方式、数量结构、空间布局以及综合效益等方面的优化[1 ，2] 。土 地利用的数量结构优化是最先出现的研究课题[3，4] ，然而随
石家庄市水资源现状与展望
石家庄市水资源现状与展望 建筑学1101班丁倩钰 2011225070124 【摘要】：水是一切生命的源泉,是人类生存和发展不可缺少、不可替代的自然资源。然而,随着经济的发展和人口的增加,水资源供需矛盾日益突出,尤其是华北地区城市水资源短缺问题更加严重。依据有关资料和研究成果,本文阐述了我国华北地区城市，主要是石家庄地区的水资源(包括工业和城市生活用水)现状及存在的主要问题,以及未来的水资源利用状况和保护措施。我们应该付诸行动,把节水任务当作一件大事来抓。 【关键词】：城市水资源现状与问题供需前景节水对策水是一切生命的源泉，是人类生存环境中最主要的基本要素和物质基础，是人类生存和发展不可缺少、不可替代的自然资源。联合国曾预言，水将是21世纪全世界最紧缺的自然资源。随着我国社会和经济的迅速发展，水资源匾乏和水污染日益严重所构成的水危机已成为我国实施可持续发展战略的制约因素。水资源的保障水平将直接影响一个国家和地区的经济增长、社会发展和政治稳定。华北地区是我国政治、经济和文化中心，华北平原2000年人口为4 .37亿，占全国人口34.8%，GDP3.13万亿元，占全国32.3%，农业灌溉面积3.46亿亩，占全国42%，但是它也是我国水资源供需矛盾十分突出的地区，尤其是城市水资源。 1 区域概况 1.1自然地理概况
石家庄位于河北省中南部，东经113°18ˊ-115°30ˊ，北纬37°30ˊ-38°40ˊ总面积15848km2，地形西高东低。西部为中低山丘陵区，东部为辽阔的华北平原。 井陉盆地：位于太行山中段，地形地貌呈西高东低，南部、北部高而中间低，四周山峦叠嶂标高在700-1200m之间，中间为丘陵，最低段为威州固底群泉分布地带，标高在165—190m，呈群山环抱的盆地状态。井陉盆地地貌形态受构造、岩性、水的物理、化学作用及新构造运动诸因素制约，按成因类型可分为侵蚀堆积、构造堆积、构造溶蚀及构造剥蚀地貌。 平原区：西依太行山，东为华北平原。地势西高东低，海拔高程由山前的100m左右下降到东部的30m左右。地面坡度由山前的1.6—2.5%，下降到1—0.5%，地貌形态为山前冲洪积作用而成的冲洪积扇群，河、湖相沉积而成的山前倾斜平原。 1.2气象 本区属温带半湿润、半干旱大陆性季风气候，其特点温差大，四季明显，春季干旱多风沙，夏季干热多雨，秋季凉爽降温快，冬季寒冷干燥少雪。多年平均气温13℃左右，一月份最低，月平均气温0.6℃左右；7月份最高，月平均气温26℃。全年极端最高气温42.7℃，最低-26.5℃。全年无霜期180-210。多年平均降雨量493mm。 1.3水文 石家庄市属海河流域，子牙河水系。平原区河流由北而南主要有：沙河、滋河、滹沱河、交河、槐河等自西向东南流经本区。其
2017土地变更调查级核查与数据建库建设要求
2017年度土地变更调查市级核查与数据建 库建设要求 通过对各县（区）上报的土地利用现状变化矢量成果进行内、外业核查与在线举证等工作，完成全市数据库质量检查、数据汇总分析与全市土地利用现状变更调查成果上报工作；配合完成省级内、外业核查与在线举证等工作，根据省级审查结果进行整改；汇总通过国家、省审核的各县（区）土地调查成果，形成2017年度土地变更调查市级成果。 通过开展2017年度日照市土地变更调查市级核查与数据建库工作，形成日照市一系列的土地调查图件、文字及数据库等成果。 一、图件成果 （一）土地利用现状调查图件。 （二）土地利用现状成果图件。 二、数据库成果 （一）更新后的土地调查数据库。 （二）土地调查数据库更新数据包。 三、文字成果 （一）土地利用变化情况分析报告。 （二）城镇村土地利用数据分析报告。 （三）数据库质量检查报告。
（四）调查成果内、外业核查与在线举证方案、报告等。 （五）调查成果内、外业整改报告。 四、图斑信息核实各类报表 （一）《遥感监测图斑信息核实记录表》。 （二）《土地变更调查记录表》。 （三）《设施农用地图斑信息核实记录表》。 （四）《临时用地图斑信息核实记录表》。 （五）《拆除图斑核实记录表》。 （六）《农用地变更为未利用地图斑核实记录表》。 （七）《遥感监测图斑信息核实记录表》。 五、土地变更调查各类面积汇总表 （一）《土地利用现状变更表》。 （二）《农村土地利用现状一级分类按权属性质统计汇总表》。 （三）《耕地坡度分级面积统计汇总表》。 （四）《基本农田面积统计汇总表》。 （五）《可调整地类面积统计汇总表》。 （六）《建设用地类型统计汇总表》。 （七）《土地利用现状变更表（“三大类”总表）》。 （八）《城镇土地利用现状数据汇总表》。 （九）《村庄土地利用现状数据汇总表》。
土地利用变化研究进展
土地利用变化研究进展 侯鹏程 （上海农林职业技术学院，上海松江：201600） 摘要：土地利用是自然条件和人为活动的综合反映，它的变化可以引起许多自然和生态过程的变化。 关键词：土地利用；土地覆盖；进展 一、土地利用变化的概念及研究意义 （一）土地利用的概念 土地利用变化是人类与地球环境进行物质、能量交互作用的重要表现。发生于任何时空尺度，它不仅影响陆地生态系统的地理分布格局及其生产力。客观反映人类改变地球生物化学循环、生态系统的结构和功能及产品和服务的供应，而且还再现了陆地表面的时空变化过程[1]。土地利用是指人类有目的地开发利用土地资源的一切活动，如农业用地、工业用地、交通用地、居住用地等都是土地利用的概念；而土地覆盖则是指地表自然形成的或者人为引起的覆盖状况，例如：与前面所述各种用地相关的物质现状包括各类作物、森林、草地、房屋、水泥及沥青路面等则为土地覆盖的概念。土地利用与土地覆盖有着密切的关系，可以理解为事物的两个方面，其中一个是发生在地球表面的过程，另一个则是各种地表过程（包括土地利用）的产物[2]。无论是在全球的尺度还是国家或者区域的尺度上，土地利用的变化在不断地导致土地覆盖的加速变化。 总之，土地利用和土地覆盖是两个既有密切联系又有本质区别的重要概念。土地利用一般是指人类为获取所需要的产品或服务所进行的土地资源利用活动，是人类对土地自然属性的利用方式和利用状况，包含着人类利用土地的目的和意图。 （二）土地利用变化的定义 土地利用/土地覆盖的变化(Land-use and land-cover change 简称为：LUCC)是国际地圈生物圈计划(IGBP)与全球环境变化的人文因素计划(IHDP)的核心研究计划之一，是全球环境研究的热点和前沿问题[3]。土地利用/土地覆盖变化之所以受到人们的关注，是因为土地利用/土地覆盖变化是全球环境变化和陆地生态系统对全球气候变化和人类活动最重要的响应之一。 土地利用/土地覆盖变化由于影响到了人类生存与发展的自然基础，如气候、土壤、植被、水资源与生物多样性等，影响到地球生物化学圈层的结构、功能以及地球系统能量与物质循环等方面，与全球的气候变化、生物多样性的减少、生态环境演变以及人类与环境之间相互作用的可持续性等密切相关[4]。而且土地利用与土地覆盖作为一种人类的社会经济活动，也是人类对全球变化所做出的反应的一种方式。总而言之，土地利用与土地覆盖变化是所有与可持续发展相关问题的核心，可以说是“可持续发展理论”的开拓计划，土地利用与土地覆盖变化的作用是全球变化的关键，是自然与人文科学领域的“桥梁工程”。 [收稿日期]2007-08-21
世界水资源现状
世界水资源现状 联合国报告称全球可能有7亿人因缺水背井离乡。 吉尼斯世界纪录视智利基亚瓜镇为全球最干旱之地。20世纪40年代，该镇拥有800位居民，如今此地只有120人居住。 如今我们的世界已进入一个崭新时代，全球化愈加明显，全人类的命运紧密联系在一起，而饥渴、干旱和水灾也是不分国界的，今天发生在别国的问题终有一天会影响到自己。 ——土耳其总统居尔 在世界水资源面临枯竭的严峻形势下，第五届世界水资源论坛于16日在土耳其伊斯坦布尔开幕。来自全球的数千名代表与会讨论水资源的可持续发展问题。 此次水资源论坛吸引了世界120个国家和地区的政府官员、科学家和非政府组织代表与会，其中包括4位国家元首。东道国土耳其总统居尔在演讲时呼吁世界各国将水资源利用问题当作经济发展的最重要议题来看待，希望能引起各国最高层官员的注意。 论坛秘书长塔巴萨兰表示，会议的主要目标就是要让全世界都了解，有效用水的必要和紧迫性。他引用不久前联合国教科文组织专门为论坛召开公布的一份报告指出，倘若全球不提高水资源利用有效性，到2030年，全球半数人口将生活在缺水的环境中。 塔巴萨兰提及的报告全称为《世界水资源开发报告》。在这份报告中，联合国教科文组织预测，未来相当长一段时间内，一些干旱和
半干旱地区的水资源缺乏会对人口流动产生重大影响，特别是在非洲撒哈拉沙漠区域，这一现象将尤为严重。该组织预计将有2400万到7亿人会因缺水而背井离乡。 联合国去年公布的《世界人口展望》报告称，全球人口数量将在2050年达到91亿，在目前数量(65亿)上激增40％。 限制用水腐败是这次论坛的主题之一。论坛呼吁世界各国对水资源进行合理规划、用度和管理，避免腐败让全球用水“雪上加霜”。 据介绍，典型的“水腐败”包括伪造用水数据、在水资源设备购买时寻租、在签订水资源开发合同上任人唯亲等。在某些国家，用于水资源开发和节约的款项有30%被腐败消耗掉了。 ■现状 上世纪工业用水增加20倍 据新华社电地球水资源总量虽然很大，但其中97.5%是海水，淡水仅占2.5%，而在这有限的淡水资源中，90%是人类难以企及的南北两极冰盖、冰川、冰雪，此外，还有一定比例的深层地下淡水资源很难被利用。因此，人类目前能够利用的淡水资源相当有限，只占全球水资源总量的0.26%。 随着人口膨胀与工农业生产规模迅速扩大，全球淡水用量飞速增长。全球用水量在20世纪增加了7倍，其中工业用水量增加了20倍。
2019年度全国土地变更调查实施方案19页
附件： 2019年度全国土地变更调查实施方案 一、目的 为及时准确掌握2019年土地利用状况，充分发挥土地管理参与国民经济宏观调控的“闸门”作用，实施严格的耕地保护制度，以及确保为第二次全国农业普查提供准确的农用地基础数据，满足社会经济发展对土地利用现状数据的要求，特制定本方案。 二、任务 （一）调查2019年度土地利用变化情况。以2019年度土地变更调查结果为基础，全面查清2019年度全国土地利用变更情况，包括建设用地、农业结构调整、生态退耕、土地开发、复垦整理等情况，并逐级汇总全国各类土地利用变化情况。 （二）开展2019年度新增建设用地细化调查。查清全年新增建设用地情况，细分调查内容，对新增建设用地调查到相应二、三级类，并逐级汇总全国各类新增建设用地情况。 （三）调查全国当前坡耕地情况。在全国土地利用现状调查和坡耕地专项调查成果的基础上，结合近年来开展生态退耕等减少的耕地数量，查清坡耕地变化状况，并逐级汇总。 （四）查清遗漏建设用地情况。结合国发[2019]28号文件开展的土地利用情况自查、“四查清、四对照”以及土地利用更新调查工作，按照土地变更调查的要求，查清本年度以前变更遗漏的建设用地状况，调查到相应二、三级类，并逐级汇总。
三、步骤与要求 （一）准备工作 1、制定方案 各地可参照本实施方案，结合当地具体情况，制定本地区的土地变更调查实施方案，但不得与本方案有关要求相抵触。 2、准备资料 收集土地利用现状调查及土地变更调查资料，包括土地变更调查工作底图、数据及外业调查记录手簿等相关资料；收集有关退耕还林的图件（设计图、验收图等）、数据（计划数、完成数、验收数）、验收报告等相关资料；收集新增建设用地审批文件及实际用途，土地开发复垦整理成果验收等资料（图件、数据、报告等）以及农业结构调整、灾毁耕地等相关资料；收集近几年耕地减少资料；收集国发28号开展的情况自查、“四查清、四对照”等有关成果。 3、准备表格 印制《土地变更调查记录表》（见附件1），《更新调查面积统计表》（见附件4），《耕地坡度分级统计表》（见附件5）。 4、技术培训 按照《关于开展2019年土地变更调查工作的通知》要求和本实施方案的有关规定，对土地变更调查人员进行技术培训。 （二）实地调查 以本年度实地变化现状为准，实地进行变更调查，保证实地、图件、数据“三者一致”。2019年度土地变更调查包括如下内容：
区域水资源可持续利用分析
网络教育学院 本科生毕业论文（设计） 题目：区域水资源可持续利用分析 学习中心： 层次：专科起点本科 专业：水利水电工程 年级： 2014年春 学号： 学生： 指导教师： 完成日期： 2016 年 3 月
内容摘要 水是生命的源泉，是整个国民经济的命脉，是整个生态系统中扮演着最活跃角色，同时也是实现经济社会可持续发展的重要保证。 但是目前我国水资源需要面临严峻的挑战，现行水资源严重缺乏、污染加重、环境日趋恶劣，这些种种因素均已经成为了影响我国经济可持续发展的发展的绊脚石。如何使水资源顺应我国经济可持续发展的需求，是一个亟待解决的问题。本文通过我国区域水资源的现状以及水资源的现行调查分析并对水资源的可持续发展方向进行研究探讨，并提出解决问题的合理建议和对策，从而来阐述水资源可持续利用分析这个课题。 关键词：区域；水资源；可持续发展；严峻；亟待解决
目录 内容摘要 ............................................................ I 引言 . (1) 1 水资源可持续利用概述 (2) 1.1可持续发展的概念 (2) 1.2我国水资源现状 (3) 1.3水资源合理配置现状 (4) 1.4水资源可持续利用的基本原则 (5) 1.5本文研究的主要内容 (6) 2 水资源价值与价格 (7) 2.1水资源的价值内涵 (7) 2.2水资源价格组成与确定原则 (7) 2.3水资源价值与成本的关系 (8) 2.4水价制定方法 (8) 2.5本章小结 (9) 3 区域水资源利用及目标 (10) 3.1区域水资源 (10) 3.1.1 区域水资源的界定 (10) 3.1.2 区域水资源组成 (10) 3.2生态环境需水量 (11) 3.2.1 生态环境需水量的概念 (11) 3.2.2 生态环境需水量的分类及特点 (11) 3.3区域水资源可利用量 (11) 3.4区域水资源利用目标 (12) 3.5本章小结 (12) 4 实证分析 (14) 4.1某区域水资源概况 (14) 4.2该区域水资源的合理配置及可持续利用情况 (14) 4.3本章小结 (15)
国内外土地利用研究现状
一、早期的土地利用研究 国外土地利用研究可追踪到杜能。19世纪前期对德国南部地区的研究,她提出了土地利用的模式。从早期的强调功能、追求理想城市形态的城市规划理念,到近代在欧美城市中出现的新古典主义式的城市改建计划,虽已经具有可持续发展的雏形,但就是为了解决城市问题与满足城市功能的城市规划,出现新的具有代表性的霍华德的“田园城市”理论、勒·柯布西埃的“集中城市”理论、伊利尔·沙里宁的“有机疏散思想”等理论。 国外早期土地利用研究主要针对土地利用调查而展开。索尔等1922年在美国密执安州较早地开展了土地利用综合调查,同期,英国众多学者也开展了土地利用区域调查,波纳开展了英国农业资源的估算,英国于1930年成立了土地利用调查所,在斯坦普主持下,带领众多学生从1931年～1935年间开展了全国土地利用调查,完成了全国范围的调查总报告、各郡分报告及土地利用专题图等一系列成果。为进一步推广美、英两国的研究成果,1934年8月在波兰华沙举行的第14届国际地理大会上,鲍曼报告了美国土地利用研究工作,卫那特介绍了大不列颠的土地利用调查工作。随后,1938年7月在阿姆斯特丹召开的第15届国际地理大会对人口密度与土地利用的关系、农业生产力等进行了专门的讨论,强调土地利用及土地利用图的重要性,同时也指出了若干国家的土地没有很好地加以利用。随后,亨丁顿、堪达尔等学者对农业生产力进行了详细的研究,标志着人们已开始考虑土地综合利用效益的问题。 从20世纪40年代起,土地利用研究进入了一个新阶段,土地利用调查与研究在全球广泛开展。我国学者李春芬在加拿大留学时的博士论文以“西安大略格兰德河中游谷地的土地利 用”为题进行土地利用研究。1946年澳大利亚在全国领土的1／3以上地区完成了大、中比例尺的土地调查。随后,英国、加拿大、荷兰与一些东欧国家,亚洲的日本、印度,拉丁美洲的墨西哥、巴西等国,先后开展了土地资源调查等研究。在这些土地资源调查中,土地利用调查与研究就是其基础工作。第二次世界大战后,由于土地资源问题的日益突出,国际上逐步开展了土地利用规划工作,为政府规划决策提供基础资料。 从20世纪70年代起,随着更广泛的资源调查与遥感等技术手段在资源调查中的应用,以及土地利用规划需求的发展,从土地清查到土地评价的研究逐渐开展起来。1976年FAO正式公布了《土地评价纲要》,这就是世界上土地评价研究广泛开展并趋向成熟的重要标志,但此土地评价的对象还就是农业用地,近几年来,土地评价研究有了更广泛深入的发展,不在限于农业用地,在城镇、工业区、旅游区、开发区等均已涉及。 随着可持续发展研究的深入,国际上有关土地利用方面的研究也都与可持续发展联系起来,众多可持续发展评价的方法也逐渐应用于土地持续利用评价,在这些研究中,土地利用研究同样发挥了重要的作用。 二、近期土地利用变化的研究 20世纪90年代以来,土地利用研究具有了新含义,不仅研究土地利用的数量、状态与利用 方式,而且将其作为全球变化研究领域的一个重要组成部分。归纳起来,这时期研究工作的一个重要特点就是重视土地利用变化对生态环境状况及全球变化的影响。研究区域主要集中于美洲热带雨林、非洲生态脆弱区、东南亚农业扩展与城市化快速发展区等人地关系矛盾尖锐、生态环境脆弱或经济与人口快速发展地区。研究内容以揭示土地利用变化对全球气候变化、生物多样性、水土流失等影响为重点。这一阶段土地利用研究的重要特点就是受到全球变化研究的驱动,而且土地利用研究逐渐融入全球变化研究之中,土地利用变化对生物多样性也产生重大影响,主要表现在栖息地的破坏、栖息地的破碎化以及森林与森林砍伐区联接带的边缘效应等三个方面,土地利用与全球环境变化关系密切。 在1992年联合国环境与发展大会上,可持续发展要领得到与会者的共识,从此可持续发展迅
我国水资源利用现状与节水灌溉发展对策
我国水资源利用现状与节水灌溉发展对策 孙景生;康绍忠 中国农业科学院农田灌溉研究所 1我国水资源与农业用水现状 1.1水资源现状 水是农业的命脉，也是整个国民经济和人类生活的命脉。水资源状况和利用水平已成为评价一个国家一个地区经济能否持续发展的重要指标。我国是一个水资源相对贫乏的国家，年均降水量为630 mm，低于全球陆面和亚洲陆面的降水量；年平均淡水资源总量为2.8万亿m3，人均占有水量仅2 300 m3，只相当于世界人均水平的1/4，居世界第109位，是世界上人均占有水资源最贫乏的13个国家之一；耕地水资源占有量28 500 m3/hm2，为世界平均数的4/5。另外，我国水资源时空分布严重不平衡，降水东南多西北少，山区多平原少，雨量大致由东南向西北递减。81%的水资源集中分布在长江流域及以南地区，长江以北地区人口和耕地占我国的45.3%和64.1%，而水资源却只占全国的19%，人均占有量为517 m3，相当于全国人均量的1/5和世界人均量的1/20，水资源与生产发展不相适应的程度突出，土地沙漠化趋势日趋严重。尤其是西北干旱地区的新疆、青海等地的大面积戈壁滩，因无灌溉，也就没有农业。降水年内分配不均，冬春少雨、夏秋多雨，汛期雨量过于集中，常以暴雨形式出现，利用难度很大，非汛期又水量缺乏。降水量年际变化也大，丰水年与枯水年相差悬殊，使水旱灾害频频发生，甚至同一地区有时旱涝接踵而至，交替成灾。 1.2农业用水现状 从全国对水资源量总的需求来看，在出现中等干旱的情况下，全国总需水量为5 500亿m3左右，缺水量为250亿m3左右。若考虑供水中的地下水超采和超标准污水直灌等不合理供水因素，则全国实际缺水量在300～400亿m3之间。农业是我国的用水大户，约占全国总用水量的73%，但有效性很差，水资源浪费十分严重，渠灌区水的有效利用率只有40%左右，井灌区也只有60%左右，每m3水生产粮食不足1 kg。而一些发达国家水的有效利用率可达80%以上，每m3水生产粮食大体都在2 kg以上，其中以色列已达2.32 kg。由此说明，我国各种节水农业技术的综合应用程度还十分低下，与发达国家相比还存在着很大的差距。同时，这也使我们看到了在中国发展节水农业的巨大潜力和广阔前景。 2农田灌溉节水途径 农田供水从水源到形成作物产量要经过4个环节。首先是从水源取水，通过输水、配水等一系列工程设施把水送到所需灌溉的作物地块；其次是通过田间灌水技术将水源来水转化为土壤水；第三是通过作物根系吸水，由土壤水转化为生物水；最后是通过作物的一系列生理过程在作物水分的参与下形成作物产量。每一环节都会有水的损失，提高水的利用率和利用效率的关键在于探讨各个环节的节水途径、技术措施及其潜力，尽可能地减少每一环节中的水的无效损耗。前两个环节涉及如何将作物所需水量从水源送到田间并转化为土壤水，与作物的生理过程不直接相关，靠减少输水损失、提高灌水均匀度和减少田间深层渗漏等工程技术措施以及合理用水的节水灌溉制度措施，设法提高土壤储水量与水源取水量的比率和作物耗水量与土壤储水量的比例来提高水的利用率和利用效率，这两个环节存在着很大的节水潜力，是当前节水灌溉发展的主要方面。后两个环节关心的是如何高效利用土壤储水的问题，属基础节水范畴，靠减少棵间土壤蒸发无效损耗和作物奢侈蒸腾的各种农业技术措施，设法提高蒸腾量与耗水量、
土地利用覆盖变化地信息提取
土地利用/覆盖变化信息提取实验报告 1. 实验目的 利用TM/ETM3个时相卫星数据，应用ENVI软件进行土地利用/覆盖分类，在此基础上进一步分析其动态变化特征。 2. 实验内容 金华市土地利用/覆被变化信息的提取。采用决策树分类法提取土地利用/覆被信息，它通过分析地物光谱特征和其他图像特征，充分利用高程、坡度等地理辅助信息可以有效地提高分类精度，比较适合于江南丘陵地形破碎、地物分布复杂的地区。和传统的监督分类法相比，它可以消除园地和林地、建设用地和裸地光谱相似所带来的影响。 （1）TM影像数据的预处理。本文的遥感数据处理主要包括大气校正、几何校正和图像增强，并利用行政边界矢量图对影像进行裁剪。 （2）土地利用变化信息提取。首先对其中的一期影像(2003年)分别采用最大似然法、决策分类树法进行分类，提取土地利用/覆被信息，并对二者的提取精度进行比较，选择精度最高者作为最终的提取方法，进而提取1988～2003年金华市土地利用/土地覆被信息。 （3）利用空间叠加获取土地利用/覆被变化的面积转移矩阵，进而通过面积转移矩阵分析土地利用/土地覆被的数量变化、空间结构变化和土地利用程度。 3. 实验方案 4. 数据预处理 4.1 数据源
本文所采用的数据包括：两景金华市的Landsat TM和一景Landsat ETM陆地卫星影像，一景半SPOT 全色影像；该地区1：50 000地形图；该地区81m*81m分辨率的数字高程模型（DEM）；1：100万中国行政边界矢量图等。具体的见表4-1和4-2所示。 表4-1 研究区遥感影像数据 获取时间传感器类型数量（景）空间分辨率（m） 2003年3月9日SPOT-5全色 15 1/25 2003年3月26日LandsatETM+ 1-8波段 1 15m（全色） 30m(多光谱) 1996年9月6日LandsatTM1-7波段130 1988年12月5日LandsatTM1-7波段130 表4-2 研究区其他资料及应用说明 数据类型应用说明 大比例尺地形图最新时相的1：50000地形图，用于进行卫星遥感资料的几何校正 野外调查资料野外控制点的测量，土地利用/覆盖分类训练样本区的调查，建立判读标志，进行分类及信息提取精度检验等工作 土地利用现状图对比土地利用/覆盖动态变化及遥感影像分类精度参考 4.2 图像预处理 数据预处理部分主要包括：对遥感影像进行大气校正、几何纠正、以及对研究区进行边界裁剪和图像增强。主要工作流程如下（图4-2）：
土地利用变化智能体模型研究进展
Land & Resources Herald 2015年3月March, 2015 第12卷 第1期第11页第16卷 第2期第11页国 土 资 源 导 刊Land & Resources Herald 2019年6月 June, 2019文章编号：1672-5603（2019）02-11-5 土地利用变化智能体模型研究进展 贺增红* （云南师范大学旅游与地理科学学院，云南 昆明 650500） 摘 要 土地利用/覆被变化是在自然、社会和人类决策者的时空多尺度综合作用下发生的，具有高度的复杂性。基于复杂系统理论并以土地使用决策者为核心的智能体模型对于描述人地关系中的“人本”思想和复杂交互具有重要的意义。文章在对基于智能体模型的内涵以及应用领域进行分析的基础上，指出目前智能体模型的发展主要面临三个方面的问题：数据可获得性、行为建模的制约以及模型校准和验证。综合目前研究的进展与面临的问题，提出了基于智能体模型的发展趋势：（1）大数据与数据价值挖掘；（2）多角度探索决策规则；（3）创新校准和验证方法。 关键词 智能体模型；模型问题；发展趋势 中图分类号：F301.24 文献标识码：A Research Progress of Agent Model in Land Use Change Simulation He Zenghong （College of Tourism and Geographic Sciences, Kunming Yunnan 650500） Abstract: Land use/cover change occurs under the combined effects of natural, social and human decision makers in time and space, with a high degree of complexity. The agent model based on complex system theory and based on land use decision makers is of great significance for describing the "human-centered" thinking and complex interaction in human-land relationship. Based on the analysis of the content of the agent-based model and the application field, the paper points out that the development of the agent model mainly faces three challenges: data availability, behavioral modeling constraints, and model calibration and verification. Based on the current research progress and challenges, the development trend based on agent model is proposed: (1) big data and data value mining; (2) multi-angle exploration decision rules; (3) innovation calibration and verification methods. Keywords: agent-based model; model challenges; model prospects *第一作者简介：贺增红，男，1993年生，硕士研究生，主要从事资源环境遥感应用研究。E-mail: moyuduye123@https://www.360docs.net/doc/d16170585.html,。 收稿日期：2019-04-12； 改回日期：2019-05-13。土地利用/覆被变化（Land use/Cover change, LUCC）系统是社会生态系统的重要组成部分， 对全球气候变化、生物多样性以及可持续性发 展等具有重要影响。因此，通过一定的方式获 得对LUCC 的认知极为重要。模型模拟是常见的 认知客观世界的手段，模型的描述解释能力可 以提高人们对土地变化系统起因、过程和结果的理解，而模型的预测能力则能够为更合理的土地利用提供建议。LUCC 是在生物物理因素、社会经济因素与土地使用者的多时空尺度下综合作用形成的，具有高度的复杂性。因此，模型模拟需要考虑多重驱动因素以及因素之间的关联作用，以解释土地系统的复杂性问题。传统的LUCC 模型多以经济学、统计学和地理学等
中国水资源分布现状及发展趋势的研究
中国水资源分布现状及发展趋势的研究 [摘要]水资源作为人类生存和发展中最为重要的基础性资源，与人类生产生活的联系十分密切，对人类生存状态的意义十分重大。然而，对人类生产和生活具有重要影响的水资源却是不可再生资源，水资源危机已经成为继粮食危机、能源危机之后困扰人类生存的第三大危机。我国虽然地大物博，然而水资源的储量却并不多，并且在使用上存在着许多问题。本文将对我国水资源短缺的现状进行调查与分析，并提出相关的解决策略。 [关键词]水资源短缺现状解决策略 一、前言 随着经济社会的不但发展，人口的逐渐膨胀，对作为人类生活中必不可少的水资源的需求量也逐渐变大，并且社会中存在着许多水资源浪费及利用不合理的问题，这使得许多国家和地区出现了水资源短缺的现状。而我国虽然幅员辽阔，资源众多，但是在水资源的利用上也存在着一定的问题。水资源是基础性的自然资源和战略性的经济资源，随着我国经济和社会快速发展，水资源问题成为我国可持续发展的主要瓶颈。本文就中国的水资源情况进行简单的分析和提出一些解决措施。 二、我国的水资源的现状 1. 我国水资源的情况 从总量来看，按照2009年的最新统计，我国平均年水资源总量28124亿m3，其中河川平均年径流量27115亿m3，地下水8288亿m3，居世界第六位，低于巴西、俄罗斯、加拿大、美国和印度尼西亚。但从人均来看，我国是一个水资源短缺的国家，人均水资源量仅为世界人均水平的28%，不仅有2/3的城市缺水，农村还有近3亿人口饮水不安全。我国水资源总量为2.8万亿立方米。其中地表水2.7万亿立方米，地下水0.83万亿立方米，扣除由于地表水与地下水相互转换、互为补给，两者重复计算量0.73万亿立方米，与河川径流不重复的地下水资源量约为0.1万亿立方米。水资源的问题与水资源的时空分布不均衡，尤其是与水土资源不相匹配有密切关系。全国十个流域可合并划分为南方、北方及西北三个明显不同类型区：南方比较充沛，年均降雨量超过
水资源开发利用现状及对策
水资源开发利用现状 及对策 Revised on November 25, 2020
麦积区水资源开发利用现状及对策 摘要：通过对麦积区水资源现状分析，要解决水资源开发利用中存在问题，管好用好水资源，要突出水资源的节 约、保护和配置，加强工程管理，科学合理的开发利 用水资源，以水资源的可持续利用保障经济社会的可 持续发展。 关键词：水资源开发利用对策 1、水资源现状 麦积区位于天水市东北部，区内人口万人，其中城市人口为万人，土地面积万亩，其中耕地面积万亩，人均耕地面积亩/人，本区以西秦岭为界，地跨长江、黄河两大水系，属温带半湿润气候区。多年平均降雨量为528mm，且年内分配不均，65%的降水集中在6—9月份；区内季节变化明显，蒸发量较大，多年平均蒸发量为1300mm。岭南属长江流域嘉陵江水系，包括党川、利桥两乡，境内流域面积1279km2，主要河流有白家河、花庙河、红崖河，多年平均径流量均在1亿m3左右，且水源稳定性较好；岭北属黄河流域渭河水系，境内流域面积2180km2，主要河流有：渭河及支流藉河、牛头河、颖川河、东柯河。根据水文资料，渭河多年平均径流量为亿 m3，最大为亿m3，最小为亿m3，且随季节变化十分明显，丰水季节流量骤增，最大为4920m3/s，枯水季节流量突减，最小仅为s，而且含砂量大，多年平均含砂量为73kg/m3。
由于近年来连续干旱，部分河流出现连年干旱断流现象。如葫芦河98年断流时间为120天，99年、2000年断流均为84天；藉河97年断流长达330天，此后基本长年断流，仅在雨洪季节有短时洪水流过。 经现状分析,区内水资源量、需水量，可供水量在不同保证率p=50%（平水年），P=75%（枯水年），P=95%（偏枯年）时分别为：（见下表） 附表一单位：亿m3 从上表可以看出，区内水资源从总量上看虽然相对较多，但其中地表水占了相当大的比例，而地表水资源在区内利用率很低，造成的原因是：降雨量虽然较大，但年际变化也大，大部分以洪水形式流走；入境水由于没有相应的调蓄工程，再加
不同地质条件下土地利用动态变化研究
不同地质条件下土地利用动态变化研究 摘要：随着时代的发展，越来越多的人开始关注土地利用变化。本文分析了四 川省南江县不同地质背景条件对土地利用动态变化的影响，并试图建立建立符合 各区地质条件的土地利用模式。针对不同地质条件，认为南部白垩系、侏罗系倾 斜式单面低山和侵蚀台坎状窄谷低山紫色土适合开展种植和养殖；中部侏罗系、 三叠系单面低、中山紫色土黄壤适合发展以林地为主的多经济作物；北部三叠系、震旦系、寒武系、中山黄壤黄棕壤石灰岩可开展林牧作业。 关键词：南江县；地质条件；LUCC；动态变化 LUCC study under different geological conditions in Nanjiang district, Sichuan Province Qu Shaodong, LiYanan, XiongYufei （1.Institute of Land Engineering and Technology, Shaanxi Provincial Land Engineering Construction Group Co., Ltd.; 2.Key Laboratory of Degraded and Unused Land Consolidation Engineering, the Ministry of Natural Resources; 3. Shaanxi Provincial Land Consolidation Engineering Technology Research Center） Abstract：With the development of the times, more and more people begin to pay attention to land use change. This paper analyzes the influence of different geological background conditions on the dynamic change of land use in Nanjiang County, Sichuan Province, and attempts to establish a land use model that meets the geological conditions of each region. According to different geological conditions, the purple soil of Cretaceous and Jurassic tilted single-sided low mountains and eroded terrace like narrow valley low mountains in the south is suitable for planting and breeding; the yellow soil of Jurassic and Triassic single-sided low and middle mountain purple soil in the middle is suitable for developing multi economic crops dominated by forest land; the limestone of yellow brown soil of Triassic, Sinian, Cambrian and middle mountain yellow soil in the north can be used for forestry and animal husbandry Industry. Keywords: Nanjiang district; Geologicalcondition; LUCC; Dynamic change 作为人类赖以生存和发展的基础-土地，越来越多的人开始关注其利用和变化，这也是全球变化的主因之一[1]。自从1995年“国际地圈与生物圈计划（IGBP）” 与“全球环境变化人文因素机会（IHDP）”联合提出“土地利用/土地覆被变化计划（LUCC）”以后，土地利用变化研究进入了快速发展的阶段。随着该项研究的不 断深入和发展，LUCC研究的热点逐渐转化为区域和局地土地利用变化[2]。在土 地利用开发的调控过程中，地质背景可以作为土地覆被与土地利用的依据。它涵 盖与土地利用、开发有关的所有地质特征及有关问题，包括沉积特征、土地特性、母岩组成、地形地貌、地球化学、水文水资源、地质构造及其他因素等。所以， 在一定区域范围内，对土地利用变化和土地覆被有关或有影响的所有与地址相关 的因素（组成）以及内外地质作用，我们都可以认定位地质背景[3]。 在经济发达的南方地区和生态比较脆弱的地方，我国开展了大量区域土地利 用变化的科研项目，但在经济相对落后，生态环境相对较好的四川东北部地区， 较少开展该项工作。目前在该地区开展的土地利用变化研究工作主要是基于遥感 影像解译，政府调研报告，结合社会经济数据开展相关空间和数量分析，很少有 结合地质背景条件开展相关工作进行土地利用变化研究[4-7]。因此本文拟对川东 北南江县开展地质背景条件下的土地利用变化研究，该项研究可以为当地和其他 类似地区LUCC研究和政府制定土地可持续发展决策提供有益的参考和依据。 1研究区及地质背景