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地理科学进展  
  地理科学进展--2003, 22 (5)   Published: 2003-09-24
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论文

基于DEM的分布式水文模型在大尺度流域应用研究

刘昌明, 李道峰, 田英, 郝芳华, 杨桂莲
地理科学进展. 2003, 22 (5): 437-445. ;  doi: 10.11820/dlkxjz.2003.05.001
全文: PDF (1131KB) ( 956 )
摘要 ( 459 )
本文选取空间大尺度黄河河源区流域为研究对象,利用分布式水文模型进行径流量模拟,采用1976~1985年唐乃亥水文站逐年、月实测径流资料进行参数率定,确定模型的基本参数,得到了较好的模拟效果。模拟结果表明气候变化是引起黄河河源区径流变化的主要原因。在80~90年代的20年间,黄河河源区由气候变化引起径流减少62.11亿m3,占径流变化总量的108.72%,由土地覆被变化引起径流增加5.73亿m3,增加量占径流变化总量的10.03%。

降雨的空间不均性对模拟产流量和产沙量不确定的影响

郝芳华, 陈利群, 刘昌明, 张雪松
地理科学进展. 2003, 22 (5): 446-453. ;  doi: 10.11820/dlkxjz.2003.05.002
全文: PDF (871KB) ( 511 )
摘要 ( 431 )
在传统的水文/水质模型中,降雨被认为是在空间上均匀分布并且对模型输出的不确定性不产生影响。本文的目的是评价由于降雨的空间分布不均匀性对模型输出-产流量和产沙量-不确定性的影响。本文选取卢氏流域为研究区域,使用SWAT模型和流域内24个雨量站的降雨作为模型的输入。基于降雨空间分布均匀的假定下,每次用一个雨量站的点雨量来作为流域的面平均降雨量,模拟的产流量和产沙量的不确定性来自于降水的不均匀性。模拟的产流量和产沙量的不确定性大于降雨的不确定性,结果表明,在运用水文/水质模型时,为了准确的模拟、预测产流量和产沙量必须掌握降雨的空间分布特性并将其应用于水文、水质模拟之中。

黄河流域土壤水分遥感估算

杨胜天, 刘昌明, 王鹏新
地理科学进展. 2003, 22 (5): 454-462. ;  doi: 10.11820/dlkxjz.2003.05.003
全文: PDF (925KB) ( 677 )
摘要 ( 477 )
利用1982~1998年AVHRR的pathfinder遥感数据,以及相同时段黄河流域29个农业气象观测站土壤水分观测资料和263个气象台站降水、蒸发资料,建立基于遥感条件温度植被指数和气象观测数据基础上的黄河流域厚层土体(0~1m)土壤水分遥感估算方法,计算出1982~1998年黄河全流域1m土体各层土壤水分。计算结果检验表明该方法适合进行大区域、连续时间段、厚层土体土壤水分估算,并为黄河流域水循环研究提供了丰富的土壤水分数据。

基于SWAT模型的基流估算及评价——以洛河流域为例

杨桂莲, 郝芳华, 刘昌明, 张雪松
地理科学进展. 2003, 22 (5): 463-471. ;  doi: 10.11820/dlkxjz.2003.05.004
全文: PDF (999KB) ( 1262 )
摘要 ( 758 )
SWAT是一个具有很强物理机制的长时段的流域分布式水文模型,它能够利用GIS和RS提供的空间数据信息,模拟复杂大流域中的径流成分。本文应用SWAT模型对基流进行模拟,分别采用1992~1996年和1997~1998年洛河流域卢氏水文站逐年、月实测径流资料进行模型校准和验证,确定模型的敏感性参数:径流曲线数、地下水再蒸发系数、土壤蒸发补偿系数和植物蒸发补偿系数;并借助滤波技术对实测径流进行基流分割。将滤波分割的基流与SWAT模拟值进行对比,采用线性回归系数(R2)和Nash-Suttclife模拟系数(Ens)对SWAT模型进行评价,其结果月基流R2为0.76,Ens为0.75,模拟精度较高。

黄河流域水循环地理信息系统平台构建初探

李道峰, 刘昌明
地理科学进展. 2003, 22 (5): 472-478. ;  doi: 10.11820/dlkxjz.2003.05.005
全文: PDF (932KB) ( 729 )
摘要 ( 394 )
本文探讨了地理信息系统在水文学研究中的一般模式,应用GIS与水文模型松散结合的方式,采用MS-VisualBasic可视化开发语言,以ESRI-MapObject地理信息系统组件为基础,构建了黄河流域水循环地理信息系统平台。将所涉及到的黄河流域水循环各类数据统一坐标、统一格式储存到平台中,为黄河流域水循环要素和水文过程研究提供数据支持。

基于PSR框架的土地质量指标体系研究进展与展望

郭旭东, 邱扬, 连纲, 刘康
地理科学进展. 2003, 22 (5): 479-489. ;  doi: 10.11820/dlkxjz.2003.05.006
全文: PDF (1211KB) ( 783 )
摘要 ( 552 )
基于"压力-状态-响应(Press-State-Response,PSR)"模式的土地质量指标体系是国际土地科学研究的热点问题。我国经济的快速增长和土地退化的严峻形势要求建立能够衡量土地质量变化的指标体系。介绍了基于PSR框架的土地质量指标体系的来源、基本概念、评价框架和研究计划。介绍了国际土地质量指标研究计划中提出的养分平衡、产量差额、农业土地利用强度与利用多样性、土地覆被、土壤质量、土地退化、农业生物多样性、水质量、林地质量、牧草地质量、土地污染等11项土地质量指标。在总结、分析国内外土地质量指标体系研究的最新进展和研究不足基础上,提出未来我国有关部门在土地质量方面的研究趋势与建议。

京津以南河北平原地下水位下降驱动因子的定量评估

许月卿
地理科学进展. 2003, 22 (5): 490-498. ;  doi: 10.11820/dlkxjz.2003.05.007
全文: PDF (613KB) ( 790 )
摘要 ( 412 )
自1970年代以来,在自然因素和人为活动的交互影响下,京津以南河北平原地下水位持续下降并产生了一系列地质环境问题,严重影响了该区域社会经济的可持续发展。本文从降水、地表径流、气温等自然因素及地下水超采、水利工程修建、农作物产量水平提高、耗水型作物面积扩大等人为因素初步分析了京津以南河北平原地下水位下降的主要原因;通过建立投影寻踪回归模型,定量评价了各因素对地下水位下降的影响,确定了各影响因素对地下水位下降的相对贡献率。结果表明:地下水开采是引起地下水位下降的最主要因素,对地下水位下降的相对贡献率为54.7%,其中工业、农业、生活用水对地下水位下降的相对贡献率分别为6.6%、43.7%和4.4%;其次是降水和地表径流,其相对贡献率分别为25.6%和19.7%。

河北省粮食生产发展趋势及其地区差异

吴凯, 袁璋, 许越先
地理科学进展. 2003, 22 (5): 499-506. ;  doi: 10.11820/dlkxjz.2003.05.008
全文: PDF (544KB) ( 549 )
摘要 ( 463 )
河北省2002年粮食作物播种面积为6484.4千hm2,其中小麦占37.8%,玉米39.7%;粮食、棉花、油料的种植比例为15.9:1.0:1.6。北部四地市粮食播面占全省的23.3%,南部七地市76.7%。2002年粮食总产2435.8万t,为1949年的5.2倍;粮食单产3756kg/hm2,为1949年的5.8倍;人均粮食362kg,为1949年的2.4倍。北部地区粮食总产占全省的17.2%,南部地区82.8%。据回归分析与双向差分建模分析,2010年粮食总产可达3087.5万t,粮食单产4478kg/hm2,人均粮食460kg。据灰关联分析,影响粮食总产的主要因子有:粮食单产、农副产品收购价格总指数(1978年=100)、农业机械总动力、农村用电量、农田化肥施用量与有效灌溉面积等。根据笔者预测,若2010年农业机械总动力达8989万kw,农村用电量240.8亿kwh,农田化肥施用量356.1万t,有效灌面4549.2千hm2,则其粮食单产可达4664kg/hm2;若2010年仍保持2000年小麦播面所占比例(0.387),玉米播面所占比例达0.439,则其单产可达4387kg/hm2。

利用ASTER遥感数据反演陆面温度的算法及应用研究

刘志武, 党安荣, 雷志栋, 黄聿刚
地理科学进展. 2003, 22 (5): 507-514. ;  doi: 10.11820/dlkxjz.2003.05.009
全文: PDF (944KB) ( 731 )
摘要 ( 415 )
陆面温度是地气交换过程的一个重要参数,在生态环境研究中应用很广。传统方法只能进行点上的观测和计算,遥感的出现则使得计算区域陆面温度成为可能。ASTER遥感数据具有较高的空间分辨率和光谱分辨率,能够提供比NOAA/AVHRR和Landsat等遥感数据更丰富的陆面信息,有助于提高反演陆面温度的精度。本文以新疆自治区阿瓦提县典型研究区域为例,根据ASTER遥感数据的特点,基于温度/比辐射率分离算法的思想,运用ADE(AlphaDerivedEmissivity)、比值法和MMD(Maximum-MinimumDiffer-ence)三个模块计算陆面温度,并简要分析了模型的主要误差来源。分析结果表明本文所采用的算法是可行的,ASTER遥感数据用于反演陆面温度可以取得比较理想的结果,具有良好的应用前景。

中国东部沿海滩涂资源不同空间尺度下的生态开发模式

彭建, 王仰麟, 景娟, 李卫锋, 丁艳
地理科学进展. 2003, 22 (5): 515-523. ;  doi: 10.11820/dlkxjz.2003.05.010
全文: PDF (844KB) ( 846 )
摘要 ( 385 )
沿海滩涂资源生态开发研究,是近年我国沿海滩涂研究的热点之一,但现有研究均很少考虑尺度问题。作者在探讨沿海滩涂资源开发利用的尺度问题的基础上,分析了我国当前不同空间尺度下沿海滩涂资源开发利用面临的主要问题,初步探讨了区域、农场与地块尺度下我国沿海滩涂资源生态开发模式的主要特征,并对沿海滩涂梯级开发、基塘系统、盐田综合利用和虾池立体养殖等主要生态开发模式进行了具体分析。

福建龙岩龙石空洞发育双酸模式

宋林华, 王静, 林钧枢, 李福海, 张咏兰
地理科学进展. 2003, 22 (5): 524-531. ;  doi: 10.11820/dlkxjz.2003.05.011
全文: PDF (819KB) ( 731 )
摘要 ( 362 )
发育在早二叠世栖霞组大理岩化夹硅质层和含硅质结核的石灰岩中的龙石空洞,是华东地区重要的风景旅游洞穴。是一个干洞与地下河相结合的洞穴系统。由于栖霞组石灰岩与上覆的童子岩夹煤层砂页岩、文笔山砂页岩及下伏的泥盆纪石英砂砾岩呈断层接触,断层接触带形成了地表沟谷。燕山晚期花岗岩侵入时导致栖霞灰岩变质。在地形上,夹煤层砂页岩不仅覆盖在栖霞灰岩上,而且出露部位比灰岩体高。出自煤系地层的水会顺坡或垂直流入灰岩体。出自煤系砂页岩的地下水pH值为3.78~4.73,SO4-2达到240mg/l。源自泥岩夹薄层砂岩和花岗岩地区的地表水,具有pH值6.85~7.25及低Ca2+、HCO3-值水也会流入灰岩体。直接出露灰岩体,雨水入渗土壤,溶解土壤CO2后再进入石灰岩。因此,龙石空洞系统是外源水与内源水共同作用的结果,是由碳酸水和硫酸水联合作用的新型洞穴双成因发育模式的一例。

大城市边缘区中小城市可持续发展战略探讨——以广州增城市为例

隆少秋
地理科学进展. 2003, 22 (5): 532-540. ;  doi: 10.11820/dlkxjz.2003.05.012
全文: PDF (875KB) ( 775 )
摘要 ( 323 )
大城市边缘区中小城市的发展具有其特殊性,特殊的区位和特殊的功能定位决定它必须与大城市协调发展。当前"撤县设区"、"撤市设区"发展大城市,加快城市化进程成为我国当今城市发展的一个主导趋势。行政区划调整使城市总体发展战略发生调整,其边缘区的发展条件、发展背景发生了变化,其发展战略也相应要调整。本文通过揭示新的背景下广州市边缘区增城市的城市产业发展、空间发展、生态保护、基础设施布局等方面的战略取向,探讨了大城市边缘区可持续发展的道路。
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