基本信息
- 項目名稱：
- 基于遙感技術(shù)的石河子墾區(qū)植被生態(tài)需水量研究
- 小類：
- 數(shù)理
- 簡介：
- 本論文選取石河子墾區(qū)為研究區(qū)域，以中巴衛(wèi)星影像和土地利用現(xiàn)狀圖為基礎(chǔ)，運用遙感圖像處理技術(shù)對研究區(qū)域植被進行了分類，計算了各類植被面積的轉(zhuǎn)移矩陣，確定了石河子墾區(qū)不同植被生態(tài)需水定額量，通過面積定額法計算了石河子墾區(qū)植被生態(tài)需水總量，分析了石河子墾區(qū)植被生態(tài)需水量的數(shù)量變化和空間變化。其結(jié)果一方面可為瑪納斯河流域水資源的綜合開發(fā)和管理提供理論依據(jù)；另一方面可為生態(tài)需水理論的完善提供一些探索依據(jù)。
- 詳細介紹：
- 本論文選取石河子墾區(qū)為研究區(qū)域?qū)χ脖簧鷳B(tài)需水進行研究，以2008年中巴衛(wèi)星影像和2003年的土地利用現(xiàn)狀圖為基礎(chǔ)，運用遙感圖像處理技術(shù)對研究區(qū)域植被進行了分類，計算了各類植被面積的轉(zhuǎn)移矩陣，分析了各類植被面積的變化，并結(jié)合確定的石河子墾區(qū)不同植被生態(tài)需水定額量，通過面積定額法計算了石河子墾區(qū)植被生態(tài)需水量，分析了石河子墾區(qū)植被生態(tài)需水量的數(shù)量變化和空間變化。結(jié)果表明:研究區(qū)內(nèi)耕地的需水量最大，草地的其次，林地的最?。恢脖簧鷳B(tài)需水量主要集中在綠洲的中部，邊緣部分比較少。這表明石河子墾區(qū)人工植被的生態(tài)需水量最大，因此，適當退耕還林、退耕還木，采用節(jié)水灌溉方式對減緩石河子墾區(qū)水資源的供需矛盾具有重要意義，其結(jié)果為石河子墾區(qū)生態(tài)需水利用及保護提供了重要依據(jù)。
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作品專業(yè)信息
撰寫目的和基本思路
- 1.目的：（1）應(yīng)用遙感與GIS等技術(shù)，計算石河子墾區(qū)的生態(tài)需水量（2）通過生態(tài)需水的研究與計算，提出區(qū)域水資源合理利用的建議 2.思路：（1）明確生態(tài)需水的概念；了解干旱區(qū)生態(tài)需水的研究現(xiàn)狀，明確生態(tài)用水的指標；（2）了解計算生態(tài)需水量的方法，計算生態(tài)需水量在研究中的優(yōu)勢（3）應(yīng)用遙感技術(shù)獲得研究區(qū)域各種植被類型的面積數(shù)據(jù)；計算石河子墾區(qū)的生態(tài)需水量（4）提出區(qū)域水資源合理利用的建議。
科學(xué)性、先進性及獨特之處
- 1.作品的先進性：本論文采用3S技術(shù)，結(jié)合面積定額法對石河子墾區(qū)的生態(tài)需水進行科學(xué)的調(diào)查、計算與分析，在技術(shù)上方法上具有一定的先進性。 2.作品的獨特性：本論文運用遙感技術(shù)和面積定額法相結(jié)合的方法來計算生態(tài)需水量增加了計算生態(tài)需水量數(shù)據(jù)的途徑和方法，具有提高計算結(jié)果精度的現(xiàn)實意義，而且由于其時效性的特點使得利用遙感技術(shù)能夠及時的估算出某一區(qū)域的植被生態(tài)需水量。
應(yīng)用價值和現(xiàn)實意義
- 1.實際應(yīng)用價值：利用遙感技術(shù)研究植被生態(tài)需水量具有一定的優(yōu)勢。通過遙感技術(shù)增加了面積定額法數(shù)據(jù)的途徑和方法，具有提高計算結(jié)果精度的現(xiàn)實意義，其時效性的特點使得利用遙感技術(shù)能夠及時的估算出某一區(qū)域的植被生態(tài)需水量。 2.現(xiàn)實意義：本文以石河子墾區(qū)為例，進行植被生態(tài)需水的估算，為瑪納斯河流域水資源的綜合開發(fā)和管理提供理論依據(jù)，也為生態(tài)需水理論的完善提供一些探索依據(jù)。
學(xué)術(shù)論文摘要
- 植被生態(tài)需水研究已成為水資源優(yōu)化配置和生態(tài)環(huán)境建設(shè)中的熱點問題。選取石河子墾區(qū)為研究區(qū)域，以2008的中巴衛(wèi)星影像和2003年的土地利用現(xiàn)狀圖為基礎(chǔ)，運用遙感圖像處理技術(shù)對研究區(qū)域植被進行了分類，計算了各類植被面積的轉(zhuǎn)移矩陣，分析了各類植被面積的變化，并結(jié)合確定的石河子墾區(qū)不同植被生態(tài)需水定額量，通過面積定額法計算了石河子墾區(qū)植被生態(tài)需水量，并分析了石河子墾區(qū)植被生態(tài)需水量的數(shù)量變化和空間變化。結(jié)果表明，研究區(qū)內(nèi)耕地需水量最大，林地最小，草地其次，植被生態(tài)需水量主要集中在綠洲的中部，邊緣部分比較少。這表明石河子墾區(qū)人工植被的生態(tài)需水量最大，因此，適當退耕還林、退耕還木，采用節(jié)水灌溉方式對減緩石河子墾區(qū)水資源的供需矛盾具有重要意義。
獲獎情況
- 該作品在石河子大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版），2011年第2期發(fā)表
鑒定結(jié)果
- 無
參考文獻
- [1] 陳亞寧，郝興明，李衛(wèi)紅，等.干旱區(qū)內(nèi)陸河流域的生態(tài)安全與生態(tài)需水量研究——兼談塔里木河生態(tài)需水量問題[J].地理科學(xué)進展，2008，23(7)：732-738. [2] 郝博，粟曉玲，馬孝義，等.干旱區(qū)植被生態(tài)需水的研究進展[J].2009，20（4）：1-5. [3] 胡廣錄，趙文智，謝國勛.干旱區(qū)植被生態(tài)需水理論研究進展[J].地球科學(xué)進展，2008，23（2）：193-200. [4] 郭巧玲，楊云松，陳志輝，等.額濟納蘭州植被生態(tài)需水及其估算[J].水資源與水工程學(xué)報，2010，21（3）：80-84. [5] 趙文智，常學(xué)禮，何志斌，等.額濟納荒漠綠洲植被生態(tài)需水量研究[J].中國科學(xué):D輯，2006，36(6)：559-566. [6] 賈寶全，張志強，張紅旗，等．生態(tài)環(huán)境用水現(xiàn)狀、問題分析與基本構(gòu)架探索[J].生態(tài)學(xué)報，2002，22(10)：1734-1740. [7] 嚴登華，何巖，王浩，等.生態(tài)水文過程對水環(huán)境影響研究述評[J].水科學(xué)進展，2005，16(5)：747-752. [8] Rodriguez-Iturbe I, Proporato A, Laio F. Plants in water-controlled Ecosystems: Active Role in Hydrologic Processes and Response to Water Stress,I. Scope and general outline[J].Advances in Water Resources, 2001, 24: 695-705. [9] Pruitt W O. Doorenbos J. Corp Water Requirements: FAO Irrigation and Drainage Paper[R].Rome: FAO, 1977. [10] 嚴登華，王浩，王芳．我國生態(tài)需水研究體系及關(guān)鍵研究命題初探[J].水利學(xué)報，2007，38(3)：267-273.
同類課題研究水平概述
- 近年來植被的生態(tài)需水問題已成為植被生態(tài)恢復(fù)和重建研究領(lǐng)域的熱點問題。陸地植被生態(tài)需水的研究則側(cè)重于大氣土壤植被之間的生態(tài)水文過程的研究。20世紀20年代開始了對農(nóng)作物需水的研究，并以此為基礎(chǔ)建立了不同條件下農(nóng)作物、森林和草地生態(tài)需水的計算和預(yù)報模型。國內(nèi)生態(tài)需水的研究最早是從20世紀90年代開始于西北地區(qū)水資源綜合開發(fā)和利用中，主要研究生態(tài)比較脆弱的干旱半干旱地區(qū)的河道外植被生態(tài)需水。很多學(xué)者圍繞生態(tài)需水量的概念和估算開展了大量研究工作，取得了不少科研成果，得出了不同流域的植被生態(tài)需水量計算結(jié)果，以新疆為背景對干旱區(qū)生態(tài)用水的概念和分類進行詳盡的闡述，探討了生態(tài)環(huán)境用水的必要性。研究植被生態(tài)需水的理論主要有：生態(tài)適應(yīng)性理論、系統(tǒng)閾值理論、水文循環(huán)水量平衡理論、農(nóng)業(yè)氣象理論。這些理論已在植被生態(tài)需水的研究中得到應(yīng)用。生態(tài)需水計算方法研究方面，我國干旱區(qū)植被生態(tài)需水常采用的研究方法有直接計算發(fā)、間接計算法、水量平衡法和基于遙感與地理信息系統(tǒng)的研究方法。這些方法各有有缺點，直接計算法適用于基礎(chǔ)工作較好的地區(qū)與植被類型，間接計算法僅適用于降水量稀少、植被生長完全依賴地下水維持的干旱區(qū)域，水量平衡法比較適合中小閉合流域生態(tài)環(huán)境需水的計算， Whipple建議用計算機技術(shù)進行基礎(chǔ)分析和系統(tǒng)模擬。隨著計算機技術(shù)的發(fā)展，基于遙感和地理信息系統(tǒng)技術(shù)對區(qū)域生態(tài)需水進行計算及分析正在研究之中。石河子墾區(qū)地隸屬于瑪納斯河流域，是新疆最為典型的綠洲農(nóng)業(yè)區(qū)。20世紀50年代以來，由于流域上、中游對水資源的過度開采，使進入下游的水量顯著減少，尾間湖泊逐漸消失、地下水位下降、植被退化、天然綠洲萎縮、土地荒漠化發(fā)展迅速，以土地荒漠化、植被退化為代表的生態(tài)環(huán)境惡化已嚴重影響到制約流域經(jīng)濟與社會的可持續(xù)發(fā)展。石河子墾區(qū)是瑪納斯河流域水資源的主要使用者，在入境水量有限的情況下，如何合理分配農(nóng)業(yè)灌溉用水與生態(tài)用水，成為維護、恢復(fù)研究區(qū)生態(tài)系統(tǒng)的關(guān)鍵。本文以石河子墾區(qū)為例，進行植被生態(tài)需水的估算。一方面為瑪納斯河流域水資源的綜合開發(fā)和管理提供理論依據(jù)；另一方面為生態(tài)需水理論的完善提供一些探索依據(jù)。
