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基于GIS技术的人居环境自然适宜性评价研究——以遵义市为例

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经济地理 2011年第8期31卷 1358-1363页

作者：娄胜霞华中师范大学政法学院中国湖北武汉430079 遵义师范学院中国贵州遵义563002

以公里格网为基本单元,基于GIS技术,建立包括地形起伏度、温湿指数、水文指数和地被指数的人居环境自然适宜性评价模型,系统评价遵义市不同地区的人居环境自然适宜性与限制性。研究表明,遵义市人居环境以适宜性为主要特征,自然适宜程度... 详细信息

以公里格网为基本单元,基于GIS技术,建立包括地形起伏度、温湿指数、水文指数和地被指数的人居环境自然适宜性评价模型,系统评价遵义市不同地区的人居环境自然适宜性与限制性。研究表明,遵义市人居环境以适宜性为主要特征,自然适宜程度整体呈现出由西北向东南递增的趋势,其中44.41%为一般适宜区、54.13%为比较适宜区以及极小比例为临界适宜区;遵义市人居环境自然条件较好,地形、地被、水文和气候对人口分布的限制性不明显,其中地形条件对人口分布的限制性最强,其次是地被条件。

关键词：地形起伏度温湿指数水文指数地被指数人居环境自然适宜性

基于栅格尺度的云南省人居环境自然适宜性评价研究

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地域研究与开发 2009年第6期28卷 91-94,99页

作者：胡志丁骆华松唐郑宁李树梅云南师范大学旅游与地理科学学院昆明650092

人居环境自然适宜性是人类生存和发展的基础,从根本上制约着区域人口的集聚和发展。同时随着经济社会的发展,人居环境适宜性越来越受到社会的关注,相关研究也越来越深入,牵涉的方面也更加广泛。采用地形起伏度、地被指数、水文指数、气... 详细信息

人居环境自然适宜性是人类生存和发展的基础,从根本上制约着区域人口的集聚和发展。同时随着经济社会的发展,人居环境适宜性越来越受到社会的关注,相关研究也越来越深入,牵涉的方面也更加广泛。采用地形起伏度、地被指数、水文指数、气候适宜度四类指标加权求和的方法计算了云南省不同区域人居环境自然适宜性。研究结果将为云南省未来人口发展功能分区,人口空间优化分布,协调人口、资源、环境之间的关系提供重要参考。

关键词：地形起伏度地被指数水文指数气候适宜度人居环境自然适宜性云南省

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基于熵权法的生态适宜流量研究

水电能源科学 2011年第6期29卷 27-29页

作者：张树奎鲁子爱江苏海事职业技术学院江苏南京211100 河海大学土木与交通学院江苏南京210098

以宜昌水文站为例,针对不同时期河流生态系统对水文条件的需求,基于熵权、生态适宜性理论,构建了长江干流宜昌站近50年逐日适时划分水文指标模型,分析了流量、时间、频率、变化率等主要水文指数对河流生态流量的影响。结果表明,该方法... 详细信息

以宜昌水文站为例,针对不同时期河流生态系统对水文条件的需求,基于熵权、生态适宜性理论,构建了长江干流宜昌站近50年逐日适时划分水文指标模型,分析了流量、时间、频率、变化率等主要水文指数对河流生态流量的影响。结果表明,该方法可行。

关键词：熵权水文指数生态流量水文情势

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洞庭湖不确定性水质评价及生态水位研究

洞庭湖不确定性水质评价及生态水位研究

作者：余勋湖南大学

学位级别：硕士

洞庭湖为中国第二大淡水湖，是长江中游重要吞吐湖泊，也是中国著名的旅游风景名胜区。湖区水产丰富，航运便利，土质肥沃，自然资源丰富。洞庭湖作为长江出三峡进入中下游平原后的第一个通江大湖，发挥着重要的防洪功能，与洞庭湖区的... 详细信息

洞庭湖为中国第二大淡水湖，是长江中游重要吞吐湖泊，也是中国著名的旅游风景名胜区。湖区水产丰富，航运便利，土质肥沃，自然资源丰富。洞庭湖作为长江出三峡进入中下游平原后的第一个通江大湖，发挥着重要的防洪功能，与洞庭湖区的生态和经济密切相关。沿湖工农业的快速发展导致湖区水质日益恶化、富营养程度逐步加剧，水资源短缺矛盾突出，生态用水被挤占;泥沙淤积和围湖垦殖活动致使河床抬高、湖泊萎缩。因此，在水资源短缺的情况下开展洞庭湖水质评价工作并研究洞庭湖的生态水位是十分必要的，可以为洞庭湖的水环境管理工作提供充分的依据。首先，本文概述了洞庭湖流域复杂的江湖关系，从洞庭湖的防洪、生态和经济三个方面阐述了洞庭湖的重要地位，并对洞庭湖水质和水量变化情况作了简要介绍。之后，考虑到水环境中的不确定性，将贝叶斯理论和模糊集理论引入水质评价领域，分别描述了水质评价过程中模型结构和参数的不确定性，建立了基于三角模糊数的贝叶斯水质评价模型，并对洞庭湖的污染来源进行了辨析。洞庭湖水不仅可以作为渔业用水，也是湖区居民重要的饮用水源之一。为反映源水水质对人体健康的影响，本文对东洞庭湖展开了健康风险分析，以此作为水质评价结果的补充。结果表明，2010年，仅有南嘴水质未达到水域II类执行标准，万子湖和洞庭湖出口水质均高于III类执行标准，东洞庭湖和扁山水质评价结果分别为0.4983III0.5017II，0.7962III0.2038II。与传统贝叶斯模型、三角模糊数模型和均值模型相比，基于三角模糊数的贝叶斯水质评价模型更全面、合理地反映了水质污染程度的真实情况，进一步解决了水质评价过程中存在的不确定性问题。洞庭湖As的致癌风险超标，非致癌风险可控，为确保饮用水安全，建议对As追根溯源并进行重点监控。通过对洞庭湖水质污染来源进行辨析，确定洞庭湖的主要污染来源为农业污染、工业污染和生活污染，农业污染主要是化肥污染、农药污染和禽畜粪便污染;工业污染主要是有机污染和重金属污染;生活污染主要是氮、磷污染。其次，本文从洞庭湖的水文条件出发，建立了基于水文指数的生态可接受水位模型。湖泊生态系统对外界干扰具有一定的抵抗和恢复能力，能适应一定的水位波动。因此，湖泊生态系统的生态可接受水位不是一个确定的值，而是一个不确定的水位耐受范围。该方法通过引入RFD（Ratio flow deviation）分析了由人类活动和气候变化引起的水文变异，以AAPFD（Amended annual proportional flowdeviation）为生态系统健康状况指标，确定了水文变异条件下的生态可接受水位。结果表明，北景港、南嘴和城陵矶汛期的生态可接受水位范围分别为28.78m8.16m、25.19m8.45m和24.48m0.96m;非汛期的生态可接受水位范围分别为18.33m7.79m、17.68m9.19m和15.59m2.07m。汛期最高生态水位的确定为不破坏洞庭湖湿地生态平衡的前提下发挥最大的洪水调蓄能力提供了参考依据;非汛期最低生态水位可在保证湿地生态系统健康发展的前提下最大可能的满足其他类型用水的需要，缓解用水矛盾。对于水利部门来说，该方法合理配置生态水的可操作性较强，是一种计算生态需水量较好的方法。最后，本文概述了洞庭湖流域面临的主要问题、已采取的治理措施，以《洞庭湖生态经济区规划》为基础，结合本文对洞庭湖水质和水量的探讨，提出了针对性的水质污染治理和水量控制建议，以期洞庭湖的水环境管理工作取得更加长远的发展。

关键词：洞庭湖水质评价生态水位污染来源三角模糊数贝叶斯理论水文指数

DEM数据在流域水文分析与模拟中的尺度效应研究

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DEM数据在流域水文分析与模拟中的尺度效应研究

作者：马慧慧河南理工大学

学位级别：硕士

DEM数据是流域水文分析和模拟的基础,不同来源的DEM数据具有不同的精度和分辨率尺度,深刻影响水文分析和水文过程模拟的结果。论文以鹤壁市汤河上游流域为研究区,以机载LiDAR技术获取的DEM数据为基础,对比SRTM DEM和ASTER GDEM数据,分... 详细信息

DEM数据是流域水文分析和模拟的基础,不同来源的DEM数据具有不同的精度和分辨率尺度,深刻影响水文分析和水文过程模拟的结果。论文以鹤壁市汤河上游流域为研究区,以机载LiDAR技术获取的DEM数据为基础,对比SRTM DEM和ASTER GDEM数据,分析了不同分辨率和不同来源DEM在地形表达因子提取、水文指数分析和流域特征参数提取中的差异及产生原因;基于SWAT分布式水文模型,模拟研究了不同分辨率和不同来源DEM数据的水文效应。主要研究内容分为五部分。（1）DEM数据预处理。论文研究了机载LiDAR数据处理的技术流程,选定了适用于研究区的点云数据粗差去除、滤波和插值等处理方法,完成了研究区170KmLiDAR数据处理与DEM构建,基于重采样方法生成了1-100m100种不同分辨率的DEM数据。收集了研究区的SRTM DEM和ASTER GDEM数据,为后续研究提供基础数据。（2）地形表达因子分析。针对不同尺度和不同来源DEM数据,分别提取坡度、坡向和高程等地形因子,统计其变化特征。试验表明,随着LiDAR DEM分辨率的降低,研究区坡度均值、最大值、标准差均出现减小。当DEM分辨率从1m降低到100m时,平均值的由9.47°变化到4.51°,变化率达52.37%,表明随分辨率的降低,地形细节信息丢失,导致坡度统计值降低。而分辨率的变化对高程和坡向的表达影响较小。不同来源DEM数据统计表明,与LiDAR DEM数据相比,相同分辨率SRTM DEM数据提取的高程值偏大,坡度值偏小,表明该数据整体精确度较高,但对地形细节信息的表达有损失,而ASTER GDEM数据提取的高程值偏小,数据精确度偏低,伪地形噪声严重,导致坡度提取不够准确,整体偏高。不同数据源对坡向的提取影响很小,平均值相差小于0.15。（3）地形水文指数分析。论文研究了TWI、SPI和LSF等地形水文指数提取方法,对比分析了多尺度DEM数据提取结果。结果表明,DEM分辨率越高,其TWI平均值越小,SPI平均值越大,对地形细节的表达和对径流沉积物运移能力的表达越好,而LSF值则是在10m分辨率下最大,描述土壤侵蚀的潜力值最大。不同来源DEM提取结果显示,ASTER GDEM与SRTM DEM提取的LSF和SPI均小于LiDAR DEM,而提取的TWI大于LiDAR DEM,且ASTER GDEM提取值与LiDAR DEM提取值更接近。（4）流域特征参数提取分析。对河网水系的提取进行了研究,并对提取的特征参数进行了对比分析。实验结果表明:DEM空间分辨率对流域面积的影响不大,河道长度和河网密度则是随分辨率的降低而减小。不同来源DEM数据实验表明,与同分辨率下的LiDAR DEM提取的流域面积相比,ASTER GDEM提取的流域面积较小,SRTM DEM提取的偏大,相差分别为3.92km和0.11 km,这与ASTER GDEM数据整体精确度较低,SRTM DEM数据整体精确度较高有关。ASTER GDEM和SRTM DEM提取的河道长度和河网密度均小于LiDAR DEM提取的值。（5）SWAT模型模拟与分析。论文分别建立了基于不同分辨率和不同数据源DEM的SWAT流域水文模型,统计分析了蒸散发、土壤渗漏、地下径流、地表径流深等的模拟结果的变化情况。实验结果表明,随分辨率的降低,坡度值的变小,导致地形湿度指数变大,进一步导致蒸散发量增加,地表径流深减小,而土壤渗漏量和地下径流量则是先减小后增加,10m处为拐点所在。不同来源DEM数据结果表明,与同分辨率下的LiDAR DEM数据相比,ASTER GDEM和SRTM DEM提取的蒸散发量偏大,提取的地表径流深、土壤渗漏量和地下径流量偏小,整体而言,不同分辨率和不同数据源都会对SWAT模型模拟产生影响。

关键词：多尺度DEM 地形因子水文指数特征参数 SWAT模型

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基于GIS的湖南省人居环境适宜性研究

基于GIS的湖南省人居环境适宜性研究

作者：尹晓科湖南师范大学

学位级别：硕士

随着经济社会的发展,人们越来越关注自身的生存居住环境。人居环境是人类生存和发展的基础,也是人类文明成果的集中体现。良好的人居环境是保证人类生存发展的重要因素。地形、气候、水文和植被等自然要素不仅深刻影响人类居住环境的质... 详细信息

随着经济社会的发展,人们越来越关注自身的生存居住环境。人居环境是人类生存和发展的基础,也是人类文明成果的集中体现。良好的人居环境是保证人类生存发展的重要因素。地形、气候、水文和植被等自然要素不仅深刻影响人类居住环境的质量,而且也影响人类居住环境的适宜性。本文运用GIS和RS技术,采用窗口分析等方法,提取基于1 km×1 km栅格尺度的湖南省地形起伏度,并从比例结构、空间分布和高度特征三个方面系统分析了湖南省地形起伏度分布性的分布规律;同时采用相关分析及回归分析等方法,研究了湖南省气候指数、水文指数和植被指数的分布规律;最后,整合湖南省地形起伏度、气候指数、水文指数和植被指数及人口分布情况,运用单要素和多要素结合的人居环境适宜性评估方法,采用人居环境指数(HEI)模型对湖南省人居环境适宜性的影响进行了综合评价,并构建了湖南省人居环境适宜性评估指标体系。研究结果符合湖南省人口分布规律,全省人口明显集中分布于人居环境适宜程度较高的地区：人居环境适宜度最高地区主要集中在湘北和湘东,该地区人口分布和人口密度也是最大;人居环境适宜度最低地区集中在湘西南,该地区人口分布和人口密度也相对较低。湖南省人居环境适宜度和人口分布都是大至由东北向西南呈阶梯状递减。最后基于湖南省人居环境适宜性研究的成果,对湖南省人居环境系统的可持续发展提出了初步的优化建议。

关键词：人居环境适宜性地形起伏度气候指数水文指数植被指数

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基于人居环境湘北地区水文条件的评价

经济研究导刊 2008年第14期 181-183页

作者：李鑫郑贱成湖南师范大学资源与环境科学学院长沙410081

随着经济社会的发展,人居环境越来越受到社会的关注,相关研究也越来越深入,牵涉方面也越来越广泛,但主要还是包括自然条件和社会经济方面,而水文条件就是人居环境自然条件中极为重要的组成部分。在此,就湘北地区人居环境研究范围内,对... 详细信息

随着经济社会的发展,人居环境越来越受到社会的关注,相关研究也越来越深入,牵涉方面也越来越广泛,但主要还是包括自然条件和社会经济方面,而水文条件就是人居环境自然条件中极为重要的组成部分。在此,就湘北地区人居环境研究范围内,对其水文条件进行评价。为了考虑对人居环境的影响意义以及数据可得性,这里将从年降水量和水域面积对湘北地区水文条件进行评价。

关键词：水文条件年降水量水域面积水文指数