西安市土地利用變化的水文效應(yīng)分析
本文選題:土地利用/覆被 切入點(diǎn):景觀格局 出處:《長安大學(xué)》2017年碩士論文
【摘要】:近年來,隨著城市化建設(shè)的快速發(fā)展以及人類活動(dòng)的影響,城市規(guī)模急劇擴(kuò)大,土地利用與土地覆被格局發(fā)生了顯著變化。土地利用/覆被變化(LUCC)改變了城市下墊面條件,使得區(qū)域蒸發(fā)、入滲植被截留等水循環(huán)過程發(fā)生著深刻變化,嚴(yán)重影響著城市地表產(chǎn)匯流及其與地下水的補(bǔ)徑排關(guān)系,引發(fā)了一系列城市水資源和水環(huán)境的問題。研究表明,氣候變化在大時(shí)間尺度上對水文水資源的影響更加明顯,而在小時(shí)間尺度上,LUCC是影響水文水資源的主要驅(qū)動(dòng)要素之一。因此,研究土地利用/覆被變化的水文響應(yīng),探究土地利用動(dòng)態(tài)變化因子,對揭示城市水循環(huán)變化規(guī)律以及城市建設(shè)與水環(huán)境系統(tǒng)的協(xié)調(diào)發(fā)展具有重要的意義,為合理利用與優(yōu)化配置區(qū)域水土資源,科學(xué)規(guī)劃土地提供依據(jù)。本論文以西安市為例,通過搜集資料,查閱相關(guān)文獻(xiàn),并借助ArcGIS、Erdas、Fragstat、MODFLOW等軟件,把西安市土地分為城鎮(zhèn)建設(shè)用地、耕地、林地、水域、園地和未利用土地6種類型,通過土地利用轉(zhuǎn)移矩陣、動(dòng)態(tài)變化趨勢指數(shù)以及景觀格局指數(shù)分析,對西安市土地利用變化的面積、各地類轉(zhuǎn)換過程及景觀格局進(jìn)行定量分析;根據(jù)其自然、社會經(jīng)濟(jì)等情況,研究西安市土地利用變化的驅(qū)動(dòng)力因子;在土地利用變化分析的基礎(chǔ)上,建立SCS流域水文模型,分別計(jì)算出不同土地利用類型的徑流量,以此分析西安市土地利用變化的徑流水文效應(yīng);分析了西安市不同年份的地下水埋深時(shí)空變化,在此基礎(chǔ)上確定相關(guān)水文地質(zhì)參數(shù),采用數(shù)值模擬方法分析土地利用變化引起的地下水的水文效應(yīng),最終得出如下結(jié)論:(1)西安市主城區(qū)土地利用類型主要以城鎮(zhèn)建設(shè)用地為主;1995-2010年期間,林地、城鎮(zhèn)建設(shè)用地、園地面積增加,呈“漲勢”,耕地、水域、未利用地面積減少,呈“落勢”,其中耕地轉(zhuǎn)出量中50.4%轉(zhuǎn)為城鎮(zhèn)建設(shè)用地,趨勢狀態(tài)指數(shù)Pt為0.4,表明土地利用變化整體接近動(dòng)態(tài)平衡,呈雙向轉(zhuǎn)換趨勢;西安市多樣性指數(shù)、均勻度指數(shù)、破碎化指數(shù)下降;優(yōu)勢度指數(shù)上升,表明景觀異質(zhì)性程度降低。(2)采用主成分分析法,分析影響土地利用變化的主要驅(qū)動(dòng)力因子,分析發(fā)現(xiàn):社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展、人口因素、政策等社會因素是在短期內(nèi)影響土地利用變化的主要影響因子,影響和制約著城市建設(shè)的發(fā)展。(3)通過對不同土地利用類型所產(chǎn)生的單位面積徑流量及設(shè)定不同情景模擬分析可知:水域、城鎮(zhèn)建設(shè)用地的產(chǎn)流能力較強(qiáng),并且建設(shè)面積逐漸擴(kuò)大,而耕地、未利用地、園地的產(chǎn)流能力相對較弱,林地的產(chǎn)流能力最弱,其區(qū)域日益縮小。(4)通過SCS模型模擬結(jié)果顯示,在相同前期土壤濕潤程度、同一降雨量的情況下,由于城鎮(zhèn)面積增大,徑流量逐漸增大;在相同前期土壤濕潤程度的情況下,同一時(shí)期的徑流量隨著降雨量的增大而增大;在相同土地利用類型及同一降雨下,土壤前期濕潤程度越小,降雨的下滲能力越強(qiáng),產(chǎn)生的地表徑流量越小。(5)對1984-2010年地下水埋深進(jìn)行時(shí)空分析,在此期間地下水埋深逐步增大;小于5m區(qū),1984-2010年期間其所占面積逐漸減小;1984年埋深主要以5-10m為主,所占比例達(dá)到45%,2000年以后研究區(qū)域潛水位埋深以10-20m為主,面積所占比例達(dá)到50%左右;埋深大于20m區(qū)域,1984年所占面積比例僅有7.4%,2010年上升到25.44%。影響地下水埋深的動(dòng)態(tài)因素主要為降雨和人類活動(dòng)。(6)確定相關(guān)源匯項(xiàng)及水文地質(zhì)參數(shù),設(shè)定三種情景,采用數(shù)值模擬法對研究區(qū)2030年土地利用類型對地下水位影響進(jìn)行預(yù)測評價(jià)。當(dāng)保持現(xiàn)狀土地利用方式及水資源利用方式時(shí),2030年地下水位有所回升,但耕地部分區(qū)域地下水位由于灌溉開采地下水位呈下降趨勢;若保持現(xiàn)狀開采條件且地下水得不到及時(shí)補(bǔ)給,加快城市化速度,增加城鎮(zhèn)建設(shè)面積有可能會使?jié)撍怀氏陆第厔?而保持現(xiàn)有土地利用狀態(tài),若適當(dāng)采取人為措施,如采取節(jié)水措施可以減緩潛水位下降趨勢。
[Abstract]:In recent years , with the rapid development of urbanization and the impact of human activities , the scale of urban land has changed dramatically . Land use / land cover change ( LUCC ) has changed greatly . This paper analyses the main factors affecting land use change in the short term by using principal component analysis method . ( 4 ) According to the simulation results of SCS model , in the same period of soil wetting , the runoff gradually increases due to the increase of the area of the town and the rainfall .
【學(xué)位授予單位】:長安大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2017
【分類號】:F301.2
【參考文獻(xiàn)】
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,本文編號:1675373
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