基于TOPSISFS的生态水文区划分及其应用

基于生态的水文区划分,对于缓解水资源开发利用和生态环境保护之间的矛盾具有重要的作用.在综合考虑水文分区中涉及的社会、自然、经济及生态环境等因素的基础上,构建了生态水文分区指标体系,并建立了基于模糊系统的逼近理想解算法模型(TOPSISFS).通过在云南省生态水文区划分中的应用,可以将云南省划分为四个生态水文区,其分区结果与区域内实际的生态环境功能基本吻合,能够为区域生态建设和环境保护提供一定的科学依据.另外,该方法概念清晰、计算简洁,具有一定的应用价值.     

南水北调中线一期工程受水区生态水文分区

选取南水北调中线一期工程受水区为研究对象,以受水区涉及的112座县级市(区、县城)为单元,进行生态水文分区.根据受水区的生态水文特征,建立生态水文分区的指标体系值数据库.经过SPSS聚类分析,共分为5个生态水文区.系统分析了各生态水文区的生态水文特征,尤其是对表征地下水超采严重程度的指标--地下水位的动态变化进行了重点分析.分区结果可为深入进行南水北调中线工程沿线生态影响评估及水资源可持续管理提供科学依据.     

宁夏生态水文分区及水资源开发利用策略

以宁夏264个乡镇为研究单元,建立包括降水量、水面蒸发、径流深等生态水文分区指标体系,使用系统聚类分析的方法将宁夏分为4个生态水文分区,即南部黄土丘陵平水中度活动生态水文区、中部干旱少水轻度活动生态水文区、北部平原极缺水强度活动生态水文区和贺兰山少水轻度活动生态水文区。在此基础上,对各生态水文分区基本生态水文特征、水资源开发利用情况进行分析,并针对各生态水文分区的特点提出相应的水资源开发利用建议。     

滦河流域生态分区方法研究

通过对滦河流域自然地理环境和生态特征的分析,依据提出的各级分区指标、分区方法和区域划分原则,建立流域生态分区框架体系。基于Arc GIS平台,以ISODATA聚类分析方法及相关生态分区原则,将滦河流域划分为3个一级生态区和7个二级生态区,用以表达不同地区生态环境特征和受到人类活动的影响程度,同时对各个分区的生态特性和所面临的问题进行总结和归纳。滦河流域生态分区研究可为其生态系统保护、资源高效管理和流域整体规划提供了科学依据和空间管理框架。     

青藏高原东缘地形急变流域生态水文分区研究

生态水文分区是流域生态保护和水环境管理的重要依据,青藏高原东缘地形急变流域是生态水文分区研究的典型区域之一.基于生态-水文互馈机制,以青藏高原东缘地形急变典型流域大渡河为例,从地形地貌、气候特征、生态因子和人类活动4个方面选取12个指标构建生态水文分区评价体系,综合反映地形急变流域水文-土壤-气候-生态系统全链条,量化...     

太子河流域河道内生态需水分区估算研究

本文基于生态水文学原理,结合流域三生用水格局以及污染源分布格局和污染物排放强度格局,以流域内水生态系统及其影响因素为研究对象,运用GIS技术,对太子河干流水体及其周围陆地所在的空间单元进行分类与整合,生成了11个太子河流域生态需水估算分区,分区内具有相对一致的生态需水特性;在分区的基础上,结195合6—太2子00河8干年流以水及生19态56特—征19,73通年过两水个文实系测列流分量析系,列选,择采小用市水、文本学溪法、对葠观窝音、阁辽水阳库、以小下林的子7个和分唐区马进寨行6个了水逐文月河站道内生态需水估算,估算结果显示了近天然水文情势的生态水量过程变化,有助于太子河干流水环境改善以及水生态恢复;估算的各站年生态需水量占年径流量的30%左右,能够在不影响现有水资源利用格局的前提下,通过合理的水资源优化配置,实现生态需水要求。     

南水北调中线一期工程受水区生态环境效益评估

南水北调工程是我国跨流域和跨省市的基础性与战略性的重大水资源配置工程，同时，也是重大的生态环境保护工程。本研究旨在探讨南水北调中线一期工程实施后能够为受水区带来的生态环境效益。生态环境效益用物质量与价值量来表征。选取南水北调中线一期工程受水区为研究对象，以受水区涉及的112座县级市（区、县城）为单元，根据受水区的生态水文特征，将受水区分为5个生态水文区。在总结分析前人研究的基础上，研究提出北调水能够为受水区森林、城市绿地与湿地生态系统带来的物质量与价值量的评估方法，并据此计算出北调水能够为受水区带来的生态环境效益总的价值量，即217.44亿元。研究结果可为制定南水北调中线工程生态环境保护及水资源可持续管理策略与措施提供科学依据。     

基于GIS的青海湖流域水生态功能分区

湖泊型水生态功能分区是以流域数字高程模型(DEM)为底图,通过水文分析划分出目标流域的自然水文单元和水系,借助流域综合调查资料确定水生态功能分区,也是地学分区面向生态环境领域的发展和应用。基于GIS技术,将研究区7大主要河流水系图、DEM、生态系统服务价值总量图、归一化植被指数(NDVI)图、土地利用类型图等进行统一处理为栅格单元相同的栅格图,使用GS+软件计算各指标要素的空间自相关距离,从而得到各因子之间的空间自相关距离,确定青海湖流域水生态功能一二级分区主导指标和影响指标,运用ArcGIS 10.0软件中的空间叠加法对选定的指标栅格图进行模糊叠加,修正分区边界,确定青海湖流域水生态功能一级分区为8个。以青海湖流域水生态功能一级分区图为底图,在一级分区的基础上确定青海湖流域水生态功能二级分区为27个。青海湖流域水生态功能一、二级分区有助于丰富青海湖流域分异规律研究,为青海湖国家公园的建设提供理论与方法指导。     

河西走廊生态格局演变跟踪分析

根据河西走廊区域生态特点以及水资源分布状况,将河西走廊分为祁连山水源涵养区、河西走廊绿洲区、内陆河尾闾湿地区、河西走廊荒漠区4个生态分区。综合运用RS和GIS技术,以1949年、1975年、2000年及2010年为评价节点,对河西走廊不同生态分区的结构组成及生态指标进行了跟踪评价,分析了河西走廊生态格局演变的主要特征。分析表明:1949年以后,河西走廊生态格局演变主要是以水资源开发利用为主线,以河流为纽带进行的。水资源在人工绿洲和天然绿洲、流域上中下游之间重新进行分配,形成了人工绿洲与荒漠、天然绿洲之间此消彼长的关系,决定了生态格局演进的方向与进程。     

辽宁省水文地理区划研究

文章以辽宁省为例提出水文地理分区指标体系,创新性的采用多因子综合地类分区模型,实现区域水文地类区划。结果表明:该方法可实现地类的综合分区,解决传统水文分区未能定量区划下垫面情况的局限,使得水文分区更为合理。     

无测站流域径流预测区域化方法研究进展

无测站流域径流预测是地表水文研究的难题与挑战,而区域化方法,即将水文信息从有测站流域移植至无测站或缺测站流域估算径流量的过程,则为该问题提供了有效的解决办法。由于不同流域地文属性及气候特征各不相同,目前并无通用的方法,回归法、空间近似法及物理相似法是径流预测区域化研究中最常用的三种方法。基于此,本文阐明了三种方法的基本理论,综述了其研究进展、适用性及局限性,分析了区域化研究中常用水文模型及流域特征因子遴选的依据,总结了误差检验及不确定性分析的方法,并展望了径流预测区域化研究的未来发展方向。本文可为无测站流域区域化方法的选择提供基本依据与科学参考。     

生态河岸带功能区划的定性与定量研究

生态河岸带功能区划是河流功能区划的重要组成部分,合理的功能区划有利于保护河岸带、河流以及整个流域的生态,有利于生态河岸带资源的合理开发利用,使其发挥最佳的效率,同时生态河岸带的功能区划也是生态河岸带管理的基础。生态河岸带是一个特殊区划,它包括很多类型的功能区。在纵向上,生态河岸带可以划分为近岸水域、河滨区域、近岸陆域等3个一级功能区;在横向上,它又可分为自然保护区、治理保护区、资源开发利用区以及特定功能区等4个一级功能区。为了较为精确地划分各功能区,必须对其进行定量区划。主要采用聚类分析法,先后经过确定分区指标、数据的标准化、确定分区指标权重系数、计算相似系数、构造谱系图等步骤,最终形成较为精确、合理的功能区划。     

水文区划问题研究

水文分区是水文站网规划、布设、调整和补充的基础。为了提高水文站网的整体功能,迫切需要进行水文区划问题的研究。通过回顾和总结国内外的水文区划方法,提出水文区划分析实质上属模式识别范畴。为此,选取最优的样本特征向量(分区指标)、足够的有代表性的样本、高效合理的分类器以及对研究区域的深入了解将是保证分类结果合理可靠的基础。     

吉林省水文分区及检验方法研究

文章论述通过暴雨洪水产汇流参数分析法检验,得到各水文分区的暴雨洪水产汇流参数地理变化规律。解决了各个水文分区内任何地点对水文资料的移用,为区域代表水文站网的合理布设提供了科学依据。     

青海省公路桥涵水文分区方法与指标研究

介绍了青海省公路桥涵水文分区的现状,通过分析河流的水情变化,论证了修正现行水文分区的必要性,并结合青海省河流的特殊性,对比了省内外一些典型的水文区划方法及水文因子。结果表明:①应根据流域水系、内外流区、沙漠面积等定性指标,以原水文分区为一级区划,在其基础上进行修正并确定二级分区;②利用河川径流强度指标法进行分区划分时,分区指标为年平均降水量、岩土类型、河网密度和沟谷比重;③利用模糊聚类法进行分区划分时,分区指标为年平均径流深、年平均降水量、气候带、河流补给形式及单位面积上50 a一遇设计流量,但只有黄河上游区、湟水大通河区可使用该方法;④青海省内沙漠面积较大,在分区时可将其划分为非产流区。     

稀缺资料流域水文计算若干研究:以青藏高原为例

稀缺资料流域水文计算是长期困扰国际水文学界的难题之一,其根本难点在于降雨径流过程的复杂性、流域下垫面与气象要素的时空变异性以及人类对流域水循环规律认知水平的局限性。本文从稀缺资料流域的类型、缺乏降水和径流观测数据的水文计算研究等方面综述了稀缺资料流域水文计算的研究进展。以我国水文气象资料最为稀缺的青藏高原为例,结合水文综合模拟系统(Hydro-Informatic Modeling System,HIMS)在水情预报中的应用,阐述了稀缺资料流域的水文计算方法,包括卫星遥感降水产品的水文模拟能力评估、基于日平均径流数据推求瞬时洪峰流量、洪水调查数据的区域综合和水文模型参数移植等研究,展示了稀缺资料流域水文计算的相关研究进展。     

河流功能区划初步探讨

为了促进河流自然功能、生态环境功能和社会服务功能的协调发展,维持河流健康和水资源可持续利用,分析河流功能区划的内涵、分类体系,按禁止开发区、规划保留区、调整修复区和开发治理区对河流功能进行区划,并探讨划分依据与程序,为流域规划与管理提供依据。     

基于水功能区划的河湖健康内涵与评估原则

根据河湖健康内涵及全国重要水功能区划管理制度,分析了河湖健康评估与水功能区划的关系,探讨了基于水功能区划的河湖健康内涵,提出了基于水功能区划的河湖健康评估指标体系的健康河流、湖泊特征,阐述了基于水功能区划的河湖健康评估原则。基于水功能区划的河湖健康评估,应该根据不同水功能区的自然属性和主导水体功能类型,确定评估的重点,由此设置不同水功能区评估体系中各属性权重及评估指标,同时评估指标的设置应该体现基于水功能区划的健康河流、湖泊特征,才能够全面反映河流、湖泊的健康状态。     

东辽河流域水生态功能分区研究

流域水生态功能分区是水环境、水生态系统管理的基础。综合考虑东辽河流域自然地理特征、水生态因子、社会经济活动影响和水生态服务功能等,确定了东辽河流域分区指标,运用地理信息系统空间分析和主成分分析等数学方法,对基础空间数据和流域水生态系统特征调查资料进行分析,提出了流域三级水生态功能分区方案,将东辽河流域划分为2个一级分区、4个二级分区、13个三级分区,利用底栖无脊椎动物的相关指标进行聚类分析,表明水生态功能三级分区是合理的。     

清潩河流域(许昌段)水生态环境功能分区指标体系构建

为了满足流域"分级、分类、分区、分期"的精细化管理需求,迫切需要构建指标体系并开展水生态环境功能分区研究。以清潩河流域(许昌段)为例,应用频度分析、理论分析、相关分析和层次分析法,综合考虑自然地理和人为因素,从水环境、水资源和水生态特征出发,构建清潩河流域(许昌段)水生态环境功能分区指标体系,包括高程、流域面积、河流蜿蜒度、河网密度、斑块平均形状指数、人口密度及人口增长率7个分区指标,其权重分别为0. 146、0. 234、0. 110、0. 099、0. 111、0. 159和0. 141。应用该指标体系并结合GIS技术将清潩河流域(许昌段)划分为5个水生态环境功能区,并针对各分区特点提出差异性管理方向。该指标体系较为科学合理,分区结果较为实际可行,可为研究区域流域分区管理提供一定的理论指导。