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基本信息

項目名稱:
基于遙感技術的石河子墾區植被生態需水量研究
小類:
數理
簡介:
本論文選取石河子墾區為研究區域,以中巴衛星影像和土地利用現狀圖為基礎,運用遙感圖像處理技術對研究區域植被進行了分類,計算了各類植被面積的轉移矩陣,確定了石河子墾區不同植被生態需水定額量,通過面積定額法計算了石河子墾區植被生態需水總量,分析了石河子墾區植被生態需水量的數量變化和空間變化。其結果一方面可為瑪納斯河流域水資源的綜合開發和管理提供理論依據;另一方面可為生態需水理論的完善提供一些探索依據。
詳細介紹:
本論文選取石河子墾區為研究區域對植被生態需水進行研究,以2008年中巴衛星影像和2003年的土地利用現狀圖為基礎,運用遙感圖像處理技術對研究區域植被進行了分類,計算了各類植被面積的轉移矩陣,分析了各類植被面積的變化,并結合確定的石河子墾區不同植被生態需水定額量,通過面積定額法計算了石河子墾區植被生態需水量,分析了石河子墾區植被生態需水量的數量變化和空間變化。結果表明:研究區內耕地的需水量最大,草地的其次,林地的最??;植被生態需水量主要集中在綠洲的中部,邊緣部分比較少。這表明石河子墾區人工植被的生態需水量最大,因此,適當退耕還林、退耕還木,采用節水灌溉方式對減緩石河子墾區水資源的供需矛盾具有重要意義,其結果為石河子墾區生態需水利用及保護提供了重要依據。

作品圖片

  • 基于遙感技術的石河子墾區植被生態需水量研究
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作品專業信息

撰寫目的和基本思路

1.目的:(1)應用遙感與GIS等技術,計算石河子墾區的生態需水量(2)通過生態需水的研究與計算,提出區域水資源合理利用的建議 2.思路:(1)明確生態需水的概念;了解干旱區生態需水的研究現狀,明確生態用水的指標;(2)了解計算生態需水量的方法,計算生態需水量在研究中的優勢(3)應用遙感技術獲得研究區域各種植被類型的面積數據;計算石河子墾區的生態需水量(4)提出區域水資源合理利用的建議。

科學性、先進性及獨特之處

1.作品的先進性:本論文采用3S技術,結合面積定額法對石河子墾區的生態需水進行科學的調查、計算與分析,在技術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和面積定額法相結合的方法來計算生態需水量增加了計算生態需水量數據的途徑和方法,具有提高計算結果精度的現實意義,而且由于其時效性的特點使得利用遙感技術能夠及時的估算出某一區域的植被生態需水量。

應用價值和現實意義

1.實際應用價值:利用遙感技術研究植被生態需水量具有一定的優勢。通過遙感技術增加了面積定額法數據的途徑和方法,具有提高計算結果精度的現實意義,其時效性的特點使得利用遙感技術能夠及時的估算出某一區域的植被生態需水量。 2.現實意義:本文以石河子墾區為例,進行植被生態需水的估算,為瑪納斯河流域水資源的綜合開發和管理提供理論依據,也為生態需水理論的完善提供一些探索依據。

學術論文摘要

植被生態需水研究已成為水資源優化配置和生態環境建設中的熱點問題。選取石河子墾區為研究區域,以2008的中巴衛星影像和2003年的土地利用現狀圖為基礎,運用遙感圖像處理技術對研究區域植被進行了分類,計算了各類植被面積的轉移矩陣,分析了各類植被面積的變化,并結合確定的石河子墾區不同植被生態需水定額量,通過面積定額法計算了石河子墾區植被生態需水量,并分析了石河子墾區植被生態需水量的數量變化和空間變化。結果表明,研究區內耕地需水量最大,林地最小,草地其次,植被生態需水量主要集中在綠洲的中部,邊緣部分比較少。這表明石河子墾區人工植被的生態需水量最大,因此,適當退耕還林、退耕還木,采用節水灌溉方式對減緩石河子墾區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學報(自然科學版),2011年第2期發表

鑒定結果

參考文獻

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同類課題研究水平概述

近年來植被的生態需水問題已成為植被生態恢復和重建研究領域的熱點問題。陸地植被生態需水的研究則側重于大氣土壤植被之間的生態水文過程的研究。20世紀20年代開始了對農作物需水的研究,并以此為基礎建立了不同條件下農作物、森林和草地生態需水的計算和預報模型。國內生態需水的研究最早是從20世紀90年代開始于西北地區水資源綜合開發和利用中,主要研究生態比較脆弱的干旱半干旱地區的河道外植被生態需水。很多學者圍繞生態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需水量計算結果,以新疆為背景對干旱區生態用水的概念和分類進行詳盡的闡述,探討了生態環境用水的必要性。研究植被生態需水的理論主要有:生態適應性理論、系統閾值理論、水文循環水量平衡理論、農業氣象理論。這些理論已在植被生態需水的研究中得到應用。生態需水計算方法研究方面,我國干旱區植被生態需水常采用的研究方法有直接計算發、間接計算法、水量平衡法和基于遙感與地理信息系統的研究方法。這些方法各有有缺點,直接計算法適用于基礎工作較好的地區與植被類型,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域,水量平衡法比較適合中小閉合流域生態環境需水的計算, Whipple建議用計算機技術進行基礎分析和系統模擬。隨著計算機技術的發展,基于遙感和地理信息系統技術對區域生態需水進行計算及分析正在研究之中。石河子墾區地隸屬于瑪納斯河流域,是新疆最為典型的綠洲農業區。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、土地荒漠化發展迅速,以土地荒漠化、植被退化為代表的生態環境惡化已嚴重影響到制約流域經濟與社會的可持續發展。石河子墾區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,如何合理分配農業灌溉用水與生態用水,成為維護、恢復研究區生態系統的關鍵。本文以石河子墾區為例,進行植被生態需水的估算。一方面為瑪納斯河流域水資源的綜合開發和管理提供理論依據;另一方面為生態需水理論的完善提供一些探索依據。
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