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《北京林业大学》 2007年
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基于3S技术的流域农业水资源配置优化研究

杨进怀  
【摘要】: 水资源是基础性的自然资源和战略性的经济资源,是生态环境最重要的组成要素。遵循自然规律和经济规律优化配置,水资源是实现人口、资源和环境可持续发展的关键。以流域为单元研究水资源在生活、生产和生态中的配置是实现水资源优化配置的前提。 北京是个严重缺水型城市,人均水资源量不足300m3,远远低于联合国确定的人均1 000m3的下限。为了实现“国家首都、国际城市、文化名城和宜居城市”的目标,必须科学解决水资源短缺条件下的配置优化问题。潮白河流域是北京的重要水源地,地处北京城市总体规划确定的东部发展带上,北京境内面积5 521km2,密云水库、怀柔水库,水源八厂、怀柔应急水源地均在潮白河流域。减少农业用水,提高生态环境质量,保障城市供水水源安全是潮白河流域农业用水配置优化的目标和重点。 本研究以北京市潮白河流域为研究对象,根据该地区自然地理特点,提出了潮白河流域土地分区的综合自动分类办法,并应用2005年Landsat的TM30m×30m的卫星影像图,对潮白河土地利用现状进行了分类。 根据近地面能量平衡理论,引用SEBAL模型,利用NOAA卫星影像图和地表气象观测资料对净辐射、土壤热通量、地表粗糙度等参数进行修订,确定比较适合潮白河流域的蒸发散模型,并据此计算了2005年潮白河流域的蒸发散(ET)。 通过调研潮白河流域2005年种植现状投入产出状况,分析ET与当年降水量的关系,确立潮白河流域可持续发展的指标,即以投入最少、产出最多作为经济因子,以叶面积指数(LAI)最大作为生态因子,以种植作物ET值不大于潮白河流域当年降水量为社会因子,通过线性规划分析目前土地利用条件下,生态、经济、社会的最优方案。 本研究在确定基于遥感自动分类、调查数据、专家知识、历史数据基础上的“3S分区综合自动分类方法”,SEBAL模型参数修订及在潮白河流域应用,利用线性规划方法确定潮白河流域农业水资源配置优化方案等方面具有集成和独特的创新特点。 本研究理论与生产实际相结合,可为综合管理潮白河流域,科学解决其生活、生产、生态用水,为农业种植结构调整和为流域水资源监测评价提供依据,也可为北京市乃至华北地区农业的生产与水资源管理提供科学指导。
【学位授予单位】:北京林业大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2007
【分类号】:S273

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