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《长安大学》 2011年
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基于RS/GIS的泾惠渠灌区人类活动强度定量模型建立的研究

奥勇  
【摘要】:区域人类活动对水文生态及地理环境系统的影响具有主动性、交互性、持续性和双向性等特点。当前对人类活动与水文生态环境变化的研究更多的偏重于地表水资源一水生态系统和对水环境的监测研究,利用3S技术对区域人类活动进行定量研究,特别是将人类活动与区域水文生态及环境系统作为一个不可分割的整体系统来进行研究,几乎还是空白。如何利用遥感等高科技手段在多维空间上对区域人类活动的强度进行定量分析和建立相关模型,探索它们与水文生态及地理环境变化的联动机理,目前国内外尚无先例。 本文以泾惠渠灌区为例,根据水文、生态、地理、水文地质、遥感(RS)和地理信息系统(GIS)原理,运用RS/GIS的方法研究人类活动对泾惠渠灌区水文生态及地理环境变化的影响,通过对泾惠渠灌区水文生态及地理环境变化紧密相关的人类活动的性质、空间分布特征及变化规律的分析,确定了社会、经济和文化三方面可量化的人类活动强度主因子指标体系,探索人类活动强度计算的模型与方法,并分析其与灌区水文生态及地理环境变化的相互影响。本文主要成果和创新有以下方面: (1)针对研究区研究范围长期不确定,无精确的位置,特别是北部边界含糊不清,无法进行相关信息的定量提取及研究。本文采用GIS与GPS方法,对北部边界进行实地踏堪定位,对其它边界采用以泾河、渭河、石川河河流中心线向内做200米缓冲区确定其边界,最终精确确定灌区总面积为1287.029km2。为后续研究奠定了基础,同时也具有重大的实际意义。 (2)研究区内属平原地貌,人类活动痕迹强烈,与人类活动相关的主因子:地表水体指数、植被覆盖度、土地利用信息及城镇信息等,受其它因素的影响,常规的方法不能理想的提取专题信息,本论文采用改进的新遥感方法提取这些专题信息,获得了较为理想的效果。这些主因子的遥感专题信息的提取是本文一个重点内容。 (3)本文建立以耕地面积、道路密度、城镇面积比、引水渠总长度、植被指数、地表水面水体指数、人口密度、开采井总数、人均国民生产总值、普通中学在校人数等主因子的人类活动强度指标体系,并探索人类活动强度计算的遥感模型与方法。 (4)本论文建立了一个基于遥感数据的灌区人类活动强度指数计算模型,运用该模型对区内三期数据计算表明,遥感模型测算的值与同期区内水文生态及地理环境变化的实际数据基本吻合,说明模型是成功的。 人类活动强度遥感定量研究不但能丰富人与水文生态及环境相互作用的理论研究,也将推动水文生态及环境理论和方法研究,拓宽遥感应用与研究领域,具重要科学意义和使用价值。
【学位授予单位】:长安大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:P333;X143

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