1958-2006年玛纳斯河流域水系结构时空演变及驱动机制分析

为了研究玛纳斯河流域水系结构演变状况,利用其1958、1976、1987、2006年4期遥感影像图,在ArcInfo支持下进行目视解译,根据解译结果,定量分析了水系长度、密度、分枝比、长度比和分维等参数的变化特征,并探讨其主要驱动因素.研究表明:1958-2006年玛纳斯河流域水系变化满足Horton定律,水网数目及河道平均长度随水网级别呈几何级数变化,并且水网密度、水系长度比、分枝比等参数持续增大;流域内绿洲地区水网密度高于南部源流山区与北部荒漠区,这种区域差异是由不同生态经济单元的自然生态环境类型、社会经济发展状况,综合发展需求及生态修复重建等方面共同决定的;玛纳斯河流域水资源量近50年来不断增加,人口数量持续攀升,耕地与绿洲面积不断扩大等因素是玛纳斯河流域水网结构演变的主要驱动力.然而耕地不能无限扩大,绿洲也不能过度扩张,要以水资源的承载能力为限,因此确定合理的绿洲面积,优化水系结构,提高水资源利用效率将成为今后研究的重点.     

快速城市化地区水系结构变化特征——以深圳市为例

为了探讨城市化对水系结构的影响,应用深圳市1982、2002年的二期水系详查图,定量分析了水系长度、密度、分枝比、分枝能力和分维数等参数的变化特征。结果表明: 快速城市化过程中, 深圳市的河道总长度减少、密度减小, 河道数目减少, 特别是低级别的支流减少较多; 河道的分枝比和分枝能力都有不同程度的弱化, 单个水系片区和全市的河流分维数都下降,河流具有简单化的趋势, 河流的多元化特征削弱; 对于不同水系片区来说, 其变化速度不同, 表明城市化过程对水系结构的干扰存在空间差异性。建议强力推进河流的蓝线规划和滨水区的开发管理, 将水网的保护和规划纳入到城市规划的管理范围; 注重在开发利用中的保护, 减少各类新建城市用地、农用地整理过程中对水系的破坏; 加大水土保持力度, 减少因水土流失导致河流淤塞; 加强管理, 严禁向河道中倾倒垃圾。     

平原水网地区快速城市化对河流水系的影响

为了揭示平原水网地区快速城市化对河流水系的影响,基于1:50000地形图和30 m空间分辨率遥感影像数据,采用格网化河网密度、支流发育系数和分形维数等水系指标,分析了20世纪80年代至21世纪10年代苏州市河流水系的时空变化特征,探讨了土地城市化水平与河网密度变化之间的定量关系。结果表明：① 苏州市河流长度衰减了10.55%,其中干流长度增加了3.24%,一级支流与二级支流的长度分别减少了18.87%和11.76%;河网密度在空间上以减小为主,其中干流河网密度在空间上以增加为主,支流河网密度在空间上以减少为主。② 支流发育系数由3.36下降至2.78,水系结构趋于主干化;水系分形维数由1.70下降至1.63,水系形态趋于简单化。③ 土地城市化率高于40%时,河流水系衰减趋于明显,且土地城市化水平越高,河流减少的越多。为满足不同的经济社会发展需要,不同等级河流对土地城市化的响应不尽相同：为提高城市防洪排涝能力,一级河流总体上有所增加;土地城市化率小于40%时,部分二级河流被侵占以增加耕地面积,并新开挖了许多三级河流以提高农田排涝与灌溉能力;土地城市化率大于40%时,大量支流被填埋并转换为建设用地,而且等级越低的河流衰减的越严重。     

上海中心城区河流水系百年变化及影响因素分析

分析上海中心城区河流水系1860~2003年变化情况,研究表明:①140余年来中心城区有历史记载河流消失至少310条段,总长超520 km,水面积减少约10.46 km²,水面率下降3.61%。中心城区所在水利片河流水系结构破坏,水系分枝比受河道消亡影响明显降低,水系分维数异常;②中心城区河流水系阶段性集中消亡,消亡驱动力因消亡时期而异;③初步估算,140余年来中心城区河道槽蓄容量减少超过2 029×10⁴m3、单位面积可调蓄容量减少5.06×10⁴m³/km²。河道槽蓄容量较百年前减少超过80%,城市河网调蓄能力明显削弱,且1950~1990年市政雨水泵站累积增加数目与同期区域内河道累积消失数量、长度和槽蓄容量间均呈显著正相关性。     

近50年长三角地区水系时空变化及其驱动机制

基于1960s、1980s以及2010s三期1:5万地形图中水系数据,选取河网密度(Dd)、水面率(WSR)、干流面积长度比(R)、支流发育系数(K)和盒维数(D),探讨了长江三角洲地区水系近50年的时空格局及变化特征,并分析了城市化对水系结构的影响.结果表明:①近50年来,长三角水系河网密度、水面率数量特征呈下降趋势,其中武澄锡虞、杭嘉湖和鄞东南地区河网密度减少近20％;结构特征发生变化,秦淮河流域干流面积长度比增加显著,杭嘉湖地区支流发育系数衰减达46.8％;河网复杂度衰退,武澄锡虞和杭嘉湖地区的盒维数衰减分别达7.8％和6.5％.②城市化影响水系的空间分布,高度城市化地区河网密度、水面率、支流发育系数以及盒维数最低.③城市化深刻改变着水系的演化过程.1960s-2010s期间,高度城市化地区的河网密度、水面率衰减剧烈达27.2％和19.3％,河网主干化趋势加剧,河网复杂度下降4.91％.1980s-2010s期间,低度城市化地区支流衰减达53.3％,河网密度大幅下降14.6％.④城镇用地的扩张、水利工程的修建和农田水利活动是改变长三角水系的主要方式.     

城市化进程中平原河网地区河流结构特征及其分类方法探讨

平原河网地区河流结构发育受到自然条件和城市化的双重影响。依据遥感解译数据,围绕城市化水平、河流形态、河流结构和河流调蓄功能四个维度,就建成区面积比例、河流长宽分布、河系分维、河流调蓄能力等具体指标,分析了城市化水平和土地利用特征不同区域的河流空间形态、结构特征和功能状态,探讨了城市化进程中平原河网地区河流结构的可能演化轨迹,尝试建立了城市化影响下平原河网地区河流结构分类方法,提出了城市河流综合整治过程中应充分重视保护自然河流结构,注重发挥河流综合功能等观点。     

中国东北平原及毗邻地区古水文网变迁研究综述

本文论述东北平原及毗邻地区黑龙江中游的第四纪水文网变迁与时代。首次完整、系统提出下松花江溯源侵蚀切穿佳~依分水岭,袭夺了上松花江、牡丹江形成松花江的袭夺水系。黑龙江中游由于三江平原平均每年以1~6 mm速度下沉,下黑龙江溯源侵蚀,切穿了中俄境内的小兴安岭,形成萝北—嘉荫峡谷,袭夺了上黑龙江、结雅河和布列亚河,形成黑龙江袭夺水系。根据依兰达连河煤矿钻孔岩芯岩相分析,发现在古近纪和新近纪时在达连河—祥顺地区有一古大湖,上松花江和牡丹江流向该大湖,沉积了厚700~1000多米的湖河相碎屑岩含煤地层。后因伊通—依兰裂谷上升,下松花江溯源侵蚀,袭夺了流向该大湖的上松花江和牡丹江。所以松花江和牡丹江从来没有向西流向松嫩平原。松花江和黑龙江袭夺水系的形成时期是在上新世末—早更新世初。此后,松辽平原偏西区域从早更新世至中更新世末形成古大湖,周围河流流向该大湖,呈向心状水系,从松辽平原湖相黏土层分布和古地磁测年确定,至中更新世末该古大湖衰亡。晚更新世以来松辽平原进入河流发展时期,松辽分水岭缓慢上升,并不断北移。黄、渤海在20年内下沉了60 mm,辽河溯源侵蚀,袭夺了东、西辽河。从此形成了辽河与松花江水系的基本格局。     

半城市化地区非农土地利用及整合研究进展

我国快速城市化过程中所牵涉的各种土地利用问题一直是国家经济发展和社会稳定所必须关注的重要问题,城市和乡村交汇的地带成为了研究的热点区域,半城市化地区正是处于这样的区域当中.因此,基于土地利用视角来探讨我国未来的半城市化地区空间整合和有序发展成为该区域发展研究的一项紧迫任务.从半城市地区的非农土地利用演变模式、非农土地利用特征、存在的问题及解决途径等方面回顾总结了以往国内外学者对半城市化地区非农土地利用的研究,最后阐述了目前研究中的问题和今后研究展望.     

我国发达地区新型城市化的内涵及测度研究——以江苏省为例

城市化是推动我国建设和发展的强大动力机制,是衡量地区经济社会发展水平和城乡居民生活质量的重要标志。在我国"十二五"规划建议中,明确指出要走中国特色的城镇化道路。解读新型城市化的内涵,确立其测评体系,是研究新型城市化的核心。以我国发达地区——江苏省为研究对象,在分析其内涵的基础上,对江苏省的新型城市化进行了测评,并明确了未来的发展思路,以期对我国其他地区走新型城市化道路提供借鉴。     

半城市化地区生态系统服务对土地利用/覆被变化的响应——以厦门市集美区为例

半城市化地区是在快速城市化进程中产生的一种过渡地域类型, 其土地利用特征表现为土地利用竞争和矛盾剧烈, 土地利用变化迅速的特征。土地利用/覆被的变化改变生态系统的结构与功能, 是对生态系统服务产生胁迫的主要驱动力之一。本文以厦门市集美半城市化地区为例, 分析半城市化地区生态系统服务对土地利用/覆被变化的响应, 基于对2007 年中国陆地生态系统服务价值当量修正的方法, 对半城市化地区生态系统服务价值(ESV)变化作出评估, 并通过土地系统和生态系统二者的耦合变化关系探讨生态系统服务对土地利用/覆被变化的响应过程。结果表明:①近20 年来, 集美半城市化地区生态系统服务价值总量随着土地利用强度增加呈现波动性变化, 总体上呈现负相关关系。②调节服务和文化服务是最主要的生态系统服务类型;土地利用强度与调节服务和支持服务呈现显著的负相关关系。③随着半城市化地区的快速城市化发展, 土地利用类型急剧转化, 城市建设用地大量增加, 预计集美半城市化地区未来ESV将继续降低, 可采取生态综合整治措施减缓ESV降低趋势。     

平原河网地区河流结构特征及其对调蓄能力的影响

平原河网地区是河流高度发育并受到城市化深刻影响的区域。本文以上海为例,基于上海及周边城市普遍采用的河流分类和水利片管理系统,分析不同城市化水平地区河流结构的共同特征及其差异性,探讨河流结构对河网调蓄能力的可能影响,提出估算河网调蓄能力的方法。研究表明,平原河网地区河流结构指标反映了该地区河流数量、长度以及低等级河流高度发育的自然地理特征,城市化在达到一定程度后即会干扰河流结构的自身发育规律,并表现为河流发育能力的下降;河流结构在城市化影响下表现出由复杂到简单、由多元到单一的变化趋势;河网调蓄能力受低等级河流数量及结构的影响更大,并随着城市化水平的提高而下降;就整体而言,城市化对河网调蓄能力的影响大于对河流结构的影响;以水面数量和河流结构两项指标作为参数能够更准确地估算河网调蓄能力。     

上海高速城市化进程对水环境的影响及对策探讨

近20年来上海社会经济发展迅速，城市规模不断扩张，对水环境的影响和压力十分突出。本文通过对上海城市化进程中所产生的水环境问题进行全面的分析，认为城市化的快速发展造成河网水系的锐减、地面沉降、水环境污染加重等问题，这些问题已成为影响上海城市可持续发展的重要限制因子之一。并对改善上海水环境状况的主要对策进行了探讨。     

塔里木河下游生态输水河道两侧区域地下水运动规律研究

根据塔里木河下游断流区域含水层水文地质特征及其实际输水过程中河水对浅层地下水的补给规律,建立了塔里木河下游绿色走廊生态输水河道附近区域地下水运动的一维非稳定流模型,并通过在整个输水过程中流量与水位两种边界条件相互转换的一种方法求解模型。最后应用上述模型分析了间歇性输水条件下塔里本河下游断流河段河道两侧地下水位恢复状况,为输水生态效益的定量评价及其今后输水工作的决策提供理论基础。     

上海极端气温变化特征及其对城市化的响应

利用上海气象站逐日最高和最低气温资料,分析上海极端气温时间变化特征及对上海城市化的响应过程.结果表明上海1873～2007年极端最高气温总体上无显著变化趋势,极端最低气温以0.27℃/10 a的线性倾向率显著增加,2001～2007年,上海高温日数最多,低温日数最少.1960～2007年,上海极端最高气温和高温日数在市区增加较多,近郊和远郊增加较少;极端最低气温和低温日数市区和近郊减少较多,远郊减少较少.     

中国省际教育城镇化的时空特征及影响因素

构建教育城镇化水平测度方法,利用变化弹性系数、变异系数、多元回归模型分析了1987~2014年中国省际教育城镇化的时空特征及影响因素。研究表明：① 教育城镇化水平稳步上升,整体呈现“快-慢-快”的时序变化特征。② 教育城镇化变化弹性系数波动显著,教育城镇化提升速度整体高于人口城镇化。③ 教育城镇化水平区域差异明显,省际教育城镇化差异度逐渐减小,省际均衡性明显提升。④ 人口城镇化水平、城乡发展差距、城乡教育制度二元化3个主要影响因素的时空变迁及其叠加作用的变迁共同推动了中国教育城镇化时空格局演变。     

河南省产业结构演变的城镇化响应研究

基于1978—2014年的统计数据,采用城镇化响应强度模型和多元线性回归方法,研究了河南省产业结构演变城镇化响应的时间和空间特征及其影响因素。结果表明:非农产业发展城镇化响应强度呈上升趋势,但第二、第三产业发展城镇化响应具有明显的差异,其中第二产业发展的城镇化响应强度呈现阶段性波动,第三产业发展城镇化响应强度呈"U"型曲线变化趋势;河南省城镇化响应的空间分布具有明显的差异,区域城镇化类型由单一化向多元化发展趋势明显;通过回归分析发现,区域城镇化总体水平、城镇体系发育程度、区域人口承载能力、产业集聚能力、城市经济密度、土地利用强度是影响河南省产业结构演变的主要因素。     

河流与城镇体系结构形成的关联特征及空间表现

基于相互作用视角分析了河流与城镇体系结构形成的关联特征及空间表现。河流作为重要自然要素,与城镇体系结构的形成演变存在紧密的关联性,并在空间上表现出不同的特征,研究结果表明:1从数量结构来看,城镇依河流呈非均衡集中分布格局;2规模结构方面,城镇对河流依赖随规模递增而增强,且大城市分布与河流等级、区位密切相关;3职能结构方面,沿河城镇职能具有河流属性特征,且区域中心城市或综合性城市多沿河分布;4空间结构方面,河流引导沿岸城镇空间布局分异,改变中心地空间布局理论结构,且引导沿岸城镇空间体系呈现出点—轴、双核等结构模式。     

塔里木河流域城市化与水资源利用关系分析

比较分析塔里木河流域1990—2005年城市化水平、用水总量、产业结构、用水效益的变化过程,建立城市化水平与用水效益、用水总量之间的数学关系。结果表明,城市化水平与用水效益呈线性增长关系,随着城市化进程的推进和产业结构的升级,塔里木河流域及各市用水效益都在不断提高;水资源对城市化进程存在明显的约束作用,塔里木河流域的城市化水平与用水总量之间对数增长关系不明显;总结归纳了塔里木河流域城市发展与水资源利用之间初级矛盾、扩张矛盾、适应矛盾、适应协调4个发展阶段特征。今后需调整产业结构,建立集约的水资源利用体系,调整水资源利用与城市发展关系由矛盾状态为适应协调状态,缓解水资源对城市化进程的约束。