水文学的地理研究方向与发展趋势

水文学的研究一般可以归纳为三个方向,即地理学、地球物理学与工程学。早期的水文学孕育在地理研究与水利工程研究之中,从自然科学来看,它的早期更多地与地理研究有关;从应用方面讲,它与早期水利工程开发是不可分开的;至于水文学中地球物理方面     

中国科学院长春地理研究所区域发展研究中心简介

中国科学院长春地理研究所区域发展研究中心,是为适应知识创新工程的需要,在原来的经济地理研究室、区域资源与农业持续发展研究中心的基础上整合而成的新的研究部门。主要从事东北地区及其周边地区的区域可持续发展研究。多年来承担国家、中科院和省部级以上科研课题４０余项,并与美国、日本、俄罗斯等国家和地区建立了学术交流和科技合作关系。该中心现有科研人员２４人,研究员５人,副研究员１０人,博士、博士生４人,硕士生５人。专业涉及人文地理学、经济地理学、自然地理学、农学、土壤学、水文学等领域,具有较强的综合学科优势…     

《区域地理学原理》评介

正区域地理学是地理学的重要分支学科,早期的地理研究就是区域地理研究,区域地理学因此被认为是地理学的核心。很多著名地理学家都是区域地理学家,如近代地理学创始人德国的洪堡、李特尔等,法国地理学家白兰氏、美国地理学家哈特向、艾萨德等,以及中国近现代地理学大师翁文灏、张其昀、竺可桢、胡焕庸、黄秉维、吴传钧、陈述彭、任美锷、周廷儒、李春芬、     

新时代自然地理学发展的思考

自然地理学是地理学的基础学科,也是地理学综合研究的基石。本文在梳理自然地理学主要研究进展的基础上,思考了新时代自然地理学的发展方向。在全球环境变化驱动下,自然地理学及其分支学科在传承中得到新的发展。自然地理学近年来的研究进展主要表现为自然地理过程综合与深化、陆地表层系统集成、陆海相互作用和区域生态环境管理应用等方面。自然地理学及其分支学科的发展需要面向全球环境变化和人类需求,探索应用新技术新方法,开展多要素多过程集成研究,发展并完善地理模型,模拟和预测环境变化与可持续发展,服务于国家重大需求和政府决策。在发展过程中,亟待关注以下前沿领域与方向：①地貌学需要重点加强地貌学与全球环境变化及人类活动关系研究;②生物地理学有待深化属性地理学、全球变化生物地理学等前沿领域的探索,连接变化背景下的生物地理空间分布与人类需求;③水文学需要开展多要素、多过程、多尺度的综合集成研究,发展生态水文学、社会水文学、水文形态学等新兴学科领域;④自然地理学有待全方位介入气候变化研究,在气候变化国际重大研究计划、气候变化框架公约等方面发挥更加积极的支撑功能;⑤综合自然地理需要面向国家重大需求,聚焦人地系统耦合研究,在资源环境承载力评估、生态安全格局与生态文明建设等领域作出积极贡献;⑥自然地理学需深化耦合自然与人文要素及过程研究,建立发展复杂系统模拟模型,分析和模拟变化环境下的自然、人文要素耦合机制和陆地表层系统动态变化规律。     

农业水文学

农业水文学是研究农业生态系统中农业措施、农业工程方面各种水文现象的发生发展规律及其内在联系的一门学科。农业水文学同农业气象、农艺学、植物学、生态学、土壤学、农业工程学、地理学等有着极广泛的联系。     

关于地理学的区域性和地域分异研究*

地理学素以综合性和区域性为其特色。区域研究是地理学悠久而重要的传统,并已形成区域学派。根据综合地理学或统一地理学的观点,区域研究是体现自然和人文相结合的重要层次和有效途径。探讨区域单元的形成发展、分异组合、划分合并和相互联系,是地理学对过程和类型综合研究的概括和总结。从地理学角度看,可以认为抓住典型区域研究,深化对地域分异规律的认识,是与国际接轨、连接全球的桥梁。可持续发展的概念应当包含地理学的区域性,其研究与实施也有不同的空间尺度。可以相信,在理论深化和方法创新的基础上,区域研究仍将是地理学的核心领域,也有着开展相关专题综合研究工作的广阔前景。     

沿海地区可持续发展研究的地理视角与贡献

可持续发展思想从各方面为地理学的发展注入了强大的推动力．地理学也在可持续发展研究中发挥了巨大作用,表现在地理学已成为可持续发展的理论基础以及为可持续发展研究提供方法支撑等。作为反映人海交互作用力最明显的典型区域,沿海地区可持续发展相关研究已受到普遍关注与重视。在可持续发展研究的基础上,地理学对沿海地区可持续发展的研究特别是在人地关系及其优化、可持续发展的区域性与差异性、可持续发展的产业结构与布局、资源环境承载力、城市可持续发展等方面展开了研究。本文从地理学视角探讨了地理学对沿海地区可持续发展的研究领域与贡献,并提出未来地理学应该适应可持续发展研究的需要．进一步加强地理综合集成与地理信息技术应用等方面的研究。     

汪一鸣先生的学术思想及其对中国地理学发展的贡献

汪一鸣先生是长期在政府部门工作,并坚持将理论研究与实践紧密结合的地理学家。他的学术思想集中表现为人地关系地域系统理论框架下的发展中地区人地关系地理时空观,对解释和揭示发展中地区 (发展中国家、区域,或更微观领域如乡村) 地理过程规律和结构变化具有重要的理论与实践指导意义,是对当今地理学理论的重要补充。从事地理学研究60年来,先生始终将发展中地区人地关系地理时空观思想和地理学的应用性特征始终贯穿于区域PRED系统研究、区域国土开发整治与规划研究、区域历史地理学研究、区域人文地理学人才培养和学术活动等4个方面,并长期致力于地理学科服务国家和区域发展与决策过程之中。汪先生的一系列创新性研究与实践,对中国地理学的发展作出了杰出贡献,特别是对中国民族地区地理学服务地方经济社会发展和生态环境保护方面,更是贡献卓著。他的学术思想值得我们年轻一代继承和发扬,他对中国地理学理论与实践作出的突出贡献,必将载入地理学发展的史册。     

张其昀先生的区域地理学思想与成就

张其昀是中国近代科学地理学的创建者之一,为中国近代的地理学教育、人文地理学、政治地理学、历史地理学、区域地理学等的发展做出了卓越贡献。在区域地理学方面,他较早地将西方近代区域地理学作品介绍到国内,将“Regional Geography”翻译为“方志学”,引入并阐释了西方区域地理学的概念、研究内容、研究方法等,并积极地将这些理论和方法运用到自己的研究中,创作出《本国地理》等经典著述,对中国近代区域地理学的发展具有开创之功。张其昀的区域地理学思想主要源于法国近代地理学家Blache的人地关系或然论、综合的区域研究等理论和方法,他研究区域地理学重视区域划分和实地考察,强调地图的运用和区域内人地关系的阐释,具有明显的“维达尔传统”特征。     

行道树研究——城市生物地理学的课题

导言城市自然地理学的研究在气候学、地貌学和水文学方面已经有很大进展。但是,地理学家对于城市生物区系的研究尚未给予应有的注意。极其丰富多彩的城市植物区系,它与同样是变化多端的生境的联系,以及——更重要地——城市植物区系显著的空间变化,为地理探索提供了有价值的、富于创造性的课题。世界许多地区日益城市化的人类种群以及随之而来的与自然界的隔离,要求在城市区域加强生物学研究。人与环境的相互作用这一地理学的基本课题,在城市植被中鲜明地体现出来。     

黑河流域莺落峡站河道内生态需水研究

生态需水是当前水问题研究中的一个热点问题, 对于生态环境急剧恶化的内陆干旱区来说, 这一研究尤为紧迫。气候变化及人类活动导致水文变异, 进而改变了当地生态系统的水文及生态平衡状况。文章采用黑河流域莺落峡站1947-2006 年月径流序列资料, 运用差积曲线-秩检验联合法来识别水文过程变异点并分析变异成因, 然后对各月平均流量序列用线性矩法推求GEV分布参数, 求出概率密度最大流量, 将其视为相应月河道内生态流量, 可以得到黑河莺落峡站河道内生态需水情况。结果表明, 基于水文变异情况分析河道内生态需水的计算方法在黑河上游是可行的;水文变异前后, 站点满足生态需水频率会发生显著变化, 因气候原因而导致的径流量变化是很难避免的, 科学合理计算生态需水对干旱区河流生态管理和经济社会可持续发展有重要作用和意义。     

城市化对西安市降水及河流水文过程的影响

为探究城市化对西安市降水机制及城市河流灞河下游水文过程的影响,根据西安市及灞河1970-2015年水文气象资料以及由遥感影像解译得到的土地利用数据,在分析西安市降水、土地利用特征及灞河下游降水、径流变化特征的基础上,运用水文特征参数时间序列法分析城市化对西安市降水的影响以及灞河水文过程的影响。结果表明：1970-2015灞河降水量呈不显著下降趋势,而径流量呈显著下降趋势;西安市土地利用程度较高,土地利用变化表现为耕地及林地向建设用地转移;受城市化影响,西安市降水机制发生了改变,强降水频次呈增加趋势,且城区增幅大于郊区;降水年内分配不均匀,越来越集中于夏季,增加了城市内涝的威胁;城市化对灞河下游降水-径流关系产生了影响,降水对径流的影响呈减弱趋势,而城市化对径流的影响呈增强趋势;此外,受城市化影响,灞河下游径流量年内波动趋缓,特别是汛期;城市化是影响径流变化的主要因素（61.5%）,降水变化是影响径流变化的次要因素（38.5%）;灞河下游径流量的减流主要是水利工程的作用及过量开采傍河地下水。     

人类活动对塔里木河年径流影响量的估算

塔里木河流域与环境的研究，一直是近年来新疆环境演化和可持续发展研究的热点问题。大规模的区域开发活动对该流域生态环境产生了根本性的影响，区域整体生态环境趋于恶化。本文通过对年径流量累积曲线和年径流量的相关分析，估算出人类活动对塔里木河各河段的年径流量变化及其对生态环境造成的影响。     

三工河流域分布式水文模型研究

分布式水文模型及其尺度问题是当今水文学研究的前沿课题，特别是针对不同流域尺度以及适合于干旱地区的分布式模型更是研究的焦点。提出了位于干旱区巾小流域尺度的三工河流域分布式模型建立的方法．采用了半分布式网格与子流域结合的模拟计算方式．实例证明这种模型非常适合于模拟干早区融雪径流．对干旱区流域产汇流过程的研究将具有很大的推动作用。     

Local Modeling模式及其在月径流预测中的应用

Local Modeling方法是一种动力系统预测方法，将其应用于河西内陆区黑河干流出山口莺落峡水文站月平均流量的中长期预测预报，取得了较为理想的成果。预测试验的结果表明，该预测模型有较高计算精度，尤其适用于非主汛期各月的月平均流量的预测；对于主汛期6～9月的月平均流量的预测，在考虑前期来水与预见期内降水的影响后，亦可获到较为理想的预测结果。可以认为，该方法的预报精度达到了水文情报预报规范的要求，Local Modeling方法的应用，将为西北干旱地区河川径流的中长期预报提供了一个新的途径。     

渭河径流年内分配变化特征及其影响因子贡献率分解

研究渭河径流年内分配变化特征及其影响因子,有助于在区域视角下进一步掌握全球变暖与人类活动不断加剧背景下的水文响应。本文基于1960-2005年实测径流、面降雨以及潜在蒸发量的月序列数据,采用集中度与不均匀系数两个指标分析渭河径流年内分配特征的时空变化规律。运用Mann-Kendall法求算了渭河流域径流集中度与不均匀系数的变化趋势,采用启发式分割法诊断径流年内分配特征值的变异点,并运用累积量斜率变化率比较法定量计算气候变化与人类活动对径流年内分配特征变化的贡献率。结果表明:①渭河实测径流年内分配特征值的年变化过程呈现上升趋势,其中张家山站呈现显著上升趋势,该流域旱涝风险有所增加;②林家村与张家山站的实测径流年内分配特征值均存在1973年这一变异点,而华县站无变异点存在;③气候变化与人类活动影响对林家村站径流年内分配集中度与不均匀系数的贡献率分别为27.15%,72.85% 和12.10%,87.90%,而对张家山站的贡献率分别为39.11%,60.89%和33.73%,66.27%。人类活动是渭河实测径流年内分配特征变化的主要驱动力。     

河川枯水径流与极值形成机理研究

主要论述了河川枯水径流与极值的基本特征——枯水流量、枯水发生时间等,重点分析研究了枯水径流与极值形成的机理,即影响枯水径流极值形成机理的地带性因素——气候、植被等,以及枯水径流产生机理的非地带性因素——地质(包括水文地质)、地形地貌和人为因素。通过综合分析认为:不同地带的降水量对枯水径流产生重要的影响;土壤、植被是影响河川枯水径流不可低估的因素;地形对枯水极值有较大的影响;不同地质岩性,因透水性能等的差异,对枯水量及其变化都有不同程度的作用。     

塔里木河源流山区径流模拟及不确定性研究

自然环境恶劣、站点稀少、观测困难是干旱区水文系统研究面临的基本问题。特殊的自然地理条件给水文过程带来了极大的复杂性和不确定性,也阻碍了干旱区水文过程和机理研究的发展。选取塔里木河源区开都河流域为研究区,采用分布式水文模型MIKE SHE模拟大尺度资料稀缺地区水文过程,将流域内气象、水文站点数据与遥感数据相结合,利用气象、土壤类型、土地利用和地表覆盖、数字高程(DEM)和降雨等资料,模拟流域水文过程;在出山口径流数据的基础上对模型进行率定和验证;分析了模型中的不确定性的来源,探讨模型优化方法。结果表明,MIKE SHE模型能在水文、气象站点稀少,土壤及水文地质数据缺乏的条件下,模拟开都河流域的日径流过程,但精度仍有待提高;通过分析识别出了隐含于模型结构、输入及参数等3个方面的8种不确定性来源。     

Calculation of instream ecological water requirements under runoff variation conditions: Taking Xitiaoxi River in Taihu Lake Basin as an example

Climate change and human activity can cause remarkable hydrological variation.Traits of hydrological series such as runoff before and after the change points could be sig-nificantly different,so the calculation of instream ecological water requirements (EWRs) is confronted with more challenges.Taking the Xitiaoxi River (XTXR) in the upper reach of the Taihu Lake Basin as an example,this paper investigates the calculation of EWRs using the range of variability approach (RVA) under changing environment.The change point diagnosis of the natural and observed runoff series are conducted for XTXR.Then,differences in the hydrological alternation indicators and instream EWRs processes obtained from various daily runoff series are compared.It was found that the natural and observed annual runoff series in XTXR from 1957 to 2018 both show significant variations,and the change points are in 2007 and 1999 respectively.If runoff data before the change points or all runoff data are used,the instream EWRs obtained from natural runoff are significantly lower than those obtained from the observed runoff.At the monthly time step,EWRs differences within a year mainly oc-curred from May to August.Also,calculation results of the instream EWRs are strongly re-lated to the selected period of runoff series.The EWRs obtained using runoff series after the change points have rather acute fluctuation within a year.Therefore,when the RVA method is used under changing environment,the instream EWRs should be prudently determined by comparing different calculation results on the basis of river runoff restoration and variability analysis.To a certain extent,this paper enriches our understanding about the hydrological method for EWRs estimation,and proposes new ideas for future research on EWRs.     

流域降雨径流路径的数字模拟技术

流域内降雨径流流动过程的水文分析具有重要意义。此文基于地理信息系统的栅格系统,利用数字高程模型(DEM)提供地形特征的能力,通过一系列相连的数据集,用计算机对流域降雨径流路径进行了数字模拟,其可以实现以正确的水文顺序跟踪地表径流在流域空间范围内的流动路径,并确定地表径流在流域空间内流动路径的水文计算等级,为基于流域降雨径流关系的建模研究提供了空间分析基础。最后把该项研究成果应用于黄家二岔小流域,证实该模拟技术具有一定的可靠性和实用性。