基于遥感技术的黑河下游水资源与生态环境研究

论文摘要

本论文运用地下水模拟和遥感技术对黑河流域,特别是黑河下游内蒙古额济纳旗绿洲水资源和生态环境问题进行了研究。 通过详细地水文地质调查和收集大量资料,查明黑河流域上、中和下游水文地质概况;在此基础上对额济纳旗盆地地下水流场进行了数值模拟。论文在模拟过程中运用了遥感技术和地表能量平衡原理来计算额济纳盆地的地表蒸发蒸腾量。该方法解决了西北干旱区地下水资源计算时,难以准确确定地下水蒸发量分布的问题。 利用多源遥感数据对黑河流域特别是额济纳绿洲进行了植被监测,确定了近20年来黑河流域植被变化规律。提出等面积校正方法等新方法解决了用NOAA卫星数据监测植被时绿洲边界难确定的难点。 论文从地下水研究的角度提出了植被覆盖度的概念,将研究区地下水模拟计算结果和绿洲植被的遥感监测结果结合起来得到了最适宜额济纳绿洲植被生长的地下水位埋深为3.2～3.8m。通过对黑河年径流量、降雨量、高程等因素和绿洲的相关性分析得到一些结论:降雨对黑河下游额济纳绿洲植被的生长基本无影响;狼心山下泄水量是影响下游额济纳绿洲最重要的因素,下泄径流量和绿洲面积的关系式为:S=77.52*Q+185.19;狼心山下泄水量不能低于3亿方/年,此流量是保持当前额济纳绿洲不致萎缩最少流量;当地绿洲植物主要生长在高程为930～950m的区域内。

论文目录

• 1 绪论
• 1.1 研究背景、目的和意义
• 1.2 国内外研究现状和存在问题
• 1.2.1 干旱区绿洲研究进展
• 1.2.2 遥感在植被监测中的应用
• 1.2.3 地下水数值计算
• 1.2.4 黑河流域水资源和生态问题的研究
• 2 黑河流域水文地质条件和生态环境
• 2.1 自然地理概况
• 2.1.1 气象
• 2.1.2 水文
• 2.2 黑河上游水环境
• 2.2.1 气候
• 2.2.2 地表水
• 2.2.3 地下水
• 2.3 黑河中游水环境
• 2.3.1 气候
• 2.3.2 地表水
• 2.3.3 地下水
• 2.3.4 水资源利用状况
• 2.4 黑河下游水环境
• 2.4.1 气候
• 2.4.2 地表水
• 2.4.3 地下水
• 2.5 流域生态环境分区
• 2.5.1 南部祁连山生态区（Ⅰ）
• 2.5.2 山前断陷盆地生态区（Ⅱ）
• 2.5.3 下游冲湖积平原生态区（Ⅲ）
• 2.6 本章小结
• 3 遥感基础和植被指数
• 3.1 遥感基础
• 3.1.1 遥感的基本概念和遥感系统
• 3.1.2 遥感的分类
• 3.1.3 遥感技术的基本原理
• 3.2 植被指数
• 3.2.1 植物的波谱特征
• 3.2.2 植被光谱参数
• 3.3 本章小结
• 4 额济纳盆地地下水流场模拟
• 4.1 概述
• 4.2 水文地质边界条件
• 4.3 含水层系统
• 4.3.1 含水层系统结构
• 4.3.2 北部沉降区沉积特征
• 4.3.3 南部沉降区沉积特征
• 4.3.4 额济纳盆地渗透性分区
• 4.4 地下水系统的动态
• 4.5 黑河渗漏补给
• 4.5.1 河道渗漏补给量
• 4.5.2 河道渗漏补给特征
• 4.5.3 河道渗漏补给量的计算
• 4.5.4 模型对河道渗漏补给量的处理
• 4.6 额济纳盆地地下水蒸发
• 4.6.1 地表蒸发蒸腾量遥感计算
• 4.6.2 额济纳盆地蒸发量
• 4.7 额济纳盆地地下水模拟
• 4.7.1 地下水流数学模型
• 4.7.2 模型离散化
• 4.7.3 额济纳盆地地下水流模拟
• 4.8 本章小结
• 5 黑河植被的遥感监测
• 5.1 主要植被监测数据介绍
• 5.2 GIMMS NDVI（1981-2002）数据黑河流域的植被监测
• 5.2.1 GIMMS NDVI数据介绍
• 5.2.2 黑河流域的植被监测
• 5.3 SPOT-VEGETATION数据的植被监测
• 5.3.1 SPOT-VEGETATION数据介绍
• 5.3.2 黑河下游额济纳旗绿洲的植被监测
• 5.4 MODIS VEGETATION INDEX（MOD13）数据的植被监测
• 5.4.1 MODIS VEGETATION INDEX数据介绍
• 5.4.2 MOD13数据的在黑河下游植被监测中的应用
• 5.5 NOAA／AVHRR1KM分辨率数据的遥感监测
• 5.5.1 遥感数据
• 5.5.2 植被指数
• 5.5.3 土壤线校正
• 5.5.4 绿洲边界的确定
• 5.5.5 额济纳旗绿洲的遥感监测
• 5.6 本章小结
• 6 影响绿洲变化的多因素分析
• 6.1 绿洲变化规律
• 6.2 绿洲退化与黑河迳流量关
• 6.3 额济纳旗地区植被和地下水的关系
• 6.3.1 利用地下水模拟结果对地下水和植被关系的研究
• 6.3.2 利用钻孔资料对地下水和植被关系的研究
• 6.4 植被和高程之间的关系
• 6.5 植被和降雨的关系
• 6.6 植被和坡度之间的关系
• 6.7 额济纳绿洲变化趋势分析
• 6.8 本章小结
• 7 结论和建议
• 7.1 论文主要研究内容和成果
• 7.2 论文主要创新点
• 7.3 建议
• 致谢
• 参考文献
• 附录
• 个人简介