建三江分局水地資源系統復雜性測度及優(yōu)化配置研究.pdf

1、建三江分局是我國重要的糧食儲備基地和商品糧生產基地。近年來，分局內水稻種植量迅速增長，致使灌溉農田所需的水資源量也隨之大幅度增加，造成有些地區(qū)出現了地下水超采、水土資源配置不合理和土地利用結構突變等問題，實現水土資源系統的可持續(xù)性和正確科學地分配利用有限的水土資源已經成為本區(qū)域的研究重點。從水土資源可持續(xù)利用與發(fā)展的角度考慮，運用熵理論正確診斷建三江分局水土資源系統的復雜性并確定其復雜性排序，給出建三江分局水土資源系統的復雜性空間分布，

2、再進行復雜性視角下的水土資源的優(yōu)化配置，對實現建三江分局水土資源的統一協調與管理及社會經濟的可持續(xù)發(fā)展具有重大意義。
　　 本文針對建三江分局水土資源開發(fā)利用中存在的問題，對其近期的水土資源系統復雜性進行測度分析，并在水土資源系統復雜性診斷的基礎上，研究了2015年的水土資源優(yōu)化配置問題。主要研究內容和結論如下:
　　 (1)結合建三江分局的實際情況，遵循科學性等原則，選取了水土資源系統中具有代表性的地下水、降水、人均耕

3、地面積、單位面積化肥施用量和單位面積農藥施用量幾個要素，通過對這幾種單變量時間序列數據進行分析處理，揭示了水土資源系統的復雜性特征。
　　 (2)分別采用近似熵、樣本熵、多尺度熵、模式熵及小波熵對建三江分局1997～2010年五種水土資源系統要素序列的復雜性進行了測度，通過穩(wěn)定性分析后，篩選出地下水埋深序列與降水序列復雜性測度的最優(yōu)熵方法為多尺度熵，人均耕地面積和單位化肥與單位農藥施用量序列復雜性測度的最優(yōu)熵方法為模式熵。

4、>　　 (3)基于水土資源系統復雜性測度結果，采用熵權法確定了各熵理論權重，建立了建三江分局水土資源系統復雜性綜合測度模型，確定了各分區(qū)總熵，利用ArcGIS技術對各分區(qū)復雜性進行了可視化處理，結果表明建三江分局北區(qū)水土資源系統復雜性最強，中區(qū)最弱，南區(qū)居中，各分區(qū)水土資源系統的復雜性差異主要受當地環(huán)境與人類活動的共同影響。
　　 (4)從1997年到2010年，在建三江分局水資源的開發(fā)利用過程中，地下水所占比重非常大，地表水

5、所占比重較小;農業(yè)用水量一直處于總用水量中的主導地位，工業(yè)用水量長久處于偏低狀態(tài)，生活用水量比例稍有增加。整體來說，水資源分配極不平衡。
　　 (5)對建三江分局從1997年到2010年的土地資源利用類型的數量、布局和利用程度等方面進行分析，結果表明耕地數量逐年增加，林地面積呈穩(wěn)步增長趨勢，草地數量逐年下降，建設用地面積在增加，但變化幅度不大，水域面積基本上呈現逐年減少的趨勢，可墾荒地面積和其他用地面積在逐年減少。