基于RS與GIS的祁連山南坡水源涵養(yǎng)量估算系統(tǒng)研究與實(shí)現(xiàn).pdf

1、水源涵養(yǎng)是陸地植被生態(tài)系統(tǒng)的重要功能之一，具有延緩?fù)寥狼治g、調(diào)節(jié)地表徑流、凈化水質(zhì)等生態(tài)服務(wù)功能。定量、科學(xué)評(píng)價(jià)區(qū)域水源涵養(yǎng)量，是制定合理的生態(tài)保育政策，進(jìn)行生態(tài)工程建設(shè)的重要依據(jù)。本文以祁連山南坡黑河上游(青海省境內(nèi))與大通河流域作為典型區(qū)域，基于地表水量平衡原理和SEBAL-SCS模型，采用ENVI/IDL+ArcGIS Engine/C＃.NET二次開(kāi)發(fā)與混合編程，研究、設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)了RS與GIS一體化集成的區(qū)域水源涵養(yǎng)量估算系統(tǒng)。

2、該系統(tǒng)充分發(fā)揮了ENVI/IDL高效的圖像處理能力和ArcGIS Engine強(qiáng)大的空間分析和可視化表達(dá)優(yōu)勢(shì)，解決了水源涵養(yǎng)量估算過(guò)程中模型參數(shù)眾多、計(jì)算過(guò)程繁雜等問(wèn)題，為區(qū)域較大尺度長(zhǎng)時(shí)間序列水源涵養(yǎng)量遙感監(jiān)測(cè)估算提供了基礎(chǔ)平臺(tái)。
　　在此基礎(chǔ)上，利用MODIS遙感影像、土地利用類型、土壤類型、氣象站點(diǎn)觀測(cè)數(shù)據(jù)等基于該系統(tǒng)進(jìn)行了日地表蒸散發(fā)量、地表徑流量、水源涵養(yǎng)量估算，并對(duì)比分析了不同土地利用/覆蓋條件下的主要特征。研究表明：

3、
　　(1)研究區(qū)日蒸散量呈由東南向西北地區(qū)遞減趨勢(shì)，地勢(shì)相對(duì)平坦海拔較低的河谷地區(qū)蒸散發(fā)量較低，坡度大海拔高的山地其蒸散發(fā)量普遍較大。不同土地利用/覆蓋條件下的平均日蒸散發(fā)量依次為：有林地>高覆蓋草地>中覆蓋草地>裸土/裸巖>低覆蓋草地>水域(/冰川/永久性積雪>草地沼澤>水域)>耕地>不透水面，總體上植被覆蓋較高的地區(qū)地表蒸散發(fā)量相對(duì)較高。
　　(2)不同土地利用/覆蓋條件下平均地表徑流深依次為：不透水面>水域>耕地>有

4、林地>裸土/裸巖>低覆蓋草地。徑流區(qū)域主要分布在東南部的耕地與不透水面，以及西部、西北部的河流、湖泊、沼澤及冰川/永久性積雪等地，有林地與草地除遇到強(qiáng)降雨過(guò)程時(shí)部分區(qū)域產(chǎn)生徑流外，基本不產(chǎn)生徑流。
　　(3)研究區(qū)水源涵養(yǎng)量較大區(qū)域主要分布在祁連縣中西部以及門(mén)源回族自治縣西北部地區(qū)。總體上，地表植被覆蓋較好的草地，雖然植被的蒸騰作用明顯，蒸散發(fā)量大，但由于植被的截留與緩沖作用，地表徑流不易產(chǎn)生，從而蓄積大量降水，成為水源涵養(yǎng)量較大

5、，涵養(yǎng)能力較強(qiáng)地區(qū)，特別是中覆蓋草地水源涵養(yǎng)能力最強(qiáng)。
　　本文所采用的模型與參數(shù)主要是相關(guān)研究的經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ?，水源涵養(yǎng)量的估算還存在一定的誤差。這就需要結(jié)合地表站點(diǎn)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)同化，進(jìn)一步修正模型與參數(shù)，如SCS模型中CN值的確定、地表蒸散發(fā)量的反演等。同時(shí)，應(yīng)結(jié)合其它估算方法，如綜合蓄水能力法等進(jìn)行模型反演的精度評(píng)價(jià)。因此，系統(tǒng)要進(jìn)一步集成模型參數(shù)修正、結(jié)果分析評(píng)價(jià)、統(tǒng)計(jì)分析與服務(wù)發(fā)布等功能，拓展系統(tǒng)的區(qū)域適用范圍，為較大尺度