土地利用变化及流域尺度大小对水文类型分区的影响
土地利用与土地覆盖变化
6.土地利用/土地覆盖变化对生态系统的影响
不同的土地覆盖类型有着不同的生态系统结构、群落 组成，它们以不同的速度吸收诸如碳氧之类的养分，因而 土地利用/土地覆盖变化会在不同尺度上对生态系统的结 构与功能产生很大的影响。
6.1对生物多样性的影响
土地利用 /土地覆盖变 化对生物多样性的巨大影 响已经超过其他任何全球 变化成分。在众多影响因 子中,栖息地扰动的严重性 对生物多样性的影响最为 重要。当前全球1 /3—2 /3 的陆地表面已被人类活动 所改变。一些重要的生态 系统变成了斑块或已消失; 大量物种和遗传学上独立 的种群已消失。初步统计， 在国际上列出的1121种世 界性濒危物种中，中国有 190种。
4.2对水质的影响
土地利用 /土地覆盖变化主要是通过非点源污染途径对水 质影响的。 非点源污染是指已溶解液态的或固态污染物从非特定的地 点 ,在降水和径流冲刷作用下 ,通过径流过程汇入受纳水体 (如河流、 湖泊、 水库、 海湾等 )引起的水体污染。 在美国，非点源污染已成为环境污染的第一因素，而几乎 所有非点源污染来源都和土地利用 /土地覆盖变化紧密联 系 ,其中土壤侵蚀是规模最大、危害程度最为严重的一种 非点源污染。
生物多样性衰退与自然生态系统自然退化、人类活动 的破坏有着密切的关系，其中土地利用方式与利用强度是 造成这一变化的主要原因。 例如，大庆市在清朝初期曾是皇家的狩猎地，原来复 杂多样的自然植被大部分被耕地、油田、道路、高楼所代 替，同时由于土地利用方式的改变，景观斑块数增加 , 13 年间景观斑块数增加了 428个 ,导致景观破碎化指数由 0 . 6305扩大到 0 . 6812, 进而大大影响了生物的多样性。 大庆市分布最广、面积最大的羊草群落 — 贝加尔针 矛群落在油田开发区已失去生长优势地位，取而代之的是 不稳定的有害的杂草过渡群落。这些都造成了该地区的生 物种类减少、生物多样性降低。
中国水文区划及水文分区方法综述
第 1 期水 利 水 运 工 程 学 报No. 1 2024 年 2 月HYDRO-SCIENCE AND ENGINEERING Feb. 2024 DOI:10.12170/20221028003孙周亮，王婕，刘艳丽，等. 中国水文区划及水文分区方法综述[J]. 水利水运工程学报，2024（1）：77-86. （SUN Zhouliang, WANG Jie, LIU Yanli, et al. Evaluation of hydrological zoning technique and its utilization in China[J]. Hydro-Science and Engineering, 2024（1）: 77-86. （in Chinese））中国水文区划及水文分区方法综述孙周亮1, 2，王婕1，刘艳丽1, 3, 4，陈鑫1，刘翠善1, 3, 4，王国庆1, 3, 4(1. 南京水利科学研究院水灾害防御全国重点实验室，江苏南京 210029； 2. 水资源工程与调度全国重点实验室（武汉大学），湖北武汉 430072； 3. 水利部应对气候变化研究中心，江苏南京 210029； 4. 长江保护与绿色发展研究院，江苏南京 210098)摘要: 水文区划是水资源规划的重要依据，也是无资料地区水文研究的有效手段。
中国早期的水文区划工作主要是适应水资源规划的需求，全国性的水文区划主要出现在1950s，20世纪末集中出现了更精细、完善的省级水文区划研究。
水文分区是水文区划工作的核心内容，主要包括分区指标和分区方法的确定。
当前采用的水文分区指标主要包括气候、水文、下垫面三类，水文分区方法以聚类方法为主。
目前主要用于解决水文缺资料问题，同时也发展出生态水文分区方法，提高了生态性评价的合理性。
基于当前研究进展，提出未来研究重点如下：（1）在水文分区中纳入水文相似理论；（2）水文区域性规律研究及其在水资源、环境、生态等领域的应用；（3）水文分区结果的检验与科学解释。
水利工程中的水文响应及其影响因素分析
水利工程中的水文响应及其影响因素分析水利工程是指通过人工调整水资源的分配和利用来满足人们生产和生活需要的一种综合性基础设施。
在水利工程的设计建设过程中，必须充分考虑各种因素对于水文响应的影响，以确保水利工程的正常运行和发挥最优效益。
本文主要对水利工程中的水文响应及其影响因素进行分析。
一、水文响应水文响应是指水文系统对于外部因素变化所产生的反应过程。
在水利工程中，水文响应通常指河流或水库中水位、径流量等变量在时间和空间上的变化。
水文响应的研究对于水利工程的设计、管理和运行具有重要的意义。
水文响应的主要特征包括响应时间、响应量和响应形态。
响应时间指的是系统对于外部变化的响应速度，通常可通过单位施加的外力，产生的单位响应量来衡量。
响应量指的是系统响应的幅度，可以通过外力变化引起的最大响应来度量。
响应形态指的是系统响应的形态，通常存在不同的响应模式，如快速响应、缓慢响应、周期性响应等。
二、水文响应的影响因素水文响应受到多种因素的影响，主要包括降雨、蒸发散、流域特征、土地利用和气候变化等。
1. 降雨降雨是水文系统中最显著的外部变量之一，它可以通过地表径流和基流对水文响应产生影响。
大雨量的降水会导致水位迅速上涨，给水利工程的安全和稳定带来威胁。
因此，在水利工程的设计中，必须考虑降雨的特征和变化规律，以便在大雨来临时采取相应的防洪措施。
2. 蒸发散蒸发散是水文系统中的另一重要因素，它在水文循环中扮演着重要的角色。
水域蒸发和植物蒸腾是造成流域水量减少的主要原因之一。
因此，在水利工程的设计中应该考虑蒸发散的大小和变化规律，从而适当地规划水资源的调配。
3. 流域特征流域特征包括流域形状、坡度、土壤质量、植被覆盖、地形高程等。
这些因素对水文响应的影响非常显著。
例如流域形状和坡度确定了水流行程和水流速度，土壤质量和植被覆盖对径流的产生和地下水充沛程度有影响，地形高程决定了水流的方向和流向。
4. 土地利用土地利用是影响水文响应的另一重要因素。
土地利用和景观格局对秦岭典型流域水质时空变化的影响
文章编号:1006—2610(2023)04—0001—07土地利用和景观格局对秦岭典型流域水质时空变化的影响徐国策1,赵超志2,熊 萍3,彭建博3,王 波3,乔海亮3(1.西安理工大学省部共建西北旱区生态水利国家重点实验室,西安 710048;2.陕西交通控股集团有限公司,西安 710068;3.陕西省林业调查规划院,西安 710082)摘 要:秦岭是南水北调中线的水源区,对保障南水北调中线工程水质安全具有重要意义。
基于2009—2015年丹江流域上、中、下游3个断面的水质监测数据,分析了植被覆盖、土地利用和景观格局对季节性水质变化的影响。
结果表明:2009—2015年丹江流域植被覆盖度显著增加,流域上、中、下游植被覆盖度均在90%以上;2005年到2015年丹江流域耕地、草地、水域分别减少了1.08%、0.11%、16.98%,而林地和建筑用地分别增加了0.68%和6.58%;水质变量表现出明显的季节变化,非汛期pH、电导率(EC)、溶解氧(DO)、硝态氮(NN)平均浓度高于汛期;土地利用、植被覆盖和景观格局对河流水质的总解释度在67.3%以上。
归一化差异植被指数(NDVI)、景观形状指数(LSI)、斑块结合度(COHE)、蔓延度指数(CONTAG)、耕地、林地是引起季节性水质变化关键影响因素。
研究结果可为保障南水北调水源地水质安全提供科学依据。
关键词:水源地;水质变化;土地利用;植被覆盖度中图分类号:S157;X522 文献标志码:A DOI :10.3969/j.issn.1006-2610.2023.04.001Impact of Land Use and Landscape Pattern on Spatial -Temporal Changeof Water Quality in Typical Watersheds of Qinling MountainsXU Guoce 1,ZHAO Chaozhi 2,XIONG ping 3,PENG Jianbo 3,WANG bo 3,QIAO Hailiang 3(1.State Key Laboratory of Ecological Water Conservancy in Northwest Arid Regions jointly established by Shaanxi Province and MWR in Xi'an University of Technology ,Xi'an 710048,China ;2.Shaanxi Communications Holding Group Co.,Ltd.,Xi'an 710068,China ;3.Shaanxi Provincial Forestry Survey and Planning Institute ,Xi'an 710082,China )Abstract :The Qinling Mountains is the water source area of the Middle Route of the South-to-North Water Diversion Project and it is of great significance to ensure the water quality safety of the South-to-North Water Diversion Project.Based on the water quality monitoring data of three sections in the upper ,middle and lower reaches of the Danjiang River Basin from 2009to 2015,this study analyzed the impact of vegetation cover ,land use and landscape pattern on seasonal water quality changes.The research results show that the vegetation coverage in the Danjiang River Basin increased significantly from 2009to 2015,and the vegetation coverage in the upper ,middle and lower reaches of the river basin is above 90%;from 2005to 2015,the cultivated land ,grassland and water area in the Danjiang River Basin decreased by 1.08%,0.11%and 16.98%re⁃spectively ,while forest land and construction land increased by 0.68%and 6.58%respectively ;water quality variables show obvious seasonal changes ,with the average concentrations of pH ,electrical conductivity (EC ),dissolved oxygen (DO )and nitrate nitrogen (NN )being higher than that in flood season ;the overall explanatory power of land use ,vegetation cover and landscape pattern to river water quality is more than 67.3%.The normalized difference vegetation index (NDVI ),landscape shape index (LSI ),patch coherence index (COHE ),contagion (CONT⁃AG ),cultivated land ,and forest land are the key factors that cause seasonal water quality changes.The research results provide a scientific basis for ensuring the water quality safety of the source areas of the South-to-North Water Diversion Project.Key words :water source area ;water quality change ;land use ;vegetation coverage 收稿日期:2023-05-16 作者简介:徐国策(1985-),男,河南省洛阳市人,教授,博士生导师,主要从事流域水沙与生态水文方面的研究工作. 基金项目:国家自然科学基金项目(52022081);陕西省交通运输厅科技项目(2015-11K);陕西省生态系统服务价值评估研究项目(441122098).特约稿件 西北水电·2023年·第4期 0 前 言20世纪80年代以来,随着中国社会经济的发展,水污染状况日益严重,特别是地表水环境污染成为我国环境问题中一个突出问题,严重影响人民的饮用水安全。
土地利用变化对水文循环的影响
土地利用变化对水文循环的影响水是地球上最宝贵的资源之一，对生命的存在和发展起着至关重要的作用。
而土地利用的变化，则直接影响着水文循环的运行方式和水资源的可持续利用。
本文将着重探讨土地利用变化对水文循环的影响，并分析其在生态环境中的深远意义。
首先，土地利用变化对水文循环产生了明显的影响。
随着城市化的不断推进，大量的土地被用于建设道路、建筑物以及工厂等城市基础设施。
这些人为干预导致大片土地失去了自然吸水和保护土壤的能力，造成了水文循环的紊乱。
雨水无法充分渗入土壤，而是迅速流入排水系统，引发城市内涝和水资源浪费。
同时，大面积的水泥和沥青覆盖使得地表径流增加，从而加剧了洪涝灾害的发生频率和强度。
其次，农业活动对水文循环的影响也是不可忽视的。
近年来，大部分农田逐渐从传统的耕地转变为大规模农作物种植区。
为了提高产量，农民大量使用农药和化肥，这些化学物质渗入土壤并通过地下水进入水体，对水质产生一定影响。
而大规模农作物种植还需要大量灌溉水源，使得水资源过度开采，并可能导致地下水位下降，引发地下水资源的危机。
此外，农田的水土流失也进一步扰乱了水文循环。
大量农田被水冲刷，土壤中的养分被冲走，容易导致水体富营养化和蓝藻水华等环境问题。
除了城市化和农业，森林砍伐也对水文循环造成了一定的负面影响。
森林是地球的肺腑之一，具有显著的水源涵养功能。
然而，森林砍伐导致了森林面积减少，使得地表蒸发和蒸腾能力下降，影响水循环的正常运行。
而森林消失还会增加土壤侵蚀的风险，使得土壤中的有机质和养分被冲刷入河流，进而影响水质。
此外，随着气候变化的加剧，土地利用变化对水文循环的影响也愈发明显。
全球气温不断上升，导致冰川融化和降雨模式的改变。
这些变化再加上人类活动对土地的干扰，影响了冰雪融水和雨水的流动路径，使得河川的径流量和水质发生了显著变化。
这些对水文循环的改变可能会导致干旱、水灾以及生态环境的恶化。
综上所述，土地利用变化对水文循环产生了多方面的影响。
水资源分布与利用对区域发展的影响分析
水资源分布与利用对区域发展的影响分析水资源是人类生存和发展的重要基础资源，对区域经济和社会发展具有重要影响。
水资源的分布和利用情况直接影响到区域的可持续发展。
本文将从水资源的分布特点、利用方式以及对区域发展的影响等方面进行分析，以深入探讨水资源在区域发展中的重要性。
首先，水资源的分布不均衡是影响区域发展的重要因素之一。
在全球范围内，水资源主要分布在大陆之间的大洋中，但这部分水资源无法直接利用。
而在陆地上，水资源分布更加不均衡。
一方面，水资源在世界各地的地域性分布差异较大，一些地区的地表水、地下水等水资源丰富，而另一些地区则水荒严重。
另一方面，水资源的季节性分布差异也很大，有些地区在雨季水资源充沛，但在旱季缺水问题突出。
这种分布不均衡导致了不同地区的水资源利用条件和水生态环境的差异，进而影响到区域的发展。
其次，水资源的利用方式和管理对区域发展具有重要影响。
不同的地区和国家对水资源的利用方式有所不同，主要分为农业用水、工业用水和生活用水等。
农业用水一直是全球水资源利用的主要领域，尤其是发展中国家农业用水占据大部分比重。
水资源的合理利用和管理对于农业生产的发展、农民生计的改善至关重要。
工业用水方面，高水耗型产业对水资源的需求较大，而忽视了水资源的节约和环保问题将对区域的发展带来负面影响。
生活用水则涉及到城市和农村居民的生活需求，提供良好的供水保障是城镇化进程中必须解决的重要问题。
因此，科学合理的水资源利用方式和管理对于区域的发展至关重要。
此外，水资源的利用对环境和生态系统产生的影响也不可忽视。
大规模的水资源开发和利用往往伴随着水土流失、水质污染、生态破坏等问题。
例如，水库建设会改变河流的自然流动，导致下游水生态系统的衰退；过度的抽水会导致地下水位下降，威胁到生态系统的稳定性。
这些环境问题将直接或间接地影响到区域的生态平衡，对区域发展带来一系列负面效应。
因此，在水资源的利用过程中，需要充分考虑环境保护和生态恢复的问题，实现生态与经济的双赢局面。
土地利用变化对水循环的影响
土地利用变化对水循环的影响在当今世界快速发展的背景下，土地的利用方式也在不断改变。
然而，这些土地利用变化对水循环产生了怎样的影响，引起了人们的广泛关注。
本文将探讨土地利用变化对水循环的影响，并分析其中的机制和挑战。
一、城市化对水循环的影响城市化作为社会发展的产物，对土地利用和水循环产生了巨大影响。
首先，城市化过程中大量的水泥、沥青等硬质覆盖物会剥夺土地的渗透性，导致雨水无法透过土壤进入地下水层，降低了地下水资源的补给量。
此外，城市中的高楼大厦、道路、人工湖等建筑物与地表水的接触面积变小，导致了表面径流的增大，加剧了洪涝的问题。
此外，城市的排水系统将大量河流、湖泊等自然水体直接排放入海洋，造成了水资源的浪费。
二、农业活动对水循环的影响农业活动是土地利用变化中最显著的一种形式。
传统的农业方式倾向于过量使用化肥和农药，这些化学物质会通过农田排放到水体中，对水质造成污染。
这不仅对水中生物造成直接危害，还会降低水的可用性。
同时，在农田灌溉过程中，水的大量消耗和过度排放会导致地下水位下降，进而引发干旱和土壤质量下降等问题。
因此，农业活动对水循环造成不可忽视的影响。
三、森林砍伐对水循环的影响随着人类对森林资源的需求增加，大面积森林被砍伐，对水循环产生了严重的影响。
森林可以起到“自然海绵”的作用，吸收降水并将其释放到大气中，形成大规模的蒸散作用。
而当森林被清除后，土壤暴露在太阳直射下，蒸发速度加快，导致水分的蒸发损失增加，进而减少降水的补给。
森林的砍伐还会导致土壤流失加剧，将大量的泥沙和营养物质沉积在河流和湖泊中，进一步干扰了水循环的正常运行。
四、水资源管理的挑战与解决方案土地利用变化对水循环的影响是一个复杂的系统工程，需要制定科学的水资源管理政策来解决挑战。
首先，应加强城市规划和设计，提高城市绿地比例，增加自然河流、湖泊的保护和修复。
其次，农业活动应采取可持续发展的方式，限制化肥和农药的使用，提倡水资源的合理利用。
气候变化和土地利用变化对水文过程影响研究进展
气候变化和土地利用变化对水文过程影响研究进展张成凤;杨晓甜;刘酌希;管晓祥;关铁生;杨勤丽;王国庆【摘要】气候变化及强人类活动已经对区域水资源情势造成了一定的影响.变化环境对水文过程的影响是国际水文十年Panta Rhei计划强调的核心主题.环境变化使流域水文过程变得复杂,区域水文循环对变化环境的响应机理和不确定性研究是未来水文科学研究的重要内容.文中系统综述了气候变化、土地利用变化对区域水文过程的影响以及分布式水文模型在中、大尺度流域应用等方面的研究进展;在此基础上,进一步讨论了变化环境下水文科学领域需要强化研究的方向.【期刊名称】《华北水利水电学院学报》【年(卷),期】2019(040)004【总页数】5页(P46-50)【关键词】水文模型;水文过程;气候变化;土地利用变化【作者】张成凤;杨晓甜;刘酌希;管晓祥;关铁生;杨勤丽;王国庆【作者单位】河海大学水文水资源学院,江苏南京210098;水利部应对气候变化研究中心,江苏南京210029;河海大学水文水资源学院,江苏南京210098;水利部应对气候变化研究中心,江苏南京210029;河海大学水文水资源学院,江苏南京210098;水利部应对气候变化研究中心,江苏南京210029;河海大学水文水资源学院,江苏南京210098;水利部应对气候变化研究中心,江苏南京210029;水利部应对气候变化研究中心,江苏南京210029;南京水利科学研究院水文水资源与水利工程科学国家重点实验室,江苏南京210029;电子科技大学资源与环境学院,四川成都611731;水利部应对气候变化研究中心,江苏南京210029;南京水利科学研究院水文水资源与水利工程科学国家重点实验室,江苏南京210029【正文语种】中文【中图分类】TV11水是生命的源泉,在人类生产活动中扮演着不可或缺的角色,是当今社会经济发展的重要战略资源。
随着社会经济的快速发展,人类对水资源的需求日益增多[1];同时,气候与下垫面变化也对区域的水资源情势产生一定影响[2]。
lucc的水文效应解析
2.1 国际上研究进展
LUCC对蒸散发的影响
➢ Calder(1993) ,LUCC对流域水量平衡的最明显影响在于对 蒸散发的影响。不同土地利用类型由于不同的植被覆 盖、叶面指数、根系深度以及反照率，而具不同的蒸 发速率。
➢ 蒸散发与叶面积指数之间的密切关系已受到很多学者 的关注。Dunn(1995)根据实验和文献资料获得8种土地利 用水文类型的蒸散发参数，研究LUCC通与蒸散发的关 联而对水文过程直接产生影响。
➢ Schuler (1997), 城市不透水层的增加导致下渗、土壤 水份存储量的下降。
2.1 国际上研究进展
LUCC对径流的影响
土地利用变化的水文响应研究中，森林水文效应倍受 关注。虽然关于小流域森林水文效应的研究一般得出这 样的结论:毁林一般会增加年均流量。但在大中尺度， 由于区域气候和地理的差异性、研究的尺度问题以及研 究方法的局限性，关于森林以及其转化为其它用地(如 耕地)的影响方面仍然存在争议。
➢ 森林对年均流量 ➢ 森林对枯季径流量
森林对年均流量的影响研究
➢ Bosch等对全球94个试验流域（大部分为控制流域实验）的水文要素 进行分析：将10%的草地覆盖改为松树时，年径流深将减少40mm； 将10%的草地覆盖改为落叶硬木或灌木覆盖，年径流深将减少25mm。 即林地的清除基本均使流量增加，而空旷地的造林会使径流总量减少。
然而, 也有人持相反的观点,如在坦桑尼亚姆贝亚区和伊林加区的 研究表明, 有林流域的枯季流量小于传统耕作流域的枯季流量, Smith 等在南非的研究也得出了类似的结论。Bewket 等对埃塞 俄比亚Chemoga 流域的研究发现增加森林覆盖度将减少枯季流 量。
2.1 国际上研究进展
2.1.2 LUCC对洪涝灾害的影响
长江流域土地利用变化驱动力及影响的研究进展
长江流域土地利用变化驱动力及影响的研究进展摘要：长江流域是我国生态和社会经济的重要组成部分，土地利用状态正经历着速的变化。
随着遥感技术、物联网、社交媒体的发展，我们可以获得海量的、多维度的土地利用相关数据，围绕长江流域土地利用变化过程、驱动因素和生态响应的研究大量涌现，对长江流域的发展规划和生态保护提供了一定的决策依据。
本文梳理了当前长江流域土地利用变化相关研究，按土地利用变化的驱动机制和生态效应两个方面，阐述了研究方法和结论。
最后本文从土地利用产品差异、驱动因素区域性、生态环境变化过程的复杂性和生态服务价值评估的综合性方面讨论了现有研究面临的困难和挑战，以及未来研究可能的发展方向。
关键词：土地利用变化；驱动力；生态效应；长江流域土地是人类赖以生存和发展的宝贵资源，在人类长期以来的改造利用下，土地利用发生剧烈的变化，土地利用强度也日益增大，不合理的开发利用土地导致了气候变化、生物多样性下降和环境污染等问题[1]，影响人类社会的可持续发展。
本文系统梳理了长江流域的土地利用变化相关研究，分析了土地利用变化情况，归纳了产生这些变化的主要驱动因子和变化带来的生态效应，归纳了长江流域的土地利用变化的主要研究方向和方法，为未来长江流域的相关研究提供依据[2]。
1长江流域土地利用变化情况由于空间数据的缺失，我国20世纪80年代之前的土地利用变化研究大多仅使用统计资料分析[3]，逐渐转变为利用基于遥感影像获取土地利用数据，建立土地利用转移矩阵，并借助相关指数分析土地利用的变化情况。
众多研究中，因基础研究数据、土地利用分类体系和研究的时空尺度差异，部分实验结果可能稍有差异[4]。
为了便于对比，本文参考众多研究以及《土地利用现状分类》国家标准，将土地利用类型分为耕地、林地、草地、建设用地、水域、湿地、园地和未利用地8个大类。
长江流域的土地利用以耕地、林地和草地为主，变化较大的土地利用类型为建设用地、未利用地、耕地和草地。
土地利用对农田土壤水分状况的影响
土地利用对农田土壤水分状况的影响农田水分状况是保障农作物生长发育的重要因素之一，而土地利用则直接影响着农田土壤水分的积累和调节能力。
本文将探讨土地利用对农田土壤水分状况的影响，从不同角度分析其影响机制，并提出相应的解决措施。
首先，农田土地的不同利用方式会导致土壤水分状况的差异。
例如，农田进行大规模的灌溉农业，会导致土壤水分的过度消耗和流失。
而种植耕地转化为建设用地，则会限制土壤的蓄水能力和调节能力，导致水分的不均衡分布。
此外，农田土地的覆盖情况也会对土壤水分状况产生重要影响。
例如，农田不同的农作物种植方式，如水稻种植对水分需求较大，而豆类作物对水分需求较小，不同作物的种植会对土壤水分的分配产生不同影响。
其次，土地利用方式对农田水分状况的影响也与土壤的物理性质紧密相关。
不同的土壤类型具有不同的水分吸持能力和渗透性，而土地利用方式则直接影响土壤的结构和质地。
例如，农田进行长期的连续耕作，容易导致土壤的结构破坏和质地改变，进而影响土壤的水分透过性和保水能力。
此外，土地的覆盖情况也会改变土壤的温度和光照，进而影响土壤的水分蒸发和渗透过程。
要改善土地利用对农田土壤水分状况的影响，可以采取一系列措施。
首先，合理规划土地利用结构，避免过度开发和占用农用土地。
政府可以制定相关政策和法规，限制非农业活动对农田的占用，保护农业土地资源。
其次，要推广节水灌溉技术，合理控制灌溉用水量，减少农田水分的过度消耗。
例如，可采用滴灌、喷灌等高效节水灌溉方式，减少水分蒸发损失。
再次，要进行合理的种植结构调整，提高农作物的水分利用效率。
根据不同地区的气候条件和土壤特点，选择适应性强、耐旱性好的作物，达到节水效果。
此外，还可以推广有机耕作和轮作休耕等农田管理措施，改善土壤的结构和质地，提高土壤的水分调节能力。
综上所述，土地利用对农田土壤水分状况有着重要影响。
正确的土地利用方式和管理措施可以保障农田水分的蓄积和调节能力，提高农作物的生长发育质量。
土地利用变化对流域水循环影响
土地利用变化对流域水循环影响土地利用变化是指人类对土地进行开发和利用的过程中所产生的变化。
随着城市化进程的加快和人口的增加，土地利用变化对流域水循环产生了重要影响。
本文将从不同角度探讨土地利用变化对流域水循环的影响。
首先，土地利用变化对流域水循环的影响表现在水资源的调节和分布上。
传统农田耕作方式中，土地多用于农业生产，通过耕作和灌溉方式提供充足的水源。
然而，在城市化进程中，大量土地被用于建设，导致耕地面积减少，农田灌溉水源减少。
这可能导致水资源供应不足，影响流域内农业和人类生活用水。
其次，土地利用变化对流域水循环的影响还表现在水循环过程的改变上。
例如，森林被伐木砍伐后，土地裸露，植被覆盖率下降，水循环过程中的蒸发作用减弱，地表径流增加，导致水资源的浪费和水土流失的风险增加。
同样，城市化过程中，大量的水泥道路和建筑物覆盖了原本具备蓄水功能的土地，导致雨水很难渗透到地下，增加了洪涝灾害的风险。
此外，土地利用变化还对流域生态环境和水质产生了影响。
随着城市化的推进，水体受到工业废水和生活污水的排放，水质受到严重污染。
同时，由于土地利用变化，生物多样性减少，生态系统破坏加剧，导致了土壤侵蚀和水资源的污染，进一步对水循环产生负面影响。
要缓解土地利用变化对流域水循环的影响，有几个关键方面需要重视。
首先，加强环境保护意识，限制过度城市化进程，保护农田和森林资源，避免过度开发和利用土地。
其次，提高水资源的综合利用效率，采取节水措施，合理规划水利工程，保护和修复水土资源。
此外，加强水资源管理，建立科学的水资源调度制度，保障流域内各类水资源的合理分配和供应。
综上所述，土地利用变化对流域水循环产生了重要影响。
在城市化和人口增长的背景下，了解并应对土地利用变化对水资源的影响，加强水资源保护和管理是至关重要的。
只有通过科学的水资源管理和合理的土地利用规划，才能实现可持续发展的目标，并确保流域内的水资源得到有效保护和合理利用。
土地利用变化对水文循环的影响分析
土地利用变化对水文循环的影响分析随着经济的发展和城市化进程的加速，土地利用变化已经成为我们当前面临的一个严峻问题。
不仅影响着城市的发展和质量，也影响着水文循环以及生态环境。
正因此，对土地利用变化对水文循环的影响进行分析具有重要的理论和现实意义。
一、土地利用变化对地下水资源的影响废水污染、地下水萎缩以及植物的生长等原因导致土地上的水资源持续流失，进而引发水平面下降现象。
在城市化进程中，土地利用变化加速了城市的生态环境恶化，从而对地下水资源的利用深深地影响着我们的环境和农田。
在土地利用变化的过程中，同时也会对地下水的保护提出极大的挑战。
二、土地利用变化对地表水资源的影响从雨水的自然蒸发和符水萎缩过程中，地表水资源是循环最密切的。
当土地利用从农业向工业转变，在城市化进程中建筑物的增多，道路的硬化、河流湖泊的破坏、建筑用地的大规模增加以及生态环境的恶化等原因，会显著地改变地表水资源循环过程的年度分配，这对水文循环的过程提出了很大的挑战。
三、土地利用变化对生态系统产生的影响土地利用变化带来的连锁反应主要源于生态环境，如：破坏动物栖居环境、分离不同地区的生态系统等。
生态系统变化会对当地水文循环过程造成深刻的影响，从而反过来又以此为生态环境提出新的挑战。
四、土地利用变化对城市化进程的影响随着城市化进程的深入，我们不可避免地面对着土地流转、工业向城市化的转移、自然资源的破坏以及城市东大规模扩张等势头。
这些都会导致生态环境发生变化，从而对水文循环造成深刻的影响。
土地利用变化对城市化进程的影响是不可忽视的，能合理解决这个问题才能够保障城市化的进程能够朝持续发展的方向前进。
五、如何合理解决土地利用变化的问题对于土地利用变化这个问题，我们不能够采取一刀切的方式来解决。
而需要从以下几个角度出发，逐步解决这个问题。
1. 加强地下水保护措施，保障地下水资源的保护。
2. 采取适当的政策措施，鼓励城市化及农村转移。
3. 通过设立环保机构等措施，保护生态环境。
土地利用变化对长江流域气候及水文过程影响的敏感性研究
１国家气象信息中心 ，北京
２国家 气 候 中 心 ， 京 北
１０ ８ ００１
１０ ８ ００ １
大
气
Ａ
３北京 帅 范 大 学 地表 过 程 与资 源 生态 国家 重 点 实验 室 ， 京 １０ ７ 北 ０８５
摘
要
使用区域气候模式 （ ｇ Ｍ３ ＲｅＣ ）和大尺度汇流模型 （ ＲＭ） 研 究土地利用／ Ｌ ， 植被覆 盖变化对 长江流域气
Ｒｖｒｂｓｎｌ］ ｈｎ ｓ ｏ ｒａ ｏ ｍｏ ｐ ｅｉ Ｓ ｉ ｃｓ（ ｈｎ ｓ） ４（ ） ２ —７ ６ ｉｅ ａｉ ＿ ．Ｃ ｉｅｅＪｕｎ ｌ ｆ Ｊ Ａｔ ｓ ｈｒ ｃｅ ｅ ｉ Ｃ ｉｅｅ ，３ ４ ：７ ６ ８ ． ｃ ｎ ｎ
土 地利 用 变化 对 长江 流域 气候 及 水 文 过 程 影 响 的 敏 感 性 研 究
Ｒｕ ｏ ｆｏ ｅ ｈ ｎ ｔ ｅ Ｒｉ ｅ ｓ ｎ ｎ ｆ ｖ ｒ ｔ ｅ Ｙａ ｇ ｚ ｖ ｒ Ｂａ ｉ
ＣＡＯ ｊａ ＨＡＮＧ Ｄｏ ｇｅｇ ，Ｚ Ｌｉ ｎ ，Ｚ ｕ ｎ ｆｎ ＨＡＮＧ ｎ ｎ Ｙｏ ｇ ，ａ ｄＤＯＮＧ ｅｊ ３ Ｗ ｎ ｉ ｅ
科 候及水文过程的影响。ＲｅＣ 嵌套于欧洲数值预报 中心 （ Ｃ ｇ Ｍ３ Ｅ ＭＷＦ ）再分析资料 Ｅ ４ ， ＲＡ ０ 分别 进行 了中国区域
５年 （ ９ ７ ０ １ ）时 间长 度的积分试验 。随后 ， ｅＣ １８ ￣２ ０ 年 Ｒ ｇ Ｍ３两个试 学 在 实际植被和理想植被分布情况 Ｆ两个各 １ 验 的输 出径流结果分别用来驱动 Ｌ Ｍ，研究土地利用 Ｒ 植被覆盖 变化对长 江流域河川径流 的影 响 。研究结果 指 出，中国当代土地利用变化对长江流域降水 、 蒸散发 、 径流深及河川径流等水文气 候要 素的改变较大 ，对气温 的
基于Markov一CA的土地利用变化预测研究
基于Markov一CA的土地利用变化预测研究摘要：综合集成土地利用变化模型，提出基于Markov（马尔柯夫）模型和CA（元胞自动机）模型地利用变化预测模式并对其进行实证研究。
研究结果是：从1987年到2013年，皇甫川流域土地利用局变化的总体态势是：城镇用地、林地、耕地和灌丛的面积逐渐增加，其增加速率依次减小；水体、草；沙地和裸砒砂岩面积逐渐减小，其中水体缩减的幅度最大。
关键词：Markov CA 土地利用变化预测随着全球变化研究的深入，人们日益认识到土地利用／覆盖变化是全球环境变化的重要部分和主导因素。
在人类活动导致的生态环境问题中，土地利用变化过程及其对流域水文、土壤侵蚀、气候变化等过程的影响对区域乃至整个国家的生态安全起着决定性的作用，并且是产生生态灾害（如火灾、土地退化等）最主要的原因。
为此，进行不同时空尺度的土地利用／覆盖变化研究，进一步探索土地利用变化背后的驱动机制以及预测未来土地利用格局，有助于揭示人类社会影响下区域及全球生态环境变化的过程、机理等，有利于为国家制定生态安全条件下的土地利用规划提供科学的依据，对中国可持续发展具有重要的战略意义。
本文以皇甫川流域作为研究区，以近十几年来土地利用变化数量结构与空间格局特征为主要的研究内容，结合Markov模型和CA模型进行土地利用变化模拟，揭示流域土地利用格局变化和变化类型的特征与规律，并进一步对未来土地利用的数量和空间分布情况进行预测和分析。
一、研究区概况皇甫川流域位于E110.3°一111.2°,N39.2°一39.9°之间，地跨鄂尔多斯高原与黄土高原，流域全长约125公里总面积约为3240平方公里。
流域属温带半陆性气候，年平均气温6.2一7.2℃；年平均降量379-420mm之间，主要集中在夏季，6一8月份的｛占总降水量的61％。
流域内砒砂岩大面积裸露，,被破坏殆尽，再加上较大的地势高差和较强的刷导致水土流失十分严重，年平均向黄河输退亿吨泥沙，深刻影响着当地的生态环境和农牧五条件。
流域尺度土地利用与土壤类型空间分布的相关性研究_陈利顶
第23卷第12期2003年12月生 态 学 报A CTA ECOLO G I CA S I N I CAV o l .23,N o.12D ec .,2003流域尺度土地利用与土壤类型空间分布的相关性研究陈利顶1,张淑荣1,傅伯杰1,彭鸿嘉1,2(1.中国科学院生态环境研究中心,北京 100085;2.甘肃省林业科学研究所,兰州 730000)基金项目:国家自然科学基金面上基金资助项目(49971072)收稿日期:2003208210;修订日期:2003210210作者简介:陈利顶(1965～),男,博士,研究员,主要从事景观格局与生态过程、土地持续利用评价与规划,环境遥感方面的研究。
E 2m ail :L iding @m ail.rcees .ac .cn ;chenliding @sohu .com Foundation ite m :N ati onal N atural Science Foundati on of Ch ina (N o .49971072)Rece ived date :2003208210;Accepted date :2003210210Biography :CH EN L i 2D ing ,Ph .D .,P rofesso r ,m ain research field :landscape pattern and eco logical p rocesses ,sustainable land use evaluati on and p lanning ,and environm ental remo te sensing .E 2m ail :L iding @m ail .rcees .ac .cn ;chenliding @m ail .rcees .ac .cn摘要:随着人类活动日益加强,土地利用变化及其驱动力研究已经成为国际地理学界研究的热点。
土地利用变化对流域产水特性的影响研究温海燕
第３１卷第１期２ ０ １ ３年１月水 电 能 源 科 学Ｗａｔｅｒ Ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ ａｎｄ ＰｏｗｅｒＶｏｌ．３１Ｎｏ．１Ｊａｎ．２ ０ １ ３文章编号：１０００－７７０９（２０１３）０１－００１２－０４土地利用变化对流域产水特性的影响研究温海燕１，李琼芳２，３，李 鹏４，蔡 涛２，３（１．河北省唐秦水文水资源勘测局，河北唐山０６３０００；２．河海大学水文水资源与水利工程科学国家重点实验室，江苏南京２１００９８；３．河海大学水文水资源学院，江苏南京２１００９８；４．河南省信阳水文水资源勘测局，河南信阳４６４０００）摘要：以淮河上游息县水文站以上流域为例，基于研究区域３期（２０世纪８０年代、９０年代、２０００年以后）土地利用数据及地形、气象、水文、土壤、农业管理等数据，应用ＳＷＡＴ模型模拟研究区域产汇流过程，分析土地利用变化对流域产水特性的影响。
结果表明：在降水量、坡度和土壤质地相同的情况下，径流模数大小为旱地＞水田＞林地；在坡度和土壤质地相同的情况下，土地利用方式对降水量变化的产水敏感性为旱地＞水田＞林地（径流系数变化率），可见土地利用模式的变化可影响流域的产水特性，耕地向林地的转变将使流域产水减少。
关键词：淮河上游；土地利用变化；产水特性；ＳＷＡＴ模型中图分类号：Ｐ３４２．４文献标志码：Ａ收稿日期：２０１１－１２－０１，修回日期：２０１２－０７－０４基金项目：国家自然科学基金资助项目（４１１７１２２０）；十二五国家科技支撑计划基金资助项目（２０１２ＢＡＢ０３Ｂ００）；水利部公益性科研专项经费基金资助项目（２００９０１０４５，２０１００１０６９，２０１１０１０５２）；教育部长江学者和创新团队发展计划基金资助项目（ＩＲＴ０７１７）；教育部留学回国人员科研启动基金资助项目（Ｂ０６０４１）作者简介：温海燕（１９７５－），女，副高级工程师，研究方向为水文水资源，Ｅ－ｍａｉｌ：ｈｂｗｅｎｈａｉｙａｎ＠１６３．ｃｏｍ通讯作者：李琼芳（１９６６－），女，教授，研究方向为水文水资源，Ｅ－ｍａｉｌ：ｃａｉｔａｏ１９８２＠ｈｈｕ．ｅｄｕ．ｃｎ 近年来，土地利用变化已成为国际地圈与生物圈计划（ＩＧＢＰ）和全球环境变化人文计划（ＩＨＤＰ）的研究核心，流域土地利用／覆被（ＬＵＣＣ）变化的水文效应越来越受到关注［１］。
下垫面变化对流域径流模拟及水文响应的影响研究
下垫面变化对流域径流模拟及水文响应的影响研究随着全球气候变化的不断加剧，下垫面变化对流域径流模拟及水文响应的影响越来越受到重视。
下垫面指的是地面的自然和人为因素引起的变化，例如土地利用、覆盖情况、地形高差等。
这些变化会对地表水的径流速度、水量和水质等方面产生重要影响，进而影响流域的水资源利用和生态保护。
在过去的研究中，学者们利用不同的方法进行流域水文响应模拟。
其中，基于气象要素和流域特征进行模拟的方法是常见的研究手段。
这种方法通常使用流域气象数据和土地利用数据作为输入，利用模型模拟出表层径流、地下径流和蒸散发等过程的变化，从而分析流域水循环和水文响应的变化趋势。
然而，这种方法忽略了下垫面的变化对流域水文响应的影响，容易出现不准确的预测结果。
为了克服这种局限性，近年来一些学者开始关注下垫面变化对流域水文响应的影响。
他们利用遥感技术获取下垫面数据并将其作为模型的输入，模拟出不同下垫面变化情况对流域水文响应的影响。
例如，有学者通过模拟不同景观类型下的降雨径流过程，发现植被覆盖度和土地利用类型的变化对流域径流量和水的质量有着显著的影响。
而另外一些学者则通过模拟城市化背景下的地表径流变化，证明城市化进程对流域径流和水质的影响逐渐上升。
除此之外，一些研究还从空间尺度和时间尺度两个维度出发，对下垫面变化对流域径流模拟及水文响应的影响进行了深入研究。
例如，在空间尺度上，有学者利用遥感数据模拟出不同土地利用类型下的径流过程，发现不同类型的土地覆盖对径流产生的影响程度不同。
在时间尺度上，有学者从季节和年际尺度出发，对气候变化和下垫面变化对流域水文响应的影响进行了广泛讨论。
总的来说，下垫面变化对流域水文响应的影响是不可忽视的，尤其在全球气候变化背景下更为重要。
因此，未来的研究需要加强对下垫面变化的深入研究，结合不同的下垫面数据进行综合模拟和分析，为流域水资源管理和生态环境保护提供科学依据。
不同土地利用类型下水文过程的模拟与预测
不同土地利用类型下水文过程的模拟与预测水文过程是指涉及水文数据、水文过程和水文效应的一系列水循环活动。
在不同土地利用类型下，水文过程的模拟与预测对于有效地管理和保护水资源至关重要。
本文将探讨不同土地利用类型对水文过程的影响，通过模拟与预测研究，为水资源管理提供参考依据。
第一节：不同土地利用类型对水文过程的影响1.农田农田是重要的土地利用类型之一，农业生产对水资源的需求非常大。
在农田利用过程中，大量的灌溉和排水活动会直接影响地下水位和地表水的水文过程。
通过模拟分析，可以发现不同农田类型的灌溉需求和水分利用效率，为合理配置水资源提供科学依据。
2.林地林地是保持水源涵养和生态平衡的重要生态系统，林地的覆盖对于减少径流、改善土壤保持能力和维持水体生态环境具有关键作用。
通过模拟与预测，可以研究林地的不同植被类型对水文过程的影响，促进更好地保护和管理森林资源。
3.城市城市化进程导致大量土地被城市建设所占用，城市化对水文过程的影响十分显著。
城市中的硬质覆盖和雨污分流系统会增加雨水径流和污染物输入水体的风险，通过模拟预测可以探讨不同的城市规划方式对水资源的影响，为城市水资源管理提供科学依据。
第二节：水文过程的模拟与预测方法1.水文模型水文过程的模拟与预测通常采用水文模型进行，水文模型是以数学方程式为基础，模拟水文循环过程的工具。
常用的水文模型包括SWAT模型、HEC-HMS模型等，通过建立地表径流、地下径流和蒸散发等过程的数学关系，实现对水文过程的准确模拟与预测。
2.遥感技术遥感技术在水文过程研究中发挥着重要作用，遥感数据可以提供大范围、实时的地表水文信息，用于模型参数校准和验证。
通过遥感技术获取土地利用覆盖变化信息，可以辅助水文模型对。
3.地统计学方法地统计学方法是将统计学原理和空间定位信息相结合的新型研究手段，可以用于揭示土地利用类型和地形特征对水文过程的影响。
通过地统计学方法，可以研究土地利用时空变化对水文过程的影响机制，为水资源管理决策提供数据支持。
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自然资源学报JOURNAL OF NATURAL RESOURCES第29卷第7期2014年7月V ol.29No.7Jul.,2014土地利用变化及流域尺度大小对水文类型分区的影响魏兆珍，李建柱，冯平*（天津大学水利工程仿真与安全国家重点实验室，天津300072）摘要：以海河流域为研究对象，根据1956—2005年的年降雨量和水面蒸发资料以及DEM 、土地利用和土壤的遥感资料，采用地理信息系统和多元统计分析的方法，划分一定单元流域，对海河流域进行水文类型分区划分，并讨论了土地利用转移变化及单元流域尺度大小对水文类型分区的影响。
结果表明，不同土地利用情况下水文类型分区的结果是不同的，土地利用的变化会直接或间接影响流域水文类型分区的空间分布，土地利用变化越大，水文类型分区的转移变化也越大。
单元流域尺度较小时，水文类型分区分布较为离散，反之，单元流域尺度较大时，水文类型分区的分布则较为连续。
当单元流域平均面积变化小于150km 2时，分区分布虽然有一定的变化，但总体来看分区结果相对比较稳定，当单元流域平均面积变化较大，并达到250km 2以上时，分区结果会发生较大变化。
关键词：水文类型分区；土地利用转移变化；单元流域尺度；分区结果中图分类号：P333.9文献标志码：A文章编号：1000-3037(2014)07-1116-11DOI ：10.11849/zrzyxb.2014.07.003由于影响产汇流特征的下垫面条件和气候条件的空间差异性，导致了流域水文特性也存在着一定的空间分布规律，因此可以通过划分水文分区，探求流域产汇流的空间分布规律。
水文分区的划分原则是将流域划分成不同的区域，使得区域内下垫面和气候条件相似性最大且差异性最小，而在不同区域之间下垫面和气候条件相似性最小且差异性最大[1-3]。
然而流域的下垫面是不断变化的，尤其是土地利用，在人类活动的影响下极易发生变化或者转移，因此作为影响流域水文特征的下垫面要素[4]以及划分水文类型分区的一个重要分区指标[3]，土地利用的空间转移变化必将影响到水文类型分区的特征属性及空间分布。
由于土地利用、土壤等下垫面特征的空间不均匀性和流域气候的空间变异性，因此单元流域作为水文类型分区的分区单元，尺度大小不同，单元流域内的分区指标特征值也会发生变化[5]，进而会影响水文类型分区的分区结果。
因此以海河流域为研究对象，根据流域下垫面的遥感资料以及气候特征的空间分布，采用地理信息系统及主成分分析和聚类分析方法，对海河流域进行水文类型分区划分[6-7]，分析海河流域1970—1980年及1980—2000年间土地利用的空间转移变化及其对流域水文类型分区的影响，并进一步研究单元流域尺度大小对分区结果的影响。
收稿日期：2013-03-06；修订日期：2013-11-06。
基金项目：国家自然科学基金（51279123，51179117）；国家自然科学基金创新研究群体科学基金（51021004）。
第一作者简介：魏兆珍（1986-），女，山东泰安人，博士研究生，主要从事水文学与水资源问题的研究。
E-mail:weizhaozhen@*通信作者，E-mail:fengping@7期魏兆珍等：土地利用变化及流域尺度大小对水文类型分区的影响1基础数据及水文类型分区方法1.1基础数据及来源海河流域下垫面遥感资料包括DEM 、土地利用（1970、1980、2000年）以及土壤砂含量[图1(a)至图1(c)]，其中DEM 、土地利用栅格数据分辨率为250m×250m ，土壤砂含量遥感数据的分辨率为1000m×1000m 。
DEM 和土地利用遥感数据由中国科学院遥感应用研究所提供，土地利用整体分类精度在85%以上，土壤砂含量遥感数据由中国水利水电科学研究院提供，所有遥感数据均统一采用正轴等面积割圆锥投影坐标系统。
利用1956—2005年海河流域1488个雨量站年降雨量及130个蒸发测站水面蒸发量的实测数据，根据雨量站及蒸发测站的经纬度坐标值，利用ArcGIS ，以插入点的形式生成海河流域雨量站和蒸发站点图，并将流域各站点多年平均降雨量和多年平均蒸发量载入属性表中，采用普通Kriging 插值法生成多年平均降雨量栅格图[8][图1(d)]及反距离权重法生成多年平均水面蒸发量栅格图[图1(e)]，普通Kriging插值法生成多年平均降雨量的平图1海河流域遥感资料及气候特征分布Fig.1The remote sensing data and climate characteristics of Haihe River basin1117自然资源学报29卷1118均标准误差为0.05mm，均方差为0.0007，反距离权重法生成多年平均水面蒸发量的平均标准误差为6.955mm，然后对多年平均降雨量栅格图和多年平均水面蒸发量栅格图进行运算得到海河流域干旱指数空间分布图[图1(f)]。
1.2水文类型分区方法根据流域下垫面的遥感资料以及气候特征的空间分布图，采用地理信息系统及主成分分析和聚类分析的方法，以单元流域为划分单元，得出海河流域水文类型分区图。
海河流域水文类型分区划分分为以下三个步骤：（1）利用海河流域DEM，将海河流域划分为1399个单元流域，单元流域平均面积为220km2，与流域内平均每个雨量站的控制面积214km2相近，这样可以尽量降低单元流域内气候要素的误差，使分区结果更加精准。
（2）根据海河流域下垫面遥感资料及气候条件的空间分布，对影响流域水文特性的下垫面条件和气候条件进行了分析并得到8个分区指标特征值空间分布图：平均坡度、最大高程差和坡度<1%面积比例，耕地、林地和草地的面积比例，平均土壤砂含量，平均干旱指数。
（3）将上述8个具有一定相关关系的因子进行主成分分析得到5个相互独立且不含重叠信息的主成分，并以此作为聚类分析的变量，采用K-means聚类方法，综合考虑实际研究需要及最小类内方差准则，将海河流域内1399个单元流域划分为7个水文类型分区。
2土地利用变化对水文类型分区的影响2.1海河流域土地利用空间转移变化利用海河流域1970、1980及2000年的土地利用类型图的矢量数据，在ArcGIS中Spatial analyst模块支持下，进行地图代数运算，生成1970—1980、1980—2000年海河流域土地利用转移变化图[9]。
土地利用转移变化图的每个基本单元都包含了土地利用的空间特征、属性及其变化过程，从图2中可以看出每个时期的土地利用状态及其时空演变规律。
由1970和1980年的土地利用数据合成1970—1980年土地利用转移变化图谱[图2 (a)]，共生成34类图谱单元，其中有28类图谱单元中发生了土地利用类型的变化（总面积47684km2），将其按面积大小进行排序并计算其累积百分率，其中9类图谱单元覆盖了变化面积的90%以上。
从主要变化类型列表（表1）中可知，土地利用变化以草地向耕地转化和建筑用地向耕地转化为主。
由1980和2000年的土地利用数据合成1980—2000年土地利用转移变化图谱[图2 (b)]，共生成35类图谱单元，其中有29类图谱单元中发生了土地利用类型的变化（总面积6596km2），将其按面积大小进行排序并计算其累积百分率，其中11类图谱单元覆盖了变化面积的90%以上。
从主要变化类型列表（表2）中可知，土地利用变化以耕地向建筑用地转化为主，且转移变化面积比例达47.53%。
2.2土地利用变化对水文类型分区的影响利用1970、1980及2000年海河流域土地利用图分别提取1399个单元流域内耕地、草地和林地面积比例，保持单元流域内其他分区指标（平均坡度、最大高程差、坡度< 1%面积比例、平均土壤砂含量、平均干旱指数）不变，采用主成分分析和K-means聚类7期魏兆珍等：土地利用变化及流域尺度大小对水文类型分区的影响方法进行水文类型分区划分，在ArcGIS 中生成海河流域1970、1980及2000年水文类型分区图（如图3）。
由于K-means 算法对初始聚类中心敏感，不同的初始聚类中心往往对应着不同的聚类结果[10]，因此，为了使流域1970、1980及2000年水文类型分区的分区标准相似，尽量排除初始聚类中心对分区结果的影响，将1970年K-means 聚类得到的最终聚类中心作为1980和2000年聚类分析的初始聚类中心进行迭代并分类。
注：图例编码中的数字1、2、3、4、5、6分别表示耕地、林地、草地、水域、建筑用地和未利用土地；编码31表示草地向耕地转移，51表示建筑用地向耕地转移，以此类推。
图2海河流域土地利用转移变化空间分布Fig.2The spatial distribution map of land use conversion in Haihe River basin表11970—1980年主要土地利用类型转移变化图谱排序Table 1The sorting table of main land use type conversion during 1970-1980注：图例编码中的数字1、2、3、4、5、6分别表示耕地、林地、草地、水域、建筑用地和未利用土地；编码31表示草地向耕地转移，即草地→耕地，51表示建筑用地向耕地转移，即建筑用地→耕地，以此类推。
111929卷自然资源学报在ArcGIS 中Spatial analyst 模块支持下，进行地图代数运算，生成1970—1980、1980—2000年海河流域水文类型分区空间变化图，并计算分区指标即下垫面条件和气候因子在各水文类型分区的特征均值，如表3至表5所示。
表31970年水文类型分区下垫面条件和气候因子的特征均值Table 3The average characteristic value of underlying surface conditions and climate factor in 1970HTRs 表21980—2000年主要土地利用类型转移变化图谱排序Table 2The sorting table of main land use type conversion during 1980-2000图31970、1980、2000年土地利用情况下水文类型分区Fig.3Hydrologic type regions based on land use conditions in 1970,1980and 200011207期魏兆珍等：土地利用变化及流域尺度大小对水文类型分区的影响1121表41980年水文类型分区下垫面条件和气候因子的特征均值HTRsTable4The average characteristic value of underlying surface conditions and climate factor in1980 Array表52000年水文类型分区下垫面条件和气候因子的特征均值HTRsTable5The average characteristic value of underlying surface conditions and climate factor in2000 Array根据水文类型分区内下垫面条件和气候因子平均值（表3至表5）及水文类型分区分布图（图3），各水文类型分区的水文特征及其在海河流域的空间分布规律描述如下：（1）第1类水文类型分区(HTR1)主要分布在滦河上游和中游地区，该分区属于山区，以林地为主要土地利用类型，在气候条件相同的情况下，该区径流量和洪峰量较小，枯水径流和地下径流较大。