基于多尺度遥感的汉江中下游植被生态对流域水文响应研究开题报告

1. 研究目的与意义（文献综述）

我国水资源南北分布不均，尤其是京津华北地区存在着水资源供需不足的问题。从汉江的丹江口水库供水给华北地区的南水北调中线工程的实施在一定程度上可有效缓解这些地区的用水矛盾，改善受水地区的生态和环境。但同时，水利工程的实施改变了汉江中下游流域间水资源的自然分布，加之施工，移民等因素，对水源区的生态环境带来长久的，甚至是不容忽视的影响^[1-3]。近年来，南水北调工程对汉江中下游的影响这一问题日渐成为公众和媒体关注的焦点，也是各级政府无法回避的社会问题之一。为了改善水源区生态环境，我国各级政府越来越关注汉江中下游的环境问题，并开始集中力量分别从不同的角度展开汉江中下游环境问题处理的一系列研究。近年来，遥感技术和地理信息系统的发展为生态水文学注入了新的活力，为生态水文学提供了更多可靠的数据来源,研究模型的选择也更加成熟和多样，研究的可行性和有效性大幅度提高。自然因素以及人类活动的干扰使得土地利用/植被覆盖和流域的景观格局都发生了变化，土地利用/覆被变化会影响流域的水文过程，流域水文过程的改变同样也会反作用于流域景观格局。植被是陆地生态系统的主体，在生态环境变化中具有重要的指示作用，植被的动态变化在某种程度上代表着土地覆盖的动态变化^[4]，景观格局指数是定量化描述景观格局变化的重要指标。植被的变化对流域水文特征产生了明显的影响，同时流域水文特征的变化也在相应影响着植被的生长。通过植被生态与水文响应研究，揭示了植被与水文之间的相互作用关系。

近年来，国内外研究人员在生态水文学方面针对土地利用/植被覆盖变化对流域水文响应作了大量研究，也取得了一些成效。

（1）在20世纪90年代召开的都柏林国际水文环境大会上，生态水文学作为一门独立的学科被提出来^[5]，它是一门结合水文学和生态学的新兴边缘交叉学科^[6]。研究对象涉及湖泊、河流、森林、湿地、旱地等生态系统^[5]。近10年来，生态水文学主要研究成果包括：生境生态水文学研究、生态水文过程研究、生态水文修复以及生态水文模型与遥感技术。与此同时，生态与水文之间相互作用的数学模拟和模型研制成为一种重要的发展趋势^[6]。

2. 研究的基本内容与方案

本文拟利用两种不同分辨率的tm和modis数据，从时间序列角度出发，运用统计分析和地理空间分析的方法，对多年植被覆盖ndvi、景观格局和该流域的径流量进行分析，揭示植被ndvi、景观格局、径流量的时空变化特征；研究植被ndvi与径流量、多年土地利用变化引起的景观格局变化与径流量的耦合关系。

（1）ndvi的长时间序列分析。揭示汉江中下游流域植被ndvi时间变化特征和空间变化特征。时间变化特征主要体现在植被ndvi年内变化、年际变化以及季节变化，通过11年来某月的平均值得到当月的月均ndvi值来反映植被ndvi的年内变化，通过植被年均ndvi来反映植被ndvi的年际变化，通过植被季均ndvi来反映ndvi的季节变化。空间变化特征主要是分析11年来流域植被ndvi均值空间分布特征，包括全局空间自相关特征和局部空间自相关特征。

（2）对汉江中下游流域的景观格局进行分析。遥感数据经过处理得到汉江中下游流域6期土地利用类型图，利用景观格局指数定量化分析流域景观格局的动态变化。

（3）汉江中下游流域植被ndvi与径流量的耦合分析。建立植被变化和流域径流量间的耦合关系。

3. 研究计划与安排

2月22号—3月6号：毕业实习，搜集毕业论文相关材料；

3月8号—3月20号：完成任务书及开题报告；

3月21号—5月1号：进行数据处理，数据分析；

4. 参考文献（12篇以上）

参考文献：

[1] 张中旺，李长安，胡立山.南水北调对汉江中游襄樊市生态环境影响研究[j].生态学报，2006，40(1):119-123.

[2]窦 明，左其亭，胡彩虹.南水北调工程的生态环境影响评价研究[j].郑州大学学报，2005，26(2):64-66.