作為蘇浙皖三省交界處的江南城市,溧陽(yáng)市自成立縣級(jí)市以來,經(jīng)濟(jì)得到迅速發(fā)展,城市化進(jìn)程快速推進(jìn)。但與此同時(shí),溧陽(yáng)市水環(huán)境不斷惡化,斷面水質(zhì)超標(biāo)現(xiàn)象嚴(yán)重,人與自然的和諧發(fā)展被打破,經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展面臨嚴(yán)重威脅。城市化過程中,城市土地利用的劇烈變化以及城市下墊面的結(jié)構(gòu)突變,直接影響城市水環(huán)境的質(zhì)量狀況。在此背景下,分析研究土地利用變化的強(qiáng)度大小,了解水環(huán)境演變的優(yōu)劣情況就尤為重要。通過探究土地利用變化與水環(huán)境演變之間的耦合關(guān)系,可以為日后城市的經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展及水環(huán)境的保護(hù)提供一定依據(jù)。本文以溧陽(yáng)市丹金溧漕河流域?yàn)槔?以1989年、2003年、2012年和2016年的DEM高程數(shù)據(jù)、TM遙感影像、2012年~2016年溧陽(yáng)丹金溧漕河四個(gè)常規(guī)例行監(jiān)測(cè)斷面的水質(zhì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)、現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研資料等為研究基礎(chǔ),靈活運(yùn)用ArcGIS、ENVI、SPSS、Canoco、Google Earth及WINQSB等多種工具,綜合利用地理學(xué)、環(huán)境學(xué)、統(tǒng)計(jì)學(xué)和生態(tài)學(xué)等研究方法,對(duì)溧陽(yáng)市丹金溧漕河流域內(nèi)的土地利用變化、水環(huán)境演變以及兩者之間的耦合關(guān)系進(jìn)行了較為深入的分析研究。(1)通過DEM高程數(shù)據(jù)及遙感影像,對(duì)流域范圍進(jìn)行界定,同時(shí)利用ArcGIS生成水系圖,并結(jié)合Google Earth同步比對(duì)及遙感目視解譯等手段對(duì)其進(jìn)行校正。利用Horton法進(jìn)行水系分級(jí)后對(duì)水系特征及水系結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行計(jì)算分析,結(jié)果表明水系結(jié)構(gòu)隨城市化的進(jìn)行,總體呈惡化態(tài)勢(shì),河網(wǎng)密度、水面率、河網(wǎng)發(fā)育系數(shù)等水系結(jié)構(gòu)參數(shù)都處于下降態(tài)勢(shì)。針對(duì)河流水質(zhì)情況,利用單指標(biāo)評(píng)價(jià)法對(duì)2012年~2016年的丹金溧漕河四斷面水質(zhì)進(jìn)行評(píng)價(jià),發(fā)現(xiàn)超標(biāo)情況比較嚴(yán)重的指標(biāo)有氨氮、總氮、總磷等;利用內(nèi)梅羅綜合污染指數(shù)法對(duì)水質(zhì)進(jìn)行綜合評(píng)價(jià),發(fā)現(xiàn)整體水質(zhì)仍不容樂觀,水質(zhì)波動(dòng)明顯,但近幾年水質(zhì)變化趨勢(shì)有所好轉(zhuǎn)。(2)利用ENVI和ArcGIS,從TM遙感影像中提取土地利用信息。根據(jù)提取信息,分析結(jié)果表明,耕地、水體、林地等土地利用類型面積占比都處于持續(xù)下降趨勢(shì),至2016年相較1989年,分別下降了6.98%、6.79%和1.17%;建設(shè)用地面積持續(xù)上升,2016年已達(dá)5426.42公頃,上升趨勢(shì)明顯。通過利用土地利用信息熵及土地利用均衡度的評(píng)價(jià)方法,發(fā)現(xiàn)研究區(qū)域內(nèi)土地利用均衡度從1989年的0.8649下降至0.8606,土地利用結(jié)構(gòu)惡化,不利于城市的可持續(xù)發(fā)展。(3)通過界定500米、1000米、1500米和2000米等不同范圍的斷面緩沖區(qū),對(duì)不同緩沖區(qū)范圍內(nèi)的土地利用特征及變化進(jìn)行分析,以此為研究切入點(diǎn),對(duì)土地利用變化與水環(huán)境演變進(jìn)行耦合分析。利用RDA冗余排序分析,建設(shè)用地在城區(qū)外與溶解氧呈負(fù)相關(guān)、與石油類呈正相關(guān),在2000米緩沖區(qū)范圍內(nèi),建設(shè)用地與高錳酸鹽指數(shù)及化學(xué)需氧量呈正相關(guān),另外在城區(qū)內(nèi),建設(shè)用地與高錳酸鹽指數(shù)、氨氮、化學(xué)需氧量、總氮等水質(zhì)指標(biāo)的相關(guān)性上升,呈正相關(guān);耕地在城區(qū)外主要與溶解氧呈負(fù)相關(guān),與氨氮、總氮、總磷呈正相關(guān),而在城區(qū)1000米緩沖范圍內(nèi)耕地對(duì)高錳酸鹽指數(shù)及化學(xué)需氧量等水質(zhì)指標(biāo)的影響加強(qiáng);水體與化學(xué)需氧量呈正相關(guān)關(guān)系,在1000米緩沖區(qū)范圍內(nèi)水體與總磷呈負(fù)相關(guān),水體中磷元素的稀釋降解作用加強(qiáng);林地與各水質(zhì)指標(biāo)皆呈負(fù)相關(guān)關(guān)系,林地面積越大,水質(zhì)越好,但由于林地面積有限,相關(guān)性不明顯。土地利用變化導(dǎo)致的水系結(jié)構(gòu)改變對(duì)水質(zhì)同樣具有一定的影響,利用Pearson相關(guān)性檢驗(yàn)對(duì)各水系結(jié)構(gòu)特征變化與水質(zhì)之間的相關(guān)性進(jìn)行檢驗(yàn),結(jié)果表明溶解氧及石油類與水系結(jié)構(gòu)相關(guān)性較為顯著。(4)利用目標(biāo)規(guī)劃模型,基于經(jīng)濟(jì)發(fā)展、規(guī)劃限制、土地利用污染貢獻(xiàn)值最小化及土地利用均衡度最大化等多個(gè)目標(biāo),對(duì)流域內(nèi)土地利用格局進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整。在提出土地利用優(yōu)化方案后,結(jié)合污染源的初步解析,針對(duì)性提出相應(yīng)的面源治理及點(diǎn)源治理措施。
【學(xué)位單位】：蘇州科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：X143
【部分圖文】：

并根據(jù)TM 遙感影像及 GoogleEarth 進(jìn)行人工校正。利用斷面監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，分別運(yùn)用單指標(biāo)評(píng)價(jià)法及內(nèi)梅羅綜合污染指數(shù)法對(duì)水質(zhì)狀況及水質(zhì)變化進(jìn)行評(píng)價(jià)。最后通過現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研，對(duì)水質(zhì)現(xiàn)狀進(jìn)行評(píng)價(jià)分析。（2）土地利用變化與水環(huán)境耦合評(píng)價(jià)方法在 SPSS 中利用 Pearson 相關(guān)性檢驗(yàn)，對(duì)土地利用類型與水系結(jié)構(gòu)之間的相互關(guān)系進(jìn)行判定。同時(shí)劃定四個(gè)不同大小的緩沖區(qū)，對(duì)流域內(nèi) 2012 年及 2016 年兩期土地利用狀況進(jìn)行計(jì)算分析，獲取不同空間尺度下土地利用類型的占比。以此為基礎(chǔ)，利用 Canoco for win 4.5 進(jìn)行冗余排序分析，對(duì)土地利用類型在不同空間尺度下及斷面位置間差異下與水質(zhì)指標(biāo)之間的相關(guān)性進(jìn)行分析研究。（3）土地利用優(yōu)化方法主要利用目標(biāo)規(guī)劃模型，以流域土地總量、規(guī)劃內(nèi)土地類型限額、經(jīng)濟(jì)發(fā)展需求及土地利用水污染貢獻(xiàn)值等為約束目標(biāo)條件，對(duì)土地利用進(jìn)行調(diào)整優(yōu)化。1.4.3 技術(shù)路線本論文的技術(shù)路線如下圖 1-1 所示：

M 為表面光滑的地面的數(shù)字模擬，但一些特致 DEM 表面存在凹陷，另外由于內(nèi)插法在 DEM 表面異常凹陷的可能性。這些異常凹錯(cuò)，水流方向紊亂，無法準(zhǔn)確進(jìn)行下一步的理，生成無洼地 DEM 以便后續(xù)計(jì)算。件，通過計(jì)算中心網(wǎng)格與鄰近格網(wǎng)的最大距方向后，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，水流方向分析最大值若在，否則需要進(jìn)行填洼。本次研究中流向分析處理。在填充的過程中，并不是所有的洼地可，現(xiàn)實(shí)存在的真實(shí)洼地不需要填充。故需避免矯枉過正的情況發(fā)生。本次研究中，通過 1~62284。根據(jù)溧陽(yáng)市實(shí)際高程變化不斷調(diào)充后最大高程為 591，最小高程為-7。地 DEM，計(jì)算水流方向。在 ArcGIS 中利用盆地，最后裁剪出目標(biāo)流域，如圖 2-1 中陰

表 2-4 發(fā)育系數(shù)計(jì)算結(jié)果able 2-4 Calculation results of development c一級(jí)河道 K1二級(jí)河道 K20.962251 1.528038 0.958027 1.338858 0.924432 1.185714 0.912141 1.149088 水系分析后已得出流域內(nèi)河網(wǎng)密度、下降的結(jié)論。但流域河網(wǎng)結(jié)構(gòu)的變化是通過對(duì)溧陽(yáng)市丹金溧漕河近年來的水規(guī)律。水質(zhì)評(píng)價(jià)的數(shù)據(jù)來源為丹金溧漕監(jiān)測(cè)斷面及補(bǔ)償監(jiān)測(cè)斷面的水質(zhì)數(shù)指標(biāo)評(píng)價(jià)和內(nèi)梅羅綜合污染指數(shù)評(píng)

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2809796