西遼河平原區(qū)水土資源優(yōu)化配置研究
本文關(guān)鍵詞:西遼河平原區(qū)水土資源優(yōu)化配置研究
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【摘要】:西遼河平原區(qū)地處北方半干旱區(qū)農(nóng)牧交錯(cuò)帶,降水量少,水資源短缺,而近年來耗水量卻在不斷加大,水土資源的不合理開發(fā)利用加劇,致使生態(tài)環(huán)境脆弱。因此,亟需對(duì)西遼河平原區(qū)的水土資源進(jìn)行優(yōu)化配置,以改善水土資源的利用矛盾,實(shí)現(xiàn)水土資源的高效合理利用,促進(jìn)地區(qū)經(jīng)濟(jì)的持續(xù)快速發(fā)展。本研究在分析了西遼河平原區(qū)1995-2014年水土資源利用變化特征及其驅(qū)動(dòng)力的基礎(chǔ)上,引入洛倫茲曲線與基尼系數(shù)計(jì)算了水土資源的匹配程度,并運(yùn)用多目標(biāo)線性規(guī)劃法對(duì)西遼河平原區(qū)水土資源進(jìn)行了優(yōu)化配置,得到最優(yōu)配置方案并落實(shí)到空間地塊單元上,最后提出了保障最優(yōu)配置方案實(shí)施的水土資源合理利用建議。本研究的主要成果包括以下幾個(gè)方面:(1)以水土資源統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ),ArcGIS、ENVI等軟件作為遙感影像處理平臺(tái),對(duì)西遼河平原區(qū)1995-2014年的水土資源利用變化特征進(jìn)行了分析。結(jié)果表明,西遼河平原區(qū)水資源總量匱乏,以地下水作為主要供水水源,且用水結(jié)構(gòu)是以農(nóng)業(yè)灌溉用水為主,但呈現(xiàn)逐年減小的趨勢(shì),而第二、三產(chǎn)業(yè)用水從2009年開始逐漸增加。土地利用結(jié)構(gòu)以耕地和草地為主,1995-2014年土地利用類型的變化以耕地與建設(shè)用地、未利用地與草地間的轉(zhuǎn)化較為突出。(2)通過計(jì)算西遼河平原區(qū)水資源與耕地面積、第二產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值和人口數(shù)量間的基尼系數(shù),分析了各行政區(qū)水土資源的匹配程度。結(jié)果表明,西遼河平原區(qū)水土資源匹配程度整體較差,在工業(yè)發(fā)達(dá)、人口眾多、耕地面積大的科爾沁區(qū)、科左中旗、科左后旗和開魯縣,水資源相對(duì)匱乏;而在水資源相對(duì)較豐富的奈曼旗與扎魯特旗,人口較少、工業(yè)發(fā)展較慢、耕地比重較小。(3)構(gòu)建以經(jīng)濟(jì)效益與生態(tài)效益為目標(biāo)、土地利用類型為決策變量、水資源量為最主要約束條件的西遼河平原區(qū)水土資源優(yōu)化配置的多目標(biāo)線性規(guī)劃模型,采用模糊數(shù)學(xué)規(guī)劃法借助MATLAB軟件對(duì)模型進(jìn)行求解得到最優(yōu)配置方案。結(jié)果表明,最優(yōu)方案的土地利用結(jié)構(gòu)較為合理,較現(xiàn)狀情況相比,研究區(qū)的國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值增加了208.96億元,其中建設(shè)用地所產(chǎn)生的GDP增長(zhǎng)幅度最大;而需水量共減少了2.27億m3,其中耕地需水量下降幅度最大。配置結(jié)果通過GIS落實(shí)到空間地塊單元后更為直觀地為決策者提供了參考依據(jù)。
【關(guān)鍵詞】:西遼河平原區(qū) 土地利用/覆被變化 基尼系數(shù) 多目標(biāo)線性規(guī)劃 優(yōu)化配置
【學(xué)位授予單位】:沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號(hào)】:TV213.4
【目錄】:
- 摘要10-11
- Abstract11-13
- 第一章 緒論13-20
- 1.1 研究背景13
- 1.2 研究目的及意義13-14
- 1.3 國(guó)內(nèi)外研究進(jìn)展14-18
- 1.3.1 水資源優(yōu)化配置研究進(jìn)展14-15
- 1.3.2 土地資源優(yōu)化配置研究進(jìn)展15-16
- 1.3.3 水土資源優(yōu)化配置研究進(jìn)展16-18
- 1.4 研究?jī)?nèi)容和技術(shù)路線18-20
- 1.4.1 研究?jī)?nèi)容18
- 1.4.2 技術(shù)路線18-20
- 第二章 西遼河平原區(qū)概況20-24
- 2.1 自然地理概況20-21
- 2.2 氣候條件21
- 2.3 河流水系21-22
- 2.4 水資源狀況22-23
- 2.4.1 降水量22
- 2.4.2 水資源量22-23
- 2.5 社會(huì)經(jīng)濟(jì)概況23-24
- 第三章 西遼河平原區(qū)水土資源利用變化分析24-39
- 3.1 水資源開發(fā)利用現(xiàn)狀及其變化分析24-29
- 3.1.1 水資源開發(fā)利用現(xiàn)狀24-25
- 3.1.4 水資源量的變化25-29
- 3.2 土地利用/覆被變化分析29-38
- 3.2.1 數(shù)據(jù)來源與預(yù)處理29-32
- 3.2.2 遙感圖像解譯32-34
- 3.2.3 土地利用/覆被變化時(shí)空變化分析34-38
- 3.3 水土資源利用變化的驅(qū)動(dòng)因素分析38-39
- 第四章 西遼河平原區(qū)水土資源匹配分析39-48
- 4.1 水土資源匹配方法39-43
- 4.1.1 洛倫茲曲線與基尼系數(shù)39
- 4.1.2 基尼系數(shù)計(jì)算原理39-42
- 4.1.3 基尼系數(shù)的構(gòu)建42-43
- 4.2 西遼河平原區(qū)水土資源匹配分析43-47
- 4.2.1 水資源與耕地面積匹配43-44
- 4.2.2 水資源與第二產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值匹配44-45
- 4.2.3 水資源與人口數(shù)量匹配45-47
- 4.3 匹配結(jié)果分析47-48
- 第五章 西遼河平原區(qū)水土資源優(yōu)化配置48-60
- 5.1 水土資源優(yōu)化配置的內(nèi)涵48
- 5.2 水土資源優(yōu)化配置原則48
- 5.3 多目標(biāo)規(guī)劃模型48-49
- 5.4 水土資源優(yōu)化配置模型的建立49-53
- 5.4.1 決策變量49-50
- 5.4.2 目標(biāo)函數(shù)50-51
- 5.4.3 約束條件51-53
- 5.5 模型求解53-58
- 5.5.1 模糊數(shù)學(xué)規(guī)劃法原理53-55
- 5.5.2 求解結(jié)果55-56
- 5.5.3 配置結(jié)果空間實(shí)現(xiàn)56-58
- 5.6 配置結(jié)果評(píng)價(jià)58
- 5.7 保障水土資源合理利用的建議58-60
- 第六章 結(jié)論與建議60-62
- 6.1 結(jié)論60-61
- 6.2 建議61-62
- 參考文獻(xiàn)62-66
- 致謝66-67
- 攻讀學(xué)位論文期間發(fā)表文章67-68
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