基于GIS的张掖市水土资源空间匹配格局及承载力研究

论文摘要

水土资源是人类赖以生存和发展的物质基础,其数量、质量和组合状态对一个国家或地区的经济、政治实力及发展前景有着深刻的影响。由于水土资源供给的有限性,以及长期以来不合理的开发利用,所导致的生态环境问题日益突出,已经严重威胁到国家或地区的社会、经济、人口、资源、环境的可持续发展。对于一个区域来说,水土资源的空间匹配格局及其承载力是该区域可持续发展的必要条件。因此,水土资源的空间匹配格局及可持续承载力问题己成为制约区域经济社会发展的关键因素,引起国内外学者及政府决策人员的重视。本案例选择了地处西北干旱区,甘肃省西北部,河西走廊中部的张掖市。长期以来,水资源短缺,以及用水结构的不合理、水资源的低效利用、水资源的浪费、水污染、水资源管理的落后都严重影响了经济发展。近几十年来,随着区内经济的高速发展,人口的增长,本市土地利用结构性矛盾比较突出,农业用地和非农业用地矛盾加剧,耕地质量恶化以及耕地后备资源不足等严重制约经济社会的进一步发展以及全省的粮食安全。水土资源匹配的不协调及水土资源对区域经济社会发展的“不承载”,己经影响到张掖市经济社会的可持续发展。可以预测,随着经济社会的发展,水土资源对经济社会可持续发展的“瓶颈”制约将日趋严重。因此,通过典型区(张掖市)的水土资源空间匹配格局及水土资源承载力研究,可以对西北干旱区其他地区以及整个西北地区水土资源的合理开发、高效利用、优化配置、有效保护和综合治理具有借鉴作用。本研究主要内容及取得的成果:(1)探索区域水土资源匹配格局及承载力研究的理论基础、现状和发展趋势。(2)基于GIS技术探讨了张掖市水资源的空间分布和耕地资源的空间分布,并分析二者之间的匹配格局。(3)运用遥感数据和统计资料,够构建基于ArcGIS9.0的张掖市2004年水土资源本底数据库,包括社会经济系统数据库、水资源系统数据库、土地资源系统数据库和生态环境系统数据库。(4)应用层次分析法,科学合理地确定了水资源评价指标的权重,并对张掖市水资源承载力进行综合评价;应用主成分分析法,分析了张掖市土地资源承载力;利用ArcGIS9.0软件,将水资源承载力和土地资源承载力进行叠加,得出张掖市水土资源综合承载力,并对张掖市水土资源承载力状况进行分析。(5)依据张掖市水土资源空间匹配格局和水土资源承载力状况,以及水土资源开发利用中存在的问题,初步提出主体功能区的规划。研究结果表明:张掖市水土资源空间分布格局是比较匹配的,具体表现在:在中部地区,尤其是在黑河沿岸的走廊平原有水渠的地区,水资源丰富,同时张掖市的耕地资源也主要这里分布,有利于发展灌溉农业;在南部地区,水资源较为丰富,林地和草地面积广阔,有利于发展畜牧业;在西北部和部分中部地区,水资源比较匮乏,分布着大量的未利用地。就县区而言,甘州区和临泽县水土资源空间匹配格局比较好,肃南的次之,民乐县和山丹县的一般,而高台县的最差。水资源承载力表现为:高台县水资源承载力值最低,其次为山丹县和民乐县,肃南和临泽县处于中等水平,甘州区水土资源承载力值最高。土地资源承载力表现为:甘州区的土地资源综合承载力值最高,其次为临泽县和民乐县,肃南处于中等,山丹县和高台县土地资源综合承载力值最低。从总体而言,水土资源承载力表现为:甘州区水土资源承载力值较高,民乐县、山丹县和高台县较小,临泽县和肃南水土资源承载力一般。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 引言
• 1.1 选题背景
• 1.2 研究内容和技术路线
• 1.2.1 研究内容
• 1.2.2 技术路线
• 1.3 研究意义
• 1.4 研究进展
• 1.4.1 区域水资源承载力研究概况
• 1.4.2 区域土地资源承载力研究概况
• 2 张掖市水土资源态势分析
• 2.1 研究区概况
• 2.1.1 自然环境概况
• 2.1.2 社会经济概况
• 2.2 张掖市水土资源态势分析
• 2.2.1 水资源概况
• 2.2.2 土地资源概况
• 2.2.3 张掖市水土资源开发利用中存在的问题
• 3 张掖市农业水土资源空间匹配格局
• 3.1 张掖市水资源空间分布
• 3.1.1 研究方法
• 3.1.2 数据及其来源
• 3.1.3 模型关键因子选取
• 3.1.4 因子权重确定
• 3.1.5 关键因子量化与空间表达
• 3.1.6 水资源空间分布及分析
• 3.2 张掖市耕地资源空间分布
• 3.2.1 耕地资源现状及存在问题
• 3.2.2 耕地资源空间分布的特点
• 4 张掖市水土资源承载力分析
• 4.1 水资源承载力
• 4.1.1 水资源评价指标体系构建及数据库建立
• 4.1.2 指标权重
• 4.1.3 水资源承载力分析
• 4.2 土地资源承载力
• 4.2.1 土地资源评价指标体系构建及数据库建立
• 4.2.2 指标数据处理与同化
• 4.2.3 土地资源承载力计算
• 4.2.4 土地资源承载力分析
• 4.3 水土资源综合承载力分析
• 4.4 主体功能分区
• 4.4.1 主体功能分区的提出
• 4.4.2 主体功能分区的内涵
• 4.4.3 主体功能区的作用
• 4.4.4 主体功能区划的基本特征
• 4.4.5 张掖市的主体功能区
• 5 结论与展望
• 5.1 结论
• 5.2 有待完善的工作
• 5.3 展望
• 参考文献
• 致谢