基于GIS的水资源评价方法的应用研究

论文摘要

水资源是人类生产和生活不可缺少的自然资源,也是生物赖以生存的环境资源。随着水资源危机的日益加剧和水环境质量的不断恶化,水资源短缺已成为我国倍受关注的资源问题之一。实现水资源的可持续利用,发挥水资源的经济、社会、生态等效益是当前和今后长期的重要任务。而开展水资源评价,是水资源可持续开发与利用的依据,也是与水资源有关的工程规划、设计与运行管理的前提。因此,开展水资源评价具有重要的理论与现实意义。本论文在深入研究国内外有关水资源评价理论和方法的基础之上,紧密结合三江平原实际情况,对该地区水资源进行了评价。主要内容包括:(1)针对该地区水资源的特点,分别对地表水和地下水进行数量上的评价,评价结果表明:全区多年平均地表水资源量为114亿m~3,多年平均地下水总补给量为70.32×10~8m~3/a,地下水可开采量55.94×10~8m~3/a;地下水现状开采量为51.22×10~8m~3/a,占全区地下水总补给量的72.84%,占全区地下水可开采量的91.56%。从全区分析,三江平原水资源较丰富,地下水尚有一定的开发利用潜力。(2)在全面介绍地下水脆弱性评价原理的基础上,根据三江平原地区的实际情况,参考DRASTIC等方法的评价因子体系,初步建立了地下水脆弱性评价指标体系DRASCLP模型,即:地下水埋深(D)、含水层的净补给(R)、含水层的介质类型(A)、土壤介质类型(S)、含水层水力传导系数(C)、土地利用率(L)和人口密度(P)。根据获得的数据资料及以上研究形成的三江平原地下水脆弱性评价方法,分别建立各个因子在各个评价单元的评分,得到研究区各个因子评分图,通过熵权系数法确定各因子的权重,最后应用GIS软件的空间分析功能对7个因子进行叠加分析,得出三江平原各地区的地下水脆弱性程度。(3)详细介绍了水资源承载力的定义、内涵及影响因素,构建水资源承载力的评价指标体系。在阐述集对分析模型原理的基础上,采用集对分析法建立了三江平原水资源承载力的评价模型,并选取人均供水量、水资源利用率、耕地灌溉率、供水模数、需水模数、人均水资源量等6个相对性指标作为评价因素,综合评价了三江平原各地区的水资源承载力。集对分析评价模型概念清晰、理论严谨、计算方法简便,与传统评价方法相比,它不仅能划分出水资源承载力的等级,而且可以确定该等级水资源承载力的联系度,从而更精细地反映各地区水资源承载力相对于各评价等级的数量差异。本论文实现了理论与实际的紧密结合。该论文的研究成果为水资源的合理开发和高效利用提供了科学的依据,是进行水资源规划的基础,对本地区国民经济的可持续发展具有重要的意义,并对现实的生产、生活有着重要的指导作用。

论文目录

• 中文摘要
• ABSTRACT
• 1 引言
• 1.1 研究的目的和意义
• 1.2 水资源的定义及评价现状
• 1.2.1 水资源的定义及特性
• 1.2.2 水资源的现状
• 1.2.3 水资源评价的现状
• 1.3 主要研究内容和方法
• 1.4 本章小结
• 2 地理信息系统的概述
• 2.1 地理信息系统理论
• 2.1.1 地理信息系统的定义与发展
• 2.1.2 地理信息系统的分类与特征
• 2.1.3 地理信息系统的组成与功能
• 2.2 地理信息系统的应用现状及发展趋势
• 2.2.1 地理信息系统的应用现状
• 2.2.2 地理信息系统的发展趋势
• 2.3 地理信息系统在水资源领域的应用
• 2.3.1 地理信息系统在水资源评价中的应用
• 2.3.2 地理信息系统在水资源管理中的应用
• 2.4 本章小结
• 3 研究区概况
• 3.1 自然地理
• 3.1.1 地理位置
• 3.1.2 地形地貌
• 3.1.3 河流水系
• 3.2 水文气象
• 3.2.1 气候特征
• 3.2.2 气象特征
• 3.3 土壤植被
• 3.3.1 土壤类型
• 3.3.2 土壤养分
• 3.3.3 植物资源
• 3.4 社会经济状况
• 3.5 本章小结
• 4 三江平原水资源数量评价
• 4.1 地表水资源量评价
• 4.1.1 测站情况及资料系列
• 4.1.2 径流分析
• 4.1.3 三江地区地表水资源总量
• 4.2 地下水资源量评价
• 4.2.1 地下水的循环条件
• 4.2.2 地下水资源量的计算
• 4.2.3 多年平均地下水资源量
• 4.2.4 地下水开发利用潜力分析
• 4.3 本章小结
• 5 地下水脆弱性评价
• 5.1 地下水脆弱性评价原理
• 5.1.1 地下水脆弱性概念
• 5.1.2 地下水脆弱性影响因素
• 5.1.3 地下水脆弱性评价方法
• 5.2 DRASCLP模型以及各指标的分级标准
• 5.2.1 DRASCLP模型
• 5.2.2 评价指标的分级标准及定额
• 5.3 影响因子的评价
• 5.3.1 地下水埋深（D）
• 5.3.2 净补给量（R）
• 5.3.3 含水层介质（A）
• 5.3.4 土壤介质类型（S）
• 5.3.5 含水层的水力传导系数（C）
• 5.3.6 土地利用率（L）
• 5.3.7 人口密度（P）
• 5.4 熵权系数法确定各因子权重
• 5.4.1 熵权系数法的原理及方法
• 5.4.2 各评价因子权重的确定
• 5.5 综合评价结果
• 5.6 本章小结
• 6 水资源承载力评价
• 6.1 水资源承载力的相关理论
• 6.1.1 水资源承载力的定义
• 6.1.2 水资源承载力的内涵
• 6.1.3 水资源承载力的特性
• 6.1.4 水资源承载力的影响因素
• 6.2 评价指标体系及评价标准的建立
• 6.2.1 评价指标体系的构建
• 6.2.2 评价标准的建立
• 6.3 水资源承载力评价模型
• 6.3.1 集对分析方法简介
• 6.3.2 水资源承载力评价的集对分析法
• 6.4 水资源承载力综合评价
• 6.4.1 联系度的确定
• 6.4.2 评价结果分析
• 6.4.3 可视化处理
• 6.5 本章小结
• 7 结论与展望
• 7.1 结论
• 7.2 目前存在的主要问题
• 7.3 前景展望
• 致谢
• 参考文献
• 附录
• 攻读硕士学位期间发表的学术论文