《地理与环境科学学院地理建模-基于GIS和RS的石羊河流域城镇-水-绿洲的复合效应》.doc

20 10 --20 11 学年第 2 学期 西北师范大学地理与环境科学学院地理建模 《基于GIS和RS的石羊河流域城镇-水-绿洲的复合效应》 （地理建模） 指导老师: 学生姓名: 班 级: 08级地理信息系统评语：成绩：（建模题目及要求） 一．题目： 《基于GIS和RS的石羊河流域城镇-水-绿洲的复合效应》 二．要求： 1.论文格式： 标准论文格式。 2.内容安排： （1）内容摘要； （2）研究区概况与研究资料； （3）分析与实验； （4）结语； （5）参考文献。3.具体事项：综述分析≧5000字。要有个人观点和方法。 基于GIS和RS的石羊河流域城镇-水-绿洲的复合效应 1 摘要： 西北干旱区城镇—水—绿洲的空间分布具有很强空间相关性。研究西北地区空间分布的特征有助于社会生产、资源配置以及区域发展均有积极意义。石羊河流域作为西北干旱区人地发展问题较为突出的代表之一，研究该区域有较大的科学和生产价值。 本文选取石羊河流域作为研究对象，通过几个地理模型，利用地理信息软件验证了该区域城镇和水、水和绿洲以及城镇和绿洲的相互影响和空间分布上的的一致性，初步提出了该区域社会发展存在的问题，为该区域现今发展的现状级今后的发展趋势提供有力的决策依据。 2 研究区概况与研究资料 2.1 研究区概况 石羊河流域( 36°29 ′N ～39°27 ′N；101°22 ′E～104°16 ′E )位于甘肃省河西走廊东部, 祁连山北麓，属河西走廊3大内陆河流域之一，流域行政区划包括武威市的凉州区、古浪县、民勤县全部及天祝县部分地区,金昌市的永昌县及金川区全部及张掖市肃南裕固族自治县、山丹县部分地区, 共3 市8 县(区), 面积约4.16 × 104 km2,总人口约240.81万人。该流域地势南高北低, 自西南向东北倾斜, 且深居大陆腹地,属大陆性温带干旱气候太阳辐射强, 日照充足, 夏季短而炎热, 冬季长而寒冷, 温差大,降水少, 蒸发强烈, 空气干燥。流域内土壤、植被类型分布因受气候、水文和地形等自然条件的影响,形成了明显的土壤-植被垂直带谱。 2.2 研究资料 2.3 处理方法 2.3.1 数据初处理 主要进行对遥感影像的拼接，大气校正，投影修正等操作，目的在于影像数据和矢量数据有统一的投影系统和坐标系统。为数据以后叠置分析提供方便。 信息提取，本文研究对象主要是石羊河流域的河流和绿洲的之间的关系，通过解译遥感影像，解译出绿洲的空间矢量数据。并对数据进行分析和投影改正。 2.3.2 河流缓冲区的建立 2.3.2.1 本文对河流数据和水文资料进行分析，得出主要河流的径流量G，由公式计算和每一条主干道径流比例。以1000为石羊河流域总水量，通过径流比例计算出石羊河单位径流量。并把此虚拟径流量作为石羊河主干河流的缓冲区大小。 2.3.2.2 分离出主干河流和支流，有河流的空间数据确定河流的结点级数。例如从主干流上直接分出来的确定为一级，由一级河流再次进行分流的支流为二级，以此类推，确定所有支流的结点级数。 2.3.2.3 对dem进行分类，通过高程信息将dem分为8类，将分级的dem数据classdem转化为矢量数据，并对其进行分析。 2.3.2.4 河流高成级数的获取。通过河流数据和classdem叠置分析，将classdem的空间分级信息通过叠置分析的方法，赋值给河流的矢量数据，使河流数据river 具有classdem分级信息。本文研究对象为绿洲和水域，有绿洲的定义可知，实际绿洲的范围并不大，进一步对river的分级信息就进行系数化，在绿洲范围内按高程分别将其级数系数化为1、0.9、0.8和0.河流数据得到分级系数。 2.3.2.5支流缓冲区的建立。通过空间数据的分析，得出各个支流的权属信息，并按照权属信息将主流的单位径流量赋值给支流，得到支流的初始单位径流量。则支流的单位径流量 2.3.2.6 缓冲区生产。分别以主流和径流为对象，制作缓冲区。缓冲区大小由他对应的单位径流量确定。 2.3.2.7 河流数据与绿洲数据叠置分析 3 分析与实验 3.1城镇-水 城镇-水数据处理流程图 对于干旱的石羊河流域而言，其水资源的分布状况对城镇的规模及发展起到相当大的作用。由于城镇的分布与河流的分布具有很强的相关性，而这种特点在内陆石羊河流域显得更加的突出。城镇是个用水大户，所以城镇的城市化水平与城镇总用水量之间具有很大的相关性，因此建立第一个城镇化水平与用水量之间的模型。[11]（5） 其中Y为城市化水平（%），X为总用水量（万立方），利用鲍超、方创琳对河西走廊城市化与水资源利用关系的量化研究的结论，将石羊河流域的系数a取为7.8541,b取为80.43。 根据《2009年甘肃年鉴》中的相关数据可以得到石羊河流域主要城镇和城市化