本書簡述了當(dāng)前國內(nèi)外水科學(xué)領(lǐng)域的學(xué)術(shù)研究進展，在對新疆阿克蘇河流域進行現(xiàn)狀分析和系統(tǒng)診斷的基礎(chǔ)上，分別從阿克蘇灌區(qū)土地利用變化及預(yù)測分析、土地利用空間配置優(yōu)化、流域SWAT徑流模擬、水資源供需平衡分析、灌溉水資源空間配置優(yōu)化共5個方面開展研究，為阿克蘇灌區(qū)水資源的科學(xué)、高效管理提供了決策支持，亦為今后流域灌溉水資源的精準(zhǔn)調(diào)控技術(shù)研究提供了成功案例和方法借鑒。
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目錄
第1章 緒論 1
1.1 研究背景 1
1.2 國內(nèi)外研究進展 2
1.2.1 土地利用變化方面 2
1.2.2 土地利用變化模擬方面 4
1.2.3 土地利用優(yōu)化方面 5
1.2.4 流域徑流模擬方面 7
1.2.5 水資源需求預(yù)測方面 9
1.2.6 水資源優(yōu)化配置方面 10
1.3 主要研究內(nèi)容 11
第2章 阿克蘇河流域概況 13
2.1 自然概況 13
2.1.1 地理位置 13
2.1.2 地形地貌 13
2.1.3 氣候條件 13
2.1.4 河流水系 16
2.2 社會經(jīng)濟簡況 18
2.2.1 烏什縣 18
2.2.2 溫宿縣 19
2.2.3 阿克蘇市 19
2.2.4 阿瓦提縣 19
2.2.5 柯坪縣 20
2.2.6 阿合奇縣 20
第3章 阿克蘇灌區(qū)土地利用變化及預(yù)測分析 21
3.1 研究方法 21
3.1.1 土地利用動態(tài)變化模型 21
3.1.2 土地利用變化驅(qū)動力分析模型 23
3.1.3 土地利用變化模擬模型 24
3.2 數(shù)據(jù)收集與處理 25
3.2.1 數(shù)據(jù)收集 25
3.2.2 遙感數(shù)據(jù)預(yù)處理 25
3.2.3 遙感信息提取 26
3.3 結(jié)果與分析 29
3.3.1 土地利用時空差異性分析 29
3.3.2 土地利用變化驅(qū)動力分析 34
3.3.3 土地利用變化預(yù)測分析 42
3.4 小結(jié) 45
第4章 阿克蘇灌區(qū)土地利用空間配置優(yōu)化 47
4.1 研究方法 48
4.1.1 優(yōu)化過程 48
4.1.2 更新策略 49
4.1.3 適應(yīng)度函數(shù) 49
4.1.4 生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值計算 49
4.2 數(shù)據(jù)收集與處理 53
4.2.1 獲取空間數(shù)據(jù) 54
4.2.2 確定優(yōu)化模型參數(shù) 54
4.2.3 種群初始化 54
4.2.4 排序分組及族群內(nèi)局部優(yōu)化 54
4.2.5 全局優(yōu)化 55
4.2.6 約束條件 55
4.3 結(jié)果與分析 55
4.3.1 基于基本算法的優(yōu)化配置 55
4.3.2 基于改進算法的優(yōu)化配置 57
4.4 小結(jié) 61
第5章 阿克蘇河流域SWAT徑流模擬 63
5.1 研究方法 63
5.1.1 SWAT模型原理與構(gòu)架 63
5.1.2 研究步驟 68
5.2 數(shù)據(jù)收集與處理 69
5.2.1 DEM數(shù)據(jù) 70
5.2.2 土地利用數(shù)據(jù) 70
5.2.3 土壤數(shù)據(jù) 71
5.2.4 氣象數(shù)據(jù) 76
5.3 結(jié)果與分析 78
5.3.1 阿克蘇河流域SWAT徑流模擬 78
5.3.2 考慮氣候變化情景的徑流模擬 85
5.4 小結(jié) 90
第6章 阿克蘇灌區(qū)水資源供需平衡分析 92
6.1 農(nóng)業(yè)種植結(jié)構(gòu) 92
6.1.1 烏什縣種植結(jié)構(gòu)變化 92
6.1.2 溫宿縣種植結(jié)構(gòu)變化 93
6.1.3 阿克蘇市種植結(jié)構(gòu)變化 93
6.1.4 阿瓦提縣種植結(jié)構(gòu)變化 94
6.1.5 阿拉爾市種植結(jié)構(gòu)變化 94
6.1.6 沙雅縣種植結(jié)構(gòu)變化 95
6.2 農(nóng)田灌溉需水量估算 95
6.2.1 灌溉方式及定額 95
6.2.2 烏什縣灌溉需水 98
6.2.3 溫宿縣灌溉需水 99
6.2.4 阿克蘇市灌溉需水 99
6.2.5 阿瓦提縣灌溉需水 99
6.2.6 阿拉爾市灌溉需水 100
6.2.7 沙雅縣灌溉需水 100
6.3 灌溉水來水估算 101
6.3.1 大河來水 101
6.3.2 機電井水 102
6.3.3 降水 103
6.3.4 區(qū)間山洪與泉水 103
6.4 阿克蘇灌區(qū)現(xiàn)狀年供需水量平衡分析 103
6.5 小結(jié) 105
第7章 阿克蘇灌區(qū)灌溉水資源空間配置優(yōu)化 107
7.1 研究方法 107
7.1.1 作物需水量估算方法 107
7.1.2 水資源承載力分析方法 107
7.1.3 水資源需求預(yù)測方法 108
7.1.4 灌溉水資源優(yōu)化配置方法 108
7.2 結(jié)果分析 110
7.2.1 阿克蘇灌區(qū)需水預(yù)測分析 110
7.2.2 灌溉水資源承載力評價 115
7.2.3 作物灌溉水量的優(yōu)化配置 119
7.2.4 作物種植面積的優(yōu)化配置 126
7.3 小結(jié) 128
參考文獻 130
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