基于土壤地形指数的流域水文敏感区空间分布研究

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1、基于土壤地形指数的流域水文敏感区空间分布研究郭忠录艾蕾黄旭东邱泽元蔡崇法华中农业大学水土保持研究中心NewJerseyInstituteofTechnology摘要：以丹江口水库上游堵河流域为研究区，借助SAGAGIS和R平台，以ASTERGDEMV2为数据源，在获取流域土壤地形指数及其阈值设定的基础上，利用Python获取3种情景下(STIN9、STIM10和STIM11)水文敏感区内不同土地利用类型及其面积和空间分布。结果表明：利用土壤地形指数识别，提供了更为详细表征的水文敏感区，可合理预测径流产生的空间分异性;3种情景下，林地均是水文敏感区内最主要的土地利用类型，约50%水

2、体均位于水文敏感区;不同情景下，识别的水文敏感区内农业景观和开发景观应禁止开展高强度的土地开发，并优先布置植被缓冲带等保护措施以保护水质安全。关键词：土壤地形指数;水文敏感区;可变源区水文;空间分布;堵河上游流域;作者简介：郭忠录(1980—)，男，山西定襄人，博士，副教授，硕导，主要从事水土保持与植被恢复研究。E-ma订:zlguo@mail.hzau.edu.cn收稿日期：2017-05-11基金：国家自然科学基金项目(41671273)StudyonSpatialDistributionofHydrologicallySensitiveAreasintheWatershed

3、UsingSoilTopographicIndexMethodGUOZhongluAlLeiHUANGXudongQIUZeyuanCAIChongfaSoilandWaterConservetionResearchCenter,HuozhongAgriculturalUniversity;NewJerseyInstituteofTechnology;Abstract：ThisstudywasconductedintheupstreamwatershedofDuRiver,centralChina,andASTERGEDMwasprocessedinthesystemforAut

4、omatedGeoscientificAnalyses(SAGAGTS)packageintheR-platform.Onthebasisofobtainingwatershedsoiltopographicindcx(STI)anditsthresholdsetting,usingPythonmoduleprogramming,threedifferentscenarios(STI29,STIN10,andSTIN11)wereselectedtodelineateandunderstandthelandusetypesandtheirareasandspatialdistri

5、butionswithinhydrologicallysensitivearea(HSAs)inthewaitershed.TheresuItsshowedthatSTItechniqucimprovedtheidentificationofUSAs,whichcouldreasonablypredictthespatialdifferentiationofrunoffinthewatershed.ForestlandwasthemajorlanduseintheHSAsunderallthreescenarios,andabout50%ofwaterwasidentifieda

6、sHSAs.Underthethreescenarios,theeigriculturallandscapeanddevelopmentlemdscapeintheUSAsshouldbeprohibitedfromcarryingoutintcnsivclanddcvelopment，andshouldarrangeinpriorityvegetationbufferzonestoprotectwaterquality.Keyword：soi1topographicindex;hydrologicallysensitivearea;variablesourceareaofhyd

7、rology;spatialdistribution;upstreamwatershedofDuRiver;Received：2017-05-11自然水文过程与人类活动相互作用形成了各种水文热点或景观中的关键源区。在许多地区，特别是气候湿润区，蓄满产流是一种重要机制，发牛蓄满产流的区域，通常称为可变源区(Variablesourcearea)。可变源区水文(Variablesourcecireaofhydrology)是蓄满产流概念的扩展，用來识别流域可变源区大小及位置时空变化，