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1、26卷第1期资 源 科 学Vol.26,No.12004年1月RESOURCESSCIENCEJan.,2004区域水土资源的空间优化配置1,2131姚华荣,吴绍洪,曹明明,杨勤业(1.中国科学院地理科学与资源研究所,北京 100101;2.西安交通大学,西安 710049;3.西北大学城市与资源学系,西安 710069) 摘要:随着人口增长和经济的快速发展,水土资源的供需矛盾日益尖锐,诸多生态环境问题也不断加剧,水土资源配置合理与否,不仅关系到社会经济的发展,而且影响着生态环境恢复与重建的进程。因而有必要进
2、行水、土资源优化配置,尤其是水土资源空间优化配置的研究探讨。该文在已有研究的基础上总结出区域水土资源空间优化配置具体的步骤和方法是: ①利用GIS技术获取水土资源空间优化配置研究的基础资料; ②在区域生态环境建设效益和资源利用效益最佳的目标下,利用灰色线性规划模型对水土资源进行优化配置,获得水土资源优化配置方案簇; ③利用模糊综合评判法进行方案的筛选决策;④利用GIS软件将优选方案落实到空间地块上,实现水土资源的空间优化配置。以首都圈防沙治沙典型区之一的张北县为例对水土资源空间优化配置研究方法作了进一步的说明。
3、关键词:水土资源;空间优化配置;优化配置模型中图分类号:S15712;TP3911264ZB 文献标识码:A 文章编号:1007-7588(2004)01-0099-08 水土资源是人类生产、生活的基本资料。随着人口的不断增加和经济的快速发展,人类对水土资源利用的广度和强度不断增加,各部门、各行业之间争地争水的矛盾日益尖锐,因之而来的生态环境问题亦日益突出。在这种情势下,如何遏制生态环境问题,尽量满足各种用水用地需求就变得十分重要了。在以往的相关研究工作中,常见的做法是将水资源和土地资源分别进行研究,将它
4、们结合起来所做的研究工作较少,而水资源作为一个区域土地利用尤其是农业(农、林、牧、渔)土地利用的瓶颈因素,决定着一个区域的土地利用方向;进行了大量以模型为基础的量化优化研究,但在空间上如何配[1～7]置的研究较少。因此有必要将水土资源结合起来,并配置到空间的优化利用研究探讨。水土资源空间优化配置旨在通过了解水土资源利用变化情况,分析水土资源利用现状和存在问题,进而以防沙治沙和发展经济、实现区域可持续发展为目标,通过模型方法,获得最优的水土资源优化配置方案,并利用GIS软件将优选的配置方案落实到图斑上,可使区域水
5、土资源得到比较合理、有效的利用,是水土资源的合理开发利用与实施可持续发展战略的基础。由于水资源的数量和时空分布决定着一个区域土地利用的类型,因而水土资源的优化配置是在确定不同用地类型单位面积需水[8]量,并考虑适当的节水率及总量补给的基础上,以它们作为约束条件,进行土地资源的优化配置。这样则土地资源在空间得到优化配置的同时水资源也得到优化配置。1 研究方法采用GIS和数学模型相结合的方法。土地利用现状图由TM影像解译获得,土地资源图经扫描并数字化后获得。具体可以分为五步:利用GIS软件,在对土地利用现状图和数字
6、化后的土地资源评价图(必要时考虑以地形数据库为基础的坡度图)作过配准之后进行叠加,生成新的土地利用-土地资源评价图;统计计算新图中各土地利用类型的各适宜性等级的面积;以上述结果作为土地适宜性约束的依据,考虑水资源、社会经济需求等其他条件,利用灰色线性规划模型对水土资源进行优化配置;收稿日期:2003-07-07;修订日期:2003-07-20基金项目:科技部首都圈(环北京)防沙治沙应急技术开发与示范项目“典型区域水土资源优化配置和可持续高效利用研究”(编号:FS2000-007-2)。作者简介:姚华荣(1969
7、～),女,陕西临潼人,讲师,博士生,研究方向为区域环境、自然资源评价与可持续利用。©1995-2004TsinghuaTongfangOpticalDiscCo.,Ltd.Allrightsreserved.100资 源 科 学26卷第1期通过方案评价,从众多方案中筛选出可行的方案;最后通过对COVERAGE或SHAPEFILE文件属性表的修改将筛选出的方案体现在土地利用-土地资源评价图上(图1)。2 资料来源土地利用现状资料、地形资料来源于中国资1)源环境数据库中的1∶100000土地利用数据库和1∶1000
8、00地形数据库。1∶100000土地利用数据库的数据由2000年的TM卫星遥感影像解译获得,遥感影像能够客观地反映地表的覆被状况,且具有现势性强的优点。土地利用采用三级分类系[9]统:一级类6个,二级类28个,三级类8个。在本研究中按一、二级地类,在ARCGIS中分别进行统计汇总。土地适宜性评价资料采用《中华人民共和国[10]1∶1000000土地资源图》,应用CORELDRAW及AR
