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基于遥感的北京市降水入渗补给量估算研究

作　者: 许海丽
导　师: 潘云
学　校: 首都师范大学
专　业: 地图学与地理信息系统
关键词: 遥感地下水补给水量平衡 GIS 北京市
分类号: P641
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
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内容摘要

北京市1951—-2011年平均降水量590.25mm,市供水量三分之二以上依靠地下水,是一个缺水的城市。1999年—2007年连续8年干旱,北京市正面临着严重的水资源危机。水资源的匮乏严重制约了社会、经济的可持续发展。地下水补给量的主要来源为降水入渗补给,计算由降水产生的地下水补给量是地下水资源正确合理评价及科学利用地下水资源的基础,也是制定水资源开发利用规划和管理的前提。传统的地面观测、模型模拟方法存在一定的空间局限、参数不确定性等问题,本文基于遥感和地理信息系统技术,以水量平衡的原理计算了北京市2011年大气降水入渗补给量,并应用基于地下水位的动态均衡法验证了此方法的适用性。具体内容如下：(1)基于遥感数据估算北京市2011年降水入渗补给量。本文选用比较易获取的遥感数据(MODIS、TRMM等数据),作为初始数据来源,估算出北京市2011年地下水补给量值的范围为-555.36mm-580.08mm,平均值为174.80mm,研究区总补给量为23.96亿m3,其中山区补给量为10.78亿m3,平原区补给量为13.18亿m3。(2)基于遥感的水量平衡法结果验证。本文同时应用基于地下水位的动态均衡法计算了研究区2011年平原区地下水补给量,用来对基于遥感的水量平衡法结果的验证。结果表明,通过两种方法计算出的北京市各地下水系统计算分区地下水补给量相关性很高,R2=0.90,RMSE=0.69亿m3。因基于遥感的水均衡法计算分区面积普遍小于基于地下水位的动态均衡法的计算分区面积,而且未考虑灌溉、地表水体对地下水补给的影响,导致地下水补给量值前者普遍小于后者,但从两者的相关性程度可以得出,基于遥感的水均衡法在计算区域垂向入渗补给量时具有一定的适用性。(3)地下水补给量影响因子分析。通过本文研究发现,林地的地下水补给量最少,农田、聚落和湿地的地下水补给量较大；在NDVI大小在0.4左右时,补给量出现最大值,并随着NDVI的增大补给量减小,以此可以推断出,目前北京市广泛开展的平原造林活动可能会影响对地下水的补给；表层土壤质地对地下水补给量的大小影响不明显,即相比土地覆被其对地下水补给量的影响较小

基于遥感的北京市降水入渗补给量估算研究

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