基于遙感的橫山水庫(kù)流域非點(diǎn)源總氮負(fù)荷估算模型研究.pdf

1、目前，全球約2/3的水體受到不同程度的非點(diǎn)源污染威脅，氮元素是非點(diǎn)源污染的重要成分，開(kāi)展不同土地利用類(lèi)型輸出氮元素負(fù)荷的研究，為制定水污染治理、飲用水源地保護(hù)、土地利用結(jié)構(gòu)的調(diào)整提供科學(xué)的依據(jù)。本論文以江蘇省宜興市重要飲用水源地橫山水庫(kù)流域?yàn)檠芯繀^(qū)，在流域分割的基礎(chǔ)上，選擇典型的子區(qū)作為研究單元，并在其徑流出口處設(shè)置采樣斷面，分多次采集徑流樣品；結(jié)合遙感信息提取技術(shù)對(duì)研究區(qū)土地利用類(lèi)型進(jìn)行劃分；在此基礎(chǔ)上分析了土地利用及其空間布局與非點(diǎn)

2、源總氮的相關(guān)性，并利用冗余分析確定其定量關(guān)系，進(jìn)而選擇出對(duì)輸出總氮且具有最大解釋能力的最小變量組，借助偏最小二乘法構(gòu)建流域非點(diǎn)源總氮負(fù)荷估算模型。本文的研究結(jié)論如下：
　　(1)確立了適合研究區(qū)非點(diǎn)源污染總氮研究的土地利用分類(lèi)體系
　　根據(jù)相同土地利用類(lèi)型內(nèi)非點(diǎn)源總氮輸出要具有均質(zhì)性及不同土地利用類(lèi)型間非點(diǎn)源總氮輸出要具有差異性的原則，確定了該研究區(qū)的土地利用分類(lèi)體系，具體包括林地、耕地、園地、建設(shè)用地、水體及其他用地。其中

3、，林地主要是以毛竹為主的經(jīng)濟(jì)林；耕地包括旱地和菜園；園地主要以茶園為主。
　　(2)揭示了不同土地利用類(lèi)型與總氮輸出的相關(guān)性
　　在研究區(qū)范圍內(nèi)，不同的子區(qū)間土壤含氮量、氣候條件基本一致，但不同土地利用類(lèi)型的面積百分比與輸出總氮的相關(guān)性差異很大。從土地利用類(lèi)型和輸出總氮的空間變化上發(fā)現(xiàn)，不同土地利用類(lèi)型的面積百分比與輸出總氮間存在相同或相反的變化趨勢(shì)。借助于Spearman秩相關(guān)系數(shù)分析發(fā)現(xiàn)，子區(qū)內(nèi)林地面積百分比與輸出總氮存

4、在較顯著的負(fù)相關(guān)關(guān)系；而子區(qū)內(nèi)建設(shè)用地、耕地和園地面積百分比與輸出總氮存在正相關(guān)，特別是耕地和園地，相關(guān)系數(shù)分別為0.71和0.66。研究結(jié)果表明，土地利用程度、植被覆蓋度、斑塊密度指數(shù)、斑塊結(jié)合度指數(shù)、最大斑塊指數(shù)、蔓延度指數(shù)和香農(nóng)多樣性指數(shù)與輸出總氮也存在較為顯著的相關(guān)性。
　　(3)構(gòu)建了基于遙感的輸出總氮負(fù)荷估算模型
　　通過(guò)冗余分析得到各因子及因子組合對(duì)輸出總氮的解釋程度，對(duì)比分析發(fā)現(xiàn)，單獨(dú)各個(gè)因子對(duì)輸出總氮的解釋