地理学

河湖水系连通特征及其利弊

夏军，高扬，左其亭，等

摘要：目的：随着水资源以及水环境健康的恶化，河湖水系连通性作为河流健康以及提高水资源利用的一个重要指标在国家“十二五”战略规划中被着重提出。目前，中国对河湖水系连通特征及其对河流健康的影响缺乏足够的认识，河湖水系连通的科学定义、系统分类、完整评判指标构建等十分困难。本文主要对河湖水系连通的定义、分类、评判指标、影响因素及其对水环境健康的影响进行了一一阐述。方法：①运用直接定义法，给出河湖水系连通的定义。②运用分类体系构建方法，基于人水和谐、人与自然和谐的指导思想，根据相关性原则、主导性原则、完整性原则、表征性原则，并按照驱动因素、地理位置、水系特点、空间格局、连通目的、连通对象、连通方式、时间效应构建河湖水系连通分类体系。③从自然地理分异、连通区域、连通目的3个层面来划分江河湖库水系连通，并将3个层面连通类型进行自由组合。④运用系统归纳方法，确定河湖水系连通类型评判指标，总结河流连通对水环境健康的影响，分析水系连通性影响因素。结果：①把水系连通性定义为：在自然和人工形成的江河湖库水系基础上，维系、重塑或新建满足一定功能目标的水流连接通道，以维持相对稳定的流动水体及其联系的物质循环的状况。②河湖水系连通分类体系构建结果：按驱动因素可分为自然演进型、人工驱动型、自然—人工复合型等；按地理位置可分为北方干旱型、南方湿润型、西南高原型、西北内陆型等；按水系特点可分为山区连通型、平原连通型、平原河网型等；按空间格局可分为国际连通型、跨流域连通型、流域内连通型、区内连通型、市内连通型等；按连通目的可分为资源调配型、环境修复型、灾害防御型、综合效益型等；按连通对象可分为河河连通型、河湖连通型、河库连通型、河湿连通型、河湖城市连通型、市市水网连通型、河渠连通型、组合连通型等；按连通方式可分为疏通修复型、连通新建型、阻隔断绝型等；按时间效应可分为短期效应型、长期效应型等。③河湖水系连通类型评判指标为人均水资源占有量、河网密度、平均海拔、连通时间、水资源交换与再交配。④水系连通可维持湿地生态系统的完整性，影响流域水资源的开发利用、水功能区水质状况、水生生物多样等。⑤河湖连通性的影响因素包括影响湖泊的形成和河湖的连接通道两个方面。结论：维持水系连通可以明显地改善湿地生态环境，维持湿地生态环境及生物多样性，保障防洪安全和水资源可持续利用。同时，河湖连通也会带来对生态环境的负面影响，主要包括：①原本水质好的河流和水质相对较差河流连通后降低原来河流的水质；②加剧连通河流中物种及鱼类等生命体的竞争；③水量充沛的河流支援水量不足的湖泊，将减少该河流的有效可利用水量；④导致水面蒸发量减少影响地表及陆地的水循环，影响地区的气候变化；⑤上游地区与下游地区河湖连通将导致下游地区河湖泥沙及淤积量急剧增加。

来源出版物：地理科学进展, 2012, 31(1): 26-31

入选年份：2017

山东省人口空间分布格局的多尺度分析

王静，杨小唤，石瑞香

摘要：目的：人口的空间分布具有一定的尺度依赖性，不同尺度上，人口空间分布格局的特征往往不同，在某一尺度上所具有的人口分布格局特征在另一尺度上往往并不适用。从不同尺度上对人口空间分布格局进行分析，可以更确切、真实地揭示人口的空间分布规律，为制定区域发展规划、灾害评价、环境保护等提供科学依据。方法：基于地统计学的空间自相关理论，通过计算人口密度的全局Moran’s I指数和局部Moran’s I指数，分析市级、县级、1 km格网3个尺度下人口分布的全局和局部空间自相关性，探讨不同尺度下人口的空间分布模式；基于经典统计学的统计相关理论，通过计算人口密度与平均降雨量、平均日照时数、平均气温、耕地面积百分比、城镇用地面积百分比、农村居民点面积百分比、水田面积百分比、旱地面积百分比、林地面积百分比的Pearson相关系数，比较市级、县级、1 km格网3个尺度下人口空间分布与环境-经济因子的统计相关性，探讨不同尺度下人口空间分布的影响（指示）因素。结果：①市级、县级、1 km三个尺度下全局Moran’s I值分别为0.2712、0.0798、0.8590，表明1 km尺度上人口分布的集聚程度远大于市级和县级尺度。②局部Moran’s I指数分析表明：市级尺度上，山东省南部形成以济南市、聊城市、泰安市、济宁市、枣庄市、菏泽市组成的人口密集区；县级尺度上，山东省人口呈现出一个高—高集聚区、5个低—低集聚区和两个高—低分布区，考虑各空间关联区所隶属的市级行政单元，可以发现济南市人口密度较高而内部人口分布不均，济宁市人口密度较高而内部人口分布均匀，东营市人口密度较低而内部人口分布均匀；1 km格网尺度上，各县内部均存在数量不等、大小不一的人口高密度区，人口呈现典型的集聚分布模式。③Pearson相关分析表明：市级尺度上，人口密度与平均日照时数、农村居民点面积百分比显著相关；县级尺度上，人口密度与城镇用地面积百分比、农村居民点面积百分比、地区生产总值显著相关；1 km尺度上，人口密度与各因素的的相关系数均较小，可认为不存在相关性。结论：① 按市级、县级、1 km 3个尺度对人口的空间分布格局进行分析，可以得到从宏观到微观不同详细程度的信息。从市级尺度分析，可以得到山东省整体的人口空间分布特征；从县级尺度分析，可以得到山东省各市内部的人口空间分布特征；从1 km尺度分析，可以得到各县内部的人口空间分布特征。②人口空间分布具有尺度依赖性，市级和县级尺度上，人口分布受环境-经济因子的影响表现出与一些因子显著相关，而受空间集聚的作用较小；1 km格网尺度上，人口分布与环境-经济因子的相关性较小，而主要受空间集聚的作用。

来源出版物：地理科学进展, 2012, 31(2): 176-182

入选年份：2017

基于第二次冰川编目的中国冰川现状

刘时银，姚晓军，郭万钦，等

摘要：目的：冰川是中国极其重要的固体水资源，中国主要的大江大河都有冰川融水补给，尤其是西北干旱区的水资源很大程度上依赖于冰川融水。本文旨在通过对第二次冰川编目数据集的说明和总结，系统阐述21世纪初期中国冰川的数量与分布。方法：基于2004年之后的Landsat TM/ETM+和ASTER遥感影像，选取波段比值法并通过人工交互式方法确定阈值得到裸冰川边界二值图像，结合形态学开闭运算方法将二值图像转换为矢量多边形，然后参考地形图、ASTER影像、Google Earth和第一次冰川编目资料对冰川矢量边界进行人工修订和数据质量检查，以保证冰川轮廓（尤其是表碛覆盖区）被准确识别；利用数字高程模型数据获得各冰川区山脊线矢量数据，并以此对修订后的冰川边界进行分割，从而得到各单条冰川的矢量数据，最后按照《中国冰川编目指南》和《冰川观测与研究方法》填写了数据源、影像采集时间、省、山系、流域编码和冰川几何参数，如面积、冰储量、长度、朝向、坡度、最高海拔、末端海拔、中值面积高度等属性数据。结果：中国共有0.01 km2以上的冰川48571条，面积约5.18×104km2，约占全国国土面积的0.54%，冰川冰储量约4.3×103～4.7×103km3，分布在西藏、新疆、青海、甘肃、四川和云南六个省区。第二次冰川编目共解译出冰川42370条，面积约4.30×104km2，占冰川总面积的85.53%，基本反映了21世纪初期中国冰川现状。结论：（1）中国冰川数量和面积分别以面积＜0.5 km2的冰川和面积介于 1.0～50.0 km2的冰川为主，面积在100.0 km2以上的冰川共22条，面积最大的冰川是音苏盖提冰川（359.05 km2）。（2）中国西部14座山系（高原）均有冰川分布，海拔4500～6500 m之间是冰川集中发育区域，约占全国冰川总面积的4/5以上；昆仑山、天山、念青唐古拉山、喜马拉雅山和喀喇昆仑山5座山系发育了35104条冰川，面积41072.75 km2，分别占全国冰川相应总量的72.26%和 79.35%，是中国主要冰川分布区。（3）冰川资源在各流域分布差异显著，内流区冰川数量和面积均多于外流区，各自约占冰川总面积的 3/5和 2/5；东亚内流区（5Y）是中国冰川分布数量最多、面积和冰储量最大的一级流域；其次是恒河—雅鲁藏布江流域（5O）和青藏高原内流区（5Z），三者冰川面积、冰储量分别占全国冰川各自总量的87.71%和80.85%。（4）新疆和西藏的冰川面积和冰储量约占全国冰川总面积的9/10。

来源出版物：地理学报, 2015, 70(1): 3-16

入选年份：2017