第一章 研究理论与意义 1
第一节 土地利用／覆被变化研究的理论与意义 1
一、土地利用／覆被变化研究进展 1
（一）国际研究动态 1
（二）国内研究现状 1
二、河北太行山区土地利用／覆被变化动态监测意义 2
（一）理论意义 2
（二）实践意义 2
第二节 水循环研究的理论与意义 3
一、水科学的研究与展望 3
（一）国外研究进展 3
（二）国内研究进展 4
（三）水文效应研究方法进展 5
二、水循环研究的意义 6
第二章 河北太行山区区域特征 10
第一节 区域概述 10
一、位置及概况 10
二、行政区划 10
第二节 自然条件特征 11
一、地质构造 11
二、地形地貌 11
三、水文 12
（一）河流水系及流域基本情况 12
（二）水库 14
（三）水资源量 14
四、气候特征 15
（一）北段中山气候亚区 15
（二）低山丘陵气候亚区 15
五、土壤 16
（一）土壤的成土母质 16
（二）土壤类型和数量 16
（三）土壤分布规律 17
六、植被 17
七、矿产资源 18
第三节 社会经济特征 18
一、国民经济综合实力 18
二、人口 18
三、工农业生产 19
四、小城镇发展 19
五、道路交通 20
六、风景旅游 20
第三章 研究方法与手段 21
第一节 研究内容与技术路线 21
一、研究内容 21
二、研究思路与技术流程 21
三、研究方法 22
第二节 土地利用信息数据库建设 23
一、基础数据采集 23
二、数据平台选择 24
三、构建数据库的数学和地理基础 24
四、遥感影像处理 25
（一）影像几何校正 25
（二）影像增强与镶嵌 25
（三）空间数据库与编码 26
（四）人-机交互影像判读 27
五、其他数据处理 28
第三节 BASINS 3.1基础数据库构建 29
一、BASINS 3.1系统简介 29
二、BASINS 3.1数据库构建 30
（一）DEM数据 31
（二）土地利用数据 32
（三）土壤数据 33
（四）气象观测数据 35
第四章 土地利用／覆被动态变化与驱动机制研究 37
第一节 土地利用／覆被时空动态变化分析 37
一、土地利用／覆被类型的数量变化 37
（一）土地利用／覆被类型面积变化 37
（二）土地利用类型变化速度 38
二、土地利用结构变化 40
三、土地利用空间变化 42
四、土地利用程度变化 44
第二节 区域景观格局变化特征分析 46
一、景观格局分析指标的选取 46
二、景观格局总体变化特征分析 46
（一）景观格局变化 46
（二）景观类型变化特征分析 51
（三）景观类型空间相互关系变化特征分析 55
三、不同坡度景观格局变化特征 56
（一）不同坡度景观类型面积变化分析 56
（二）不同坡度景观格局动态变化分析 57
第三节 土地利用／覆被变化的驱动机制分析 59
一、自然因素影响分析 59
（一）气温 59
（二）降水 60
（三）自然灾害 60
二、社会经济因素影响分析 60
（一）人口因素 60
（二）经济因素 61
（三）科技因素 62
（四）政策因素 62
三、驱动机制定量分析 63
（一）分析数据库建立 63
（二）相关分析 64
（三）主成分分析 66
第五章 土地利用／覆被变化对水循环的影响机制研究 72
第一节 水土流失遥感评价 72
一、评价方法 72
二、水土流失强度评价 72
（一）评价指标体系建立 72
（二）因素、因子权重确定 76
（三）水土流失强度等级划分 78
（四）水土流失强度评价结果 79
三、水土流失状况分析 80
（一）不同土地利用类型的土壤侵蚀强度分析 80
（二）坡耕地的土壤侵蚀强度分析 82
（三）不同区域的土壤侵蚀强度分析 83
第二节 水文模型模拟分析 84
一、SWAT模型构建及运行 85
（一）SWAT模型结构及计算流程 85
（二）SWAT模型原理 86
（三）SWAT模型运行 90
二、HSPF模型构建及运行 92
（一）HSPF模型结构及数据时空组织方式 92
（二）HSPF模型原理 95
三、模型校正及结果分析 100
（一）GENSCN模型 100
（二）Nash-Sutcliffe系数及模拟效果 101
（三）丰水期枯水期模拟效果对比分析 102
第三节 水循环要素影响因子模拟值与土地利用／覆被的相关分析 104
一、土地利用／覆被变化对水循环影响的定性分析 104
二、气候与土地利用／覆被变化对径流变化的贡献率分析 105
三、不同情景下土地利用／覆被对水循环影响的定量分析 106
（一）模拟径流量变化分析 106
（二）模拟蒸发量变化分析 107
四、子牙河和大清河流域模拟分析 108
（一）模拟径流量变化分析 108
（二）模拟蒸发量变化分析 110
第六章 土地利用／覆被变化对水循环影响优化模式研究 117
第一节 土地利用／覆被变化的回归分析 117
一、多元回归模型的分析方法及数据 117
二、土地利用／覆被变化的回归模型建立及分析 118
（一）石家庄西部太行山区 118
（二）保定西部太行山区 119
（三）邢台西部太行山区 122
（四）邯郸西部太行山区 124
（五）张家口西南部太行山区 125
第二节 景观格局动态变化的马尔科夫预测 127
一、初始转移概率的确定 127
二、对马尔科夫预测模型模拟景观变化的检验 129
三、2000年后研究区景观格局变化趋势预测 130
第三节 不同坡度下土地利用／覆被对地表径流及蒸发量变化优化分析 131
一、不同坡度土地利用／覆被的情景划分 131
二、不同坡度情景模拟结果分析 132
三、大清河流域、子牙河流域情景模拟结果对比分析 133
第四节 土地利用／覆被优化模式建立 135