第一章 绪论 1
1.1 背景与意义 1
1.2 潜水蒸发的基本概念 2
1.3 点尺度潜水蒸发研究方法 2
1.3.1 试验观测方法 2
1.3.2 机理分析方法 3
1.3.3 数值模拟方法 3
1.4 点尺度潜水蒸发估算方法 3
1.5 灌区尺度潜水蒸发规律 5
1.6 潜水蒸发的有效性 6
1.7 灌区尺度的潜水蒸发有效性调控 7
1.8 有待研究的问题和本书主要内容 7
第二章 研究区简介 9
2.1 地理位置 9
2.2 气候 10
2.3 水文地质 11
2.4 灌区发展过程 13
2.5 作物种植结构 14
第三章 潜水蒸发影响因素分析及考虑作物影响的改进阿维里扬诺夫公式 16
3.1 试验与数据 16
3.2 潜水蒸发的影响因素分析 17
3.2.1 气象因素对潜水蒸发的影响 17
3.2.2 土壤因素对潜水蒸发的影响 18
3.2.3 地下水埋深对潜水蒸发的影响 18
3.2.4 降雨量对潜水蒸发的影响 19
3.2.5 作物生长对潜水蒸发的影响 20
3.2.5.1 相同埋深条件下作物对潜水蒸发的影响 20
3.2.5.2 相同土壤条件下作物对极限埋深的影响 21
3.2.5.3 作物不同生育阶段潜水蒸发量随埋深变化 22
3.3 考虑作物生长影响的改进阿维里扬诺夫公式 23
3.3.1 阿维里扬诺夫公式改进 23
3.3.2 改进公式的精度评价 25
3.4 本章小结 29
第四章 柳园口灌区地下水埋深时空变化及土地利用变化分析 30
4.1 区域地下水埋深空间插值方法比较 30
4.1.1 区域地下水埋深空间插值方法 31
4.1.2 交叉验证法 34
4.1.3 基于ArcGIS空间插值 35
4.1.4 地下水位观测数据 41
4.1.5 地下水埋深直接插值结果与分析 41
4.1.6 地下水埋深间接插值结果与分析 47
4.1.7 柳园口灌区地下水埋深空间插值方法选择 54
4.2 柳园口灌区地下水埋深时空变化 54
4.2.1 地下水埋深长期变化趋势分析 57
4.2.2 地下水埋深30年不同时段的变化过程 61
4.2.3 地下水埋深的空间分布 66
4.2.4 地下水埋深季节变化 68
4.2.5 地下水埋深随时间变化 70
4.3 柳园口灌区土地利用变化 74
4.3.1 Landsat TM/ETM＋数据及其它辅助数据 74
4.3.2 遥感土地利用／覆被解译 75
4.3.3 水田、旱地相互转化关系及驱动力分析 78
4.4 本章小结 79
第五章 基于GIS的区域潜水蒸发计算及时空变化规律分析 80
5.1 区域潜水蒸发量计算方法 80
5.1.1 基本原理 80
5.1.2 基于VBA的Arcobjects编程计算区域潜水蒸发 81
5.2 基本数据 82
5.2.1 各种条件下潜水蒸发公式参数 82
5.2.2 地下水埋深图 83
5.2.3 土地利用图 83
5.2.4 土壤类型图 83
5.3 计算结果精度评价 84
5.4 灌区潜水蒸发长期变化趋势 85
5.5 灌区潜水蒸发季节变化规律 85
5.6 潜水蒸发空间分布规律 89
5.6.1 潜水蒸发总体空间分布特征 89
5.6.2 潜水蒸发空间分布的年内变化规律 90
5.6.3 潜水蒸发年代际空间变化规律 92
第六章 灌区潜水蒸发的有效性评价及对区域水分生产率的影响 97
6.1 潜水蒸发有效性评价方法 97
6.2 柳园口灌区潜水蒸发有效性变化 99
6.2.1 年际间有效／无效潜水蒸发变化 99
6.2.2 年内有效／无效潜水蒸发变化 100
6.2.3 有效／无效潜水蒸发的空间分布 101
6.3 潜水蒸发有效性对区域水分生产率的影响 103
6.3.1 农业灌溉随时间的变化 103
6.3.2 种植结构及产量变化 105
6.3.3 潜水蒸发有效性对灌区尺度水分生产率的影响 106
第七章 灌区潜水蒸发调控模式 110
7.1 概述 110
7.2 灌区分布式地下水模型 110
7.2.1 模型构建 110
7.2.2 模型验证 113
7.3 潜水蒸发有效性调控方案 120
7.3.1 潜水蒸发有效性调控措施 120
7.3.2 灌区潜水蒸发有效性调控方案 122
7.4 基于地下水模型的潜水蒸发有效性调控情景分析 123
7.5 本章小结 124
第八章 结语 126
8.1 主要结论 126
8.2 特点与创新成果 127
8.3 展望 127
参考文献 129
附录1 基于VBA的Arcobjects编程估算区域潜水蒸发量操作过程图 137
附录2 基于VBA的Arcobjects编程估算区域潜水蒸发量程序代码 145