基于SLIC的哨兵1号雷达数据水体信息提取

针对水域面积较少时水体信息提取困难的问题,提出了以Sentinel-1A SAR为数据源,用简化的SLIC超像素分割算法对图像进行分割,根据相似度将分割后图像进行分层区域合并,将图像二值化得到最终水体信息的方法。将提取的信息与Otsu阈值法提取的水体信息进行对比分析,结果表明：水体提取算法相比Otsu阈值法有效提升了水体信息提取的效率和精度,对于防汛减灾具有重要的科学价值。将提出的方法应用于2019年7月份的株洲洪水监测,取得了较好的效果。     

济南市水资源环境与经济发展耦合关联性测度及前景预测

结合环境库兹涅茨曲线(EKC)与耦合关联度模型对济南市水资源环境与经济发展间的耦合作用机理进行定性与定量研究,并利用弹性预测法对二者间的发展前景作出预测。结果表明:2005—2017年间水资源环境与经济发展存在耦合关系,且现状条件下生活用水、排污量与经济发展的耦合作用要强于工业用水。此外,结合EKC走势和预测结果,引入潜在风险控制指标和重点监控指标的概念,其中生活COD、工业NH₃-N为潜在风险控制指标;重点监控指标分别为生活NH₃-N、生活废水排放量及工业、生活用水量。研究成果可为促进济南市经济增长与水资源环境协调发展提供依据。     

深圳市降水变化特征及其未来变化情况预测

基于1998—2018年深圳市日降水资料,采用降水相对变率、集中度及集中期分析了月尺度、年尺度降水稳定性及其年内分配特征,运用Mann-Kendall非参数法和相关函数法对深圳市年降水量、降水稳定性和分配特征参数的变化趋势、突变特征及其未来降水变化特征进行分析与预估。结果表明:深圳市汛期降水稳定性比非汛期更好,年际降水分布稳定性较差,降水集中期为每年6—8月份,降水集中度处于0.23~0.72;降水量和降水分布特征参数均在2011—2013年发生突变,在发生突变后降水相对变率和集中度呈下降趋势,而年降水量和集中期呈上升趋势;深圳市未来降水序列变化趋势受过去变化特征的影响,其中未来年降水量有减少的趋势,降水集中程度逐渐增强,降水稳定性逐渐变差,年内降水分配均匀性变差,降水集中期持续向后推迟。研究成果为深圳市合理蓄水和用水提供科学依据,对水资源调度、利用以及防汛抗旱具有实际指导意义和重要的学术价值。     

深圳市近20 a水资源及其利用状况分析

根据1995—2017年深圳市水资源公报资料,分析了深圳市近20 a来的降水量、地表水资源量、用水量、用水结构、用水指标和废污水排放量变化情况,并与国内主要大城市进行比较。在此基础上,利用主成分分析法,把影响深圳市水资源承载力的13项主要指标归纳为2个独立的主成分,对深圳市水资源承载力进行了综合评价。结果表明:近20 a来,深圳市用水量急速上升,年均增长率4.64%;用水构成中以城市居民生活用水占比最高,所占比例多年均值为35.76%,工业用水或公共用水次之,其他用水最少;万元GDP用水量减少了89.3%,万元工业增加值用水量减少了85.5%;水资源承载力持续上升,水资源承载力水平受水资源开发利用水平及社会经济发展程度的影响更大,受本地水资源量的影响较小。深圳市短期内可通过建设新的引水工程解决供水矛盾,但从长期来看,更应积极优化用水结构、加快产业升级、充分挖掘城市节水潜力。研究成果可为深圳市水资源保护利用和管理决策提供参考。     

时间尺度对平原感潮河网水动力水质模拟精度的影响

为探究不同时间尺度边界入流条件对平原感潮河网水动力水质模型模拟精度的影响,以典型平原感潮河网地区的张家港市中部为研究区域,结合野外同步监测数据、自动高频监测数据、常规监测资料等构建了水动力水质模型进行模拟分析。结果表明:时间尺度、开始取值时刻以及调度情况均会影响模拟精度;研究区域边界入流条件、水动力模拟结果和水质模拟结果可信的最大时间尺度为1 h,水质模拟精度优于水动力模拟精度。     

苏州河水环境治理20年回顾与展望

简要阐述了苏州河历史演变、水文特性和水环境变化过程,回顾了自1998年开始的苏州河环境综合整治一期、二期、三期工程及开展的相关科研工作,并利用干流历年水质变化过程分析了历次治理取得的成效。结果表明:一期整治工程对水质指标的改善效果较好,而二、三期工程影响不明显,但当郊区河道进一步治理后,干流水质得到进一步好转。最后,针对目前正开展的苏州河综合整治四期工程总体方案,指出更大范围、更加彻底的标本兼治苏州河支流水环境会提升苏州河干流水环境,但要恢复苏州河的"水清岸绿、鱼翔浅底"的生态功能,还需有漫长的过程,且需要上游的江苏省内河道同步治理。     

南通市地下水压缩开采对水质咸化的控制效应

为了准确评价南通市地下水压缩开采对水质咸化的控制效应,根据南通市的水文地质条件,概化出了南通市的水文地质概念模型,建立了南通市地下水渗流与溶质运移三维耦合数值模型,分别预测了现状开采和压缩开采条件下2018-2034年逐年地下水水位和地下水中氯离子质量浓度的变化趋势。预测结果表明:现状开采条件下2034年底南通市第Ⅲ承压含水层中氯离子质量浓度大于250 mg/L和270 mg/L的面积分别达到355.17 km^2和30.67 km^2,2030-2034年咸化速率为9.59 km^2/a;压缩开采条件下2034年底氯离子质量浓度大于250 mg/L和270 mg/L的面积分别为329.21 km^2和1.76 km^2,2030-2034年咸化速率为7.52 km^2/a,压缩开采方案能有效控制第Ⅲ承压水的咸化问题。     

广州市用水结构空间均衡差异性分析

以空间均衡治水方针为指导思想,采用基于洛伦兹曲线、基尼系数的方法,对广州市用水结构整体趋势及均衡差异性进行了分析。结果表明:广州市用水结构空间分配不够均衡,大部分区域已超过设定的警戒线标准;农业用水空间分配差距较大,主要集中于从化、花都、增城区等市内非核心区;工业用水结构虽然整体分布较均衡,但黄埔区与其余区域存在巨大差异,区位熵是其他区域工业平均区位熵的3倍;居民生活、城镇公共、生态环境用水结构空间分配差距悬殊,表现为向天河、越秀、荔湾等市内核心区域集中,且用水量保持逐年增加的趋势,这在一定程度上加剧了区域差异性;各类用水结构差异性虽已得到有效控制,空间均衡性处于平稳阶段,但仍未达到"空间均衡"治水目标,应进一步强化用水监督管理,实现用水结构合理布局和水资源的优化配置。     

宁夏固原市主要农作物生产水足迹分析

水足迹理论为解决水资源短缺问题提供了新的研究方向。基于水足迹理论,借助CROPWAT8. 0软件,利用《宁夏统计年鉴》和《宁夏水资源公报》等资料,计算分析了宁夏固原市2009-2017年主要作物的蓝水、绿水和灰水足迹。结果表明:蓝水足迹占比最高,绿水足迹次之,灰水足迹最少。表明固原市农作物生产用水以蓝水为主,绿水为辅,灰水足迹虽然占比较少但逐年递增。建议当地根据水资源具体情况,调整作物种植模式,提高绿水利用率,减少氮肥使用率,使有限的水资源获得更大的效益,从而满足粮食安全和水生态安全的需求。     

基于集对分析联系数的合肥市水资源承载力评价

为科学指导合肥市水资源综合规划与管理,在综合分析水资源承载力与水资源-社会经济-生态环境系统相互关系的基础上,从支撑力、压力、调控力子系统选取13项指标,建立合肥市水资源承载力评价指标体系,运用集对分析联系数评价模型对合肥市2011-2016年水资源承载力进行综合评价。结果表明:合肥市2011-2015年水资源承载力评价等级为3级,2016年为2级,整体形势严峻,承载能力较差,但已有所改善,发展趋势良好;运用减法集对势理论,确定指标人均水资源量、产水模数、植被覆盖率、人口密度、水资源开发利用率、生态用水率是导致合肥市水资源承载力不足的主要因素。