[发明专利]分离气候和土地利用变化对径流影响的方法及径流预估方法

说明书

技术领域

本发明涉及水文研究领域，具体而言，涉及一种分离气候和土地利用变化对径流影响的方法及径流预估方法。

背景技术

自然演进和人类活动共同驱动全球变化。全球变化背景下，流域水文循环和区域水资源演变的过程规律正在发生深刻变化。气候变化(气温、降水等要素的改变)可致流域产汇流过程和河川径流量发生变化；人类活动则通过对陆地表面的改造，影响水文循环；上述过程可能发生在各种时空尺度，且因二者之间相互交叠而显得异常复杂。一般而言，土地利用/覆被变化的程度间接反映了人类活动的强弱，通过分布式水文模型分别模拟气候输入不变，土地利用发生变化和土地利用不变，气候输入变化两种情景，有助于定量区分气候变化和人类活动对水文过程的各自影响。

已知的气候变化和人类活动对流域水文过程的影响是建立在两者相互独立的假说之上的。然而驱动水文过程的气候因子的波动又受人类活动影响，哪部分是人类活动导致的，哪部分是气候本身的波动，很难区分。另外，人类活动对水文过程的影响十分复杂，既包括对下垫面的直接改造，也包括通过改变社会经济结构等对水文过程的间接影响。上述因素紧密耦合，无法一一区分量化。气候变化和人类活动对水文过程影响的甄别，或者说，如何从水文响应中区分两者的驱动贡献，依然是流域水文研究面临的难题。

发明内容

有鉴于现有技术中的不足，本发明提出了一种分离气候和土地利用变化对径流影响的方法，通过将两者影响因素对径流的影响进行分离，可以获得对径流影响因素——气候和土地利用——作用方式更深刻的认识，为实现流域可持续发展和水资源管理提供理论依据，以便对人类活动进行可预见性的控制，使得流域水资源和生态环境的和谐共生。另外，根据以上方法还可对人类活动对径流的影响预估方法，以指导实现实际生产工作。

本发明是这样实现的：

在本发明的第一方面，提供了一种分离气候和土地利用变化对径流影响的方法。

分离气候和土地利用变化对径流影响的方法利用水文模型计算分离气候和土地利用变化对径流影响贡献值。

分离气候和土地利用变化对径流影响的方法包括：评价第一影响因素对径流的影响贡献时，考虑第二影响因素在基准期和评价期对径流的影响贡献，将基准期的输出值和评价期的输出值计算获得的算数平均值作为第一影响因素对径流的单独影响贡献值，其中，第一影响因素包括气候变化、土地利用变化中的一者，对应地第二影响因素包括气候变化、土地利用变化中的另一者。

在本发明的第二方面，提供了一种径流预估方法。径流预估方法采用前述的分离气候和土地利用变化对径流影响的方法，对气候和土地利用对流域水文过程的作用方式进行识别。

上述方案的有益效果：

利用基于参数率定校准后的流域水文模型通过不同历史情境设置建立统计模型来分析气候与土地利用变化对径流影响的方法，基于水文模型输出的各情境径流序列，即在分离某一要素(如气候变化)对径流的影响时，兼顾基准期和评价期另一要素(土地利用)对应的径流响应，并以前后两期模型输出值的均值，作为该要素的单独影响，从而达到分离气候和土地利用变化对径流影响的目的，认识气候和土地利用对流域水文过程的作用方式，实现流域水土资源和谐开发利用。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为气候与土地利用变化对水文过程影响分离示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明涉及气候和土地利用变化敏感区域水文过程响应分析。由于气候变化和人类活动对水文过程的影响相互交叠，水文过程对气候和土地利用变化的响应复杂，因此，在实践操作中通过过滤最新的基于分布式水文模型计算气候和土地利用变化对水文过程影响的研究，发现二者的单独贡献不能完全剥离，即土地利用与气候变化对水文过程的贡献率的和并不等于1。