《基于遥感技术的河套灌区典型灌域盐分运移研究-陈智森.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《基于遥感技术的河套灌区典型灌域盐分运移研究-陈智森.pdf（51页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、IIIIIIIIH LIIIIIIIIIIIIIIBI glIIIY3224691UDC：堑一密级： 垒珏学校代码： 10712研究生学号：201305】50西弛农林针捉大学2Q!Z届攻读硕士学位研究生学位(毕业)论文基于遥感技术的河套灌区典型灌域盐分运移研究学科专业 农业水土工程研究方向 农业资源利用与保护研究生指导教师完成时间陈智森司炳成教授2017年5月中国陕西杨凌万方数据Classification code：婴冬3UDC： 626Confidentiality level：_Qp_盟University code：且堕丝Postgrad uate number：201 305 11
2、50Thesis for MasterS DegreeNorthwest A重F University in 2017STUDY ON SAIMOMENT IN TYPICALIRRjGATIoN AREA OF HETAO IRRJGATION DISTRICTBASED ON REMOTE SENSD寸G TECHNOLOGYMajor：Agricultural water and soil engineeringResearch field：Utilization and Protection ofAgricultural ResourcesName of Postgraduate：Zh
3、isen ChenAdviser：Bingcheng SiCOadviser：Date of submission：May 20 1 7Yangling Shaanxi China万方数据ilU l I Ill llll l llll IIIIIIIIIlllll Ill IIY322469 1研究生学位(毕业)论文的独创性声明本人声明：所呈交的硕士学位(毕业)论文是我个人在导师指导下独立进行的研究工作及取得的研究结果；论文中的研究数据及结果的获得完全符合学校关于规范西北农林科技大学研究生学术道德的暂行规定，如果违反此规定，一切后果与法律责任均由本人承担。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的
4、地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究结果，也不包含其他人和自己本人已获得西北农林科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同事对本研究所做的任何贡献均已在论文的致谢中作了明确的说明并表示了谢意。研究生签名：粥氛 时间：汐11年 6月7日导师指导研究生学位(毕业)论文的承诺本人承诺：我的硕士研究生指导下独立开展研究工作及取得(毕业)论文是在我的结果，并严格按照学校关于规范西北农林科技大学研究生学术道德的暂行规定而获得的研究结果。如果违反学校关于规范西北农林科技大学研究生学术道德的暂行规定，我愿接受按学校有关规定的处罚处理并承担相应导师连带责任。导师签名：习焰峨碲
5、间：加产月7日万方数据关于研究生学位(毕业)论文使用授权的说明本学位(毕业)论文的知识产权归属西北农林科技大学。本人同意西北农林科技大学保存或向国家有关部门或机构送交论文的纸质版和电子版，允许论文被查阅和借阅：同意西北农林科技大学将本学住(毕业)论文的全部或部分内容授权汇编录入中国优秀硕士学位论文全文数据库和中国学位论文全文数据库进行出版，并享受相关权益。本人保证，在毕业离开(或者工作调离)西北农林科技大学后，发表或者使用本学位(毕业)论文及其相关的工作成果时，将以西北农林科技大学为第一署名单位，否则，愿意按中华人民共和国著作权法等有关规定接受处理并承担法律责任。任何收存和保管举论文各种版本的
6、其他单位和个人(包括研究生本人)未经本论文作者的导师同意，不得有对本论文进行复制、修改、发行、出租、改编等侵犯著作权的行为，否则，按违背中华人民共和国著作权法等有关规定处理并追究法律责任。(保密的学位论文在保密期限内，不得以任何方式发表、借阅、复印、缩印或扫描复制手段保存、汇编论文)研究生签名：骠媚瓤 时间：矽11年 6月 7 日导师签名：孑蹈仅 时间：南7年 乡月7日万方数据基于遥感技术的河套灌区典型灌域盐分运移研究摘要内蒙古河套灌区属于干旱半干旱地区，农业的发展主要依赖于引黄灌溉，而近年来灌区农业灌溉的发展面临着许多问题。在相当长的一段时间内，相对缺水和盐渍化是制约河套灌区可持续发展的两大
7、因素。每年通过引黄灌溉等途径，约有170万吨的盐分滞留在灌区内，但是近年来耕地土壤盐分没有明显变化，盐荒地面积并没有逐年增加。那么，流入灌区的盐分到底去了哪里，不同种类的离子各有什么运移规律，耕地的盐分又如何变化是当前亟待厘清的关键问题。前人对河套灌区的水盐平衡进行了大量的研究，但大多都忽略了作物携带的盐分在区域盐分运移当中的作用。此外，由于不同作物携带盐分能力的不同，需要对区域内不同作物的种植面积进行划分，据此计算出由作物带走的盐分。本文以河套灌区典型灌域为例，结合高分辨率的WorldView遥感卫星影像和实测数据实现对土地利用类型的划分，对研究区内影响盐分运移的各个主要因素进行研究，分析不
8、同盐分的来源与排出特征，得到以下结果：(1)利用遥感卫星影像将研究区内土地分为玉米、葵花和非种植区三种主要利用类型，对2011年、2013年、2014年3个年份的分类结果进行分类统计和精度评价。结果显示，从2011年到2014年的4年间，研究区内非种植区的占地面积从34降低到24，年平均降幅为25。因此，每年都有更多的土地投入到农业生产中。对3个年份基于实地调研的高分辨卫星影像的分类结果分别进行了精度评价，其总体精度分别为939、964和959，Kappa系数分别为O90、094和094。说明利用高分辨率的遥感影像结合实地调查可以更加准确地对乡镇尺度的区域土地利用类型进行划分，使量化区域内不同
9、作物携带的盐分和衡量作物携盐对盐分运移的贡献大小成为了可能。(2)对影响河套灌区典型灌域盐分平衡的因素(灌溉、降水、作物携盐以及地下水等)进行分析研究。通过引黄灌溉，共有51297万m3的灌溉水带来了约266744吨的盐分，是区域盐分的最大来源。降水年内分布极不均匀且总降水量十分稀少，带来的阳离子总量约为3550吨。2014年，研究区内玉米种植面积为1322km2，收获时携带的盐分为70595吨；葵花的种植面积为721km2，收获时携带的盐分为22856吨。作物携带盐分总量约为93451吨，是引黄灌溉输入盐分总量的35，对区域排盐起到了不可忽略的重要作用。(3)灌溉水中的盐分在土壤剖面迁移过程
10、中发生了再分配，总体表现为非饱和区万方数据主要集聚Ca”、S042。，地下水中主要以C1。、S042和Na+为主。本研究研究的主要创新点在于：以河套灌区典型灌域为例，基于高分辨率遥感卫星影像对区域作物种植类型分类并对种植面积进行计算，结合灌溉、降水、地下水等其他影响盐分运移的因素，分析区域盐分动态，对灌区科学调整种植结构发展农业经济具有重要的现实意义，为进一步的河套灌区节水灌溉和土壤盐渍化研究提供了科学依据。关键词：河套灌区；遥感；土壤盐渍化；作物携盐万方数据STUDY ON SAIJ MOVEMENT IN TYPICALIRR【GATIoN A尉巳OF HETA0 IRRJGATION D
11、ISTR【CTBASED ON ReMOTE SENSING TECHNOLOGYABSTRACTThe Hero irrigation areas in Inner Mongolia are located in the arid and semiarid areas，and the agriculture development mainly relies on the irrigation water from the Yellow River；however,the development of irrigation in agriculture is facing many prob
12、lemsFor a longperiod of time，the relative lack of water and salinization are two main limitations that restrictthe sustainable development of Hetao irrigation areaThere are about 17 million tons of saltinput to the irrigated area every year through the irrigation of yellowing，precipitation，and SOonS
13、urprisingly,there has been no significant changes in the salt content of the cultivatedland，and the salt wasteland has not increased in recent yearsTherefore，it is important tOunderstand that where the salts are，the distributions of different types of ions，and the inputand output amounts of the salt
14、sMany studies studied on the water and salt balance of theHetao irrigation area,but most of them neglected the role of salt in the crops in the saltmovementIn addition，it is important to classify the land use types to calculate the saltcontents moving out of the irrigation areas by crop harvest,beca
15、use different types of cropshave different capability of carrying saltIn this study，the land use types were classified using the high resolution remote sensingsatellite images and land survey dataThe typical influencing factors of salt migration in thestudy area were studied，and the source and disch
16、arge characteristics of different sMts wereanalyzedThe following results are obtained：(1)The lands in the study area were divided into three main types(maize，sunflowerand non-planting area)using the remote sensing imaginesThe results and the accuracies fromthe image data of 2011，2013 and 2014 were e
17、valuatedThe result shows that the areas ofnon-growing areas in the study area decreased from 34to 24、衍m an average annualdecline 25from 201 1 to 20 1 4Thereforemore land Was invested in agriculture year byyearThe accuracies were evaluated based on the hi曲resolution satellite images and the landsurve
18、y dataThe overall accuracies of the classifications were 939，964and 959，万方数据respecnVely；and t11e Kappa coefticients were o90，o94 and o，94，respectivel vItdemonsratedhatcombining the 11i曲res。Iuti。n rem。te sensing images with the 1field s二eyscan acc疵ly claSsify the landUSe types in the t。Wnship scaJe；t
19、herefore，ilitate t二emeure?翮1甜曲e锄ount of salt produced by different crops in the research撇L z J J ne玩ctorS 111f】uencing the salt balanceoftypical irrigation areaS in HetaO I删gation觚aweJ咖击融测ysis。f irrigati。n，precipitati。n，crop car哪ng sa】i and翼删嘣盯悯：c撕甜outugh舭irrigati。n water from the Yell。w River，a蚍】of
20、51297m，illion m3 of irrigation喘with 266744 tonso瑚ts now i圳川磊：=劬坨s龇1鹕郎。姗eofthesalt inputThe diSt舶uti。n。fprecipitation d嘶ng the yearVe9 u11eVen and the t。tal precipitation is Very scarce，b咖ging thet。tal cation is about 3550tonsIn 2014,t11e maize growth area was 1322 km2in the study area，with 70595 ton
21、s ofSaltcontent at haesL whereaS there were 72 1 km2 sunfl。wer州th 22856 tons at h挑stThetotaI蜘。untof salt produced by the crop Was about 9345 1tons，which was 35of the total锄：)眦of san 1npm行om the Yellow River Irrigation，which plays a unnegIec切ble role in mereglonal salt dischargeL j J l he saltS m the
22、 i耐gation water wereredistributed during the soil profile migrationand the c，oncen譬ionS of ca2+and s042一、砖re the highest in the unsaturated zQne，and岫。f乙l，SU4。and N a。were the highest in the groundwaterThe main i媪oVation。fthe study is that thetypical crop area in H潲gation area嗍眦enaS exarnple to claSs
23、i矽and calculate the landuse baSed on the Kgh resoIution remotesenslng satellite image and land survey By combining theirrigation，precipitati。n，groundwateandother factors afirecting the salt migration and theregional salt dynamics，it腿瑚po蝓pracil8ignificallce for the seientific adjustment of p1硎ng stn咖
24、re a11d tlledeveIopment of刮cul嘶1 ecenemyThe study provides somescientiffc basis for胁hers吣onwater saving irrigation and soil salinization in He伽irrigationareaKey w。rdS=Hetao irrigation area；rem。te sensing；soilsalinizati。n；salt in cmp万方数据目录第一章绪论一111研究背景及意义112国内外研究进展2121河套灌区盐分运移研究进展2122遥感技术应用于种植结构划分的研究
25、进展613研究目的与研究内容9131研究目的9132研究内容一9133技术路线图10第二章材料与方法l 121研究区概况1 122试验设计一1223观测项目及方法13231降水、灌溉水离子成分分析13232土壤离子成分分析13233灌溉流量一13235降水测量14236作物种植结构划分15第三章运用遥感技术划分作物种植结构的研究1931划分结果1932精度评价1 9321混淆矩阵一20322 Kappa分析20323精度评价结果2133本章小结21第四章研究区盐分动态分析2341灌溉水盐分输入23万方数据411灌溉流量23412灌溉水水化学分析一2542降水盐分输入一2843作物携盐输出294
26、4地下水盐分3045土壤剖面盐分分布3 146本章小结33第五章总结与展望3451主要结论一34511遥感在灌区作物种植结构划分中的应用一34512河套灌区典型灌域盐分运移3452展望35参考文献一36致j射40作者简介一41万方数据第一章绪论1。1研究背景及意义第一章绪论弟一早殖比我国是一个水资源严重缺乏的国家，人均水资源量不到世界平均水平的14，分布严重不均，具有南多北少的特征，且水资源污染严重，在北方水资源供需矛盾尤其尖锐，这使得北方地区工农业生产的发展受到水资源的制约。另外，农业用水各个环节中浪费现象严重，灌溉水利用率只有40左右。因此，大力发展节水农业，提高资源利用率，是我国新型农业
27、可持续发展、水资源供需矛盾缓解的重要举措。盐渍化是土壤中盐分含量超过正常水平从而使得作物生长受到影响的现象(邹超煜等2015)。Ghassemi等(1995)研究报告称全球约043亿hm2耕地存在盐渍化问题(Ghassemi F et a11995)。Wichelns和Qadir(2015)则指明盐渍化现象的存在对灌区农业的可持续发展构成严重威胁(Wichelns DQadir M 201 5)。河套灌区位于内蒙古黄河冲积平原(106020E109019E，400202q-41018，N)，属于温带干旱半干旱气候，土地深厚肥沃，灌区面积11 l万km2，是我国最大引黄灌溉区之一，其引水量为52
28、亿m3，占内蒙古自治区黄河水量配额的85左右：该区也是我国重要的粮食生产基地之一，区内种植有小麦、向日葵、葵花、玉米、豆类、向日葵、甜菜、黑瓜籽等作物。该灌区具有低降雨量和高蒸发量气候特征，导致该区农业生产严重依赖灌溉用水；灌溉方式主要以漫灌为主，地下水位较浅，加之蒸发强烈，使得盐分表聚现象明显，从而使得灌区产生较为严重的土壤次生盐渍化现象。土壤盐渍化是制约河套灌区农业健康可持续发展的重要因素。由于该区灌溉制度不科学、农民生产观念落后、排水系统不配套等原因，导致盐分常年在灌区内累积。输入的盐分被淋洗浸入土壤和地下水中，严重影响作物的生长及居民的生产生活，其受盐碱化影响面积达总面积的233。左右
29、目前河套灌区盐碱化研究主要集中在盐碱化对作物影响、盐碱化防止措施、盐碱化改良措施、盐分空间分布特征等。根据黄河内蒙古河套灌区续建配套与节水改造规划报告，灌区实行渠系改造与节水工程完成后，引黄灌溉水量将从年52亿m3降至40亿m3，并还有继续下降的趋势。随着河套灌区引水量的大幅减少，将会出现一些负面效应，如部分地区地下水水质恶化，沙漠绿洲面积萎缩，生态环境逐渐恶化等，这使得灌区内盐渍化防治、水资源的优化利用等都将面临新的挑战。由此，收集灌区内作物种植结构、作物长势、灌区土地利用、灌排渠系配套分布情况、灌区地下水化学、灌区降水情况、土壤墒情等信息对合理规划与调配灌区水土资源，指导农民科学生产生活，
30、优化产业结构等具有重要作用。以往主要采用传统的抽样调查法进行作物种植结构的划分。这种方法从全部的调查研究对象中，抽取一部分单位进行调查，并据此对全部调查研究对象作出估计和推断，万方数据2 基于遥感技术的河套灌区典型灌域盐分运移研究统计效率低，统计结果误差较大。遥感技术是20世纪60年代兴起的空间探测技术，可以快速、准确、详细地提供高空间分辨率和高时间分辨率的地面信息。高分辨率遥感影像具有分辨率高、地物定位准确、影像数据丰富等优势，这使得其在河套灌区水资源的实时合理调配和盐渍化的监测与防治等方面可以发挥重要的作用。河套灌区这样水资源严重匮乏、土壤盐渍化严重的地区，水资源必须在不断优化调整的灌排制
31、度和作物种植结构下，才能确保河套灌区农业生产生活的健康可持续发展。12国内外研究进展121河套灌区盐分运移研究进展1211河套灌区盐碱地概况内蒙古河套灌区是我国典型的盐渍化土壤发育地区，灌区盐渍化土壤面积约为3939万Iun2。其中，轻度盐碱化土壤(含盐量24 gkg)占耕地面积的24，中、重度盐碱化土壤占耕地面积的31(赵永敢2014)。灌区土壤水盐动态随蒸发、灌溉和入渗三个过程呈现出盐分累积或减少的交替动态变化。一般在春季即35月份蒸发强烈，土壤表层盐分得到大量积累，5月份开始灌溉，610月经过多次人工灌溉，灌区土壤盐分降低，1012月土壤盐分含量相对稳定，13月表层土壤盐分缓慢累积。因此
32、针对土壤盐渍化问题调整灌溉制度一直是灌区灌溉管理的重要内容。造成河套灌区盐渍土现状的原因，可以概括为以下几个方面：(1)气候条件。灌区处于我国温带干旱地区，是典型的大陆性季风气候。冬季严寒少雪，土壤封冻期长，夏季高温干热，温差大，降雨稀少，但蒸发强烈。蒸发量约为降雨量的十倍，造成溶解在水中的盐分容易在土壤表层积聚。(2)地下水埋深浅。灌区地下水埋深较浅，约1-2 m，且矿化度较高，加上强烈的蒸发作用，地下水中的盐分随毛管水上升后积聚在土壤表层。(3)灌溉水携带盐分。灌区属于引黄灌区，灌溉水含盐量约6-7 edL，加上不合理的灌溉，较差的排水条件，使得盐分累积。河套灌区脆弱的生态环境加上人类生产
33、生活的影响，使灌区地下水位上升、耕地土壤的质量下降。在当地下水位小于25 m的临界深度时，潜水参与蒸发，而此时植物的排水量微乎其微，水分只能由土体表面蒸发，盐分随水分向上走而积聚在地表，久而久之，造成土壤的次生盐渍化(魏俊梅等2001)。灌区的盐渍土盐分组成以硫酸盐或氯化物为主。在阳离子组成中以Ca2+、Mg计、N矿为主，阴离子比较复杂，其中C032和HC03共占26一66，C1和S04e各占一定的比例(赵永敢2014)。万方数据第一章绪论 31212土壤盐分迁移研究进展盐渍化土壤水盐运移的过程实际上是溶质随水分迁移与水分、溶质直接相互影响的过程，溶质的迁移转化对水分运动的影响都是在水分运动的
34、基础上进行的。溶质在土壤中的迁移和转化形式，是自然界多孔介质中最为常见的现象之一，是研究盐碱土、次生盐渍土的水盐运动基础，也是水环境防污调控，合理采取农田水利措施，以及研究植物能否有效吸收养分的基础(王全九2005)。目前国内外对土壤水、盐的研究在不断完善中。盐碱地土壤水盐运移研究方法主要有实验分析法和理论分析法。实验分析法主要包括室内土柱模拟实验与野外大田观测试验，进行土壤水分、盐分的动态变化过程的监测，进而分析土壤水盐迁移机理及其变化规律。在室内土柱模拟实验中，由于能够很好的控制边界条件，得出结果的规律性较强。在假定蒸发稳定的条件下，以室内均质土壤土柱为载体进行模拟实验，得出地下水位的高低
35、直接影响土壤剖面盐分和水分分布的结论(邹平等2007)。对于浅层地下水埋深条件下夹砂层土壤中砂层的层位、厚度以及级配等因素进行研究，结果表明，砂层位于底层时可加速水盐运动；层位位于10 cm时可抑制水盐运动；层位为35 cm时砂层对蒸发量和土壤表层返盐的抑制率可以达到75左右。水盐运移受到蒸发历时以及土层厚度二者共同作用影响(史文娟2005)。另外不同离子在夹砂层中的运动方式也有所不同。(史文娟2005)。在田间试验方面，地膜覆盖结合秸秆隔层技术能够隔断盐渍土壤水盐运移通路，为向日葵根系生长创造了“高水低盐”的微生态环境，显著提高作物产量(赵永敢2014)。对于滴灌和漫灌两种灌溉方式下设置了3
36、个灌水梯度，分析苜蓿地生育期内土壤电导率，研究发现，随着作物生长期的推进及灌水过程的推进，耕地土壤盐分含量呈现波动式递减的趋势(张前兵等2014)。不论是室内土柱模拟实验还是野外田间观测试验，土壤水盐运移研究主要从大气蒸发能力、地表覆盖、植被类型、土壤质地、灌溉水矿化度及地下水水位等方面进行探讨，分析其变化机理。溶质在土壤中运移涉及到很多因素，且各因素之间并不是独立影响溶质运移，往往是相互制约、相互作用的。因此涉及到的研究领域包括土壤物理、土壤化学、水动力学、农田灌溉和环境保护等。目前已有的理论模型，主要有对流弥散理论、流管模型、传递函数模型、HYDRUS模型与几何模型等。土壤溶质运移对流弥散
37、方程(CDE，Convection Dispersion Equation)由上世纪60年代初，Nielson和Biggar提出，阐述了溶质运移过程中的质流、扩散与化学反应之间的耦合性(Biggar J WNielsen D R 1963，1962；Nielsen D RBiggar J W 1962，1963，1961)。这一理论建立在承认土壤溶质随水迁移的对流作用和水动力弥散作用的基础上，将土壤空隙分布与流速不均匀性对溶质迁移的影响归因于机械弥散作用对惰性非吸附溶质的作用。万方数据4 基于遥感技术的河套灌区典型灌域盐分运移研究迄今为止，CDE模型仍然受到很多研究学者的关注与运用(崔引娣等2
38、009；李勇等2005；孙慧敏王益权2012)。流管模型(STM，stream tube model)是研究土壤水盐运移规律常用的模型。这种模型适用于均质及非均质土壤溶液，不受溶液内物质化学反应的限制，是预测溶质迁移和扩散的有效手段。对STM模型进行概化，发现比CDE模型能更早预测出溶质穿透点(Vanderborght J et a12006)。传递函数模型(TFM，Transfer Ftmction Model)是从宏观角度对土壤水盐运移规律进行研究的模型，不考虑土壤本身的物理特性(郭瑞等2008)。TFM模型从理论产生到实际运用还在逐步完善，在从室内土柱转移到田间进行试验仿真模拟。运用此理
39、论，对土壤饱和与非饱和态溶质运移进行试验研究，建立关于地下水污染系统的数学模型(吴耀国吴运伟1998)。HYDRUS模型是由美国农业部盐土实验室(US Salinity Laboratory)在1991年开发并可用来模拟分析变饱和多孔介质中水分、能量、溶质运移的有限元计算机模型(D C eta12008)。该模型经历了UNSAT，SWMS2D，CHAIN一2D，HYDRUS1D，HYDRUS-2D，HYDRUS(2D3D)的漫长历史。由于该模型能够较好的模拟水分、溶质与能量在土壤中的时空运移规律及空间分布，因此被广泛应用于模拟土壤水分、溶质运移规律及灌溉管理评估的研究qb(Roberts T
40、et a12009；im6nek J et al，2008；Trout T J et a12004)。几何理论模型以土壤孔隙分布和水流特征为基础建立模型，概化土壤中水和溶质的迁移，并且在模拟过程中充分考虑土壤孔隙的物理特性，将溶质迁移看做是对流与分子扩散的共同作用，进而建立土壤溶质运移模型(王全九2005)。121。3灌域水盐平衡研究进展自然条件下，土壤中的溶质主要通过灌溉、降雨、施肥、地下水补给及植物残留等方式进入土壤，而土壤中的溶质也通过植物吸收及农田措施等方式输出(邵明安等2006)。研究灌域内水盐平衡主要是要弄清楚盐分来源与去向，确定各部分水量及矿化度，进与出的差值即为灌域内盐分累积量
41、。对新疆农七师127团灌区进行水盐监测、水盐平衡计算与分析，结果表明，现状的水盐平衡条件不能满足控制盐分的要求，将近有60的盐分没有排出灌区。当盐量排引比如达到或十分接近10时，平衡区内的进出盐量相等(王少丽等2006)。Rs=詈=寄哿=Rw酱 (1-1)式中：So、SI为平衡计算期内排出和引入的总盐量：Wo、WI为平衡计算内排出和引入的总水量；MO、MI为排引水的含盐量；RS为盐量排引比，Rw为水量排引比。内蒙古河套灌区近年来实施了大型的节水改造工程，修复渠道衬砌，加强田间节水以及调整种植结构等措施不断开展，许多研究在这样的背景下进行，结果表明灌区年平万方数据第一章绪论 5均地下水埋深从19
42、901994年的170 m下降到20102013年的209 m；灌区长期积盐状态，但积盐量呈下降趋势(翟家齐等2016)。以水量平衡和盐量平衡原理为理论基础，建立了土壤水盐平衡模型，并对干旱内陆区土壤水盐运移规律进行初步研究(胡安焱等2002)。应用系统的分析方法、水分平衡和盐分平衡与运移原理，分析了灌区盐渍化形成特征，认为必须完善干排盐系统才能缓解灌区盐渍化发育的问题(董新光等2005)。在对灌区水体(降水、地下水以及渠道水)进行分析的基础上，利用遥感技术对河套灌区土地利用类型进行分类，对河套灌区的蒸散量进行反演，以水盐平衡理论为支撑，充分利用河套灌区水盐相关资料，分析并定量计算灌区合理生态
43、所需水量为53053亿m3，认为灌区进一步节水的潜力不大(翟进2009)。结合前人的研究结果，确定灌区内的水分与盐分平衡模式如图(1-1)所示。w一 W一怖 阑p 兮影。地“F水辍一图1-1灌域内水分平衡Fig1-1 Water balanee in irrigation areaS矿 S 一二 S 岭秒。地F水辘一图1-2灌域内盐分平衡Fig12 SaliIli母iIl We watershedw代表水分，S代表盐分，P代表降水，I代表灌溉(引黄河水)，T代表植株的消耗，E代表土壤蒸发，R代表浅层地下水向土壤的补给，D代表土壤向地下水的排泄，m代表相邻灌域向平衡灌域内的补给，out代表平衡灌
44、域向相邻灌域的排泄。万方数据6 基于遥感技术的河套灌区典型灌域盐分运移研究122遥感技术应用于种植结构划分的研究进展122。1遥感技术的发展遥感(Remote Sensing)是通过人造地球卫星上的遥感传感器把对地球表面实施感应监测和资源管理的监视结合起来的一种技术。它是通过对电磁波敏感的遥感传感器，在不直接接触地远距离条件下探测目标地区，获取地区内各种地物反射、辐射或散射的电磁波信息，并对反映到遥感图像的电磁波信息进行提取、判定、加工、分析的一门综合性科学和技术(sE旭等2007)。在本世纪60年代以来，遥感技术兴起并逐步发展，他为人类提供了从多维和宏观角度去认识字宙世界的手段。遥感开始为航
45、空遥感摄影技术，自1972年美国发射了第一颗观测卫星后，标志着航天遥感技术迅猛发展和应用的新时代。在可见的未来中，随着各个学科的发展，遥感技术也将持续突破现有的局限，进入一个能快速、准确提供丰富对地观测数据的阶段。经过几十年间的发展，随着遥感技术与各学科的不断融合，它已经广泛地被应用于资源环境、农业、土地、生态、海洋等众多领域，成为一门多领域结合的，先进的探测技术(张永民2010)。遥感影像的光谱分辨率、空间分辨率和时间分辨率等都会随着工业的发展而得到不断地提高。其应用研究领域也会随着遥感技术与各行各业的逐步融合而得到越来越广泛的应用。包括经纬度和海拔高度的空间信息、记录的光谱波长的光谱信息以及表示时间信息的摄影时间，这是遥感影像三个维度的主要信息。其中，空间分辨率表示影