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1、本文首先介紹了國內(nèi)外對(duì)區(qū)域城市化進(jìn)程和水環(huán)境質(zhì)量演變的研究現(xiàn)狀、方法和研究中存在的主要問題,指出當(dāng)前利用3S技術(shù)分析區(qū)域水質(zhì)空間模式的最新方法。然后利用煙臺(tái)市1986、1992、2000和2004年的TM影像、1986-2004年的河流水質(zhì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)、1996年1:100 000地形圖及污染源等資料,通過遙感、GIS、環(huán)境庫茲涅茨曲線、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等數(shù)學(xué)手段,從河流水質(zhì)演化、污染源分析等角度著手,對(duì)煙臺(tái)北部沿海地區(qū)20年以來的水環(huán)境變化進(jìn)
2、行動(dòng)態(tài)評(píng)價(jià),揭示經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展背后潛在的水環(huán)境危機(jī);同時(shí),結(jié)合水環(huán)境規(guī)劃,對(duì)煙臺(tái)北部沿海地區(qū)城市化進(jìn)程中的水環(huán)境利用狀況進(jìn)行分析。在理論上嘗試通過數(shù)模、地理信息系統(tǒng)等技術(shù)手段,探討城市發(fā)展與水環(huán)境之間的耦合關(guān)系;在實(shí)踐上可作為今后區(qū)域環(huán)境評(píng)價(jià)的新途徑,旨在為沿海其它開放地區(qū)城市化與水環(huán)境演化研究提供借鑒和啟示作用,為實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)、社會(huì)與環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展提供數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。 本文的立足點(diǎn)在于,以煙臺(tái)北部沿海區(qū)縣為例,探索一條研究沿海地區(qū)城市
3、化發(fā)展與水環(huán)境的途徑。集中討論的問題是,在國內(nèi)外城市化理論與水環(huán)境評(píng)價(jià)方法的基礎(chǔ)上,探討影響城市河流水質(zhì)演化的主導(dǎo)因素以及在快速城市化背景下二者的耦合關(guān)系。實(shí)現(xiàn)的路徑是,通過一系列TM遙感資料的解譯,獲取城市土地動(dòng)態(tài)變化的基本信息;通過水質(zhì)資料的人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)分析與GIS評(píng)價(jià),得出河流水質(zhì)演化的時(shí)空規(guī)律;運(yùn)用緩沖區(qū)分析及GIS空間疊置等功能,探討城市化過程與水環(huán)境質(zhì)量演化之間的內(nèi)在關(guān)系。通過上述研究得出以下結(jié)論: (1)1986
4、-2004年間,DO、CODcr、BOD5、CODmn、氨氮和石油類的BP模型分析與GIS空間插值表明:①煙臺(tái)北部沿海地區(qū)的CODcr和氨氮污染嚴(yán)重,為首要的超標(biāo)項(xiàng)目。②氨氮的污染中心在福山水閘下和新夾河橋一帶移動(dòng),污染區(qū)域未見縮小。③其次是CODmn類指標(biāo),近年來污染區(qū)域較分散,主要集中在高家橋和界河橋附近。④BOD5和OIL類的分布基本相似,此類指標(biāo)在逐年好轉(zhuǎn),以招遠(yuǎn)的玲瓏橋、寨子斷面為例,已從80年代末期的劣V類上升為目前的II-
5、Ⅲ類。⑤DO類污染最輕,除1990年個(gè)別斷面屬劣V類外,其余年份均不超標(biāo)。⑥北部沿海地區(qū)的綜合水質(zhì)在1986和1990年出現(xiàn)了兩次嚴(yán)重惡化現(xiàn)象,其V類以上水質(zhì)分別占到28.57%和32.14%。⑦20年以來,大沽夾河有機(jī)污染在逐年加重,尤其是開發(fā)區(qū)附近的福山水閘下斷面,水質(zhì)持續(xù)惡化的趨勢(shì)明顯。 (2)煙臺(tái)北部沿海地區(qū)的CODcr和氨氮緩解并不明顯,溶解氧繼續(xù)保持變好的態(tài)勢(shì)。除了原有的污染中心,在福山水閘下、宮家島和新夾河橋一帶形成連片的
6、污染區(qū),對(duì)大沽夾河的飲用水源地功能構(gòu)成了嚴(yán)重威脅。而且通過調(diào)查發(fā)現(xiàn)市區(qū)周邊的水環(huán)境也在惡化,這表明加強(qiáng)農(nóng)村地區(qū)的水環(huán)境監(jiān)測(cè)與管理十分必要。 (3)從水環(huán)境指標(biāo)與社會(huì)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的相關(guān)分析與人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測(cè)的結(jié)果看,煙臺(tái)北部沿海地區(qū)發(fā)展近20年以來,尤其是1990年以來,城市化和GDP增長(zhǎng)等社會(huì)經(jīng)濟(jì)因素正成為水環(huán)境改善的積極因素,但要維持水環(huán)境演化的良好勢(shì)頭,必須進(jìn)一步加強(qiáng)水環(huán)境調(diào)控對(duì)策研究。 (4)運(yùn)用緩沖區(qū)分析及GIS
7、空間疊置等功能,探討城市化過程與水質(zhì)演化之間的內(nèi)在關(guān)系,通過對(duì)建設(shè)用地比率、人口密度、河網(wǎng)等級(jí)和水質(zhì)進(jìn)行疊置分析,并結(jié)合逐步回歸分析法揭示煙臺(tái)北部沿海區(qū)縣28個(gè)水質(zhì)監(jiān)測(cè)站各水質(zhì)參量的空間變化情況。結(jié)果顯示,通過建設(shè)用地比率和人口密度共同作用可以解釋85%以上的水質(zhì)參量模型,并發(fā)現(xiàn)用建設(shè)用地比率指標(biāo)反映的城市化比用人口密度指標(biāo)能更好地解釋水質(zhì)參量的空間變化。 文章最后就區(qū)域城市化進(jìn)程和水質(zhì)空間演變提出建議,提出應(yīng)加強(qiáng)土地利用、人
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