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用于植被变化归因的区域机器学习残差趋势法 被引量：3
1
作者 胡博洋 孙建国 +1 位作者 张倩 杨云睿 《自然资源遥感》 北大核心 2025年第1期46-53,共8页
现有的残差趋势法采用逐像元建模策略,利用普通最小二乘法构建模型,存在着一定的局限性:一方面,逐像元建模策略使每个模型都包含了局部空间内的人类活动信号干扰;另一方面,普通最小二乘法不利于模拟普遍存在的非线性特征。因此,该文提... 现有的残差趋势法采用逐像元建模策略,利用普通最小二乘法构建模型,存在着一定的局限性:一方面,逐像元建模策略使每个模型都包含了局部空间内的人类活动信号干扰;另一方面,普通最小二乘法不利于模拟普遍存在的非线性特征。因此,该文提出一种全新的基于区域建模策略和机器学习算法的残差趋势法,并对比了用于表达空间异质性的2种环境变量:①地形、水文和土地利用等直接环境变量(direct-environmental variables,DEVs);②植被和气候时空序列组合的代理环境变量(proxy-environmental variables,PEVs)。首先,采用区域建模策略,分别引入DEVs和PEVs,使用机器学习算法构建植被-气候关系模型;其次,根据残差趋势法的定义得到残差值;最后,评估气候和人为因素对植被变化的贡献。结果表明:①相比以往的逐像元普通最小二乘残差趋势法,所提方法的优势不仅表现为机器学习能够模拟植被-气候关系的非线性特征,还表现为区域建模具备更强的抗人类信号干扰能力;②新方法中,使用PEVs明显优于使用DEVs,前者充分利用了原有建模数据,没有增加数据获取难度,也避免了引入额外的数据误差。该文提出的区域机器学习残差趋势法可以实现更有效的植被变化归因。 展开更多
关键词 植被变化归因 区域建模 机器学习算法 残差趋势法 空间异质性
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2000—2019年黄淮海流域植被覆盖度变化归因研究 被引量：1
2
作者 郑荣伟 张子元 +2 位作者 高学睿 王庆明 黄志强 《水土保持研究》 北大核心 2025年第3期214-221,共8页
[目的]科学评估黄淮海流域植被覆盖度变化中气候演变和人类活动的影响及定量贡献,为优化水土保持工作提供科学建议。[方法]基于黄淮海流域及其周围226个站点的气象数据以及SPOT-NDVI数据,利用像元二分法、线性斜率、Mann-Kendall趋势检... [目的]科学评估黄淮海流域植被覆盖度变化中气候演变和人类活动的影响及定量贡献,为优化水土保持工作提供科学建议。[方法]基于黄淮海流域及其周围226个站点的气象数据以及SPOT-NDVI数据,利用像元二分法、线性斜率、Mann-Kendall趋势检验和Person相关等方法,探讨植被覆盖度演变对蒸散发、降水、气温等气候因子响应的时间滞后效应,在残差分析法中增加时滞效应影响,评估了植被覆盖度变化原因。[结果](1)2000—2019年黄淮海流域年均植被覆盖度增长显著,线性斜率为0.038/10 a。(2)黄淮海流域植被覆盖度对降水响应滞后以0月和1月为主,分别占比52%和48%;对气温响应主要为无滞后性和滞后1月,分别占比61%和38%;对潜在蒸散发响应主要滞后1月和2月,分别占比49%和34%。[结论]影响黄淮海流域植被变化的主要因素为人类活动,气候变化的平均贡献率为33%,人类活动的平均贡献率为67%;其中约47%的区域人类活动影响贡献率超过80%,主要位于黄河流域西北部和东南部、海河流域南部和淮河流域。 展开更多
关键词 植被覆盖度 时滞效应 气候变化 人类活动 黄淮海流域
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小水电河流生态流量评估及盈亏变化归因
3
作者 兰仟 林凯荣 +1 位作者 刘梅先 涂新军 《中国农村水利水电》 北大核心 2025年第1期93-103,共11页
作为我国实现“双碳”目标的重要路径之一,绿色小水电尽管在中小河流中能够提供经济效益,但同时会影响流域生态水文过程,从而制约小水电河流生态系统的可持续发展。以滨江流域为例,利用SWAT模型重建不同时期径流过程,基于生态流量过程... 作为我国实现“双碳”目标的重要路径之一,绿色小水电尽管在中小河流中能够提供经济效益,但同时会影响流域生态水文过程,从而制约小水电河流生态系统的可持续发展。以滨江流域为例,利用SWAT模型重建不同时期径流过程,基于生态流量过程线组对生态流量进行时空量化,比较不同情景生态径流指标变化规律,定量揭示人类活动和气候变化对生态盈亏的贡献分量。结果表明:(1)流域内生态流量时空分布差异明显,与基准期相比,气候变化和人类活动均不利于保障流域内的生态流量,气候变化影响下中位生态流量保证率减小7个百分点,叠加人类活动影响后中位生态流量保证率累积下降17.74个百分点,尤其在汛期和汛末流域内生态缺水问题突出,未来可推行小水电的季节性限制运行。(2)年内变化上,气候变化多引起生态盈余的减少,夏季减少最为强烈(p <0.05);人类活动则多引起生态赤字的增加,秋、冬季节增加最为显著(p <0.10)。(3)生态盈余与降水距平存在较好的一致性,相关系数均在0.50以上,而生态赤字与降水距平的相关性较差,尤其在秋、冬季其相关系数多低于0.30。(4)人类活动对各时期的生态赤字变化的相对贡献均达到了80%以上,引起滨江生态缺水的主要原因是人为干扰过度。研究结果为适应变化环境下小水电河流健康管理提供参考依据。 展开更多
关键词 生态流量 生态径流指标 气候变化 人类活动 变化归因
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基于Budyko方程的丹江口入库径流变化归因分析
4
作者 汪肖雅 郭生练 +3 位作者 王俊 时毅军 董付强 杨海从 《人民长江》 北大核心 2025年第7期66-75,共10页
开展变化环境下径流演变规律及其归因分析,对流域水资源规划和管理至关重要。收集丹江口水库以上流域1933~2023年入库径流、降雨和蒸散发资料系列,基于Budyko方程,通过弹性系数法与分解法对气候因素和人类活动对入库径流变化的驱动力进... 开展变化环境下径流演变规律及其归因分析,对流域水资源规划和管理至关重要。收集丹江口水库以上流域1933~2023年入库径流、降雨和蒸散发资料系列,基于Budyko方程,通过弹性系数法与分解法对气候因素和人类活动对入库径流变化的驱动力进行了定量分析,并以ABCD水文模型为对照,对两种方法的分离结果进行比较评价。结果表明:①丹江口水库以上流域1933~2023年多年平均降雨量增加、入库径流减少,变化趋势均不显著,年潜在蒸散发在2000年后呈现显著增加趋势。②年入库径流、年降雨量、年潜在蒸散发量分别存在9.3,9.3,2.3 a的显著性周期变化。③年入库径流在1985年发生突变,突变后,径流对降雨、潜在蒸散发及下垫面特征参数的敏感性均上升。④分解法得到的径流归因分析结果与水文模型结果更接近;综合两种方法得到气候因素和人类活动对丹江口水库径流减少的贡献率分别为66.84%和33.16%。研究结果揭示了气候因素与人类活动对流域径流减少的双重影响,可为汉江上游水资源合理分配、南水北调中线工程的平稳运行提供参考。 展开更多
关键词 径流变化 归因分析 Budyko方程 水文模型 丹江口水库
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青海湖沙柳河流域径流变化归因分析
5
作者 辛惠娟 唐彪 +1 位作者 李宗省 张文豹 《水文》 北大核心 2025年第4期87-93,共7页
以沙柳河流域为研究区,依据刚察水文站1960—2022年实测径流数据,运用Mann-Kendall检验、累积距平法等方法分析径流变化特征,并基于Budyko假设的弹性系数法进行归因分析,结合偏最小二乘结构方程模型(PLS-SEM)对归因分析结果进行验证,进... 以沙柳河流域为研究区,依据刚察水文站1960—2022年实测径流数据,运用Mann-Kendall检验、累积距平法等方法分析径流变化特征,并基于Budyko假设的弹性系数法进行归因分析,结合偏最小二乘结构方程模型(PLS-SEM)对归因分析结果进行验证,进一步识别主导径流变化的因素。结果表明:(1)1960—2022年沙柳河流域径流显著增加,气候呈暖湿化趋势;径流在2003年发生突变,突变后年均径流量增加1.152亿m^(3),相对变化率为47.2%。(2)沙柳河流域径流对降水变化最为敏感,其次为下垫面变化,对潜在蒸散发的敏感性最弱。降水、潜在蒸散发、下垫面变化对径流的贡献率分别为52.75%、0.18%、47.08%,表明气候变化是引起径流增加的主要原因。通过PLS-SEM分析进一步说明降水是引起径流变化的主要气候因子,与归因分析结果一致。(3)下垫面变化对径流变化的影响为正向影响,是土地利用变化、多年冻土退化等因素综合作用的结果,未来仍需进一步量化多年冻土退化对径流变化的贡献。研究结果可为认识沙柳河流域径流变化、水资源合理开发、生态政策制定提供参考。 展开更多
关键词 沙柳河 径流 归因分析 气候变化 Budyko假设
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基于Budyko和abcd模型的黑河上游径流变化归因分析
6
作者 张苏娜 牛最荣 贾玲 《水土保持研究》 北大核心 2025年第5期69-79,共11页
[目的]探究变化环境下黑河流域径流演变规律和驱动因素,量化各影响因素对流域径流变化的贡献率,以期为黑河上游水资源开发利用提供科学依据。[方法]采用Mann-Kendall突变检验、Budyko和abcd水文模型等研究方法,分析了黑河上游1980—202... [目的]探究变化环境下黑河流域径流演变规律和驱动因素,量化各影响因素对流域径流变化的贡献率,以期为黑河上游水资源开发利用提供科学依据。[方法]采用Mann-Kendall突变检验、Budyko和abcd水文模型等研究方法,分析了黑河上游1980—2023年的径流量演变规律及其驱动因素。[结果](1)黑河上游径流集中期推迟,年内各月径流量差异性减小,径流年内分配渐趋均匀化,径流量在年尺度上经历了平枯期—平水期—丰平期的波动变化,但总体呈增加趋势。(2)祁连、札马什克、莺落峡站径流量分别在2003年、2005年、2005年发生了突变,突变后径流量较突变前分别增加11.33%,35.30%和19.54%;突变后降水、潜在蒸发对径流的贡献在减弱,气温对径流的贡献在增加。(3)径流对降水变化的敏感性最高,其次为下垫面和潜在蒸发;Budyko和abcd水文模型模拟得出气候变化对径流变化的贡献率分别为58.47%和86.85%,降水是导致径流增加的主要气候因素,人类活动中林地面积的减少对径流增加有促进作用。[结论]黑河上游径流量呈显著增加趋势,气候变化对径流变化的贡献率超过50%,气候变化是引起黑河上游径流变化的主要驱动因素。 展开更多
关键词 径流变化 气候变化 Budyko模型 abcd水文模型 黑河上游
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渭河流域净初级生产力遥感反演及变化归因分析
7
作者 潘鹏飞 潘飞燕 +1 位作者 张海旭 金裕 《水利水电技术(中英文)》 北大核心 2025年第4期70-81,共12页
【目的】研究旨在探讨2000年实施生态修复政策以来,渭河流域净初级生产力的演化特征,揭示气候变化与人类活动对植被生态的综合作用机制,为流域生态保护与可持续发展提供理论依据。【方法】基于GEE云平台,调用MOD17A3HGF6.1数据,分析NPP... 【目的】研究旨在探讨2000年实施生态修复政策以来,渭河流域净初级生产力的演化特征,揭示气候变化与人类活动对植被生态的综合作用机制,为流域生态保护与可持续发展提供理论依据。【方法】基于GEE云平台,调用MOD17A3HGF6.1数据,分析NPP、CPP和VPG三类净初级生产力的时空分布格局。通过构建六种植被变化情景,探讨气象因子和人类活动对植被变化的驱动模式,并结合最小二乘回归分析法、Pearson相关系数和贡献指数对各影响因子进行定量评估。【结果】(1)2000—2023年间,渭河流域NPP在年内呈单峰型季节性变化,年际增幅为9.91 gC·m^(-2)·a^(-1),空间分布呈现“南高北低”的格局。(2)在植被恢复过程中,气温和降水与植被生长呈正相关,相关系数分别为0.26和0.43;太阳辐射在以人类活动为主导的植被恢复中呈轻度正相关,相关系数为0.12;人口密度和道路密度对约34.77%的植被恢复区域起促进作用。(3)在植被退化过程中,降水对植被退化的贡献度为30.43%,人口密度和道路密度对植被退化的相关系数分别为0.71和0.64。【结论】研究期间,渭河流域NPP整体呈增长趋势,气温、降水、人口密度和道路密度对NPP的驱动作用显著,太阳辐射的影响相对较弱。气候变化是推动流域植被恢复的主要因素,而生态修复等人类活动措施则有效提升了区域植被的生产力。 展开更多
关键词 净初级生产力(NPP) 气候生产潜力(CPP) 气候变化 人类活动 渭河流域 影响因素
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气候变化和人类活动影响下窟野河流域水沙变化归因分析 被引量：2
8
作者 张健康 王计平 石建省 《水文地质工程地质》 CAS CSCD 北大核心 2024年第6期47-59,共13页
流域水沙情势演变归因是水文地质学的研究重点之一。为了深入理解窟野河流域水沙变化规律,并为水资源管理和生态保护提供科学依据,以应对气候变化和人类活动的影响,基于水文、气象、归一化植被指数、土地利用等数据信息,运用累积量斜率... 流域水沙情势演变归因是水文地质学的研究重点之一。为了深入理解窟野河流域水沙变化规律,并为水资源管理和生态保护提供科学依据,以应对气候变化和人类活动的影响,基于水文、气象、归一化植被指数、土地利用等数据信息,运用累积量斜率变化率分析法、Mann-Kendall非参数检验法、双累积曲线法、累积距平法、滑动秩和检验法等方法,定量研究气候变化和人类活动综合作用下流域水沙变化趋势及其影响归因。结果表明:(1)窟野河流域1956—2019年的年径流量、年输沙量呈显著减少趋势,年径流量和年输沙量平均每年减少约0.104×10^(8)m^(3)和0.027×10^(8)t,突变年为1997年,通过了5%显著性水平检验;(2)1998—2011年间,气候变化和人类活动对流域年径流量减少的贡献率分别为36.06%和63.94%,对年输沙量减少的贡献率分别为26.11%和73.89%,其中径流量减少主要与退耕还林还草工程导致的植被、土地利用/覆被变化有关;(3)以1998—2011年为基准期,2012—2019年累积径流量斜率变化率高达109%,径流量反弹明显,可能与矿井封存水外溢有关,同时,累积输沙量斜率接近零,输沙量无显著变化,说明研究区土壤侵蚀得到有效控制。研究成果为窟野河流域水文预测与管理提供科学依据,未来需重点关注生态恢复和煤炭开采活动对水资源变化的复合影响。 展开更多
关键词 累积量斜率变化率 水沙变化 气候变化 人类活动 归一化植被指数
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基于Budyko假设的洛河流域径流变化归因分析 被引量：3
9
作者 李杨千 何海 +1 位作者 金双彦 吴志勇 《水文》 CSCD 北大核心 2024年第3期41-46,共6页
为探究洛河流域径流演变的主要驱动因子,基于1961—2020年水文、气象和下垫面资料,分析洛河流域水文气象要素变化特征;应用基于Budyko假设的互补法,定量分析了降水、潜在蒸散发和人类活动导致的下垫面改变对径流变化的影响程度,阐明了... 为探究洛河流域径流演变的主要驱动因子,基于1961—2020年水文、气象和下垫面资料,分析洛河流域水文气象要素变化特征;应用基于Budyko假设的互补法,定量分析了降水、潜在蒸散发和人类活动导致的下垫面改变对径流变化的影响程度,阐明了洛河流域上、中、下游不同地区径流变化的主要影响因素。结果表明:(1)1961—2020年,洛河流域径流呈显著减少趋势,突变年份为1986年;降水与潜在蒸散发减少趋势不明显,气温显著增加;1980年后流域植被覆盖度呈增加趋势,土地利用类型也有不同程度的变化。(2)降水与潜在蒸散发变化对洛河流域径流减少的贡献率分别为25.4%和-13.9%,下垫面变化对径流减少的贡献率为88.5%。(3)空间上,植被变化是导致流域中上游地区径流减少的关键因素,水利工程建设和土地利用类型改变是导致下游地区径流减少的关键因素。研究成果可为认识洛河流域径流变化以及水资源开发利用提供参考。 展开更多
关键词 径流变化 Budyko假设 归因分析 洛河流域
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河南省主要河川径流变化归因
10
作者 竹磊磊 王纪军 +3 位作者 吴璐 杨婷 苏晓乐 李芳 《南水北调与水利科技（中英文）》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期228-236,共9页
为相对全面客观地分析气候变化和人类活动对河南省主要河川径流变化的影响,基于河南省内卫河、伊洛河、洪汝河和唐河流域1961—2022年径流和降水资料,以及国家气候中心根据Penman-Monteith公式计算的年潜在蒸散发资料,比较4个蒸发对比... 为相对全面客观地分析气候变化和人类活动对河南省主要河川径流变化的影响,基于河南省内卫河、伊洛河、洪汝河和唐河流域1961—2022年径流和降水资料,以及国家气候中心根据Penman-Monteith公式计算的年潜在蒸散发资料,比较4个蒸发对比站年潜在蒸散发和蒸发皿年蒸发值,运用Mann-Kendall突变检验法和累积双曲线法分析4个研究流域控制水文站年径流序列的变化趋势和突变年份,以及4个流域年降水和潜在蒸散发的变化趋势。采用基于Budyko假设的弹性系数法对径流变化开展归因分析。结果表明:4个蒸发对比站年潜在蒸散发与蒸发皿年蒸发变化趋势基本一致,4个水文站年径流深及4个流域年降水和年潜在蒸散发均呈下降趋势。4个水文站年径流深分别在1977年、1985年、2008年和2010年发生了突变。气候变化对径流减少的贡献率在卫河和伊洛河流域为7%以下,在洪汝河和唐河流域约为12%~18%,降水减少不显著和潜在蒸散发呈下降趋势是贡献率小的原因,可见人类活动是影响4个流域径流变化的主要驱动因素。 展开更多
关键词 弹性系数法 气候变化 人类活动 径流变化 卫河 伊洛河 洪汝河 唐河
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基于改进水文模拟法的洛河径流变化归因分析
11
作者 李杨千 何海 +2 位作者 金双彦 吴志勇 李源 《中国农村水利水电》 北大核心 2024年第6期56-63,共8页
随着社会经济快速发展,高强度人类活动对径流过程的影响愈发强烈。为了探究洛河流域人类活动对径流变化的影响,在分析洛河流域径流演变特征的基础上,基于SWAT模型,通过考虑水库模块以及下垫面动态变化对水文模拟的影响,对传统水文模拟... 随着社会经济快速发展,高强度人类活动对径流过程的影响愈发强烈。为了探究洛河流域人类活动对径流变化的影响,在分析洛河流域径流演变特征的基础上,基于SWAT模型,通过考虑水库模块以及下垫面动态变化对水文模拟的影响,对传统水文模拟法进行了改进。应用改进后的水文模拟法,定量分析了水库建设、下垫面动态变化等人类活动微观因素对径流变化的影响。结果表明:①1961-2020年洛河流域径流量呈显著减少趋势,平均每年减少约0.12亿m^(3),突变检验表明洛河流域径流量在1989年发生显著突变,由此将研究序列划分为基准期(1961-1988年)和人类活动影响期(1989-2020年);②通过分区域参数率定方式构建的SWAT模型可以较好地模拟洛河流域径流过程,在率定期和验证期纳什效率系数NSE均大于0.8,相对误差RE均小于10%;③气候变化和人类活动对径流减少的贡献率分别为32.9%和67.1%,人类活动是导致径流变化的主要因素;人类活动微观因素中故县水库建设对径流影响最大,贡献率为47.9%;下垫面动态变化对径流减少的贡献率为-3.0%;其他人类活动如小型水库、橡胶坝、於地坝和渠系引水工程建设对径流减少的贡献率为22.2%。研究成果可为洛河流域水资源合理开发利用提供科学依据。 展开更多
关键词 径流变化 SWAT模型 归因分析 洛河流域
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青藏高原大通河流域径流变化归因分析 被引量：6
12
作者 王淑芝 温得平 《干旱区地理》 CSCD 北大核心 2024年第2期203-213,共11页
大通河流域地处青藏高原东北部边缘,生态环境敏感脆弱,开展变化环境下水资源演变、归因研究对保护区域水生态环境,保障水生态文明建设具有十分重要的意义。采用线性倾向估计、集中度、集中期、有序聚类检验、小波分析等统计方法,分析了... 大通河流域地处青藏高原东北部边缘,生态环境敏感脆弱,开展变化环境下水资源演变、归因研究对保护区域水生态环境,保障水生态文明建设具有十分重要的意义。采用线性倾向估计、集中度、集中期、有序聚类检验、小波分析等统计方法,分析了流域径流的年际变化、年内分配、周期和突变变化特征,基于累积量斜率变化率法和双累积曲线定量评估了气候因素和人类活动对径流变化的影响。结果表明:(1)近60 a大通河流域气候暖湿化明显,年平均气温、降水量、潜在蒸发量增幅分别为0.42℃·(10a)~(-1)和8.9 mm·(10a)~(-1)、5.6 mm·(10a)~(-1),年径流呈减少趋势,倾向率0.67×108m^(3)·(10a)~(-1)。(2)径流集中度和不均匀系数呈微弱下降趋势,枯季径流增加趋势明显,年内分配更趋于均匀,集中期有推迟趋势,延迟速率为3.0 d·(10a)~(-1)。(3)年径流在44 a左右尺度上周期震荡明显,突变发生在1990年,突变后径流量减少3.52×108m^(3),流域冰川分布呈减小趋势,植被覆盖无显著变化。(4)气候、人类活动对大通河径流减少的贡献率分别为~(-1)7.7%和117.7%,降水量是流域来水的主要补给来源,跨流域调水是引起径流减小的主要驱动因素。 展开更多
关键词 径流演变 累积量斜率变化率法 气候变化 人类活动 大通河流域
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小清河干流近60年径流变化归因分析 被引量：3
13
作者 钱秀红 程森 +2 位作者 韩笑宇 武玮 王宏雪 《水电能源科学》 北大核心 2024年第2期5-8,共4页
为分析小清河径流变化规律,基于1965~2018年的降水和径流量数据,分析其变化趋势及突变点,并采用Budyko假设与弹性系数相结合的方法,定量识别了气候变化和人类活动对径流变化的贡献率。结果表明,1965~2018年小清河降水量呈微弱增加趋势,... 为分析小清河径流变化规律,基于1965~2018年的降水和径流量数据,分析其变化趋势及突变点,并采用Budyko假设与弹性系数相结合的方法,定量识别了气候变化和人类活动对径流变化的贡献率。结果表明,1965~2018年小清河降水量呈微弱增加趋势,而径流量呈显著增加趋势;突变点分析发现年径流量在1994、2003年发生突变,因此将1965~1994年作为基准期,以1995~2003、2004~2018年分别作为变化期Ⅰ、Ⅱ;基于Budyko水热耦合平衡方程发现变化期Ⅰ径流增加的主要原因是下垫面条件和降水的改变,贡献率分别为64.74%、21.83%,潜在蒸散发的贡献率为13.43%;变化期Ⅱ径流增加的首要原因是下垫面条件的改变,占59.57%,其次是降水和潜在蒸散发,分别为23.83%、16.60%。因此,小清河岔河径流变化是人类活动和气候变化共同作用的结果,其中人类活动引起的下垫面条件变化为主导因素,其次为降水影响。 展开更多
关键词 Budyko假设 径流变化 归因分析 人类活动 小清河
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基于Budyko假设的三峡库区蓄水前后径流变化归因识别 被引量：2
14
作者 陈蒙恩 魏兴 +2 位作者 周育琳 史瑞博 李伊能 《水土保持学报》 CSCD 北大核心 2024年第2期76-84,245,共10页
[目的]径流在气候变化和人类活动的共同影响下发生变化,探索径流时空演变规律及其原因对水库科学调度及水资源的可持续利用具有重要指导意义。[方法]基于三峡库区“腹心”万州段1960-2019年的气象水文数据,首先采用Mann-Kendall趋势检验... [目的]径流在气候变化和人类活动的共同影响下发生变化,探索径流时空演变规律及其原因对水库科学调度及水资源的可持续利用具有重要指导意义。[方法]基于三峡库区“腹心”万州段1960-2019年的气象水文数据,首先采用Mann-Kendall趋势检验、Pettitt突变分析和小波分析对三峡库区蓄水前后径流的时空演变特征进行分析,最后采用2种Budyko水热耦合平衡方程,定量计算气候变化和人类活动对径流变化的影响率。[结果](1)研究区年径流量呈显著下降趋势(|z|>2.58),2003年(三峡库区蓄水年)出现拐点,随后年内分配更加均匀。(2)与蓄水前相比较,蓄水后气候变化和人类活动对研究区年径流减少的贡献率为27.9%~29.2%和70.8%~72.1%。(3)人类活动主要通过改变土地利用类型和建设水利工程影响流域年径流量,林地、建设用地面积的增加和三峡库区的建设影响研究区水文循环过程使年径流量减少。[结论]研究结果定量描述人类活动对径流变化的影响,对下一阶段三峡库区水资源管理提供理论支撑。 展开更多
关键词 三峡库区万州段 气候变化 人类活动 时空演变 归因分析
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秦巴山区堵河流域径流变化归因分析
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作者 张晓莹 何毅 +1 位作者 翁学先 邵祎婷 《长江科学院院报》 CSCD 北大核心 2024年第2期44-51,共8页
气候变化和人类活动引起的水文响应对于研究流域水资源管理有着重要意义。基于堵河流域1960—2016年降水量、潜在蒸散发量、径流量数据,采用Pettitt突变检验方法和Mann-Kendall趋势检验方法,利用8种Budyko假设分析了气候变化和人类活动... 气候变化和人类活动引起的水文响应对于研究流域水资源管理有着重要意义。基于堵河流域1960—2016年降水量、潜在蒸散发量、径流量数据,采用Pettitt突变检验方法和Mann-Kendall趋势检验方法,利用8种Budyko假设分析了气候变化和人类活动对堵河流域径流变化的贡献率。分析结果表明:①堵河流域年径流量呈显著下降趋势(p<0.05),1994年出现拐点,年降水量和潜在蒸散发量也呈减少趋势,但均不显著(p>0.1)。②水文响应对人类活动比对气候变化更敏感,人类活动对径流的贡献率在57.69%~72.00%之间,气候变化的贡献率在28.00%~42.31%之间。③人类活动引起下垫面特征变化是径流衰减的主要原因,土地变化引起的森林增多和植被覆盖增加引起地表变化使径流量减少。研究成果表明人类活动对水文过程确有影响,以期对堵河流域水资源管理和综合治理提供理论支持。 展开更多
关键词 径流量 Budyko假设 气候变化 人类活动 堵河流域
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基于Budyko假设的祁连山排露沟流域蒸散发估算及其变化归因分析
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作者 金铭 牛赟 +5 位作者 许尔文 于文会 董继业 赵维俊 敬文茂 纪浩坤 《甘肃农业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期218-227,共10页
【目的】探讨西北干旱区域水资源短缺和森林植被碳汇问题。【方法】以祁连山排露沟流域蒸发皿、气象站、水文站、固定样地等实测数据为基础,采用线性回归法、Mann-Kendall、滑动t、Pettitt、累积距平检验方法,Budyko假设模型、材积源生... 【目的】探讨西北干旱区域水资源短缺和森林植被碳汇问题。【方法】以祁连山排露沟流域蒸发皿、气象站、水文站、固定样地等实测数据为基础,采用线性回归法、Mann-Kendall、滑动t、Pettitt、累积距平检验方法,Budyko假设模型、材积源生物量等方法以及Matlab编程软件对实际蒸散发量进行估算,且对其变化趋势及归因进行研究。【结果】1994~2020年排露沟流域蒸散发总体呈增加趋势,但在2001年有次突变,突变前后变异系数由0.13增大到0.22,属于较强变异;在2002~2020年的突变期,蒸散发量对降水、径流、潜在蒸发和下垫面参数的弹性系数分别为0.69、-0.46、-0.47、0.62,且各因子对流域蒸散发变化的贡献率分别为71.65%、-85.57%、69.61%、44.31%,降水量变化对流域蒸散发最为敏感,流域下垫条件变化次之。2003~2021年排露沟流域青海云杉平均碳密度为65.8 mg/hm^(2),增长速率为1.99 mg/(hm^(2)·a),与流域蒸散发的变化趋势基本相一致。祁连山排露沟流域蒸散发的变化不仅受气候变化的影响,同时在短时期内受到青海云杉生长变化的影响,其变化是气候与植被生长综合影响的结果。【结论】研究结果可对全球气候变暖下的水资源短缺与森林植被的碳汇功能降低的研究提供了理论依据。 展开更多
关键词 流域蒸散发 归因分析 气候变化 青海云杉林碳密度 祁连山排露沟流域
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基于Budyko假设的汉江流域径流变化归因 被引量：17
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作者 彭涛 梅子祎 +4 位作者 董晓华 王继保 刘冀 常文娟 王高旭 《南水北调与水利科技（中英文）》 CAS 北大核心 2021年第6期1114-1124,共11页
利用1964—2015年汉江流域气温、降雨和径流等资料,采用线性倾向估计与滑动平均法分析白河和沙洋站水文气象要素的变化趋势,通过Mann-Kendall检验和Pettitt检验确定2个站径流序列的突变年份,基于Budyko水热耦合平衡理论,计算径流量对各... 利用1964—2015年汉江流域气温、降雨和径流等资料,采用线性倾向估计与滑动平均法分析白河和沙洋站水文气象要素的变化趋势,通过Mann-Kendall检验和Pettitt检验确定2个站径流序列的突变年份,基于Budyko水热耦合平衡理论,计算径流量对各影响因子的弹性系数,并采用互补关系法进行归因分析。结果表明:白河与沙洋站年径流量均呈现下降趋势,变化速率分别为-2.797mm/a和-1.875mm/a,并在1991年发生突变;白河与沙洋站变化期(1992—2015年)径流对降雨、潜在蒸散发和下垫面的弹性系数分别为1.79、-0.79、-0.64和2.07、-1.07、-0.71,表明2个站的径流量均对降雨最为敏感,对下垫面最不敏感;下垫面变化是汉江流域径流量减少的主要因素,其对白河、沙洋站径流量变化的贡献量分别为74.67%、76.37%;变化期的NDVI较基准期整体增加,植被变化是导致汉江流域径流量整体下降的重要原因。 展开更多
关键词 Budyko假设 归因分析 径流变化 气候变化 人类活动 汉江流域
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基于四元驱动的海河流域河川径流变化归因定量识别 被引量：17
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作者 鲍振鑫 张建云 +4 位作者 严小林 王国庆 贺瑞敏 关铁生 刘艳丽 《水科学进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第2期171-181,共11页
海河流域水资源极为短缺,河川径流下降显著,定量识别径流变化成因对于科学认识流域水循环演变机理、支撑水资源开发利用具有重要的科学意义和实际价值。基于模型参数区域化技术构建了海河流域可变下渗容量(VIC)模型,重构了流域天然河川... 海河流域水资源极为短缺,河川径流下降显著,定量识别径流变化成因对于科学认识流域水循环演变机理、支撑水资源开发利用具有重要的科学意义和实际价值。基于模型参数区域化技术构建了海河流域可变下渗容量(VIC)模型,重构了流域天然河川径流序列。建立了气温变化、降水变化、下垫面变化和取用水四元要素驱动的河川径流变化归因定量识别技术体系,分析了4种因子在海河流域河川径流减少中的贡献。结果表明:①1956—2010年,人类活动是海河流域河川径流减少的主要原因,但是气候变化的影响不可忽略,其中气候变化的贡献约为1/3,人类活动的贡献约占2/3;气候变化中,降水下降的贡献远大于气温升高的影响,分别约为30%和4%;人类活动中,取用水的影响大于下垫面变化的影响,分别约为55%和11%。②海河流域4个水资源二级区的河川径流变化成因相比,从北向南气温升高的影响减小,降水减小的影响增大,海河北系和海河南系的取用水影响较大,滦河流域径流变化时间较晚,徒骇马颊河径流变化程度最小。 展开更多
关键词 径流 归因识别 气候变化 人类活动 海河流域
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无定河流域不同地貌区径流变化归因分析 被引量：21
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作者 任宗萍 马勇勇 +2 位作者 王友胜 谢梦瑶 李鹏 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第12期4309-4318,共10页
分析了无定河流域干流与其支流(黄土丘陵区的大理河和风沙区的海流兔河)的年径流变化(1960—2012)及其成因,并预测了其径流的变化趋势。结果表明:无定河及其不同地貌区支流海流兔河和大理河流域1960—2012年径流量均显著下降,但年降水... 分析了无定河流域干流与其支流(黄土丘陵区的大理河和风沙区的海流兔河)的年径流变化(1960—2012)及其成因,并预测了其径流的变化趋势。结果表明:无定河及其不同地貌区支流海流兔河和大理河流域1960—2012年径流量均显著下降,但年降水量未发生显著变化;无定河和海流兔河流域年蒸散量未发生显著变化,仅大理河流域年蒸散量在1990s年代后期显著增加。无定河流域径流变化突变点发生在1979年和1996年,海流兔河流域径流变化突变点在1971年和1990年,而大理河流域径流突变点发生在1971年。人类活动对大理河流域1972—2012年径流减少的贡献大约占50%,对海流兔河流域1972—1990年和1991—2012年两个时期径流减少的贡献率分别为44.4%和82.4%。未来,无定河及其支流年径流量均呈持续下降趋势。归因分析表明大规模的水土保持治理措施减少了大理河流域侵蚀产沙量的同时,也在一定程度上减少了大理河流域的径流量,而过度的农田灌溉引水是海流兔河径流量下降的主要原因。因此,未来在大理河流域要优化现有植被建设布局,减少流域蒸散发,减缓径流下降;在海流兔河流域要进一步退耕还林(草),适当控制农田灌溉面积,提高灌溉用水效率,在减少灌溉用水的同时提高流域水源涵养能力。 展开更多
关键词 径流变化 归因分析 不同地貌区 水土保持措施
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基于Budyko假设的若尔盖流域径流变化归因分析 被引量：13
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作者 赵娜娜 王贺年 +1 位作者 于一雷 徐卫刚 《南水北调与水利科技》 CSCD 北大核心 2018年第6期21-26,共6页
变化环境下的水文循环研究是当今水科学研究的热点之一,研究流域水文过程变化的响应机制,对未来流域水资源规划及管理具有重要的现实意义。以若尔盖流域为研究区域,基于Budyko假设理论,应用敏感性分析方法,对若尔盖流域径流变化进行归... 变化环境下的水文循环研究是当今水科学研究的热点之一,研究流域水文过程变化的响应机制,对未来流域水资源规划及管理具有重要的现实意义。以若尔盖流域为研究区域,基于Budyko假设理论,应用敏感性分析方法,对若尔盖流域径流变化进行归因分析,结果表明:若尔盖流域径流对降水、潜在蒸散发和流域特征参数的敏感性系数分别为0.645 1、-0.234 7和-182.205 0,即若尔盖流域降水每增加1mm将导致流域径流增加0.645 1mm,潜在蒸散发每增加1mm将导致流域径流减少0.234 7mm,流域特征参数每增加1将导致流域径流减少182.205 0mm;若尔盖流域逐年径流呈明显的下降趋势,与基准期(1960-1990年)相比,变化期(1991-2011年)径流量减少了56.23mm(20.48%),其主要影响因素为流域下垫面特征的变化,其贡献率可达93.46%,而气候变化的影响仅占5.57%。 展开更多
关键词 若尔盖流域 径流 气候变化 流域特征参数 归因分析
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