本书简述了当前国内外水科学领域的学术研究进展，在对新疆阿克苏河流域进行现状分析和系统诊断的基础上，分别从阿克苏灌区土地利用变化及预测分析、土地利用空间配置优化、流域SWAT径流模拟、水资源供需平衡分析、灌溉水资源空间配置优化共5个方面开展研究，为阿克苏灌区水资源的科学、高效管理提供了决策支持，亦为今后流域灌溉水资源的精准调控技术研究提供了成功案例和方法借鉴。
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目录
第1章 绪论 1
1.1 研究背景 1
1.2 国内外研究进展 2
1.2.1 土地利用变化方面 2
1.2.2 土地利用变化模拟方面 4
1.2.3 土地利用优化方面 5
1.2.4 流域径流模拟方面 7
1.2.5 水资源需求预测方面 9
1.2.6 水资源优化配置方面 10
1.3 主要研究内容 11
第2章 阿克苏河流域概况 13
2.1 自然概况 13
2.1.1 地理位置 13
2.1.2 地形地貌 13
2.1.3 气候条件 13
2.1.4 河流水系 16
2.2 社会经济简况 18
2.2.1 乌什县 18
2.2.2 温宿县 19
2.2.3 阿克苏市 19
2.2.4 阿瓦提县 19
2.2.5 柯坪县 20
2.2.6 阿合奇县 20
第3章 阿克苏灌区土地利用变化及预测分析 21
3.1 研究方法 21
3.1.1 土地利用动态变化模型 21
3.1.2 土地利用变化驱动力分析模型 23
3.1.3 土地利用变化模拟模型 24
3.2 数据收集与处理 25
3.2.1 数据收集 25
3.2.2 遥感数据预处理 25
3.2.3 遥感信息提取 26
3.3 结果与分析 29
3.3.1 土地利用时空差异性分析 29
3.3.2 土地利用变化驱动力分析 34
3.3.3 土地利用变化预测分析 42
3.4 小结 45
第4章 阿克苏灌区土地利用空间配置优化 47
4.1 研究方法 48
4.1.1 优化过程 48
4.1.2 更新策略 49
4.1.3 适应度函数 49
4.1.4 生态系统服务价值计算 49
4.2 数据收集与处理 53
4.2.1 获取空间数据 54
4.2.2 确定优化模型参数 54
4.2.3 种群初始化 54
4.2.4 排序分组及族群内局部优化 54
4.2.5 全局优化 55
4.2.6 约束条件 55
4.3 结果与分析 55
4.3.1 基于基本算法的优化配置 55
4.3.2 基于改进算法的优化配置 57
4.4 小结 61
第5章 阿克苏河流域SWAT径流模拟 63
5.1 研究方法 63
5.1.1 SWAT模型原理与构架 63
5.1.2 研究步骤 68
5.2 数据收集与处理 69
5.2.1 DEM数据 70
5.2.2 土地利用数据 70
5.2.3 土壤数据 71
5.2.4 气象数据 76
5.3 结果与分析 78
5.3.1 阿克苏河流域SWAT径流模拟 78
5.3.2 考虑气候变化情景的径流模拟 85
5.4 小结 90
第6章 阿克苏灌区水资源供需平衡分析 92
6.1 农业种植结构 92
6.1.1 乌什县种植结构变化 92
6.1.2 温宿县种植结构变化 93
6.1.3 阿克苏市种植结构变化 93
6.1.4 阿瓦提县种植结构变化 94
6.1.5 阿拉尔市种植结构变化 94
6.1.6 沙雅县种植结构变化 95
6.2 农田灌溉需水量估算 95
6.2.1 灌溉方式及定额 95
6.2.2 乌什县灌溉需水 98
6.2.3 温宿县灌溉需水 99
6.2.4 阿克苏市灌溉需水 99
6.2.5 阿瓦提县灌溉需水 99
6.2.6 阿拉尔市灌溉需水 100
6.2.7 沙雅县灌溉需水 100
6.3 灌溉水来水估算 101
6.3.1 大河来水 101
6.3.2 机电井水 102
6.3.3 降水 103
6.3.4 区间山洪与泉水 103
6.4 阿克苏灌区现状年供需水量平衡分析 103
6.5 小结 105
第7章 阿克苏灌区灌溉水资源空间配置优化 107
7.1 研究方法 107
7.1.1 作物需水量估算方法 107
7.1.2 水资源承载力分析方法 107
7.1.3 水资源需求预测方法 108
7.1.4 灌溉水资源优化配置方法 108
7.2 结果分析 110
7.2.1 阿克苏灌区需水预测分析 110
7.2.2 灌溉水资源承载力评价 115
7.2.3 作物灌溉水量的优化配置 119
7.2.4 作物种植面积的优化配置 126
7.3 小结 128
参考文献 130
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