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摘要：本文在土地和水资源需求增长的背景下，从研究内容、研究方法和不确定性因素三个方面，总结了土地利用对水文效应的影响，分析了水文信息管理中存在的问题和对策。
关键词：土地利用变化；水文效应；信息化
引言
众所周知，由于近年来人口增长和城镇边界不断扩大，对土地和水资源的需求正变得越来越强烈。本文从这一角度出发，总结了土地利用变化下的水文效应，探讨土地利用变化与水资源利用的影响。同时对水文信息化管理发展的一些思考、探究。
1土地利用变化的水文效应研究困难
目前，在水资源影响因素中，土地利用变化因素的研究一直存在着许多困难。首先，数据很难获得。我们知道，水文数据的记录时间相对较短，准确度也不十分精确，但在目前的研究模式中，需要使用高精度数据，这些数据的收集对后续相关工作的开展都有这极为重要的意义。其次，土地利用对水资源有许多影响，往往涉及自然、社会和经济因素。第三，传统的试验方法和统计分析方法对土地水文效应的分析，似乎具有普遍性。第四，土地利用变化的水文效应规模不明确，可能在时间和空间上有着很大的不同。上述所提到的四个基本问题是土地利用变化水文效应研究的出发点，如何运用先进的技术对其进行研究和处理，这一问题的研究很解决将直接关系到水文学效应的研究成果。
2研究内容上的多样性
2.1植被覆盖度对于土地利用变化的影响
从植被覆盖的角度出发，研究土地利用变化对水资源的影响。人们普遍认为，森林类型的变化将对水文产生重大影响，但对影响的定义有许多反对意见。例如，就其对径流的影响而言，英国学者Robinson认为成熟的森林可以在控制峰值流量方面发挥作用。而印度学者Sikka等人将印度的青草转化为桉树林，但发现干流正在减少，这是由于洪峰流量有着明显的抑制作用；还有新西兰的学生研究发现，绿化对洪峰流量的影响远远高于干枯流量，通过大量的数据对比不难发现，这种差异是由于所研究物体的时空差异造成的。
2.2人为驱动对于土地利用变化的影响
随着城市化进程的不断加快，经济社会不断发展，人们对土地利用的水文效应的研究的重点已转向城市土地、工业用地和牧草地。在这方面，大部分学者的观点都是一致的，他们普遍认为，城市土地利用的增加会导致城市径流增加和相应的地下水减少，从而使区域水文处于不稳定状态，在这种情况下，是非常容易诱发洪灾危险的。举例来说，Wijesekara等专家的一项研究与加拿大的一个分水岭共同发现，由于人口不断增加，集水区的数量不断增加，同时落叶林和常绿林相应减少，这不仅会使流域面临洪涝风险，而且也不利于地表水的稳定供应。
2.3土地利用空间对于土地利用变化的影响
就目前所得到的各项研究表明，关于土地利用变化的水文研究也开始研究土地利用在不同空间方向条件下的情况，其中重点分析了空间差异对水资源的影响。例如，Thanapakpawin和其他地貌特征高的地区和泰国的MaeDhaem盆地，如果耕地米阿尼的面积不断增大，这将影响农田的年平均降水量。这项实验也进一步说明土地利用空间对土地利用变化的水文特征有着深刻的影响。
3研究方式的发展性
传统意义上的土地利用变化研究主要是基于土地利用的数量结构，通过历史记录归纳出土地利用变化规律的特征。主要有三个方面，即土地使用变化、植被覆盖变化和人为建筑物变化。从这一角度来看，为了更好地满足现实的需要，这项研究在实现全面发展的道路上，呈现出一种动态的、复杂的特点。其特点主要表现在三个方面：第一，基于情景分析理论，土地利用变化模型成为情景构建的基础，同时也促进了社会经济因素的渗透，使研究更加全面和深入，实验数据更具有真实性和可靠性；第二，随着研究工作的深入开展，人们开始关注土地变化的空间分布，这不再是简单意义上的建筑物定量结构，而是极大地拓展了他们的研究视野。第三，结合土地利用变化模型，可以结合时空特点，确保各种信息要素的合理利用，实现基于分布式水文模型理论的土地利用变动模型的整合。
3.1分布式水文模型
分布式水文模型是结合气候、人类活动和水资源等要素构建科学、合理的水文地质结构，在土地利用变化的水文效应研究中发挥着重要作用。这就是说，物理分布式水文模型具有其他模型无法比拟的优点。它既能反映流域的空间信息，又能揭示流域气候特征和物理参数，分布式流域水文模型的主要思路是：将流域划分成不同的网格，对每个网格分别输入不同的降雨，根据各网格内植被、土壤和高程等情势，对每个网格采用不同的产流计算参数分别计算产流量；通过比较相邻网格的高程确定各网格的流向，根据各网格的坡度、糙率和土壤等情况确定参数，将其径流演算到流域出口断面得到流域出口断面的径流过程。模型的参数由地形、地貌数据结合实测历史洪水资料率定得到。这个模型在水文研究中得到了广泛的应用。由于实验对象、实验条件和实验目的不同，在研究过程中可将其分为分布式和半分布式水文模型，主要包括SWAT模型、MIKE-SHE模型和PRMS模型。在建立上述模型的过程中，不仅要充分结合研究领域和研究对象的实际特点，而且要分析研究的约束条件和可利用的条件。
3.2情景分析方法
情景分析在土地利用变化中也得到广泛应用。设想的确定主要是由于土地利用变化特征和发展目标的差异。特别是在研究内容不断增加的情况下，研究人员将他们的视角转向气候变化和土地利用，不仅需要对两者进行独立的分析，而且需要两者之间的相互作用。这需要使用情景分析。但在土地利用变化模型和水文模型较为成熟的情况下，情景分析方法的实施较为缓慢。一方面，该模型使土地利用变化实现动态模拟，可以成为场景分析的信息源，实现数据结构向空间结构的转换。另一方面，水文模型可以帮助情景分析处理非常复杂的情景，使其在不同情景中进行比较。
4加强水文信息化管理建设的必要性
4.1传统的管理手段无法适应现代化社会的高要求
我国传统的水资源管理是粗放型的管理模式，存在诸多弊端，对水资源利用的监督力度不够，在日常的生产生活中，无法及时将个各区域水资源的不同使用情况及时上报，这就会导致在使用过程中造成了大量资源的浪费。目前，我国社会发展速度较快，仍然选择传统的管理模式，远远不能满足新时期发展的需要。因此，必须建立有效的管理模式，提高水文水资源的管理效率和管理水平，最终达到节约用水的目的。此外，有必要完善和创新水管理系统，真正了解水资源的实际情况，并将水文水资源信息有机地结合起来，这只有通过信息管理系统才能有效地实现。
4.2经济发展的必然要求
随着先进的信息技术在我国水资源管理中的应用，工作更加便捷的同时也出现了水资源管理信息系统不成熟、区域分布不均衡、水土保持和防洪抗旱脱节等一系列亟需解决的问题，这些问题都是目前我们所需要面对和研究的现实问题。另外，水资源综合管理存在困难，导致各区域水资源管理无法统一，因此在完善取水许可监控系统和原有管理系统下，将各项业务分类管理，提高管理效率，提高资源的利用率。同时，区域水资源智能预警、警报及调配等问题依托信息系统来建立更加健全的水资源信息系统，这将使得水资源使用更为科学、透明。
5水文信息化建设管理中存在的问题
5.1水文监测设备繁琐，信息化管理、自动化、智能化程度低
目前，我国水文监测设备在水资源信息建设过程中存在不足，信息化管理水平低，质量和运行水平比较落后，管理效率和水平得不到提高。对于一些水资源管控比较好的国家，水文水资源建设都积极运用具有信息化水文监测设备全方面监测，并将其推广到各地，这对于他们来说，大大提高了其当地的水文监测设备的自动化、智能化和信息化水平。而相较而言，我国的大部分地区，水文监测站应用的水文水资源监测设备，功能性简单，监测设备繁琐，在大多数情况下，仍然选择传统+简单信息化监测方法，这也是导致其效率低下的主要原因之一。
5.2建设水文建设空间跨度大
除此之外，水文资源工程的建立中将会出现许多独立的系统，如民用建筑工程、水文信息共享系统和流域监测系统等，这些系统的建立需要更多的专业知识，在经过一系列的加工后，这将会使水文建设和一般的建筑工程更加一体化，便于相关管理者工作的开展和实施，进一步提高水文资源的管理效率。一般来说，水文建设与这些项目之间都会存在一些不同的地方，工作地点随时会发生变化，由于客观原因各个区域研究方法不同，甚至涉及整个流域空间、整个国家，这也是管理工作的一个需要考虑的问题。
5.3建设水文主体还待进一步明确
对于目前出现的各种，究其原因，主要是水文机构没有将管理体制应用到各个阶层上去。在中国，各级部门往往设立地、市水文机构，垂直设备与局部区域之间交流相对来说是较少的。特别是我国的水文系统，一般会实行分级管理，这就导致水文设施的建设不够区域化，建设主体不清晰，这些对水文系统的正常运行也有着较大的影响。
5.4水文信息化的建设资金难以得到保障
水文水资源信息化建设需要大量资金支持，这就会使区域经济的差异问题更加突出。如果不能保证资金，这些问题就不能得到有效的解决和保证，这从根本上制约了我国水文信息的建设和发展。如果水文信息建设得不到有效的财政保障，就会导致水文信息化建设不普及，水文信息化建设的基础设施无法正常建立运行，这也是制约我国水文信息化的进一步发展的重要原因之一。
6 优化水文水资源信息化建设管理的措施
6.1完善管理体制
在管理过程中，明确每个部门的责任是非常有必要的，定期改进和革新管理制度和管理审查制度，以进一步实施管理，使各部门明确了解其责任并能够充分履行其职能。水文信息建设可以从根本上提高水文信息系统的运行效率和质量，从而保证实现各环节的节能和环保，促进我国水文水资源的可持续发展。
6.2加强人才培养
对现有人员要做好专业知识的相关培训，积极招聘拥有专业技能的人员，不断加强水文水资源管理队伍建设和发展，提高相关建设人员的工作水平，促进队伍的可持续发展。值得注意的是，培训不应局限于眼前的问题，要着眼未来，制定科学、合理的人才培养方案并切实落到实处，充分发挥技能性人才的作用和价值。另外，必须严格根据水资源的实际情况，不断完善奖励制度和绩效考核制度，以激发管理者的积极性和严谨性。
6.3合理利用管理类软件
作为水文学信息化建设的基本保障，有些软件虽然在我国的一些地区还不够完善，但是他们的使用是非常普遍的，因此我们可以通过成功的软件和程序来管理水资源，推动相关系统的健康发展。同时，通过管理软件，可以大大减少程序和软件开发的费用，从而减少工作人员费用并确保水文信息系统的适当运作。节约的资金可以用于提高资金利用效率，也可以作为信息系统运行和维护的补充资金。进而实现水文信息管理的可持续发展，最大限度地发挥经济和社会效益。
如在水文信息系统建立水质与旱情监测数据库，在灌溉区安装监测断面使人们能够更好地了解水质的实际状况，并在水文信息系统中建立一个监测数据库，以便在水资源受到污染时进行模拟，从而更准确地捕捉和预测河流质量的变化，及时采取有针对性的措施来控制和处理这些变化。干旱可以通过土壤和温度等多种因素进行综合分析，水文测站可通过先进的信息系统对数据进行分析和处理，并及时分析未来趋势，从而判断是否会发生干旱，通过定位系统找到干旱的实际位置，及时有效的应对干旱问题的出现。
6.4加强信息资源开发力度
只有不断提高水文信息管理的开发和利用效率，才能实现资源共享、统一开发的目标。就信息系统资源而言，必须重视地理信息系统资源，积极运用先进的信息系统技术，对落后的信息化系统应该加强与高校合作，不断创新、不定时了解相关最新科研成果，以便工作更好衔接，最大发挥作用，优化信息系统提供联动性。同时定期进行测量和电子地图的导航，对用户位置和水位数据等各项内容进行科学合理的评价，收集相关数据，进行合理的分析和报告，发现问题并及时解决，以确保水文信息管理的进一步发展。
7结语
总结上述问题和观点，随着经济社会的不断发展，近年来人口增长和城镇边界不断扩大，这一定会导致土地资源被大面积开发利用，产生多方面的，动态的影响。特别是水文效应方面，尽管我们目前在许多方面和方法上都取得了重大的突破，但由于自然、社会和经济的不确定性和不稳定性，研究土地利用变化对水文的影响变得更加迫切，更加困难，因此，我们应该更多地应用现代信息技术，如全球定位系统和地理信息系统对各区域的水文资源进行预警、监测和管理，同时，自动化、智能化水文信息系统建设也是我们后期水文管理值得思考的问题，推动水文资源信息化管理的进一步发展。
参考文献：
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