石家莊城市化對地表蒸散發(fā)的影響

石蕊 呂嘉玲 伍軍豪 韓樂坤

摘 要：隨著社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展，石家莊城市化進程快速推進，導致城市地表徑流發(fā)生了一系列的變化。本文以石家莊為例，深入分析城市化對城市蒸散發(fā)的影響。其間對石家莊相應年份衛(wèi)星圖進行加工，以地物類型面積的變化情況反映石家莊的城市化發(fā)展趨勢;選取石家莊不同氣象站及周邊有代表性氣象站點的蒸發(fā)數(shù)據(jù)，分析城市化對蒸散發(fā)的時空影響;通過石家莊與周邊郊縣（區(qū)）藁城、正定、欒城、井陘的蒸發(fā)量進行對比，分析石家莊城市化進程對蒸發(fā)量的影響，進而明確石家莊的城市化方向。

關(guān)鍵詞：城市化;石家莊;蒸散發(fā);土地利用

中圖分類號：TP79文獻標識碼：A文章編號：1003-5168（2020）23-0150-03

Abstract： With the continuous development of society and economy， the rapid progress of Shijiazhuang's urbanization has led to a series of changes in urban surface runoff. This paper took Shijiazhuang as an example to deeply analyze the impact of urbanization on urban evapotranspiration. During the process， the satellite images of Shijiazhuang in the corresponding years were processed， and the changes in the area of the features were used to reflect the development trend of Shijiazhuang's urbanization; the evaporation data of different weather stations in Shijiazhuang and surrounding representative weather stations were selected to analyze the time and space of urbanization on evapotranspiration influences; by comparing the evaporation of Shijiazhuang with the surrounding suburban counties （districts） Gaocheng， Zhengding， Luancheng， and Jingxing， the impact of the urbanization process of Shijiazhuang on the evaporation was analyzed to clarify the direction of Shijiazhuang's urbanization.

Keywords： urbanization;Shijiazhuang;evapotranspiration;land use

2000年以來，石家莊的城市化已經(jīng)進入飛速發(fā)展的新時期。經(jīng)濟發(fā)展日新月異，社會建設日益活躍。石家莊環(huán)渤海灣經(jīng)濟區(qū)，歷史文化源遠流長，交通順便，經(jīng)濟發(fā)達，具有巨大的經(jīng)濟發(fā)展?jié)撃躘1]。在此背景下，本文就石家莊城市化土地利用變化對蒸散發(fā)的影響這一問題，從時間和空間進行系統(tǒng)研究，旨在揭示石家莊城市化對市區(qū)蒸散發(fā)量的影響。

1 研究現(xiàn)狀

1.1 國內(nèi)外研究的現(xiàn)狀

近年來，我國城市化進程迅速推進，耕地面積卻出現(xiàn)一定下降，不利于社會持續(xù)發(fā)展。國內(nèi)外學者已經(jīng)做了許多研究工作，并且取得了大量的研究結(jié)果。

Ermesto[2]等進行了一項針對墨西哥城蒸發(fā)數(shù)據(jù)的研究，發(fā)現(xiàn)其城市雨島效應的頻率有所增加，蒸發(fā)量也持續(xù)增加。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，隨著城市化進程的推進，城市的蒸發(fā)量逐漸增加。研究表明，城市的蒸發(fā)量相比農(nóng)村來說一般會高出10%～20%[3]。姜昀等[4]基于城市洪澇災害的問題，分析相關(guān)文獻，研究出降水、蒸發(fā)、地表徑流三要素在城市化過程中隨著土地利用類型的變化而發(fā)生的變化，提出了改變城市防洪觀念、修復城市路面的兩大方法。翟家齊等[5]等通過分析在城市化作用下各種水循環(huán)因子的影響因素，研究石家莊城市化對水循環(huán)因子的影響和城市化水循環(huán)效應的時空變化規(guī)律。

1.2 研究內(nèi)容

本文以石家莊為例，研究城市化對蒸散發(fā)的影響，然后根據(jù)研究結(jié)果對石家莊城市化的合理發(fā)展和水資源的開發(fā)利用提出建議。主要研究內(nèi)容涉及三個方面。

1.2.1 城市化發(fā)展過程中的土地利用類型變化。利用石家莊四個縣（區(qū)）的2000年、2005年、2010年、2015年的遙感影像圖，將不同土地利用類型的面積進行提取，分別是硬化面、透水面、水體。構(gòu)建不同時期的各個年份之間的土地利用轉(zhuǎn)移矩陣圖和矩陣表，分析石家莊城市化地類間的發(fā)展方向。

1.2.2 蒸散量的變化分析。通過14年的數(shù)據(jù)分析石家莊的蒸發(fā)量，得出石家莊的蒸發(fā)量隨時間的變化趨勢。同時，將石家莊站與藁城站、欒城站、正定站、井陘站進行對比，研究出石家莊蒸散發(fā)的空間發(fā)展方向。

1.2.3 石家莊城市化對地表蒸散發(fā)的影響分析。通過15年的石家莊不透水面的面積變化與對應石家莊蒸發(fā)量做數(shù)據(jù)擬合圖，研究石家莊城市化對地表蒸散發(fā)的影響。

2 研究區(qū)概況與數(shù)據(jù)預處理

2.1 研究區(qū)概況

石家莊市覆蓋了兩種地貌，即太行山和華北平原。西部地區(qū)屬于太行山北段，東部地區(qū)是沖擊平原，南部地區(qū)為太行山中段，是石家莊的工業(yè)區(qū)。東部平原是太行山的山前沖洪積平原[6]。