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全球的环境发生了很大的变化，例如大气二氧化碳浓度的增加，全球碳循环的变化以及因为人类活动导致的土地利用/土地覆盖的改变。我国中部在过去的几千年里都是以高密度的耕作为主，在未来的十几年里由于人口的增加和经济的迅速发展土地利用会更加广泛。人类的干涉会使生态系统的结构和功能发生深远的变化，如水质的污染、生态系统退化、生物多样性消失、土壤退化/侵蚀等。
在各种各样的环境变化中，水质污染严重威胁着我国社会。我国是一个严重缺水的国家，而且南北分布不平均，北方人均占有量只有500立方米，只有全国人均占有量的四分之一。随着经济迅速发展，城市化和紧密的农业用水量越来越大，为了解决缺水的问题，我国政府启动了南水北调工程。南水北调的总体布局确定为：分别从长江上、中、下游调水到北方即西线、中线、东线工程。其中中线是从丹江口调水到北京。本研究区域陕西省佛坪县是丹江口水库的源头之一，佛坪地区水质好坏对中线水质有重要的影响。
佛坪地区地处山区，工业化程度不高，近年来人口的迅速发展，土地利用不当导致水土流失以及农药、化肥的使用是造成水质污染主要因素。
土地利用／土地覆被变化相对于全球性变化而言是一种局部性和累积性过程，如不了解这种局部性、累积性变化就无法全面研究和解释全球性环境变异，人们更多地也是通过累积性的地方环境变化去感知和反映任何一种全球变化。土地利用/土地覆被变化可以引起诸多自然现象和生态过程的变化，如水质，栖息地和景观生物多样性。通过土地利用变化研究，搞清楚土地利用变化和径流的关系，对科学预测今后生态环境变化趋势有极其重要的作用。由于土地利用广泛涉及到全国与各地区资源的有效开发利用与合理保护、生态环境的保护与治理、耕地保护与食物安全、社会经济的可持续发展等一系列重大问题。因此，通过对土地利用变化及其引起的环境效应的分析，可以更为科学地制定各种政策法规，最终对国民经济的健康持续发展，对我国21世纪的发展起到关键性的作用。
本文内容是华中地区生态环境中人为因素分析研究的一部分。主要是利用GIS/RS手段对土地利用/土地覆盖变化进行分析，并结合SWAT模型模拟了佛坪地区1994-2000年七年间的径流量，揭示土地利用/土地覆盖变化对地表径流的影响机制，最终建立一个预测模型，利用模型制定未来计划，如为保护水资源重新造林等。
在本次研究中，本人所做的主要工作以及取得的主要研究成果可归纳为以下几点：
(1)通过对遥感影像的分析，包括对影像选取原则的确定、几何精校正、图像镶嵌、图像增强处理，结合ARCVIEW软件和流域DEM，生成了流域河网并对子流域进行了划分；
(2)由于生态环境数据庞大而复杂，给数据提取、利用带来很大不便。为了便于统一管理，本次建立了土地利用和土壤数据库，其中包括空间数据库和属性数据库。空间数据库主要记录与存储环境因子的位置(地理坐标)、形状及其空间关系。属性数据库主要记录与存储土地类型和土壤种类方面的数据。
(3)运用分布式水文模型(SWAT模型)，在研究区内，就土地覆盖变化情况下，对地表径流的变化进行了模拟。研究显示，林地面积由1994年的26081km<2>增加到2000年的29247km<2>耕地面积由1994年的4436 km<2>减少到2000年的4130km<2>。模拟结果表明，耕地和草地转化为林地，径流量增加，这和国家退耕还林目标相吻合。
(4)本研究将GIS/RS和生态模型组成一个强大流域管理系统，使用新方法、新工具预测景观变化程度，目的是更加有效地监测水质以及和人类活动的关系。