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绿洲土地利用/土地覆被变化是环境变化最直观的标志。水资源是干旱区土地开发利用的最主要限制因素，人为因素通过对水资源的影响驱动着土地利用的变化，而耕地又是最主要的影响水资源的土地利用方式。本文正是以新疆天山北坡三工河流域绿洲为研究区域，研究了干旱区人为驱动的土地利用/土地覆被时空变化与地下水之间的响应过程。
运用遥感、地理信息系统、地统计学方法、FEFLOW模型分析方法，分析干旱区绿洲土地利用/土地覆被变化与绿洲浅层地下水位、水质之间的相互作用关系。绿洲随着城市、工矿用地为主的非农业用地和以耕地为主的农业用地的持续增加，浅层地下水水位与水质发生了显著性的时空变化。
冲洪积扇绿洲主要城镇聚居区地下水位以年均45cm的速率下降，冲积平原下部绿洲区域地下水位以年均7cm的速率呈现缓慢的上升。流域地下水水位整体具有中等的空间相关性(33.4％)，空间自相关距离为17.78km。地下水位急剧变化的区域均是土地资源开发加剧的区域，主要表现为耕地、林地、建设及工矿用地等土地资源的开发。
绿洲水质趋于恶化，矿化度总体呈现上升的态势。且下游冲积平原绿洲地下水矿化度上升的幅度普遍大于上游冲洪积扇绿洲，可见绿洲上游土地资源的开发对下游地下水矿化度的影响显著。这与地形、水文地质条件、土地资源开发、灌排强度、地表蒸发和农用化学肥料的使用密切联系。
三工河流域地下水硝酸盐整体具有强烈的空间相关性(17.9％、)，空间自相关距离为32km。地下水硫酸盐整体具有中等的空间相关性(45.2％)，空间自相关距离为9km，表明其空间异质性除了由空间结构引起外，随机性因素也产生了一定的影响。地下水硝酸盐、硫酸盐的变异系数为1.11和1.96，均属于较高的变异强度。研究区28.7％采样点的硝酸盐浓度及29.9％采样点的硫酸盐浓度均超出了人类饮用的健康标准，造成浅层地下水硝酸盐及硫酸盐污染。
对绿洲平原区的潜水—微承压水系统选用二维地下潜水流模型，把土地利用的影响作为源汇项处理。根据绿洲干旱少雨的气候条件，按照地下水的源汇因子，依地下水埋深划分并合并土地利用方式为几种类型，以面状因子处理源汇量。耕地上的灌水、抽水等源汇因子对地下水影响最大，根据不同地区不同作物的灌溉制度详细计算随时间变化的源汇量。其他土地利用类型上的源汇因子相对次要，主要是有限的降水和凝结水入渗及蒸散，给定大概的数量分配在某些时段。用GIS处理区域土地利用的空间数据，与专业计算地下水流的FEFLOW软件结合。以此方法建立的模型很好的模拟了绿洲土地利用对区域地下水位时空变化的影响。
通过本文的研究反映出干旱区绿洲土地利用/土地覆被变化与地下水资源时空变异性之间产生了深远的相互影响，对整个流域土地利用/土地覆被与地下水资源的变化情况也有了一个详细而切实的认识，对合理利用浅层地下水资源，维护绿洲的稳定性具有直接的现实意义。