石家庄城市化对地表蒸散发的影响

石蕊 吕嘉玲 伍军豪 韩乐坤

摘 要：随着社会经济的不断發展，石家庄城市化进程快速推进，导致城市地表径流发生了一系列的变化。本文以石家庄为例，深入分析城市化对城市蒸散发的影响。其间对石家庄相应年份卫星图进行加工，以地物类型面积的变化情况反映石家庄的城市化发展趋势;选取石家庄不同气象站及周边有代表性气象站点的蒸发数据，分析城市化对蒸散发的时空影响;通过石家庄与周边郊县（区）藁城、正定、栾城、井陉的蒸发量进行对比，分析石家庄城市化进程对蒸发量的影响，进而明确石家庄的城市化方向。

关键词：城市化;石家庄;蒸散发;土地利用

中图分类号：TP79文献标识码：A文章编号：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年以来，石家庄的城市化已经进入飞速发展的新时期。经济发展日新月异，社会建设日益活跃。石家庄环渤海湾经济区，历史文化源远流长，交通顺便，经济发达，具有巨大的经济发展潜能[1]。在此背景下，本文就石家庄城市化土地利用变化对蒸散发的影响这一问题，从时间和空间进行系统研究，旨在揭示石家庄城市化对市区蒸散发量的影响。

1 研究现状

1.1 国内外研究的现状

近年来，我国城市化进程迅速推进，耕地面积却出现一定下降，不利于社会持续发展。国内外学者已经做了许多研究工作，并且取得了大量的研究结果。

Ermesto[2]等进行了一项针对墨西哥城蒸发数据的研究，发现其城市雨岛效应的频率有所增加，蒸发量也持续增加。结果发现，随着城市化进程的推进，城市的蒸发量逐渐增加。研究表明，城市的蒸发量相比农村来说一般会高出10%～20%[3]。姜昀等[4]基于城市洪涝灾害的问题，分析相关文献，研究出降水、蒸发、地表径流三要素在城市化过程中随着土地利用类型的变化而发生的变化，提出了改变城市防洪观念、修复城市路面的两大方法。翟家齐等[5]等通过分析在城市化作用下各种水循环因子的影响因素，研究石家庄城市化对水循环因子的影响和城市化水循环效应的时空变化规律。

1.2 研究内容

本文以石家庄为例，研究城市化对蒸散发的影响，然后根据研究结果对石家庄城市化的合理发展和水资源的开发利用提出建议。主要研究内容涉及三个方面。

1.2.1 城市化发展过程中的土地利用类型变化。利用石家庄四个县（区）的2000年、2005年、2010年、2015年的遥感影像图，将不同土地利用类型的面积进行提取，分别是硬化面、透水面、水体。构建不同时期的各个年份之间的土地利用转移矩阵图和矩阵表，分析石家庄城市化地类间的发展方向。

1.2.2 蒸散量的变化分析。通过14年的数据分析石家庄的蒸发量，得出石家庄的蒸发量随时间的变化趋势。同时，将石家庄站与藁城站、栾城站、正定站、井陉站进行对比，研究出石家庄蒸散发的空间发展方向。

1.2.3 石家庄城市化对地表蒸散发的影响分析。通过15年的石家庄不透水面的面积变化与对应石家庄蒸发量做数据拟合图，研究石家庄城市化对地表蒸散发的影响。

2 研究区概况与数据预处理

2.1 研究区概况

石家庄市覆盖了两种地貌，即太行山和华北平原。西部地区属于太行山北段，东部地区是冲击平原，南部地区为太行山中段，是石家庄的工业区。东部平原是太行山的山前冲洪积平原[6]。