布哈河河口三角洲1970-2010年间面积变化研究

通过对布哈河河口三角洲1970²010年间的5期MSS、TM、ETM遥感影像进行分析,发现其地貌形态发生了明显的变化,并对影响其变化的原因进行了探讨。结果表明:1)布哈河河口三角洲从1970到2000年呈扩张趋势,面积扩张达67.97 km2010年间的5期MSS、TM、ETM遥感影像进行分析,发现其地貌形态发生了明显的变化,并对影响其变化的原因进行了探讨。结果表明:1)布哈河河口三角洲从1970到2000年呈扩张趋势,面积扩张达67.97 km²,湖岸线扩张也十分明显,仅在19892,湖岸线扩张也十分明显,仅在1989²000年间平均推进量达0.56 km;2)布哈河河口三角洲在2000到2010年呈萎缩趋势,面积萎缩了9.85 km2000年间平均推进量达0.56 km;2)布哈河河口三角洲在2000到2010年呈萎缩趋势,面积萎缩了9.85 km²,湖岸线萎缩了0.44 km;3)造成三角洲形态变化是有诸多因素的,其主导因素为青海湖水位变动,其次是受到其它诸如河流输沙、人为干扰等因素的影响,这些影响的贡献度尚不明确,有待进一步探讨。布哈河作为青海湖国家级自然保护区的最大补给河流,对青海湖的生态、气候环境有很大程度的影响,研究其河口三角洲的地貌变化具有重要意义。     

基于土地利用变化的近18 a新疆沙地动态及其驱动力分析

 基于新疆1990—2008年的土地利用变化数据库利用土地利用转移矩阵和土地利用变化状态与趋势指数模型分析新疆沙地的动态,依据沙地的转化方向及转化源探讨新疆沙地变化的驱动力。研究区沙地在1990—2000年呈增加趋势,增加速率为84.40 km2·a-1,草地转换为沙地的面积最大;2000—2008年呈减少趋势, 2000—2005年和2005—2008年减少速率分别为86.98 km2·a-1和118.26 km2·a-1,且主要转换为耕地。沙地面积的增加和减少受气候干湿变化和人类活动控制。同20世纪50—90年代相比,1990—2000年新疆沙地扩张速率降低了近一半,局部荒漠地区生态环境有所改善,原因为大规模的土地开垦与气候的暖湿变化。2000—2008年新疆沙地面积不断减少,原因为土地开垦模式发生着变化、生态建设的较快发展以及气候处于相对暖湿的状态。但一些地区沙化问题仍然存在,新疆干旱脆弱的生态环境本质没有根本改变,依然存在着土地沙漠化的潜在危机。     

1986—2020年库布齐沙漠湖泊数量和面积

沙漠湖泊动态变化研究对于揭示区域水循环和了解沙漠生态环境具有重要意义。本文利用1986—2020年覆盖库布齐沙漠区域10期Landsat TM/OLI遥感影像提取沙漠湖泊,统计各时期沙漠湖泊数量和面积变化信息,分析库布齐沙漠湖泊数量和面积动态变化的空间特征。结果表明：库布齐沙漠湖泊数量与面积整体表现为减小趋势,现存湖泊22个,面积7.4678 km²;库布齐沙漠湖泊在1986—2020年共干涸26个,现存湖泊中众多小型湖泊呈现增长趋势,但面积较小,对整个库布齐沙漠湖泊的影响较小,>1 km²湖泊中的大青龙湖、天鹅湖以及大道图湖表现为萎缩状态,减少幅度较大,对整个库布齐沙漠湖泊影响较大;降水量、蒸发量和气温不是影响库布齐沙漠湖泊面积变化的主要因素,湖泊面积的空间特征可能由补给来源、补给方式及人为干扰造成。     

3个时期华阳河湖群湿地生态系统服务价值估算

采用1990年、2002年和2010年3期土地利用数据,运用Costanza方法,结合谢高地修正的中国生态服务价值当量因子表,分析华阳河湖群湿地的土地利用变化,研究由此而引起的该湿地生态系统服务价值变化。结果表明,与1990年相比,2010年华阳河湖群的湖泊、河流、水库坑塘、内陆滩涂和河滩的面积分别减少了63.829km2、9.262 km2、6.926 km2、5.109 km2和15.238 km2;湿地生态系统服务总价值下降,从1990年的2.922×109元下降到2010年的2.568×109元,这主要是生态价值系数较高的湖泊面积减少所致;2010年,湖泊、河流、水库坑塘、内陆滩涂和河滩的服务价值分别为1.839×109元、2.219×108元、1.110×108元、3.399×108元和0.566×108元。湖泊对生态系统服务价值贡献率仍然最大,河滩贡献率最小。研究区在未来应实施土地用途管制,注重对湖泊、河流等湿地的保护。     

近40 年可可西里地区湖泊时空变化特征

以可可西里地区1970s 地形图和1990s、2000-2011 年Landsat TM/ETM+遥感影像为基础,通过数字化和影像解译获取研究区83 个面积大于10 km²湖泊变化数据,并对湖泊变化成因进行了分析。研究结果表明:1) 1970s 初期至2011 年,可可西里地区湖泊经历了“先萎缩后扩张”的变化过程,其中1970s-1990s 期间湖泊面积普遍减小,1990s-2000 年湖泊出现扩张,并在2000 年恢复到1970s 湖泊规模,2000 年之后湖泊面积急剧增大。2) 2000-2011 年间,可可西里地区不同规模等级湖泊整体呈扩张趋势,但表现出一定的区域差异性。面积呈增加趋势的湖泊数量最多,亦分布最广,一些湖泊由于扩张迅速出现湖泊合并或湖水外泄情况;面积呈减少趋势或波动起伏的湖泊数量较少,零散分布在研究区中部和南部,湖泊动态变化与其自身补给条件或与下游湖泊(河道) 存在水力联系有关。3) 在研究时段内,降水增多、蒸发减少是可可西里地区湖泊扩大的主要原因,而气候变暖引起的冰川融水增加、冻土水分释放是次要原因。     

近百年湖北省湖泊演变特征研究

利用20世纪初以来的地图、历史文献资料和1986～2005年期间7年不同时相的TM影像数据,采用遥感和地理信息系统技术和方法,分析近百年湖北省湖泊的时空演变特征。研究结果表明:①近100多年来,湖北省湖泊演化可以分为4个阶段,并且具有明显的地域差异性。②20世纪初期,湖北省湖泊面积约为26000km2,到2005年为3025.6km2,仅为百年前的11.64%;近百年来绝大部分湖泊面积都在缩小,部分湖泊因围垦或其他原因已完全消失或变为它用,部分湖泊形态发生了较大变化;人类活动是湖北省湖泊百年变迁的主导因素。③20世纪下半叶湖北省湖泊变化迅速,湖北省湖泊面积由50年代的约8503.7km2波动减小至80年代的约2977.3km2,发生在60～80年代的围垦是造成湖泊萎缩的主要原因;从90年代开始,因重视湖泊保护和退田还湖,使湖泊萎缩的态势得到遏制,局部湖泊面积有所恢复。     

内蒙古呼伦贝尔草原湖泊变化研究

内蒙古呼伦贝尔地区湖泊数量多,面积大,占内蒙古湖泊总面积的58%。近年来该地区湖泊趋于萎缩,但是已有研究主要关注大型湖泊,缺乏对该地区湖泊整体,尤其是小型湖泊(<1 km²)的研究。通过利用Landsat系列(TM、ETM+、OLI)卫星数据,参照该地区湖泊图集、湖泊名录以及Google Earth高清影像,分析了1986—2017年呼伦贝尔草原地区湖泊数量和面积变化;在此基础上结合气候和人类活动资料,讨论湖泊变化的影响因素。研究表明:近30 a呼伦贝尔地区湖泊显著萎缩,其中变化最为剧烈的是小型湖泊,新增5个,干涸19个,总面积减小超过30%。2000年前各类型湖泊面积均有增加,1998年降水量最大,湖泊面积相应达到峰值;2000—2010年湖泊面积呈萎缩趋势;2010年以后有所回升。将湖泊面积与气候条件(气温、降水量、潜在蒸散量)及人为活动因子(放牧强度、原煤产量、有效灌溉面积)进行相关分析发现,湖泊面积变化主要受人类活动的影响,气候变化的影响相对较小。     

基于Landsat-TM和MODIS的非洲水体分布格局研究

卫星遥感是进行洲际或者全球尺度内陆水体信息提取的最有效、最为切实可行的技术手段。作为全球水资源较为匮乏的大洲,以遥感技术进行非洲内陆水体信息提取研究具有重要的应用价值。文章以2010年Landsat TM/ETM+卫星遥感影像数据为基础,辅以MODIS遥感影像,基于面向对象的分类方法,选用归一化差值水体指数（Normalized Difference Water Index,NDWI）及波段组合（Band 4/Band 2）进行水体信息提取。并根据不同气候区,选取4个典型区,监测年内水体的变化情况。结果表明：1）非洲内陆水体面积为311 479.2 km2,其中湖泊总面积为209 018.5 km2,占水体总面积的67.1%;河渠总面积64 550.1 km2,占20.7%;水库坑塘总面积37 910.7 km2,占12.2%。非洲拥有水库211个,总面积13 438.7 km2。2）撒哈拉以南的非洲是水体主要的分布区,统计分析表明约97%的水体分布在该地区。3）热带沙漠气候区湖泊面积呈减少趋势,热带草原气候区湖泊受干湿季节影响上下波动较大,热带雨林气候区和地中海气候区湖泊面积变化较小,总体上4个典型区水体面积变差系数＜10%。     

巴丹吉林沙漠盐湖面积变化对湖泊边缘表层沉积物盐类矿物组合影响

选择巴丹吉林沙漠17个代表性盐湖,采集了2013年春季和秋季湖泊边缘表层沉积物样品,通过X衍射分析其盐类矿物组成和百分含量;应用Landsat 8遥感数据提取了上述两时段湖泊面积。结果发现,自春季到秋季13个面积减小的湖泊中,碳酸盐类矿物百分含量均较低,变化不明显;氯化物矿物和总盐类矿物百分含量均有增加,其增加幅度与湖泊面积变化有关。面积减少超过10%的湖泊,氯化物矿物或硫酸盐矿物百分含量总体明显增加;其余面积减少的湖泊,氯化物矿物百分含量均较春季有一定的增加,盐类矿物总百分含量也有一定程度的增加,但与湖泊面积减小程度相比没有更为明显的规律。4个面积增大的湖泊中沉积物的总盐类矿物百分含量和各盐类矿物的百分含量并未呈现显著相关性,表明在该区域湖泊面积的变化过程中,湖泊边缘表层沉积物中的盐类矿物百分含量对盐湖萎缩的指示意义相对高于湖泊扩张时期,氯化物矿物百分含量变化对湖泊面积萎缩变化响应更为敏感。     

围填海影响下东海区主要海湾形态时空演变

围填海影响下海湾形态变化能够深刻反映人类活动对海湾自然环境的影响程度,分析海湾形态变化对合理高效地利用与保护海湾资源具有重要意义。研究以东海区12个主要海湾（包括陆域与水域）为研究区,基于20世纪90年代以来6个时期的Landsat TM/OLI遥感影像数据,通过海湾岸线与湾面形态分析东海区主要海湾的变化特征,探讨围填海强度与海湾形态变化之间的相关性。主要结论为：① 1990—2015年,东海区主要海湾岸线总长度共波动增长66.65 km,2005—2010年间海湾开发最活跃,阶段内岸线增长量达38 km。岸线长度三沙湾最大（439 km）,泉州湾最小（105 km）;兴化湾增长最多（54.53 km）,罗源湾缩短最多（25.75 km）。自然岸线与人工岸线长度此消彼长,岸线人工化程度不断加强,东海北部海湾岸线总长度大于南部海湾。② 1990—2015年,东海区海湾岸线共向海推进26.93 km,合1.08 km/a,在1995—2000年及2005—2010年间推进最多,分别达7.10 km和 6.00 km,在1990—1995年间推进量最小,为2.97 km。杭州湾（4.93 km）和兴化湾（4.15 km）岸线向海推进距离最长,厦门湾推进（0.55 km）最短;东海南部海湾岸线迁移量平缓,北部海湾则更为剧烈,是东海区岸线迁移变化的主体。③ 1990—2015年间东海区主要海湾水域总面积由初期的13.85 km2减少至12.29 km2,累积减少11.23 %,海湾形状不断向复杂化演变。其中杭州湾海湾水域面积减少量最多,达到0.726 km2,占研究区的46.69 %。空间上,北部海湾水域面积减少量更大,而南部海湾水域面积减小速率更快。④ 1990年以来,东海区主要海湾人工化指数平均值和岸线开发强度指数均有所上涨,21世纪以来的开发利用度显著提高。南部（闽）海湾的开发利用程度较北部（浙沪）更为深入,北部海湾开发强度的年际波动差异更大。海湾开发强度与海湾岸线长度、人工岸线长度、海湾形态指数呈正相关关系,与自然岸线长度、海湾水域面积呈负相关关系。当海湾开发强度增加时,同时段内海湾围填海活动的强度也显著增加。     

基于混合像元分解的毛乌素沙地红碱淖面积提取及变化监测

 基于混合像元分解法,利用Landsat卫星遥感数据提取红碱淖湖面面积,监测36 a来红碱淖湖面面积的动态变化。结果表明,1973—2009年红碱淖湖面面积总体减小19.7 km2,变化率为-34%。20世纪70年代,湖面面积较大且变化率较小,1974年湖面面积最大,为59.97 km2;80年代湖面面积开始大幅减小,变化率为-12.4%;90年代湖面面积缩小变慢,变化率为-10.6%;21世纪初,湖面面积萎缩迅速加快,变化率达-16.6%,2009年湖面面积仅为38.33 km2。2001—2002年内湖面面积变化情况监测表明,3—5月湖面面积较大,6—11月湖面面积逐渐缩小。2001年11月到2002年3月,湖面面积处于增大期,变化率为+2.2%;2001年5—11月、2002年3—11月面积缩小,变化率分别为-4.4%、-4.1%。     

西藏玛旁雍错流域冰川与湖泊变化及其对气候变化的响应

利用遥感和地理信息系统技术,基于1974,1990,1999和2003年4个不同时期的遥感影像,包括Landsat系列影像,ASTER影像和地形图,研究了玛旁雍错流域(面积7786 km²)内冰川与湖泊的变化及其对气候变化的响应。研究结果表明,由于气候变暖,在过去30年里该流域冰川和湖泊都以退为主,有进有退。自1974年到2003年,冰川面积从107.92 km²减少到100.39 km²,冰川退缩明显加速。由于年降水量减少、蒸发量增大,30年中湖泊总面积从782.24 km²减少到748.08 km²。湖面的缩小与扩涨都在加速,尤其是小湖泊变化更明显,湖泊的加速变化可能是青藏高原高海拔内陆流域水循环过程加速的表征之一。     

近30年来西藏那曲地区湖泊变化对气候波动的响应

根据1975年地形图、20世纪80年代至2005年的TM、CBERS卫星遥感资料和近45年的气温、降水量、蒸发量、最大积雪深度和最大冻土深度等气候资料分析得出,西藏那曲地区东南部的巴木错、蓬错、东错、乃日平错等四个湖泊的水位面积在近30年来呈较显著的扩大趋势,2005年与1975年相比,分别增加了48.2 km²、38.2km²、19.8 km² (比2004年)、26.0 km²,增长幅度分别为25.6%、28.2%、16.2%、37.6%。其主要原因与该地区近年来气温的上升、降水量的增加和蒸发量的减少、冻土退化等暖湿化的气候变化有很大关系。     

GIS技术和水热平衡模型在古湖泊水文重建研究中的应用--以石羊河流域为例

首次利用GIS技术并结合沉积学研究结果,计算全新世两个时段石羊河流域终闾湖泊的面积,建立石羊河流域水热平衡模型,进而恢复全新世两个时期的降水量。     

过去76年来射阳湖湖沼环境的动态变化

选用不同年代的地形图、以及遥感图象数据等信息源,用地理信息系统以及景观指数分析方法对射阳湖湖沼环境的动态变化进行了初步研究。结果表明,射阳湖的面积逐年减少,从1958年到1974年,射阳湖的面积减少了153.245km2,年均递减9.578km2,这两个时期的年均面积递减率是最大的。景观指数分析表明射阳湖湖沼湿地的破碎化程度和空间异质性越来越高。大量水利工程的修建导致上游来水减少是射阳湖面积减小的主要原因,滩地围垦、水产养殖业以及居民地扩展等是其变化的主要因素。     

Lake evolution and its implication for environmental changes in China during 1950–2000

Lakes in China have undergone considerable environmental changes during the past 50 years, e.g. lake level, water area changes, as did in the past several thousands years. The enhanced human activities, such as land reclamation, application of chemical fertilizer, land use and cover, irrigation and industrialization in the catchment etc., have played an important role on the recent decades＇ changes of these lakes, although constrained to a great extent by the natural impact. Comparative study on variations of lake volume （water level, depth and area） in the eastern and western lake regions of China during 1950-2000 indicated that, lake volume in the eastern region had approximately undergone a two-stage change, i.e. a dramatic decrease from the 1950s to 1970s, and a continuous increase between the 1980s and 1990s; while, in the western region, lake volume had been decreasing nearly all the time. Further studies on some typical lakes concluded that, climatic change was a primary factor for the variations of lake volume during the past 50 years, although human activities showed important effect.     

1950-2000年中国东部和西部湖区水量空间变化趋势

Lakes in China have undergone considerable environmental changes during the past 50 years, e.g. lake level, water area changes, as did in the past several thousands years.The enhanced human activities, such as land reclamation, application of chemical fertilizer,land use and cover, irrigation and industrialization in the catchment etc., have played an im-portant role on the recent decades' changes of these lakes, although constrained to a great extent by the natural impact. Comparative study on variations of lake volume (water level,depth and area) in the eastern and western lake regions of China during 1950-2000 indicated that, lake volume in the eastern region had approximately undergone a two-stage change, i.e.a dramatic decrease from the 1950s to 1970s, and a continuous increase between the 1980s and 1990s; while, in the western region, lake volume had been decreasing nearly all the time.Further studies on some typical lakes concluded that, climatic change was a primary factor for the variations of lake volume during the past 50 years, although human activities showed important effect.     

近三十年青藏高原内流区湖泊岸线形态的时空演变

湖泊岸线形态是描述和定量表达湖泊空间分布特征的重要维度。近年来,受气候暖湿化影响,青藏高原内流区湖泊总体呈现快速扩张趋势,湖泊的动态变化不仅体现在面积、水位、水量等水文参数上,还引起湖泊形态的显著变化。基于多期湖泊分布数据,结合分形和景观生态学理论,构建了湖泊岸线形态特征量化的指标体系,对1990年以来,青藏高原内流区湖泊岸线形态的时空变化特征及其影响因素进行定量分析。结果表明：① 近三十年来青藏高原内流区湖泊的分形维数和岸线发育系数总体呈上升趋势,湖泊的近圆率在此期间呈下降趋势,湖泊长宽比指数则无明显变化。② 青藏高原内流区湖泊岸线形态的总体演变特征受到地质构造的控制,体现出一定空间自相关性,断陷湖区的湖泊岸线形态及其变化要明显复杂于坳陷湖区。区域湖泊岸线的变化幅度大致从东北向西南递减,变化幅度在可可西里地区、羌塘高原中部以及羌塘高原东南部3个区域存在空间自相关性。③ 湖泊岸线形态的变化受岸线周边的地形影响,湖滨地形落差较大的区域,湖泊岸线相对稳定,变化速度较慢。岸线指数的变化量与岸线周边1 km缓冲区内的平均高差存在幂函数关系。④ 该区域湖泊岸线形态的变化和湖泊面积的变化幅度也存在一定相关性,当湖泊处于扩张阶段时,湖泊的分形维数和岸线发育系数总体呈现增加趋势,反之减少。本研究揭示了气候暖湿化背景下青藏高原内流区湖泊岸线形态的变化格局与影响特征,讨论了湖泊岸线形态及其变化格局与湖区的地质构造,气候与水文等多个要素间的关系,丰富了湖泊动态变化研究的视角与方法,为深入理解青藏高原湖泊对气候变化的响应特征,监测湖泊变化对湖盆地貌、水系连通度以及湖滨带生态环境等影响提供了科学参考。     

Lake evolution and its implication for environ-mental changes in China during 1950?2000

Lakes in China have undergone considerable environmental changes during the past 50 years, e.g. lake level, water area changes, as did in the past several thousands years. The enhanced human activities, such as land reclamation, application of chemical fertilizer, land use and cover, irrigation and industrialization in the catchment etc., have played an im-portant role on the recent decades’ changes of these lakes, although constrained to a great extent by the natural impact. Comparative study on variations of lake volume (water level, depth and area) in the eastern and western lake regions of China during 1950–2000 indicated that, lake volume in the eastern region had approximately undergone a two-stage change, i.e. a dramatic decrease from the 1950s to 1970s, and a continuous increase between the 1980s and 1990s; while, in the western region, lake volume had been decreasing nearly all the time. Further studies on some typical lakes concluded that, climatic change was a primary factor for the variations of lake volume during the past 50 years, although human activities showed important effect.