近40年洞庭湖区内湖水面面积变化及其驱动因素

选择1979-2016年间多时期、多类型、多光谱遥感数据,分析评价洞庭湖区内湖近40年的面积变化.结果表明,最近40年洞庭湖区内湖面积保持相对稳定,丰水期间呈上升趋势,枯水期间波动下降,2016年内湖总面积比1980s初减少3.94%.随着湖泊面积增加,湖泊水面面积变化的比例和幅度逐渐减小,大型湖泊（>10 km²）和中型湖泊（5~10 km²）面积相对稳定,小型内湖（<5 km²）面积变化尤为剧烈.内湖水面面积主要受降雨、蒸发等气候因素和生产生活取水、防洪排涝和退田还湖等人为活动调控.1980-2000年和2001-2015年两个时期,洞庭湖区多年平均降雨量呈现不同程度的下降趋势,多年平均蒸发量明显上升.三峡工程运行后,三口分流衰减,但水资源需求量不断增长,退田还湖和留蓄雨洪作为水资源使得丰水期间内湖水面面积增长,气候变化和水资源开发利用导致枯水期水面面积趋于减少.有必要加强洞庭湖区内湖的研究和保护,适当退田还湖提高湖泊率,优化三口水系格局,实施河湖水系连通工程,缓解洞庭湖区季节性水资源紧张问题.     

近20年青海湖湖水面积变化遥感

采用NOAA/AVHRR资料,对青海湖湖面进行水体判识,并利用线性混合模式对混合象元进行处理,定量估算了近20年青海湖湖水面积并分析了变化趋势,表明近20年青海湖湖水面积在不断减小,每年减少约4km2,并且青海湖干涸部分主要在其北部.进一步采用主成分分析和回归分析方法对青海湖地区降水、气温和蒸发量做了初步气候分析,表明青海湖地区降水减少、气温升高、蒸发量增加是青海湖湖水面积逐年减少的主要原因.     

青海湖最近25年变化的遥感调查与研究

青海湖是我国最大的内陆水体,它及其流域的生态环境近来一直倍受广泛关注．其水位下降、湖水面积缩小、湖体分离等更是研究的热点问题．本文针对这些问题展开遥感调查与研究,收集了多时相、多种信息源的影像数据;分析了1975年至2000年25年以来湖泊的变迁及成因,湖岸变化及湖体分离状况;用遥感方法反推25年以来湖水位的变化;计算了1975、2000年两个年份的湖水面积,并遥感分析了湖水面积萎缩的原因．此外,对青海湖进行了实地调查与水深测量,建立了该湖泊水深反演模型．     

基于EOS/MODIS数据的青海湖遥感监测

在二十世纪八十年代,NASA 开始设计地球观测系统(EOS),MODIS 数据是地球观测系统中很具特色的数据,在 TERRA 和 AQUA 卫星上均搭载有 MODIS 传感器．利用 MODIS 的较高的空间分辨率和光谱分辨率进行地球资源的监测 及预测、预报未来变化的研究是近几年热点的研究问题．本文介绍利用 EOS/MODIS 遥感数据进行湖泊水域计算机自动 识别及面积计算、湖水面温度反演、湖冰信息自动提取、湖泊封冻和解冻监测原理和方法,并以青海湖为例介绍了实际应 用情况．     

近40年青藏高原湖泊面积变化遥感分析

以MSS、TM和ETM遥感影像作为主要信息源,综合利用RS、GIS技术,提取青藏高原1970s、1990s、2000s及2010s 4个时段的湖泊面积信息,分别从区域位置、面积规模、海拔高度3方面分析其近40年来的变化趋势及变化特征,同时结合1972-2011年间青藏高原气候变化情况,初步探讨了影响青藏高原湖泊面积变化的主要原因.研究结果表明:(1)青藏高原面积大于10 km²的湖泊有417个,这些湖泊大多是面积为10~100 km²的小型湖泊,空间上集中分布在高原西部地区,海拔上集中在4500~5000 m范围内;(2)近40年青藏高原湖泊面积的变化趋势及差异性特征在整体上表现为湖泊呈加速扩张的趋势,其中2000s-2010s时段是湖泊扩张最显著的时期;在区域位置上,北部地区的湖泊变化最为剧烈;在面积规模上,小型湖泊扩张最为显著;在海拔高度上,低海拔地区湖泊扩张剧烈;(3)近40年青藏高原气候暖湿化程度明显,气候变化对湖泊面积变化影响显著;在气象要素中,降水量的变化是青藏高原湖泊面积变化的主要驱动因子.     

三峡工程调节作用对洞庭湖水面面积(2000-2010年)的影响

以洞庭湖为研究对象,以11年(2000-2010年)Terra/MODIS 16 d最大值合成的植被指数数据产品集MOD13Q1和同期城陵矶水文监测站的水位数据为主要数据源,通过对NDVI和NIR分别设定阈值的方法,实现了洞庭湖水面面积的综合提取,分析了三峡工程建设背景下,洞庭湖水面面积的年际变化特征和年内变化规律,再结合城陵矶水位数据,对水位与水面面积之间的定量关系进行了深入分析.研究结果表明:三峡工程的运行,很大程度上控制着洞庭湖的入湖水量,对洞庭湖防汛工作有利;在气候变化、三峡水库的共同影响下,洞庭湖区水面面积整体上呈减少趋势;水面面积与水位的拟合结果显示两者具有良好的相关性,其中2000-2003年两者的确定性系数达到0.975.     

1973-2010年巴丹吉林沙漠腹地湖泊面积空间变化的遥感分析

利用1973、1990、2000、2010年4个时期遥感影像数据,提取并统计了1973-1990、1990-2000、2000-2010、1973-2010年4个时期湖泊面积变化信息,分析了巴丹吉林沙漠湖泊面积变化的空间特征.结果表明,湖泊数量与面积整体表现为减小,同时也存在湖泊面积增大与湖泊新增;1973-2010年间,沙漠腹地共干涸19个湖泊、新增7个湖泊,43个湖泊萎缩、6个湖泊扩张,26个湖泊面积基本保持稳定;从湖泊面积的空间变化看,面积减小的湖泊在整个湖泊区域均有分布,面积增大的湖泊较多分布于研究区东侧,且多在中东部区域外围,面积减小剧烈的湖泊在空间上有聚集分布的态势;湖泊面积变化量在整个空间上并没有表现出显著的正相关关系.湖泊面积变化所表现的空间特征可能由于不同湖泊区域补给来源不同或不同湖泊补给方式存在差异造成的.     

基于Landsat影像的近40年来(1982—2021年)三峡库区水面面积及其蒸发损失变化

三峡水库蓄水引起库区水位抬升,水面面积显著增加,对区域水文循环过程产生了一定影响。为揭示三峡水库蓄水前后水面面积及蒸发损失变化规律,选取三峡库区坝前至寸滩区间作为研究区,利用Landsat影像数据提取1982—2021年水面面积,分区建立水位与面积关系曲线,进而推求库区逐日水面面积。在估计三峡库区水面面积的基础上,结合站点潜在蒸发资料推求水面蒸发损失量。研究结果表明:2010年三峡水库全面运行后,坝前至寸滩库区平均水面面积由蓄水前的372.96km²,增加到761.31km²,较蓄水前增加了1.04倍。同时,三峡水库的蓄泄调节改变了库区河段原有的水文节律,使得库区水面面积的季节性变化特征较蓄水前发生了显著变化。蓄水后,冬季水面面积最大,平均为843.81km²,较蓄水前增加了1.89倍;秋季、春季次之,水面面积分别为818.73和735.28km²,较蓄水前分别增加了97.17%和1.28倍;夏季水面面积最小,为653.03km²,较蓄水前仅增加了39.06%。水库全面运行后,...     

青海湖近600年的水位变化

根据王苏民＾「４」给出的青海湖深水区重力岩芯的密集采样结果,重建了青胡近６００年的水位变化,发现水位变化与降水关系密切,水位的长降时段与降水的丰枯时段相对应,６００年来青海湖区的环境变化有１８０年左右的周期。     

1987—2022年新安江水库（千岛湖）水面面积时空变化及其与水位、蓄水量的响应关系

水面面积、水位、蓄水量是水库水资源管理的重要基础数据,遥感是湖库水体提取、水位和蓄水量估算的重要技术手段。由于不同水体提取方法的适用性差异、测高卫星数据的有限时间覆盖度和开源数据集的时空分辨率不足等原因,湖库水面面积、水位、蓄水量的长时序、高频率时空变化监测仍存在一定挑战。本研究以新安江水库为研究区,结合多源遥感、气象、水文和土地利用等数据,基于Google Earth Engine云平台,运用水体指数法,分析1987—2022年新安江水库水面面积时空变化特征,构建水位—水面面积、水位—蓄水量和水面面积—蓄水量响应关系,探究水面面积时空变化成因。结果表明:(1)Landsat 5、Landsat 8和哨兵2号数据的最佳水体提取指数分别为AWEI_sh和GNDWI,F1-score分别为91.93%、91.03%和93.14%。相比于开放数据集GSWED(32.61%)、JRC GSW(76.17%)和ReaLSAT(69.76%),基于最优水体指数的水体提取结果具有最高的F1-score(91.26%);(2)时间上,1987—2022年新安江水库水面面积呈显著上升...     

青海湖水量平衡及水位变化预测

青海湖是我国最大的内陆湖泊,流域面积29661km~(2),水面高程超过3000m,受人为活动影响相对较少,基本上还处于半自然状态。水量平衡计算结果表明,有观测资料的近30年来,青海湖处于负平蘅状态,水位下降了2.96m,平均每年下降10.2cm。如果未来湖区的气候大体保持过去的情况,水位将再下降5.8m,经过57年才能平衡。如果考虑“温室效应”所引起的西北地区未来气候变化,水位亦将下降,每年平均下降10.1cm。     

青海湖水位下降与趋势预测

青海湖是我国最大的内陆半咸水湖,近百年来,特别是有水文记录的30多年来,湖水位持续下降,已引起各有关方面的关注。本文根据水量平衡原理,对湖水位下降的原因进行了探讨:1.青海湖水位差与入湖补给量、耗水量关系密切,其复相关系效高达0.95;2.青海湖多年平均亏水量为4.5×10~8m~3,累积亏水量与湖水位变化趋势完全一致;3.在总耗水量中,人为耗水仅占1％左右。因此,湖水位下降的主要原因是自然因素。此外,本文利用相关分析法,灰色系统、叠加模型,分别对湖水位进行了预测,结果表明相关分析和叠加模型效果较好,1989年实测值与预测值较为接近。最后对未来湖水位下降的极限做了探讨。     

Monitoring the water balance of Lake Victoria, East Africa, from space

Using satellite gravimetric and altimetric data, we examine trends in water storage and lake levels of multiple lakes in the Great Rift Valley region of East Africa for the years 2003–2008. GRACE total water storage estimates reveal that water storage declined in much of East Africa, by as much as , while altimetric data show that lake levels in some large lakes dropped by as much as 1–2 m. The largest declines occurred in Lake Victoria, the Earth’s second largest freshwater body. Because the discharge from the outlet of Lake Victoria is used to generate hydroelectric power, the role of human management in the lake’s decline has been questioned. By comparing catchment water storage trends to lake level trends, we confirm that climatic forcing explains only about 50decline. This analysis provides an independent means of assessing the relative impacts of climate and human management on the water balance of Lake Victoria that does not depend on observations of dam discharge, which may not be publically available. In the second part of the study, the individual components of the lake water balance are estimated. Satellite estimates of changes in lake level, precipitation, and evaporation are used with observed lake discharge to develop a parameterization for estimating subsurface inflows due to changes in groundwater storage estimated from satellite gravimetry. At seasonal timescales, this approach provides closure to Lake Victoria’s water balance to within . The third part of this study uses the water balance of a downstream water body, Lake Kyoga, to estimate the outflow from Lake Victoria remotely. Because Lake Kyoga is roughly 20 times smaller in area than Lake Victoria, its water balance is strongly influenced by inflow from Lake Victoria. Lake Kyoga has been shown to act as a linear reservoir, where its outflow is proportional to the height of the lake. This model can be used with satellite altimetric lake levels to estimate a time series of Lake Victoria discharge with an rms error of about .     

近40年台特玛-康拉克湖泊群水域变化遥感监测

车尔臣河下游自1989年改道以来,河道北边形成若干小湖,使台特玛湖-康拉克地区的水域格局发生了很大变化.干涸30多年的台特玛湖,随着自2000年起塔里木河下游应急生态输水工程的实施开始形成大片水域,且水域面积呈扩大趋势.2002年车尔臣河改道结束后康拉克地区的湖泊格局基本形成,而台特玛湖地区的水域则继续大幅变化.本文在1972-2012年102期遥感影像及其相关辅助数据基础上进行各项定量分析,详细描述台特玛湖-康拉克地区的水域变化过程,总结变化趋势,试图找出变化主导因素.笔者认为台特玛湖-康拉克地区的湖泊水域景观格局变化自1970s-2000年主要受车尔臣河径流量年际变化的控制,而21世纪以来则主要受塔里木河下游应急生态输水工程措施的影响.     

人类活动对青海湖水位下降的影响

青海湖是我国最大的内陆湖泊,位于青藏高原的东北隅。近三十年来由于自然要素和人为活动的影响,湖周生态环境急剧退化,湖水位下降达3.35m,湖面收缩约300多km~2。根据调查研究以及其他方面的资料。青海湖多年平均亏水量4.36×10~8m~3,而人为活动耗水量占亏水量的8.7％。仅占湖面蒸发量的1％。所以,人为耗水与湖水位波动无明显相关,湖水位下降虽然是综合效应,但主导因素是气候变化,并导致湖周生态环境的恶化。     

极端干旱事件中洞庭湖水面变化过程及成因

干旱是洞庭湖区长期以来面临的严重自然灾害之一,给周边人们的生产生活造成了极大的影响.针对2006和2011年洞庭湖区发生的极端干旱事件,借助遥感影像大范围、时空连续的优势,结合湖区水文气象等观测资料,从时空两方面阐释了洞庭湖在典型干旱年份水域分布及变化过程,进一步从温度、降水、径流以及蓄水量等方面对比分析不同干旱事件发生、发展过程的一致性和差异性.研究结果表明:2006年干旱大致从7月开始,至12月结束.水面淹没范围由湖心向周边扩展,到7月达到最大值,8月提前进入枯水期,减小范围主要集中在东洞庭湖外围和南洞庭湖的北边.2006年干旱属于由入湖径流减少主导的水文干旱事件;2011年的干旱则从4月开始,至11月结束,在9月以后干旱继续加重.水面淹没范围在6月急剧增大且一直到8月都维持在较高的水平,涨水期水面由中心向四周淹没,退水期水面变化范围与涨水期相反.2011年干旱是由流域降水减少引起的水文和气象干旱事件.研究结果揭示了洞庭湖区干旱成因的多样性和复杂性,对于制定科学合理的干旱灾害防范措施,减缓区域的生态环境问题等具有一定的指导和借鉴意义.