基于GEE的白洋淀水体生态补水后时空格局变化分析

作     者：阳星 王世岩 韩祯 李步东 王亮 汪洁 孙龙 巴艺博 YANG Xing;WANG Shi-yan;HAN Zhen;LI Bu-dong;WANG Liang;WANG Jie;SUN Long;BA Yi-bo

作者机构：流域水循环模拟与调控国家重点实验室北京100038 中国水利水电科学研究院水生态环境研究所北京100038 

出 版 物：《中国农村水利水电》 (China Rural Water and Hydropower)

年 卷 期：2024年第4期

页      面：122-131,140页

学科分类：083002[工学-环境工程] 0830[工学-环境科学与工程（可授工学、理学、农学学位）] 081802[工学-地球探测与信息技术] 082802[工学-农业水土工程] 08[工学] 0828[工学-农业工程] 0818[工学-地质资源与地质工程] 081602[工学-摄影测量与遥感] 0816[工学-测绘科学与技术] 

基　　金：流域水循环模拟与调控国家重点实验室自主研究课题项目(SKL2022ZD02) 

主　　题：白洋淀 GEE 生态补水 水体提取 冰体提取 时空变化 

摘      要：生态补水是白洋淀生态环境治理的一项重要举措,根据生态补水机制的变化过程,将白洋淀的生态补水过程分为临时补水阶段、应急补水阶段和稳定补水阶段。为进行各生态补水阶段下白洋淀水体的时空格局变化分析,通过GEE对白洋淀在1990-2022年的701幅遥感影像进行水体和冰体提取,分析不同阶段下水体时空变化格局,以及专门分析了冬季结冰期的冰体面积变化。主要得出以下结论:①在各个生态补水阶段,白洋淀水体面积均呈现在夏季最小,冬春季最大的特点,而随着生态补水机制的不断完善,白洋淀水体面积变化幅度逐渐减小,呈现“削峰补低的变化规律,其中临时补水阶段的逐月平均水体面积介于0.63~186.03 km^(2),稳定补水阶段的逐月平均水体面积介于17.88~109.15 km^(2),变化幅度减小了50.77%;②生态补水机制的完善让白洋淀呈现永久性水体大幅增加,间歇性水体大幅减小的变化规律,其中临时补水阶段永久性水体面积为7.66 km^(2),而稳定补水阶段的永久性水体面积为23.62 km^(2),增加了208.16%,间歇性水体面积则从263.50 km^(2)减少到143.58 km^(2),减小了45.51%;③从冰体面积变化角度分析,随着生态补水机制的不断完善,白洋淀的冰体面积不断减小,其中一月份的平均冰体面积从72.77 km^(2)减小到12.60 km^(2),减小了82.69%。结果表明:生态补水机制的完善并没有导致白洋淀水体面积不断增加,而是使白洋淀的水体环境更加破碎化;在全球变暖以及其他因素的影响下,白洋淀的冰体面积大幅减小;这种趋于破碎化、板块化的水域特征可能不利于生物多样性的保护,但鉴于生态系统对于水文响应具有滞后性,今后需进一步加强生态水文响应过程监测和研究。