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2013~2018年东洞庭湖水域面积变化遥感监测与分析

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人民长江 2022年第S01期53卷 21-24页

作者：张晓斌周俊杰陈熙李颖湖南省洞庭湖水利事务中心湖南长沙410007 浙江水利水电学院测绘与市政工程学院浙江杭州310018

为研究新形势下洞庭湖的江湖格局变化情况,基于2013~2018年Landsat 8-OLI卫星9个时相的遥感数据,提取近期东洞庭湖水域面积时程变化特征,并利用已有的水位观测资料,建立了水域面积与城陵矶站水位之间的相关关系。结果表明:①2013~2018... 详细信息

为研究新形势下洞庭湖的江湖格局变化情况,基于2013~2018年Landsat 8-OLI卫星9个时相的遥感数据,提取近期东洞庭湖水域面积时程变化特征,并利用已有的水位观测资料,建立了水域面积与城陵矶站水位之间的相关关系。结果表明:①2013~2018年东洞庭湖水域面积呈现动态变化,介于229.55~996.32 km^(2),平均502.00 km^(2);②年内汛期6~7月份水域面积最大,枯季水域面积则最小,空间分布上东洞庭湖沿湘江深水河槽以及湖区西北部较深的分叉型水槽为常年水体,其面积占比不足湖区总面积的20%;③东洞庭湖水域面积与城陵矶站水位呈显著正相关,相关系数可达0.96。水位变化是湖区水域面积变化的主控因素,研究成果进一步验证了洞庭湖涨丰枯退水情下的江湖格局。

关键词：水域面积江湖格局遥感监测 Landsat 8-OLI 东洞庭湖

基于Landsat数据的洞庭湖水域面积变化及其原因分析

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灌溉排水学报 2015年第S1期 246-249页

作者：成功李丹王勇康婷婷中南大学地球科学与信息物理学院有色金属成矿预测教育部重点实验室中国科学院地理科学与资源研究所与环境信息系统国家重点实验室

为了解洞庭湖水域面积的年际间变化规律,探寻其影响因素,采用监督分类法从Landsat遥感数据中提取了1996—2014年洞庭湖主要水域信息,结合该区域气候和经济发展对水域面积变化进行探讨,选取自然和社会经济因素指标进行相关分析。结果表明... 详细信息

为了解洞庭湖水域面积的年际间变化规律,探寻其影响因素,采用监督分类法从Landsat遥感数据中提取了1996—2014年洞庭湖主要水域信息,结合该区域气候和经济发展对水域面积变化进行探讨,选取自然和社会经济因素指标进行相关分析。结果表明,湖区水域面积与该区产业发展较强负相关,尤其是与农林牧渔业,相关系数高达0.97:流域面积与气温负相关,与降水正相关。人类生产活动是洞庭湖水域变化最重要的间接原因。

关键词：洞庭湖水域面积遥感影像监督分类相关分析

1991年~2018年呼伦湖区域气候特征及其对水域面积的影响

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石河子大学学报（自然科学版） 2022年第1期40卷 68-74页

作者：金鸽安慧君虎日乐内蒙古农业大学林学院内蒙古呼和浩特010019 内蒙古自治区林业和草原种苗总站内蒙古呼和浩特010010

本文收集呼伦湖周边3个气象观测站1991年~2018年共28年的气象观测资料,采用Mann-Kendall趋势和突变检验法、线性回归分析主要气象因子的变化;利用该期间每隔3年共10期Landsat数据,通过MNDWI指数提取呼伦湖水域面积变化;利用Pearson相关... 详细信息

本文收集呼伦湖周边3个气象观测站1991年~2018年共28年的气象观测资料,采用Mann-Kendall趋势和突变检验法、线性回归分析主要气象因子的变化;利用该期间每隔3年共10期Landsat数据,通过MNDWI指数提取呼伦湖水域面积变化;利用Pearson相关系数法探究各气象因子间及其与水域面积的相关性。结果表明:呼伦湖区域夏季气温变化率为0.043 8℃·a^(-1),冬季气温变化率-0.108℃·a^(-1),出现冬季气温降低、夏季气温升高的两极化趋势,但年均气温变化不显著;降水量变化率-0.296 3 mm·a^(-1),但降低趋势不显著;相对湿度变化率-0.204 8%/a,降低极显著;蒸发量变化率2.271 8 mm·a^(-1),显著上升;总体呈现暖干化趋势。呼伦湖水域面积变化分为3个阶段,1991年~1997年为基本稳定期,变化率0.63%;1997年~2012年为持续萎缩期,变化率-24.77%;2012年~2018年为恢复期,水域面积增加16.43%;南岸水域明显恢复,东北部附属小湖水域面积消失。夏季气温升高、蒸发量增加、相对湿度下降是影响呼伦湖水域面积变化的主要因素。

关键词：呼伦湖水域面积主要气象要素 Landsat数据

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乌江流域水域面积变化的气候效应

水力发电 2020年第8期46卷 10-13,98页

作者：朱晓丝周国富钟九生贵州师范大学地理与环境科学学院贵州贵阳520001

为了研究乌江流域水域面积变化的气候效应,采用水体指数法提取研究区2000年~2018年流域水域内气温、降水量、相对湿度、风速等数据。结果显示,2000年~2018年水域面积增加,气温、降水量冬季增加、夏季减少,相对湿度、风速冬季、夏季都增... 详细信息

为了研究乌江流域水域面积变化的气候效应,采用水体指数法提取研究区2000年~2018年流域水域内气温、降水量、相对湿度、风速等数据。结果显示,2000年~2018年水域面积增加,气温、降水量冬季增加、夏季减少,相对湿度、风速冬季、夏季都增加。从而说明,水域能调节气温、带来降水、增湿、增加风速,对冬季气温有正效应、对夏季气温有负效应;对冬季降水量有正效应、对夏季降水量有负效应;对冬季、夏季相对湿度有正效应;对冬季、夏季风速有正效应。

关键词：气候效应水域面积水体指数法变化乌江流域

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近40a岱海水域面积与水量变化遥感监测

人民黄河 2022年第S01期44卷 57-59页

作者：马倩王冉谭荣杰程洁王喆内蒙古自治区测绘地理信息中心内蒙古呼和浩特010051 苏州中科蓝迪软件技术有限公司江苏苏州215000

岱海是中国重要的自治区级湖泊湿地自然保护区之一,近年来受气候变化和人类活动影响,岱海湖面严重萎缩,水量逐年减少。基于1977—2019年Landsat系列中高分辨率卫星遥感影像,利用改进的归一化差异水体指数法提取岱海水域面积,结合湖泊数... 详细信息

岱海是中国重要的自治区级湖泊湿地自然保护区之一,近年来受气候变化和人类活动影响,岱海湖面严重萎缩,水量逐年减少。基于1977—2019年Landsat系列中高分辨率卫星遥感影像,利用改进的归一化差异水体指数法提取岱海水域面积,结合湖泊数字高程模型(DEM)和实测高程数据,利用逐像元法对岱海水量变化进行了估算。结果表明:1977—2019年岱海水域面积呈现萎缩趋势,43 a间共减少了91.86 km^(2),缩减比例达63.19%;1977—2019年岱海水量呈现下降趋势,库容量降低了9.03亿m^(3),年减少速率为0.22亿m^(3)/a;岱海水量与水域面积呈现明显相关性且逐年递减,在不采取任何措施的情况下,以当前的多年平均萎缩速率,自2019年起,岱海将会在7 a后即2026年消亡。

关键词：水域面积水量逐像元岱海

基于遥感影像三峡大坝蓄水对库区水域面积的变化分析——以坝前至江津段为例

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基于遥感影像三峡大坝蓄水对库区水域面积的变化分析——以坝前至...

作者：徐其勇四川师范大学

学位级别：硕士

三峡大坝是目前世界上最大的混凝土水利发电工程。大坝于2003年6月正式下闸蓄水,在坝前上游形成一个长达600多公里的狭长带状河道型水库。其中,坝前(上游)蓄水位的变化(135m、156m、175m),以及三峡水库每年的运行安排:6月(145m)、10月底... 详细信息

三峡大坝是目前世界上最大的混凝土水利发电工程。大坝于2003年6月正式下闸蓄水,在坝前上游形成一个长达600多公里的狭长带状河道型水库。其中,坝前(上游)蓄水位的变化(135m、156m、175m),以及三峡水库每年的运行安排:6月(145m)、10月底(175m)、112月(17075m)、1月(供水期时,水位逐渐下降)、5月底(防洪限制水位145m),使上游水域面积发生了重大改变。目前,对上游水域面积变化与坝前水位的关系方面的研究偏少。为此,对大坝至上游江津河段水域面积进行量化分析,能为该区域洪水预报机制和土地利用规划提供理论依据。本文基于2000016年Landsat遥感影像、坝前水位数据,以坝前至重庆江津河段为例。首先,通过ENVI软件进行影像预处理,并运用MNDWI水体指数法提取水域面积和水域轮廓。其次,根据研究区历史水文记录,将2013年8月(汛期)的遥感影像提取结果确定为本文研究区最大(水域)模板,并在最大模板内裁取其余年份的研究区水域面积。第三,根据地形将研究水域(从坝前至上游)依次划分为5个大段和11个亚段,并对分河段进行水域面积变化的定量分析。最后,通过建立蓄水后坝前水位与各分段水域面积的函数关系(回归方程),为推算研究区水域面积提供现实依据。研究结果表明:(1)通过本研究确定的最大模板:各河道分段每隔1km,其水域面积变化范围在0.28km.87km之间,并且最大值出现在第1段。由此可知,距离坝前越远,其分河段的水域面积变化越小。(2)在最大模板内提取水体信息,并进行分段处理:建坝前后水域面积有很大的变化,建坝前平均水域面积为502km,建坝后平均水域面积为639km,蓄水使上游平均水域面积在13年内上升了137km。同时,蓄水后的水域面积变化趋势与三峡大坝每年的水位运行规律有着必然联系。(3)建立坝前(上游)水位与各分河段水域面积二者之间的关系:建坝后,紧邻坝前的第1段水域面积(S =502.16km)明显增大。本文研究区水域面积受水位变化的影响,第1段的变化比较大,其变化范围为6.15km0.84km。其余河段变化不明显。因此,本文运用第1段的相关表达式,建立了水位与面积的模型。(4)通过坝前(上游)水位数据估算本文其余时期的水域面积,并与遥感影像提取数据相比较。结果显示,相差最大的是2016年8月22日,其值为20km;相差最小的是2009年8月25日,其值为4km。同时,其变化值占总面积的比例在0.8%.2%之间。并且,此模型在研究区第1段内的精度和误差最小。(5)运用此模型反演建坝后各时期(枯水、平水和丰水)的水域面积变化,并分析其季节与年际变化特征:坝前水位每上升0.01m,第1段水域面积增大0.0095km;建坝后水域面积在三个阶段里有明显变化,蓄水初期季节变化不明显;蓄水的第2阶段枯水期(高值区)和丰水期(低值区)变化交替进行。经验证,符合三峡水库每年内的水位运行规律。

关键词：遥感影像水域面积河流分段坝前水位三峡大坝

长时间序列水域面积及水生植被动态变化遥感监测

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人民黄河 2021年第S02期43卷 77-79页

作者：谭荣杰马倩王冉内蒙古自治区测绘院内蒙古呼和浩特010051

水域范围及面积监测是湖泊生态环境评价与治理的重要内容。基于1977—2019年Landsat中高分辨率遥感影像,利用改进的归一化差异水体指数提取了乌梁素海的水域分布,并利用逆植被指数提取水生植被,对其面积动态变化进行了深入分析和评价。... 详细信息

水域范围及面积监测是湖泊生态环境评价与治理的重要内容。基于1977—2019年Landsat中高分辨率遥感影像,利用改进的归一化差异水体指数提取了乌梁素海的水域分布,并利用逆植被指数提取水生植被,对其面积动态变化进行了深入分析和评价。结果表明:乌梁素海2019年的水域面积为339.99 km^(2),其中水域面积最大值为2008年的375.43 km^(2),最小值为1977年的264.34 km^(2);在1977—2019年的43 a间,乌梁素海水域面积发生了较大变化,呈现出先增大后减小并逐步趋于稳定的趋势;芦苇面积与水域面积呈显著正相关关系,乌梁素海水域面积变化与芦苇面积变化有一定相关性。

关键词：水域面积水生植被遥感监测乌梁素海

贵州境内乌江流域水域面积变化及气候效应初步研究

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贵州境内乌江流域水域面积变化及气候效应初步研究

作者：朱晓丝贵州师范大学

学位级别：硕士

联合国政府间气候变化专门委员会IPCC(Intergovernmental Panel on Climate Change)的第五次评估报告指出,近60年来地球的气候发生了很大的变化,地球温度普遍升高,极端气候事件频率增加。气候变化已经影响到我们生活的方方面面,它已成... 详细信息

联合国政府间气候变化专门委员会IPCC(Intergovernmental Panel on Climate Change)的第五次评估报告指出,近60年来地球的气候发生了很大的变化,地球温度普遍升高,极端气候事件频率增加。气候变化已经影响到我们生活的方方面面,它已成为21世纪全球都在关注的重大问题。人类活动导致的下垫面变化是影响气候变化的重要因素,河流水域下垫面变化也会使局地气候受到影响。乌江为贵州省第一大河流,也是我国水电能源基地之一。乌江干流的梯级开发使水域面积发生明显变化,水域面积的变化必将导致水陆热力差异发生变化。开展贵州境内流域水域面积变化对区域尺度的气候变化影响研究,具有一定的科学意义和现实意义。本文以乌江流域(贵州境内)作为研究区,以乌江流域1983年、1990年、1995年、2000年、2005年、2010年、2015年7期遥感影像和乌江流域47个气象站点1983年015年气温、降水量、风速、相对湿度、日照时数作为数据源。在ArcGIS10.2.1和ENVI5.3软件平台,运用归一化水体指数法(NDWI)对遥感影像进行水域提取,并用ArcGIS对水域进行矢量化处理,统计得出其水域面积数据。对乌江流域47个气象站1983年015年气温、降水量、风速、相对湿度、日照时数数据进行求和和均值化处理,得到各年的年平均气温、年平均降水量、年平均风速、年平均相对湿度、年平均日照时数。分别从两个角度进行分析研究水域面积变化的气候效应,一是将整个乌江流域1983年015年水域面积变化与各气象因子年平均值进行叠加,并用全国气候变化作为对比参考,来进行研究;二是通过选取典型县,对典型县各气象因子月变化和季节变化进行对比的方式来展开研究。得出了以下结论:(1)1983年015年乌江流域水域面积总体呈现上升趋势,33年时间,水域面积增加了47.649km,增幅为21.68%。(2)1983年015年乌江流域年平均气温、年平均最高气温、年平均最低气温均呈现上升趋势,年平均降水量、年平均风速、年平均相对湿度、年平均日照时数均呈下降趋势。(3)1983年015年乌江流域水域面积增加时,年平均气温、年平最高气温和年平均最低气温也随之增加。水域面积增长快的年份年平均气温变化大,水域面积增长慢的年份,年平均气温变化也小。但流域年平均气温的变化与全国年平均气温变化一致性非常高,因此,乌江流域年平均气温的变化很大程度上是受到了全国大背景气候的影响,受水域面积变化影响较小。(4)1983年015年乌江流域水域面积增加时,年平均降水量总体呈下降趋势,但降低幅度不大。但当分时间段来看时,乌江流域水域面积增加的年份,年平均降水量多数也呈现上升的状态,且水域面积变化的年份,年平均降水量增幅也大。流域年平均降水量变化与全国年平均降水量变化存在很大差异,这表明乌江流域年平均降水量变化很大程度上未受到全国大背景气候的影响,而是流域水域面积变化的气候效应。(5)1983年015年乌江流域水域面积增加时,年平均风速总体呈下降趋势,但下降幅度不大。水体表面比陆地表面光滑,当风吹到光滑的水面上时所受的阻力较小,水域面积增加,风速也应该提升。但本文研究结果却相反,这很大程度上是受研究区地形地貌影响所致。研究区属典型的西南喀斯特地貌,地势起伏较大,对风速的影响也不容忽视。(6)1983年015年乌江流域水域面积增加时,年平均相对湿度总体呈下降趋势,但下降幅度不大。但当分时间段来看时,乌江流域水域面积增加的年份,年平均相对湿度多数呈现上升的状态,且水域面积变化的年份,年平均相对湿度增幅也大。流域年平均相对湿度变化与全国年平均相对湿度变化差异较大,这表明乌江流域年平均相对湿度变化很大程度上未受全国大背景气候的影响,而是流域水域面积变化的气候效应,水域能起到增湿的作用。(7)1983年015年乌江流域水域面积增加时,年平均日照时数呈现下降趋势。流域年平均日照时数变化和全国年平均日照时数变化存在较大差异,由此表明乌江流域年平均日照时数变化并非是全国大背景气候的产物,而是流域水域面积变化的气候效应。(8)普定县水域面积比龙里县大,其月平均气温上升幅度、季节平均气温下降幅度比龙里县小;月平均最高气温下降幅度、季节平均最高气温下降幅度比龙里县大;月平均最低气温上升幅度比龙里县大,季节平均最低气温下降幅度比龙里县小,这表明水域面积增加能有效调节局地气温,使暖季气温降低,冷季气温升高的作用。普定县月平均降水量上升幅度、季节平均降水量下降幅度都比龙里县大。普定县月平均风速下降幅度比龙里县小,季节平均风速下降幅度比龙里县大。普定县月平均相对湿度上升幅度、季节平均相对湿度上升幅度比龙里县大,再次表明水域有增湿的作用。普定县月平均日照时数上升幅度比龙里县小,季节平均日照时数下降幅度比龙里县大,表明水域面

关键词：水域面积气温降水量风速相对湿度日照时数气候效应

长时间序列下沈乌灌域水域面积变化分析与天然湖泊水深反演

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长时间序列下沈乌灌域水域面积变化分析与天然湖泊水深反演

作者：史庆晓内蒙古农业大学

学位级别：硕士

河套灌区沈乌灌域内水域面积变化对维持灌域生态平衡具有重要影响。本文以沈乌灌域内长时间序列的土地分类为切入点,从LUCC（Land-Use and Land-Cover Change,土地利用/土地覆被变化）角度分析其下垫面之一——水域面积的长时间序列变... 详细信息

河套灌区沈乌灌域内水域面积变化对维持灌域生态平衡具有重要影响。本文以沈乌灌域内长时间序列的土地分类为切入点,从LUCC（Land-Use and Land-Cover Change,土地利用/土地覆被变化）角度分析其下垫面之一——水域面积的长时间序列变化。重点进行了灌域内总水域面积以及金马湖、纳林湖、古月辰湖和砖照井海子四个天然湖泊面积的长时间序列变化及其驱动因素分析,同时对四个天然湖泊进行水深反演并估算其水体积。主要结论如下:1.采用分层分类法、监督分类法结合掩膜技术对沈乌灌域进行土地分类,结果表明研究区内水域、耕地、林草地、城乡建设用地的面积持续增加,34a间面积分别增加了 25.13km2、485.18km2、223.12km2、19.81km2,而未利用地面积在 34a 间则呈持续减少的趋势,共减少753.24km2。分类精度均大于96%,Kappa系数均大于0.94,制图精度和用户精度均在88%以上。通过变化混淆矩阵对1986-2019年的LUCC进行分析,得出沈乌灌域是以耕地、林草地和未利用地更迭为主的地区。2.分析1986-2019年沈乌灌域总水域和天然湖泊面积,得出总水域面积随时间的动态变化过程经历了持续扩张—持续萎缩—波动式扩张阶段,而灌域内4个天然湖泊（金马湖、纳林湖、古月辰湖、砖照井海子）则均经历了持续扩张—波动式萎缩—波动式扩张阶段。3.通过对气候因素（年蒸发量、年降水量、年平均气温、年平均风速）、人为活动因素（秋浇引水量、总引水量、生态补水量、总人口数、城镇与非城镇人口数、生产总值、第一二三产业增加值）对研究区内水域面积动态变化进行驱动因素分析,结果表明灌域内总水域以及天然湖泊面积的演变是在气候因素和人为因素的共同影响下产生的,在气候因素的大环境下,人为因素的贡献不容忽视。4.运用遥感数据对4个天然湖泊构建不同变量的水深反演模型,选取最优模型进行水深反演。金马湖的最优模型为五变量非对数模型,金马湖水深反演模型的平均绝对误差在0.15m～0.25m之间,平均相对误差在6%～12%之间;而纳林湖、古月辰湖和砖照井海子水深反演的最优模型则均为五变量对数模型,三个湖泊水深反演模型的绝对误差平均值均在0.41m～0.62m之间,相对误差的平均值均在21%～40%之间。5.在天然湖泊水深反演的基础上,利用ENVI软件估算四个天然湖泊的水体积,V纳林湖＞V砖照井海子＞V金马湖＞V古月辰湖。本研究结果为沈乌灌域内维持水生态平衡与保护提供了技术支撑,同时对灌域内适量取用黄河水定量补给水域提供了理论依据。

关键词：沈乌灌域 LUCC 分层分类法水域面积水深反演水体积