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《山西农业大学》 2019年
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山东微山湖湖面面积时空变化及影响因素

段号然  
【摘要】:湖泊是生态平衡的重要调节器,可以真实地反映区域气候变化和社会经济的发展。近年来,社会经济取得前所未有的巨大进步,微山湖地区人类活动剧烈,湖泊生态系统遭到严重的破环,很多大型湖泊面临消亡,一些小型湖泊已经消失。因此,及时准确地掌握微山湖地区湖泊面积的动态变化情况,对渔业发展以及指示当地生态环境问题具有重要意义,近年来水体提取方法的不断完善和遥感技术的不断进步为湖泊面积动态变化的遥感监测提供了有力支撑。本文针对微山湖地区从1986年到2016年30年间的变化情况,采用了1986年、1996年、2006年和2016年4期均为夏季的Landsat TM和OLI影像,利用监督分类中的最大似然法作为参考,以及常用的归一化水体指数模型(NDWI)和修正归一化水体指数模型(MNDWI)为依据,在此基础上结合NDVI和NDWI两种模型特点提出了组合型水体指数(NCWI),根据NDWI和MNDWI两种模型的特点提出了经验性水体指数(ENDWI),提取了山东微山湖水域面积,研究近年来微山湖湖面的动态变化,并对5种水体提取方法做了精度评价,得出以下结论。(1)通过对微山湖湖泊面积的提取总结5种方法的特点,以4期提取面积的结果做参考,并对5种水体提取方法做了精度评价,得出在前3期Landsat TM影像上最适合微山湖水域信息提取的模型是ENDWI,总体精度都在95%以上;在Landsat OLI影像上最适用的方法是NDWI模型,总体精度在96%以上。结合微山湖面积提取结果和微山湖水域提取精度评价结果,可以得出新构建的两种水体指数模型NCWI和ENDWI在提取水域面积时比其他3种较为全面,ENDWI比NCWI对背景其他地物的抑制较高,综合4期对微山湖水域面积提取的适用性进行比较和分析,发现ENDWI模型是最适合微山湖水域提取的方法。(2)利用ArcGIS10.1软件统计微山湖研究时段各种指数模型提取的面积,根据山东省测绘院公布的微山湖近几年的面积实测数据,结合五种方法的适用性,把ENDWI指数模型提取的结果作为依据,可以得出从1986年到2016年30年间微山湖面积减少了近60km~2,得出面积变化率为4.6%,2010年至今微山湖面积基本稳定在1200km~2左右。(3)影响微山湖湖面面积变化的自然因素主要有降水量、气温和蒸发量三种主要因素,社会因素主要有人口和建设用地面积。降雨量呈献出不稳定的变化趋势,蒸发量和补给量严重不平衡的情况,导致入湖水量减少,使微山湖近几十年来湖泊面积呈减少的趋势。微山湖地区人口增减变化不稳定,但是建筑面积逐年增加,建筑面积的扩张是围湖造田、开发大量水域面积的结果,加上耕地面积的不断扩张均导致需水量逐渐增大,这都是致使微山湖面积减少的原因。对微山湖地区湖泊面积变化及其原因开展研究,对于湖泊生态系统的保护具有重要意义。
【学位授予单位】:山西农业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2019
【分类号】:TP79;P343.3

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