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基于遥感技术的乌伦古湖流域地表水资源近期变化分析

艾克拜尔·买提尼牙孜  
【摘要】:在全球水资源日趋紧张的情况下,气象因素变化对水文水资源的影响已受到普遍关注。近年来,因为气候变化显著,对气候变化较为敏感、位于干旱内陆区的乌伦古湖流域地表水资源受很大的影响。本研究以前人研究结果为基础,应用气象数据(主要为气温、降水)、基础地理数据、2002-2011年时间序列的Landsat TM∕ETM+和MODIS/Terra+Aqua MCD43A4遥感影像产品,综合运用RS和GIS技术、对乌伦古湖流域不同地表水资源类型和阿尔泰山冰川进行信息提取,并在Fragstats4.0软件平台下,借助景观生态学的理论和方法,定量分析了乌伦古湖流域动态地表水和阿尔泰山固态冰川资源的年际变化状况;在上述研究结果及前人研究基础上,对乌伦古湖流域地表水资源10年来的时空变化特征进行了分析。探索其阿尔泰山冰川对两河流域地表水资源影响的时空尺度、格局,气象因素一冰川一地表动态水之间相互作用。研究主要得出以下结论: 研究时段内流域动态水资源总体呈上升趋势,在研究时段内水域总面积增加了57.91km~2,增加面积主要来源于湖泊面积和水库面积,2011年的湖泊和水库面积分别为1044.33km~2和196.27km~2,比2002年分别增加了16.67km~2和101.79km~2;沼泽湿地和坑塘湿地的面积变化呈一定的起伏,在2002—2011年间,面积分别减少了35.91km~2和24.27km~2;从景观格局的特征来看,湖泊和水库的破碎度较低,沼泽湿地、河流和坑塘湿地的破碎度高。 阿尔泰山区冰川系统结构特征来看,在2002—2011年期间,后5a冰川面积小于前5a的冰川面积。6月2日冰川面积在研究时段内呈波动中减少趋势,10年内减少面积达1074.5km~2,减少斑块数量130,减少面积占2002年冰川面积的11.86%。年内6月2日~8月21日的变化来看,2010年冰川消融面积最大为12364km~2,斑块数量减少185,消融面积占6月2日面积的90.17%;2004年消融面积最小为5952km~2,斑块数量增多130,消融面积占6月2日面积的64.38%。 对比气象因素变化与阿尔泰山区冰川变化特点,探讨气象因素变化对冰川变化的响应关系和气象因素变化背景下、冰川变化对乌伦古湖流域动态水资源变化的影响。在气象因素变化的背景下,随着冰川固态水资源量减少,乌伦古湖流域内气候呈现冷湿化走势,气温略有下降,降水增加;阿尔泰山冰川大体上呈现波动中退缩趋势,冰川面积减小,冰储量下降,继而造成冰川融水增加。对于主要依靠冰雪融水径流量补给的内陆湖泊,融水量的减少会导致水资源补给的不足,因此2009年湖泊面积萎缩到在研究时段内的最低值。2008年气候呈现干暖现象,即降水量出现极低值;降水的减少,气温的升高导致了水资源的缺失;干暖的气候加大了湿地面积的蒸散量,冰川面积的急剧萎缩。


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