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融合GLAS和光学遥感影像的中国主要湖泊动态变化研究

葛莉  
【摘要】:湖泊动态变化在区域水循环和气候变化方面发挥着重要作用。遥感技术为大区域湖泊变化监测提供了有效手段:传统光学遥感可以提取湖泊面积变化信息,但在湖泊水位高程监测方面难以发挥作用;星载激光雷达(GLAS)可以提供全球尺度的地表高程信息,为湖泊水位变化监测提供数据源支持;融合GLAS和光学影像,可定量反演湖泊水位、面积和储量的变化。本研究选择我国面积100km2的62个湖泊,并将其分为四大湖区,即青藏高原湖区、蒙新高原湖区、东部平原湖区和云贵高原湖区,利用GLAS数据提取这些湖泊在2003-2009年的水位高,并以区域水位变化典型且数据资料丰富的湖泊:纳木错、色林错、羊卓雍错、青海湖,博斯腾湖、呼伦湖,洞庭湖、鄱阳湖,滇池、抚仙湖为研究对象,结合光学遥感影像提取的湖泊面积和所收集的气象数据,开展湖泊动态变化及其驱动因素的分析。主要结论如下:(1)青藏高原地区,纳木错、色林错湖面水位升高,羊卓雍错、青海湖水位降低,其中色林错为水位、湖面积和储量升高最快的湖泊(水位、湖面积和储量增加量分别为0.42 m/a、32.59 km2/a和1.2 km3/a),和冰川融水增加有关;(2)蒙新高原地区,博斯腾湖和呼伦湖水位与面积下降,其中博斯腾湖水位下降快,达-0.41 m/a,呼伦湖面积缩小,达-35.57 km2/a,和暖干化气候有关;(3)东部平原地区,洞庭湖和鄱阳湖的水位、面积呈现明显的季节变化,每年2、5、10月各不相同,体积分别在-1.2~2.8 km3、-3.29~3.06 km3间波动;(4)云贵高原地区,抚仙湖和滇池受降水和人为影响大,湖泊变化分别表现为面积上升0.31 km2/a和下降1.91 km2/a,水位上升0.19 m/a和下降0.04 m/a;(5)降水、气温、蒸发是湖泊储量变化的三个影响因素。其中纳木错、色林错受冰川融水补给变化明显;羊卓雍错、青海湖、博斯腾湖、呼伦湖受降雨影响较大,随气温暖干化,蒸发大于降水导致湖泊储量下降;洞庭湖、鄱阳湖随季节变化明显;抚仙湖和滇池还受人为因素如水坝工程影响。


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