基于遙感與GIS的湖泊形態(tài)特征時空分異研究.pdf

1、湖泊是陸地上水圈的重要組成部分，同時與自然界中的水分循環(huán)關系密切。湖泊空間分布情況在一定程度上反映了內(nèi)陸水資源的存儲和利用情況。它的波動或變化也體現(xiàn)了氣候變化、人類活動等對水體循環(huán)、物質(zhì)遷移以及生態(tài)系統(tǒng)變化的影響。湖泊的形態(tài)特征變化是在多種因素作用下形成的，過程比較復雜。在湖泊的發(fā)展過程中，其形態(tài)也在不斷變化。因此，分析湖泊形態(tài)特征，不僅對研究湖泊水文、湖泊中物質(zhì)的輸入輸出及湖泊理化性質(zhì)變化有重要理論意義，同時也可以為開發(fā)、利用和保護湖

2、泊資源提供理論依據(jù)，有重要的現(xiàn)實意義?；?010年Landsat TM/ETM數(shù)據(jù)，結(jié)合Google Earth影像和其他資料，采用面向?qū)ο蟮姆诸惙椒?，?0 m的分割尺度對影像進行分割，并通過比值指數(shù)、歸一化差值水體指數(shù)（Normalized Difference Water Index，NDWI）等指數(shù)來提取水體信息，最終得到中國湖泊空間分布信息。以此為基礎，計算出反映湖泊形態(tài)的景觀指數(shù)，如形狀指數(shù)（Shape index）、近圓

3、形指數(shù)（Related circumscribing circle）、分維數(shù)（Fractal dimension）等并結(jié)合湖泊的面積和湖泊岸線長度來說明湖泊的基本狀況及其形狀的復雜程度?；诟鱾€湖泊的景觀指數(shù)對比分析中國5大湖區(qū)湖泊形態(tài)上的差異。同時根據(jù)湖泊不同構造類型，選取11個典型湖泊，從1989—2013年選擇6期影像數(shù)據(jù)，分析近25年典型湖泊形態(tài)特征的動態(tài)變化，并以中國東北平原的大布蘇湖為例，研究影響湖泊變化的驅(qū)動力因素。

4、>　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴利用面向?qū)ο蠓诸惙椒?，得到較好的分類精度，三種類型水體分類的總精度為93％，湖泊的分類精度達到90%以上。中國內(nèi)陸的湖泊2477個（面積大于1.0 km2）。在中國的五大湖區(qū)中，青藏高原湖區(qū)擁有的湖泊總面積最大并且數(shù)量最多，分別占中國湖泊總面積和總數(shù)量的54.35%和42.63%，其次是東部平原湖區(qū)，而云貴高原湖區(qū)的湖泊數(shù)量最少和面積最小。湖泊空間分布不均勻。⑵在5大湖區(qū)中，東部平原湖區(qū)和云貴高原湖區(qū)的湖泊近

5、圓形指數(shù)均值相對較大，湖泊大部分表現(xiàn)為狹長型；而蒙新高原、青藏高原、東北平原與山地湖區(qū)的湖泊近圓形指數(shù)相對較小。青藏高原和東部平原湖區(qū)擁有湖泊最多，但湖泊形態(tài)上差別明顯。東部平原湖區(qū)臨海，河流水系較發(fā)達，湖泊岸線更加曲折，形態(tài)復雜。而青藏高原湖區(qū)湖泊岸線平滑，形態(tài)相對簡單。云貴高原、東北平原與山地、蒙新高原湖區(qū)的湖泊形態(tài)特征差異很小。另外，5大湖區(qū)湖泊的分維數(shù)與形狀指數(shù)的相關性較好（R2=0.95）。⑶典型湖泊表現(xiàn)出不同的形態(tài)特征。面積

6、擴張型湖泊有納木錯、鏡泊湖、草海，萎縮型有呼倫湖、洪澤湖、大鹽湖、咸海，穩(wěn)定型有天池、哈納斯湖、賴恩迪爾湖，而大布蘇湖波動比較顯著。湖泊整體形狀向狹長形發(fā)展的有洪澤湖、大鹽湖、咸海，向近圓形發(fā)展的有納木錯、呼倫湖、鏡泊湖、草海，整體形狀基本穩(wěn)定的有天池、哈納斯湖、大布蘇湖、賴恩迪爾湖。天池、鏡泊湖、哈納斯湖、草海、賴恩迪爾湖的形態(tài)比較穩(wěn)定，納木錯、洪澤湖、大布蘇湖的湖泊岸線隨著年代逐漸變得曲折，形態(tài)逐漸變復雜，呼倫湖、大鹽湖的湖泊形態(tài)復