多源遥感数据应用于鄱阳湖水环境研究

发布时间：2020-07-15 04:17

【摘要】：环境保护和环境治理是21世纪社会经济可持续发展的热点问题。水环境安全在环境建设中处于十分重要的地位。鄱阳湖地处长江中下游，是长江非常重要的泄洪区；鄱阳湖是我国第一大淡水湖；鄱阳湖湿地是我国七大国际湿地之一；鄱阳湖易受洪涝灾害；鄱阳湖血吸虫猖獗一方；鄱阳湖的水环境问题十分突出，相关研究有着重要的现实意义。分布式水文模型是模拟水循环的有力工具，但其数据问题一直是困扰模型推广应用的重要因素。同时遥感科学与其它学科的结合是遥感应用的生命力所在，所以推进水文模型与遥感技术的结合不但是水文学也是遥感科学的幸事。遥感科学应用于水环境研究不仅仅限于与水文模型的结合，水位是全球变化区域响应的重要指示因子，新型的遥感技术提供了一种准确估测水位动态以及蓄水量的新方法。总之，围绕鄱阳湖水环境问题，本文借助于不同时空分辨率的多源遥感数据结合分布式水文模型作了应用性研究，并利用新型遥感器及其数据产品发展了成功提取湖泊水位、估测蓄水量及其变化的新方法。主要内容包括： 1)介绍了VIC模型原理，根据其原理及其结构设计，从流域物理参数提取、土地覆被输入、植被参数(ALBEDO，LAI)输入等数据源方面改善VIC模型模拟的准确性。 2) 根据现实的土地利用状况，构造了可能的土地覆被发展趋势模式，并模拟了该模式下可能的径流变化。分析了1983年-2002年来，鄱阳湖气候变化情况，并根据气候变化的现实趋势，模拟了照此趋势下30年，60年以及90年后的径流情况。 3) 高度计精度可以达到厘米级的水位观测技术，早先一直应用于海洋，随着技术的不断成熟，其应用开始走向陆地。内陆湖泊的水位是显示水环境变化的直接因素，在此介绍并应用雷达高度计和激光高度计提取了鄱阳湖水位自2002年9月份以来水位变动。 4) 根据航空干涉雷达得到的高精度DEM及当时的水体特征数据，得到鄱阳湖的蓄水量或库容随水位变化的经验公式，结合SRTM DEM得到随水位变动
【学位授予单位】：中国科学院研究生院（遥感应用研究所）
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2006
【分类号】：X832
【图文】：

覆盖范围,水平精度,相对精度,水平分辨率

其水平分辨率将达到30米，相对精度为10米(某个点相对于其它临近点)。目前NAAS对外提供美国以外地区精度为l/30弧度DEM(水平精度，相当于90米)的下载，见图2一1，表2一1。图2一1:SR丁M的覆盖范围，浅绿色的南北极地区为未覆盖地区。

特征图,特征图,水体

高GIS工具的效率对水文研究的基础数据的得到是一个行之有效的办法。矢量化的水系数据因为矢量化过程中的误差往往与DEM不能很好的对应，见图2一3，水系不在DEM中的河道中，两者相差几个像素，所以参考数字化水系数据，对SWBD水体特征图进行编辑，得到流域水系特征图，如图2一4。2.3提取流程应用ESRI公司开发的ArCinf。的插件ArChydro组件(2005年11月版本)。处理流程主要包括DME重处理、汇的填充、寻找流向、流量汇集、流域生成。具体技术流程可以参考(ArCHydroTools1.ITutorial，ESRI)。

水系图,湖流域,水系图

多源遥感数据应川于都阳湖流域水环境研究图2一3:数字化都阳湖流域水系图图2一4:经编辑后的SWBD1、DME重处理:处理采用了美国德克萨斯大学的“AGREE”算法。(http://www.eo.utoxas.edu/prof/maidmont/G工S于JYDRO/fordi/researeh/agre旦乙鱿塑生坦丝)其基本思路是利用已有的水系数据对数字高程数据进行处理。基本做法为:i将矢量线状水系数据叠加到高程数据;ii生成矢量数据的缓冲区;111将缓冲区总体稍微减小或者增大;vi最后将高程数据中与水系数据相重叠的部分高程值整体减小(减小的部分大于缓冲区减小的程度)，而其它部分高程值保持不变，这样就使高程数据中水系部分的高程值整体上比其它区域高程值略低或者略低，从而使水系嵌入到数字高程数据中。第一步虽然不是必要的，但是对

【引证文献】