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基于DEM和遥感影像的丹江口水库水区域的确定

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南水北调中线工程是中国重大的跨流域调水工程,惠及京津冀豫四省市 4000 万人。作为此战略惠民工程的水源地,随着中线一期工程通水,跨流域输水成为丹江口水库水域变化不可忽视的因素,其水域变化也呈现出新的特征。本文运用DEM和遥感影像技术对丹江口水库水区域的确定和变化特征进行研究,这对于明晰库容变化的特征、影响因素及合理调水方案的选择都具有科学的参考价值。本文选用 Landsat 和 HJ 卫星数据,结合库区数字高程模型(DEM)数据,构建了动库容提取的新方法,提取了水库2017年春季、夏季和秋季的水域动态信息,分析了丹江口水库水区域面积,得出这 3 个时期水域面积的变化数据。

【关键词】丹江口水库;水域变化;遥感;DEM;更多范文
基于DEM和遥感影像的丹江口水库水区域的确定
湖泊在全球淡水资源中具有特殊意义,其水资源量占地表液态淡水资源的 90%以上。湖泊具有供给水量、满足水质、开发水能、承载生物、观赏水景等多种功能,在支撑经济社会发展中有其优越性,在维持生态环境平衡中具有独特性。我国水资源总量占世界总量的5. 8% 左右,人均水资源仅为世界平均水平的 25%。更重要的是,我国淡水资源时空分布非常不平衡,南方地区水资源量占全国的 80% 左右,而北方地区只拥有 18% 左右的水资源,尤其是黄淮海地区,人口占全国的 35% ,耕地面积占39% ,而水资源仅占 7% ,是全国水资源最为紧缺的地区。为解决华北和西北地区水资源短缺问题,我国从 2002 年开始实施包括东线、中线、西线 3 条调水线的南水北调工程。其中,中线工程是从长江流域最大支流的汉江流域上游的丹江口水库向河南、河北、北京和天津调水。
水位、水体边界和水量是监测和预测湖泊变化的基本信息,湖泊水体信息的获取对湖泊生态环境现状及其变化研究至关重要。传统的湖泊采样技术需要消耗大量的人力、物力和时间,但仍难获取具有代表性的时空信息。遥感技术的发展,为地面监测提供了强有力的工具和手段,使区域和全球环境时空动态研究成为可能。近年来,遥感技术在水体信息提取方面得到了广泛应用。数据源涉及 NOAA、MODIS、TM、SPOT、IKONOS等不同分辨率的影像,其中,MODIS数据和 TM 数据因其较高的时间、空间分辨率和易于获取性,应用最为普遍。在提取方法方面,最为简单有效的方法是各种提取指数的应用,如 RVI、NDVI、NDWI、m NDWI等在不同的水体提取中得到了充分的验证,其中 NDWI 和 m NDWI 效果最佳。DEM 数据的出现,揭开了湖底地形的神秘面纱,继而为湖泊深度和蓄水量的监测提供了可能。

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