【摘要】：干旱區(qū)內(nèi)陸湖泊作為在全球變化中扮演這重要角色,由于觀測資料稀缺,相關(guān)水文研究仍不夠充分。然而,干旱區(qū)內(nèi)陸湖泊對本地生態(tài)環(huán)境、經(jīng)濟發(fā)展起著決定性作用。正是這種不對稱的關(guān)系,使得生態(tài)安全問題頻發(fā)。艾比湖作為天山北坡經(jīng)濟帶的生態(tài)屏障,其湖面面積波動劇烈,已成為全疆第二大生態(tài)問題。因此,精準監(jiān)測艾比湖動態(tài)變化具有重要意義。機器學(xué)習(xí)的興起,使得高精度識別成為可能。只有精準把握艾比湖湖面面積,才有利于確定相關(guān)驅(qū)動要素引起湖面變化的機制�；诖�,本文通過近30年的Landsat數(shù)據(jù)集,利用集成學(xué)習(xí)算法分別獲取不同季節(jié)的湖面面積以及確定不同驅(qū)動因素的重要性。分析氣候水文要素與湖面面積的延遲響應(yīng)關(guān)系,并嘗試探討艾比湖湖面面積的潛在生態(tài)閾值,為區(qū)域可持續(xù)發(fā)展提供依據(jù)。本研究主要得到以下結(jié)論:(1)隨機森林識別體系表現(xiàn)優(yōu)異,kappa系數(shù)最高為0.99。DEM在各傳感器下的影像數(shù)據(jù)中均保持最高的重要性得分。艾比湖在近30年中出現(xiàn)兩個峰值,即2003年和2017年,以2003年艾比湖湖面面積最為之大(湖面面積最大為965.22km~2)。年內(nèi)排序為春季夏季秋季,夏-秋湖面損失比春-夏損失更多。(2)全流域表現(xiàn)出明顯增溫增濕,徑流量明顯增加,而總?cè)牒績H僅是緩增,潛在蒸散量表現(xiàn)出遞減的趨勢。艾比湖流域氣溫、徑流量和潛在蒸散量存在兩個完整周期。平均降水和總?cè)牒坑腥齻�完整周期震蕩。(3)GBRT算法對氣候水文要素影響湖面面積變化進行重要性排序,博河入湖量重要性最高。流域內(nèi)氣溫優(yōu)先湖面面積變化;平均降水和入湖量在2004年后基本保持近似同步正相關(guān)周期;徑流量和湖面面積存在同步正相關(guān)關(guān)系;潛在蒸散量與湖面面積呈現(xiàn)近似負相關(guān)關(guān)系,且強度逐漸減弱。探討艾比湖湖面面積的生態(tài)閾值在生態(tài)-環(huán)境-經(jīng)濟盡可能平衡的原則上。2012年艾比湖湖面面積606.5km~2,基于氣候水文要素估算2012年湖面面積為615.21 km~2。
【圖文】：

相同時相的遙感影像對艾比湖識別提取，從艾比湖濕地的氣候與水文過程變化的多尺度揭示與湖面變化的相關(guān)關(guān)系和重要性，為空間格局演化、驅(qū)動機制等研究奠定堅實數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。為干旱區(qū)湖泊生態(tài)系統(tǒng)的可持續(xù)發(fā)展的實現(xiàn)提供技術(shù)支持與理論基礎(chǔ)，為艾比湖生態(tài)輸水等工作奠定基礎(chǔ)，，實現(xiàn)內(nèi)陸干旱區(qū)的湖泊生態(tài)保育、生態(tài)恢復(fù)科技示范。1.2 國內(nèi)外研究進展遙感技術(shù)提供了觀測地表水體的有效方法[37,38]。與傳統(tǒng)的原位測量相比，遙感更有優(yōu)勢，因為它能夠多種尺度連續(xù)監(jiān)測地球表面。遙感數(shù)據(jù)集提供地表參量多種屬性信息，具有尺度和連續(xù)的時間序列特征，可以利用這些數(shù)據(jù)來繪制區(qū)域甚至全球尺度的水體范圍，并定期監(jiān)測水體動態(tài)。作為水體動態(tài)變化的一個例子[40]，圖 1-1 顯示了使用 Landsat 影像生成的 1985-2015 年期間全球地表水和土地變化的熱圖。藍色區(qū)域顯示了土地轉(zhuǎn)化為水的地方，而綠色區(qū)域則顯示了在此期間水轉(zhuǎn)化為土地的位置，顏色的強度表明變化的空間大小。

技術(shù)流程圖
【學(xué)位授予單位】：新疆大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：P333

【參考文獻】

相關(guān)期刊論文 前2條

1 張飛;王娟;塔西甫拉提·特依拜;周梅;王東芳;李瑞;李曉航;;1998—2013年新疆艾比湖湖面時空動態(tài)變化及其驅(qū)動機制[J];生態(tài)學(xué)報;2015年09期

2 包安明;穆桂金;章毅;馮先偉;常存;尹小君;;控制艾比湖干涸湖底風(fēng)蝕的合理水面估算與效果監(jiān)測[J];科學(xué)通報;2006年S1期

本文編號：2673314