湖泊既是陸地水資源的重要儲蓄場所,也是區(qū)域和全球水文循環(huán)系統(tǒng)的重要組成部分,其水量波動對氣候變化較為敏感。為了掌握湖泊面積、水位和水量的變化規(guī)律,借助1988-2018年Landsat TM/ETM/OLI影像和歸一化差異水體指數(shù)NDWI（normalized difference water index）提取青海湖湖泊水域面積;利用ICESat-GLAS（ice,cloud,and land elevation satellite-geoscience laser altimeter system）測高數(shù)據(jù)提取青海湖湖泊水位變化,并結(jié)合觀測資料檢驗陸地GLAS光斑腳點高程和湖泊水位的估測精度。根據(jù)湖泊面積與水位、水量與水位的關(guān)系,構(gòu)建1988-2018年青海湖湖泊面積-水位-水量波動時變序列,并探討湖泊水位、面積、水量的年內(nèi)和年際變化特征。結(jié)果表明:GLAS光斑腳點高程與高程實測值的標(biāo)準(zhǔn)誤差為0.14 m,與SRTM3高程標(biāo)準(zhǔn)誤差為0.26 m; 1988-2018年青海湖年均水位和水量總體上呈增加趨勢,其中年均水位最低值出現(xiàn)于2004年,平均水位為（3 193.0±0.16） m,... 

【文章來源】：水資源與水工程學(xué)報. 2020,31(05)

【文章頁數(shù)】：10 頁

【部分圖文】：

1 2010年青海湖湖泊水位、面積和水量變化曲線

搭載在ICESat衛(wèi)星上的GLAS(geoscience laser altimeter system)激光測高儀采用綠光543 nm和近紅外1 064 nm處激光脈沖獲取地表信息特征[23]，在平地上形成一個直徑約70 m的圓形光斑，沿升/降軌道方向上的GLAS光斑腳點間隔約170 m。GLAS測高儀每秒發(fā)射40個激光脈沖，脈沖寬度為4 ns,1 ns的脈沖對應(yīng)于0.15 m的高度[24]。本文采用Level 1B級GLA14產(chǎn)品提取GLAS光斑腳點經(jīng)度、緯度、高程、過境日期和記錄時間、大地水準(zhǔn)高度等參數(shù)，用于陸地高程和湖泊水位信息估計。GLA01產(chǎn)品中提取光電信號延遲校正、軌道高度、波形記錄參數(shù)等，用于進行湖泊水位估計的修正。GLA01產(chǎn)品版本為33,GLA14產(chǎn)品版本為34。青海湖流域及湖泊水域內(nèi)有效的GLAS光斑分布見圖1，共計10 678個;青海湖湖面的GLAS光斑匯總見表1，可從美國國家冰雪數(shù)據(jù)中心NSIDC(National Snow and Ice Data Center,URL:http://nsidc.org/data/icesat/)獲取。2.1.2 Landsat TM/ETM/OLI數(shù)據(jù)

首先，借助1988-2018年Landsat TM/ETM/OLI影像和歸一化差異水體指數(shù)(normalized difference water index,NDWI)提取湖泊水域面積;其次，聯(lián)合2003-2009年期間ICESat-GLAS數(shù)據(jù)中的GLA01和GLA14產(chǎn)品提取湖泊水域瞬時水位高程和地表高程，并結(jié)合青海湖下社水文站水位數(shù)據(jù)和地表高程測量值，對GLAS光斑腳點高程做配準(zhǔn)誤差和標(biāo)準(zhǔn)誤差分析;再次，通過湖泊水位-面積的關(guān)系建立線性回歸關(guān)系式，用于重建非監(jiān)測時段內(nèi)的湖泊水位;最后，根據(jù)湖泊面積-水位-水量的繩套關(guān)系，構(gòu)建1988-2018年青海湖湖泊水量時變序列。技術(shù)路線詳見圖2。2.3 湖泊水量估計方法

【參考文獻】：
期刊論文
[1]基于星載雷達測高資料估計博斯騰湖水位-水量變化研究[J]. 吳紅波.  水資源與水工程學(xué)報. 2019(03)
[2]2000-2016年青海湖湖冰物候特征變化（英文）[J]. 祁苗苗,姚曉軍,李曉鋒,段紅玉,高永鵬,劉娟.  Journal of Geographical Sciences. 2019(01)
[3]基于Landsat-8 OLI數(shù)據(jù)的青海湖水體邊界自動提取[J]. 李生生,王廣軍,梁四海,彭紅明,董高峰,羅銀飛.  遙感技術(shù)與應(yīng)用. 2018(04)
[4]近20年青海湖水量變化遙感分析[J]. 張洪源,吳艷紅,劉衍君,郭立男.  地理科學(xué)進展. 2018(06)
[5]近40年來中國西北內(nèi)陸5個典型湖泊面積變化遙感分析[J]. 岳輝,劉英,楊維濤,王欣悅.  水資源與水工程學(xué)報. 2017(06)
[6]1974-2016年青海湖水面面積變化遙感監(jiān)測[J]. 駱成鳳,許長軍,曹銀璇,童李霞.  湖泊科學(xué). 2017(05)
[7]衛(wèi)星測高數(shù)據(jù)監(jiān)測青海湖水位變化[J]. 趙云,廖靜娟,沈國狀,張學(xué)良.  遙感學(xué)報. 2017(04)
[8]坡度和粗糙度對ICESat-GLAS回波特征及其光斑腳點高程誤差的影響研究[J]. 吳紅波,郭忠明,陳安安,賀建橋.  地理與地理信息科學(xué). 2016(04)
[9]2000—2012年青藏高原湖泊水面時空過程數(shù)據(jù)集遙感提取[J]. 盧善龍,肖高懷,賈立,張微,羅海靜.  國土資源遙感. 2016(03)
[10]Multispherical interactions and their effects on the Tibetan Plateau’s earth system: a review of the recent researches[J]. Tandong Yao,Fuyuan Wu,Lin Ding,Jimin Sun,Liping Zhu,Shilong Piao,Tao Deng,Xijun Ni,Hongbo Zheng,Hua Ouyang.  National Science Review. 2015(04)



本文編號：3040668