基于RS和GIS的磨盘山水库面积提取方法研究

本文基于遥感水体指数法和矢量化方法,以磨盘山水库Landsat8OLI遥感数据为基础资料,定量获取水库水域面积,并探究各个提取方法的优势与不足。结果表明:矢量化法获取的面积相对误差率最小,仅为0.072%,遥感水体指数的相对误差较大;遥感水体指数法具有快速、简捷、精准和效率高等优势,MNDWI法计算结果最佳,MNDWI和NDWI法相对误差分别为1.32%和4.21%;MNDWI法提取的水体信息能够满足水库水体监测与应急监测需求。     

水电梯级开发对水资源时空分布的影响研究

水电梯级开发必然会导致水资源的时空分布发生改变.以清江流域为例,采用两种归一化水体指数模型,分别从TM/ETM 遥感数据中提取水域面积,定量研究水电梯级开发对水资源分布的影响.研究表明,两种模型都能从TM/ETM 遥感数据中准确提取水体信息,并且模型简单、计算速度快,适合用于水资源的动态监测;清江中下游水域面积从梯级开发前1987年的近60km2,提高到2004年的110km2左右.     

大伙房水库水体精确提取及变化检测

利用NDWI,MNDWI,SVM及FCLS方法结合Google高分辨率影像,研究遥感影像水体信息的精确提取,对各种方法提取的面积精度进行评价,选择水体提取最优方法。FCLS提取的水体边界与Google基准影像提取的水体边界吻合度更高,FCLS方法适合大伙房水库等大型水体边界的精确提取。利用FCLS法对4月12日和27日Landsat 8影像进行分类和变化检测,水体面积增加了3.439 km~2。     

基于多源遥感技术的水库特征参数反演研究

以丹江口水库为例,采用Sentinel-1A合成孔径雷达(SAR)和Sentinel-2A/B多光谱成像仪(MSI)联合提取水域面积,通过建立多源传感器(SAR和MSI)所提取水域面积差异的定量函数关系,修正二者水域面积之间的差异,并将修正后的水域面积与Sentinel-3A雷达高度计(RA)所提取的水位相结合,开展水库蓄水量反演研究,最后以"全国水雨情网"公布的实测数据等为参考,评估水库特征参数的反演精度。结果表明:由RA数据提取的遥测水位与实测水位相比,R~2达到0.99以上,RMSE达到0.093 3,遥测水位与实测水位的平均误差仅有9.33 cm;相对于单一MSI影像或SAR影像所提取的水域面积,二者水域面积联合参与建立的"遥测水位-多源遥感水域面积"模型的R~2和RMSE均有所优化,其中,R~2分别提高了0.26%和0.60%,RMSE分别降低了2.63和1.29;由遥测水位和多源遥感水域面积结合水库蓄水量模型反演的蓄水量与标准蓄水量相比,R~2达到0.99,RMSE达到1.177,相对误差平均为1.8%。研究结果表明:利用多源遥感技术开展水库特征参数的反演研究,能够更加准确地反映水库的运行状态。     

基于GEE平台的黄河流域水体指数研究

黄河流域水体复杂,快速、准确地提取流域水体对黄河流域生态保护和高质量发展具有重要意义,但现有的水体指数无法满足去除遥感影像固有的山体阴影和精确提取复杂水体的要求。基于Google Earth Engine(GEE)平台和Sentinel-2影像,提出一种黄河流域水体指数(YRBWI),与归一化差异水体指数(NDWI)、改进的归一化差异水体指数(MNDWI)和阴影水体指数(SWI)进行水体提取效果对比。结果表明,YRBWI对黄河流域水体提取的效果最好,具体表现在可以解决山体阴影混淆问题,能准确提取高含沙量水体;与NDWI、MNDWI和SWI相比,YRBWI的OA和Kappa值最大,说明YRBWI的水体提取精度最高;YRBWI的水体提取精度对阈值的变化不敏感,具有较强的抗干扰性。     

基于Landsat及ICESat和Hydroweb的太湖容积变化监测

为得到太湖长期动态变化过程,利用1975—2015年Landsat数据,基于归一化差异水体指数法(NDWI)和改进型归一化差异水体指数法(MNDWI)提取湖泊面积数据,并基于ICESat和Hydroweb数据提取太湖水位数据。将两者相结合,得到了太湖容积变化和水量平衡数据。据此,分析了太湖水位、面积和容积变化的规律和趋势,并对其影响因素进行了研究。结果表明,太湖面积和容积变化近40年来呈缓慢增长趋势,分别从1975年的2 320.07 km~2和-0.047 0 km~3增长到了2015年的2 341.06 km~2和0.275 9 km3,增长趋势不明显;太湖水位总体上呈波动变化趋势,水位从1975年的0.982 6 m变为2015年的1.135 9 m。因此,太湖水位与面积相关性中等(R2≈0.65),容积变化与面积和水位变化的相关性较高(R~20.85)。太湖水量平衡为正平衡且变化不大,为0.009 2 km~3。入湖水量的增加、年降雨量和年蒸发量的变化及政府"退地还湖"政策是导致太湖发生变化的主要原因。     

基于归一化水体指数的水域面积估算研究

以ETM+影像为数据源,采用2种归一化水体指数分别从遥感数据中定量提取水域面积,并将提取结果和监督分类提取结果做比较.研究表明,3种模型都能从ETM+遥感数据中准确提取水体信息,并且归一化水体指数模型简单计算速度快,适合用于水域面积的动态监测.选用优良的训练样本,监督分类提取的结果和归一化差异水体指数相同或者更优.     

基于多光谱影像的水体自动提取方法比较研究

以鄱阳湖湿地及附近水域为研究区,基于Landsat OLI影像从水体错提率和面积精度两方面比较了单波段阈值法、归一化差异水体指数法(NDWI)、改进的归一化差异水体指数法(MNDWI)、新型水体指数法(NWI)提取湿地水体的效果。并针对传统提取方法中阈值难以确定的问题,引入直方图波谷法、大津法、迭代法计算阈值。结果表明:单波段阈值法的提取效果较差,3种水体指数法均能对水体进行有效提取;直方图波谷法的计算效果不稳定,不适合计算此次水体提取方法的阈值;大津法和迭代法均能较准确地计算阈值,其中大津法结合新型水体指数法(NWI)精度最高。     

丹江口水库流域生态环境保护现状

丹江口水库水域面积为750 km2,多年平均入库水量为395亿m3,正常蓄水位157 m时库容为175亿m3.从丹江口水库的自然状况出发,分析了流域内水质、水量、水土保持、林业、农业、渔业及工业发展等生态环境的现状及丹江口水库流域的生态环境保护以及管理上存在的问题,阐明了丹江口水库作为南水北调中线水源地的重要性,进而从宏观上提出了加强流域内生态环境的保护与管理的一些相关措施等.     

基于遥感技术的洱海水域面积提取方法研究

湖泊作为区域地表水循环中的一个重要载体,对区域的水资源环境平衡发挥着重要作用。本文运用遥感技术,以2010年ETM+作为数据源,对遥感图像进行预处理之后,通过应用缨帽变换、归一化差分水体指数(NDWI)和增强型水体指数(EWI)3种方法,分别对云南省大理州洱海2010年的水域面积进行提取,比较方法准确性。通过对比效果得出,针对取洱海水域面积3种方法提取效果都非常好,其中归一化差分水体指数法能够更为准确而且快速的提取出水体面积。     

南水北调中线工程水源地的水质保护

介绍了南水北调中线工程水源地丹江口水库的水质现状，分析了影响因素及存在的问题。指出了目前丹江口水库总体水质良好，符合水源地水质要求，但库周和上游地区水污染防治严重滞后，是水库水质的潜在隐患，应加大治理力度，采取有效措施，以保护丹江口水库水质，确保一库清水向北流。丹江口水库库区污染主要是农业非点源污染及库汊区水体的污染，针对污染现状，提出了对策建议。     

基于ETM+图像的厦门湾水体信息提取

选取厦门湾地区部分遥感图像作为试验区域,应用阈值法、谱间关系法、MNDWI指数法3种方法进行水体提取.将提取结果与同期实测水深数据对比,评价各种方法的提取精度.结果表明:MNDWI指数法兼具前两种方法的优点,能排除阴影和云层等信息的干扰,从而较为准确地提取水体.最后应用该方法对整个厦门湾地区的水体信息进行了提取,形成水体信息专题图,从而对厦门市的水体情况进行分析.     

丹江口库区水压应力场的有限元模拟

根据丹江口水库区的地质特征建立三维有限元模型模拟计算水压应力场和应变场，分析水库蓄水后断层的稳定情况及库水载荷对库盆岩体中应力应变状态的影响，并预测丹江口水库二期工程诱发地震的可能性与危险区。研究结果表明，库水载荷不可能直接诱发水库地震，而是通过对岩石的软化和断层的润滑间接诱发地震。蓄水后瓦房厂—周山断裂出现张开现象，丹江断裂滑移增大，稳定性降低；均郧断裂和公路断裂面压应力增加，滑移减小，从而变得更加稳定。水库二期工程后汉江库区诱发地震的机率很小，但丹江口库区有可能诱发地震，能性较大地区为厚坡、九重、彭桥、仓房和田川。     

丹江口水库水质的遥感监测

丹江口水库作为南水北调中线工程的水源地,其水质安全将直接影响到调水工程的成败。根据丹江口库区2012年3月25日和8月9日的两幅HJ卫星遥感影像,结合同步的实测水质参数,采用经验反演模型对丹江口水库叶绿素a(Chl_a)浓度、总磷(TP)浓度和水体透明度(SD)进行了定量反演研究。结果显示,无论是枯水期和丰水期,丹库和汉库入库口的Chl_a浓度和TP浓度都要高于其他区域,而入库口区域的SD要低于其他区域。通过分析14项实测水质指标的主成分分析结果和丹江口库区LULC遥感解译结果发现,枯水期库区TP主要来源于库区上游城镇生活污水和工业废水,而丰水期TP主要来自于农业面源污染。SD反演结果还显示,由于汉江上游降雨量大,水土流失严重,使得汉库水体透明度明显低于丹库。利用Chl_a反演结果对丹江口水库的水体营养状态进行分析后发现,在丹库、汉库入库口区域以及水体流通性较小的狭小水体,水库水体达到了轻度富营养化状态,因此,应该加强对库区面源污染的控制和生态环境修复。     

丹江口库区生态环境现状定量分析评价

以南水北调中线工程的主要淹没区和水源地--丹江口库区为研究区域,利用遥感数据、数字地形数据和气象数据,选取水热条件、地形地貌、土地覆盖和土壤侵蚀等评价因子,对库区的自然生态环境现状进行定量分析评价.结果表明:库区的自然生态环境现状整体一般偏好.较好的占总面积的43%,一般的占47%,较差的占10%.生态环境质量存在海拔地带分异和区域差异,低海拔地段相对较好,中高海拔地段相对较差;中东部地区相对较好,北部和西部相对较差.文章分析了影响生态环境质量的主要因素,同时提出了保护与改善生态环境的几点措施.     

丹江口水库汉江干流库区淤积分析

丹江口水库建成后,改变了天然河道的水沙输移条件,入库水沙受人工调度控制,进入了水库淤积重新造床过程,自建库至 2003 年,入库沙量 98 ％以上都淤积在库内,其中有 85 ％的淤积量都分布在干流库区内 , 出库的泥沙也都是异重流冲泻质。根据丹江口水库历史及近期资料,对汉江干流库区纵、横、垂 3 个方向的淤积分布进行了详细的分析研究,为三峡水库的运用提供良好的借鉴。     

南水北调中线引丹江口水库弃水可调水量分析

南水北调中线工程主要供水目标是华北平原的京、律、冀等地区，汉江丹江口水库是南水北调中线近期工程的水源地，地理位置优越，能自流向京、津地区和黄淮海平原供水，而且水质好。南水北调可调水量受到各方面的关注，近期有专家提出引丹江口水库弃不北调的方案。丹江口水库的弃水可调水量究竟能否满足南水北调（中线）供水区的要求，采用两种方法对比作了深入分析。结果表明，丹江口水库的弃水多年平均可达50亿m^3，但多年平均弃水可调水量仅为12.6～14.5亿m^3，年内分配不均，只发生在汛期的较短时间内，多年平均可调水天数不足25d，年际变化大，有36%的年份完全没有弃水发生。     

丹江口水库湖北库区库底清理监理

丹江口水库是国家战略水源地,在水库蓄水之前,做好库底清理,防止水源地水质污染,对保证枢纽工程及水库安全运行十分重要。为保证库底清理质量和进度,根据丹江口水库库底清理特点和各类污染源影响的严重程度及技术要求,制定了相应的监理监测程序和方法,并对库底清理实施过程中出现的有关问题进行了处理。经湖北省环境监测部门监测,丹江口水库水质达到二类水质标准。该水库库底清理工作方法和成果可为其他水库工程提供参考。     

丹江口水库流域面源污染现状分析

从南水北调中线水源地丹江口水库的自然状况及面源污染现状出发,初步分析了水源地内的农业生产、水土保持等现状,并进一步分析了流域的面源污染成因以及管理上存在的问题,阐明了丹江口水库作为南水北调中线水源地的重要性,进而提出了加强流域内治理面源污染的一些相关措施等。     

丹江口水库水体中微量有机污染物种类初探

丹江水库是南水北调中线工程的水源地，其水质优劣对工程效益有直接影响，长江流域水环境监测中心首次采用色－质联用仪，分别于１９９５年枯水期和丰水期，对丹江口水库水体中的微量有机污染物，进行了初步探查，基本掌握了丹江口水库微量有机物污染分布状况及库区主要污染物种，为库区及水源地的水控制与水资源保护及规划提供了极为重要的科学依据。