基于高分一号遥感影像的广州市南沙区土地利用变化特征分析

土地利用类型能够反映区域经济、社会和生态效益，为深入了解南沙区土地利用构成以及土地利用变化情况，选择2016、2017、2022年高分一号PMS数据进行预处理，利用监督分类的支持向量机算法进行遥感影像解译。根据实地查勘进行结果修正，修正后的土地利用产品总体精度高于90%且Kappa系数高于0.85,构建了2017—2021年南沙区土地利用转移矩阵，并结合2025年土地利用规划进行对比分析。2017年南沙区主要土地利用类型为水域，占比为40%。至2021年，不透水面增加10%(14.39 km²),主要来源于耕地(8.06 km²)和水域(7.48 km²)的转移；水域减少3%(10.63 km²),其中转为不透水面占总减少面积的70%;耕地和林草地则有小规模的减少。黄阁镇和南沙街的城市化建设进程最快、不透水面积明显增大，东涌镇和大岗镇的耕地存在小规模的减少，万顷沙镇和龙穴街大量水域受到不透水面的侵占。对比2025年南沙区城市总体规划，除珠江街和万顷沙镇外，南沙区其他镇街规划的下垫面建设内容基本完成；...     

遥感技术在江苏省水域面积监测中的应用

为准确掌握江苏省水域面积,结合江苏省水利普查数据、1∶10 000水系数据等相关参考资料,利用2012年江苏全省0.3 m空间分辨率航片,提取了2012年度江苏全省8大类别水域面积。分析与评价结果表明:2012年江苏水域面积为22 433.2 km²,包含湖泊(不含省管湖泊圈圩)6 271.0 km²、省管湖泊圈圩637.5 km²、河流5 042.9 km²、水库480.4 km²、塘坝39.8 km²、洪泽湖滞涝圩1 590.0 km²、里下河滞涝圩595.4 km²、鱼塘5 322.5 km²和沟渠2 453.8 km²。该成果精度较高、客观真实,节省了大量人力物力,为今后省级和地方政府水域岸线动态监管、定期开展全省水面变化监测和水利基本现代化进程考核提供了基础数据,为下一步研制全省水域面积管理行政执法协同监管系统提供了监测数据资源。     

伊犁河流域陆表水域面积时空变化及驱动力分析

为探究伊犁河流域陆表水域面积时空变化及其驱动因素，为跨境水资源确权与分配提供依据，利用全球地表水数据集研究2001～2020年伊犁河流域陆表水域面积时空变化，并结合降水、温度和土地利用数据进行驱动力分析。结果表明：(1) 2001～2020年伊犁河流域陆表水域面积增加661 km²,主要增加在中国境外巴尔喀什湖南部和境内流域。(2) 20 a间大于1 km²的陆表水域增加41个，大于5 km²的陆表水域增加14个，巴尔喀什湖水体面积呈先增加后稳定的趋势，卡普恰盖水库水体面积呈下降趋势。(3)中国境内陆表水域面积受气候因素影响较小，土地利用类型变化是境内陆表水域面积变化主导因素；耕地面积变化是影响境外陆表水域面积变化的主导因素。研究成果可为伊犁河流域土地利用规划及流域水资源合理分配提供科学支撑。     

1985—2020年京津冀平原水面面积演变特征及归因分析

在国家复苏河湖生态环境的要求下,分析京津冀平原区长序列水面面积变化特征及变化原因,有助于科学制定区域生态补水量及预测补水效果。研究通过3期土地利用数据融合确定了京津冀平原区的水域面积,基于GEE(Google Earth Engine)云平台提取了1985—2020年京津冀平原区长序列水面面积,并分析了水域面积填充率及水面面积演变原因。结果表明,京津冀平原区水面面积呈增加趋势,与1985年相比,2020年中部平原区水域面积填充率由3.6%增加到18.5%,滨海平原区水域面积填充率由30%增加到45%;生态补水是河湖水面面积增加的主要原因,2020年较2001年中部平原区水面面积增加了176 km²,本地和南水北调生态补水的贡献占到84%。进一步以河湖复苏为目标,从水域面积填充率的角度设置了不同情景,分别估算了不同情景下的河湖生态需水量,为未来生态补水计划提供参考。研究成果系统分析了京津冀平原区水面现状及生态补水的效果,对京津冀平原区开展合理河湖复苏措施具有重要意义。     

基于四种水体指数的艾比湖水面提取及时空变化分析

以Landsat5/7/8系列遥感影像为数据源,利用归一化差异水体指数(Normalized difference water index,NDWI)、改进的归一化差异水体指数(Modified normalized difference water index,MNDWI)、自动水体指数(Automated water extraction index,AWEI)、改进的自动水体指数(Modified automated water extraction index,MAWEI )提取艾比湖水体,建立混淆矩阵对4种水体指数提取结果进行对比分析,利用精度最高指数提取艾比湖面积并通过动态度分析湖泊面积变化趋势,同时对艾比湖面积变化的驱动因素进行分析。结果表明:MAWEI指数精度最高,精度达到95%以上,Kappa系数＞0.94。2000—2003年期间,艾比湖面积从768.93 km²增加至982.27 km²,湖泊面积增加27.74％、动态度为9.24％;2003—2014年期间,湖泊面积减至447.08 km²,湖泊面积缩减54.48％、动态度为-4.95％;2014—2018年期间,湖泊面积再次增加至852.77 km²,湖泊面积增加90.74%、动态度为22.68％;2018-2020年湖泊面积减至593.79 km²,湖泊面积缩减30.36％、动态度为-15.18％,总的来说近20 a艾比湖面积变化呈现先扩张再退缩的趋势。湖泊面积变化与年均降水量呈正相关,与蒸发量呈负相关,与博尔塔拉河和精河径流量呈正相关。水资源的减少及其周围人口、灌溉面积及生产值持续增长引起经济社会总用水量的激增,对湖泊面积变化产生一定的影响。研究成果对艾比湖生态环境保护有一定参考意义。     

基于水文水动力耦合模型的平原湖区土地利用变化对排涝模数的影响

为准确模拟平原湖区土地利用变化对排涝模数的影响,选取湖北省四湖流域螺山排区作为研究区,利用构建的SCS-MIKE11耦合模型计算不同时期土地利用类型下的排涝模数,分析土地利用变化对排涝模数的影响,并通过设置不同水旱比、水面率和地面硬化率的组合,对土地利用变化条件下的排涝措施进行模拟优化。结果表明:在10 a一遇的1 d暴雨3 d排除和3 d暴雨5 d排除的标准下, 2011年土地利用方式下求得的排涝模数比1994年求得的排涝模数大,分别增加了159.3%和33.6%;在保持水旱比和水面率不变的情况下,地面硬化率每增加1%,1 d和3 d暴雨下排涝模数分别增加0.005 m³/(s·km²)和0.003 m³/(s·km²);在保持水旱比和地面硬化率不变的情况下,水面率每增加1%,1 d和3 d暴雨下排涝模数分别减小0.016 m³/(s·km²)和0.012 m³/(s·km²);在保持水面率和地面硬化率不变的情况下,水旱比每增加0.1,1 d暴雨和3 d暴雨下排涝模数分别减小0.004 m³/(s·km²)和0.003 m³/(s·km²)。因此,除了增加排涝泵站的排涝流量外,减少地面硬化率(例如采用透水路面)、增加水面率和水旱比也是除涝减灾的有效措施。研究成果可为土地利用变化条件下平原湖区排涝模数的确定和排涝措施的制定提供参考。     

浅谈安徽省淮河中游防洪面临的问题

一、引言。安徽省地处淮河中游,流域面积广阔,约6.7万km²,范围主要涉及淮北、阜阳、六安、淮南、蚌埠、滁州等10个地级市(22个区),以及30个县、县级市。沿淮的地形地貌中,平原及洼地约占总面积的61%,面积约4.1万km²;山丘区2.4万km²,占36%;其他湖泊水面面积约占总面积的3%。历次黄河南泛的严重影响以及古河流的交互沉积,使得区域内部分地形高低不平,有“大平小不平”的特点。     

2013～2018年东洞庭湖水域面积变化遥感监测与分析

为研究新形势下洞庭湖的江湖格局变化情况,基于2013～2018年Landsat 8-OLI卫星9个时相的遥感数据,提取近期东洞庭湖水域面积时程变化特征,并利用已有的水位观测资料,建立了水域面积与城陵矶站水位之间的相关关系。结果表明：（1） 2013～2018年东洞庭湖水域面积呈现动态变化,介于229.55～996.32 km²,平均502.00 km²;（2）年内汛期6～7月份水域面积最大,枯季水域面积则最小,空间分布上东洞庭湖沿湘江深水河槽以及湖区西北部较深的分叉型水槽为常年水体,其面积占比不足湖区总面积的20%;（3）东洞庭湖水域面积与城陵矶站水位呈显著正相关,相关系数可达0.96。水位变化是湖区水域面积变化的主控因素,研究成果进一步验证了洞庭湖涨丰枯退水情下的江湖格局。     

基于CSLE的汕头市土壤侵蚀定量分析研究

土壤侵蚀目前已成为全球范围内主要的环境和农业问题之一。为了摸清华南红壤区市级土壤侵蚀空间分布规律,选择广东省汕头市为研究区域,采用卫星遥感与地面监测相结合的研究方法,利用中国土壤流失方程（CSLE）开展了对2018年汕头全市的土壤侵蚀模数计算研究,并分析了研究区水土流失状况。研究结果表明：土壤侵蚀面积较大的是潮南区（8 832 km²）、朝阳区（8 103 km²）和濠江区（2 691 km²）,以自然侵蚀为主;土壤侵蚀面积较小的是龙湖区（1 259 km²）、澄海区（1 137 km²）、金平区（939 km²）和南澳县（766 km²）。生产建设侵蚀面积占比9 362%,主要集中在练江中下游、榕江下游和中心城区,坡地开发侵蚀面积占比491%,主要集中在潮阳区和潮南区。研究结果指出：降雨的时空分布不均为水土流失提供外营力条件;植被覆盖度降低是引发土壤侵蚀上升的重要因素;人类的生产建设开发项目活动加剧了水土流失的发生。研究成果对研究区...     

基于层次分析法的茂县斜坡地质灾害易发性评价

茂县是西南深切河谷地区地质灾害的重灾县之一,亦是对区域地质灾害进行特征分析及易发性评价的良好试验基地。在茂县斜坡地质灾害详查及遥感数据解译的基础上,选取高程、地形起伏度、坡形、坡度、地层岩性、水系因子及地质构造7个因素作为评价指标,采用层次分析法对研究区斜坡地质灾害易发性进行评价与区划。结果表明:地质灾害高易发区占地面积约46.1 km²,占10.02%,主要分布于研究区的岷江干流沿岸及其部分支流沿岸等;中易发区面积约149.59 km²,占32.52%;低易发区面积约205.25 km²,占44.62%;非易发区面积约59.06 km²,占12.84%。评价结果与野外调查基本吻合,可为茂县斜坡地质灾害防治及土体规划利用提供依据。     

近40a岱海水域面积与水量变化遥感监测

岱海是中国重要的自治区级湖泊湿地自然保护区之一,近年来受气候变化和人类活动影响,岱海湖面严重萎缩,水量逐年减少。基于1977—2019年Landsat系列中高分辨率卫星遥感影像,利用改进的归一化差异水体指数法提取岱海水域面积,结合湖泊数字高程模型（DEM）和实测高程数据,利用逐像元法对岱海水量变化进行了估算。结果表明：1977—2019年岱海水域面积呈现萎缩趋势,43 a间共减少了91.86 km²,缩减比例达63.19%;1977—2019年岱海水量呈现下降趋势,库容量降低了9.03亿m³,年减少速率为0.22亿m³/a;岱海水量与水域面积呈现明显相关性且逐年递减,在不采取任何措施的情况下,以当前的多年平均萎缩速率,自2019年起,岱海将会在7 a后即2026年消亡。     

基于SWMM和InfoWorks ICM的城市街区洪涝模拟与分析

针对我国城市日益突出的洪涝问题,以福州市主城区某街区为例,基于SWMM与InfoWorks ICM构建了城市街区尺度洪涝模拟模型,基于差分进化算法率定SWMM关键参数,并在不同的降雨情景下,模拟了城市街区地表内涝淹没与危险性分布,并对比评估了模拟结果的可靠性。结果表明：基于差分进化算法率定得到的SWMM参数具有较好的效果,两次洪峰的模拟水位和实测水位误差均在1%以内;10 a、20 a、50 a和100 a 4种重现期降雨驱动下,研究区淹没面积分别为3.14 hm²、3.37 hm²、3.61 hm²和3.72 hm²,重现期从10 a到100 a,总淹没面积占比由27.40%上升到32.46%;基于SWMM与ICM耦合的模拟方式在研究区具有较好的适用性。     

基于MIKE FLOOD耦合模型的洪水淹没风险分析:以北京市某科学城为例

为科学制定城市空间发展及相关规划,对城市暴雨洪水进行精细化模拟,以北京市某科学城为例,利用MIKE FLOOD平台,基于基础地理、河道断面、闸坝工程、暴雨洪水、防洪规划及调度等数据构建了河道一维、研究区二维的大尺度、高精度耦合模型,模拟范围包括山区120 km²、平原区267 km²。根据设计洪水和2021年潮白河生态补水实测数据进行了模型参数率定和验证,准确模拟了现状和规划情景下的河道洪水漫溢及洪水淹没情况。结果表明：模拟水位与率定及验证水位差均不大于0.20 m,纳什系数接近于1,均方根误差较小。模型对包含山区和平原区的大区域范围及精细化河道断面和网格尺度模拟结果较好,适用于科学城洪水淹没风险分析。现状条件下,科学城内仅沙河牤牛河基本满足20 a一遇防洪标准,20 a、50 a和100 a一遇洪水条件下科学城淹没面积分别为0.45 km²、0.76 km²和3.06 km²,淹没主要集中在沙河中游部分河段以及沙河、雁栖河下游入河口处两岸。规划条件下,科学城内河道基本满足防洪...     

柴达木盆地湖泊天然生态水文特性辨识

针对柴达木盆地内盐湖资源开发布局与生态空间矛盾日渐突出的问题,以柴达木盆地那棱格勒河尾闾湖泊东、西台吉乃尔湖为例,基于长序列遥感影像及气候观测数据,结合水量平衡等方法进行湖泊天然生态水文特性辨识。结果表明：东台吉乃尔湖以2.19 km²/a的速率呈扩张趋势,湖面积为180～220 km²,西台吉乃尔湖以3.50 km²/a的速率缩小,湖面积为130～140 km²;水量减小时,东台吉乃尔湖以原有形态向内缩小,西台吉乃尔湖从近似三角形形态萎缩至椭圆形,由于地形和上游来水路径的原因,两湖的湖岸线主要在湖西南侧和西北侧发生变化;对长序列湖泊面积变化做累积频率曲线,确定湖泊面积保证率,选取25%、50%、75%和90%的保证率,可识别天然状态的湖泊面积、湖容及空间形态。     

冀东平原地面沉降影响因素及易发性评价——以唐山市平原区为例

为了解冀东平原地区地面沉降机理，揭示诱发地面沉降的主要影响因素，以唐山市平原区为研究对象，通过分析研究区地面沉降现状、第四系地层性质及地下水位埋深等因素，系统解释了引起地面沉降的主要因素，并借助综合危险性指数法进行了地面沉降易发性评价。结果表明：(1)研究区地面沉降自北向南逐渐增强，沉降严重地区分布于沿海地带；研究区地面沉降高易发区面积1 859.74 km²,占比为22.30%,中易发区面积为2 699.34 km²,占比为32.36%,低易发区面积3 781.92 km²,占比为45.34%。(2)影响地面沉降的内部因素为第四系地层厚度、地下水主要开采层黏性土厚度，外部影响因素为浅层、深层地下水位埋深。研究成果可为提高地面沉降灾害的监测与预警能力提供科学依据。     

洞里萨湖的水位和面积变化特征

洞里萨湖是湄公河最大的连通湖泊,其水位、面积变化对洞里萨湖的结构和功能产生重要影响,辨识水位、面积演变规律对洞里萨湖区与湄公河三角洲防汛抗旱和生态环境保护具有重要指导意义。基于金边港、波雷格丹和甘邦隆站长系列的日均水位数据及湖区地形资料,定量分析了洞里萨湖水位、面积的年际与年内变化特征。结果表明:洞里萨湖水位涨落缓慢,涨水天数少于退水天数,涨水率高于落水率。洞里萨湖年际水位波动频繁,年平均水位、年最高水位、年水位极差值、年洪水历时、年平均洪水位、日涨水率年际变化总体呈小幅下降趋势,年最低水位、退水天数、日落水率年际变化呈上升趋势。洞里萨湖水位、面积年内呈单峰型变化,5月份最低,平均水位1.51 m,相应面积2 487 km²,实测最低水位1.11 m,相应面积2 053 km²;10月份最高,平均水位8.70 m,相应面积12 768 km²,实测最高水位为10.54 m,相应面积15 261 km²,多年平均年内水位变幅7.63 m,面积变幅10 628 km²。研究成果为下一步洞里萨湖区的综合治理规划奠定了基础。     

基于SWAT和GIS的洱海流域土地利用变化对径流影响的研究

利用DEM、土地利用、土壤、气象等时空数据并结合GIS和RS技术,建立洱海流域SWAT模型,分析了2000年和2010年不同土地利用情景对径流的影响,其结果为洱海流域土地利用变化引起径流的变化率为2.46%。以《云南省土地利用总体规划大纲(2006—2020)》为依据,结合洱海流域土地利用分布的实际情况,设置3种土地利用情景,研究不同土地利用情景对径流的影响。结果表明情景1中,66.06 km²的耕地转林地和89.16 km²的耕地转草地,模拟的年均径流值增加75.73 mm;情景2中,100.13 km²的裸地和105.74 km²的草地转为耕地,年均径流增加39.89 mm;情景3中,138.72 km²的草地和292.86 km²林地转耕地,年均径流减少20.36 mm。模拟表明在坡度15°以上,洱海流域森林和草地面积的增加将会增加径流量;在坡度15°以下,耕地的增加会一定程度上减少径流量。研究成果为洱海流域水资源空间合理调配提供参考依据。     

长江流域气象干旱演变特征及未来变化趋势预估

基于长江流域及周边范围在内的318个气象站点1956—2018年的实测资料和CMIP5全球气候模式在3种RCPs情景下的预估数据,以标准化降水蒸散发指数作为干旱等级的划分指标,对流域历史气象干旱时空演变特征进行了分析,并预估了流域未来不同排放情景下的气象干旱时空变化趋势。结果表明:①近60 a,流域干旱率年际变化较大,平均干旱率为18.21%。从年代变化来看,近20 a干旱影响范围普遍较大;干旱频发地区主要位于岷江流域,干旱次数呈从上游向下游递减的趋势;高强度的干旱多发生于金沙江中下游地区和成都平原地区,平均场次干旱强度也呈从上游向下游递减的趋势;②在RCP2.6、RCP4.5和RCP8.5情景下,2020—2050年长江流域多年平均干旱面积分别为74.1万km²、75.7万km²和126.4万km²;流域上、中、下游干旱频次多年平均值分别为1.1~1.2次/a、1.0~1.1次/a、1.0~1.1次/a。预估时段内上、中、下游干旱频次较历史时段分别增加38.4%~50.7%,33.7%~45.3%和32.6%~49.6%;预估时段内上、中、下游干旱强度多年平均值分别为-1.68,-1.64,-1.60,与历史时段差别不大。研究结果可为相关部门制订科学合理的干旱灾害防范措施和对策提供科学依据。     

塔里木河流域天然林草保护与修复研究

开展塔里木河流域天然林草保护与修复研究,对于复苏河湖生态环境、保护生态安全屏障、实现流域社会经济发展、实施乡村振兴等国家重大战略有重要意义。基于塔里木河流域“九源一干”自然生态系统变化趋势与现状,从稳定流域自然生态系统规模和提升生态系统功能的角度出发,通过大量的天然林草面积和覆盖度变化数据对比分析,综合设定分区保护下的流域天然林草生态保护目标和保护修复面积,并确定其相应的生态保护需水量。结果表明：天然林草保护和修复面积为1.57万km²,其中,保护区面积1.40万km²,修复区面积0.17万km²;流域天然林草生态保护需水总量为60.36亿m³,其中,基本生态需水为51.32亿m³,生态修复水量为9.04亿m³,并提出了相应生态保护与修复措施、机制。研究成果可为塔里木河流域生态保护与修复提供参考。     

新疆洪水灾害风险区划编制实践与思考

新疆洪水灾害风险区划研究是全国水旱灾害风险普查工作的重要组成部分,也是防洪减灾非工程措施之一。以新疆地区为研究对象,阐述了洪水灾害风险评估与区划研究的体系,并实现了对新疆洪水风险的定量评估。研究表明,新疆洪水灾害极高、高、中风险区域面积分别为5414.99、3463.81、8753.72km²,主要江河防洪区一级、二级重点防治区面积分别为2194.07、5203.82km²,山地洪水重点防治区面积13650.93km²。基于新疆洪水风险区划的应用情况,提出了该领域实践中存在的问题,为推进洪水灾害防治工作提供了技术支持和参考。