东江流域三种时间尺度降雨量时空特征分析

研究东江流域月最大半小时降雨量、月最大日降雨量、月降雨量的时空特征,发现月最大半小时降雨量和月最大日降雨量在时空分布上都与月降雨量分布基本一致,认为两者的时空分布特征主要受气候因素影响,同时在一定程度上受热带气旋及地形因素的影响；各种影响因素对两者的作用强度有所不同.在年际变化上,东江流域汛期月平均最大半小时降雨量在1951-1988年总体变化趋势为不显著递增,并在1972年出现显著突变,置信度达95％；而汛期月平均最大日降雨量在1953-2010年总体变化趋势为不显著递减,没有明显突变现象,与汛期平均月降雨量的整体演变趋势相似.     

东江流域汛期降雨序列的小波分析

为了揭示流域汛期降雨变化的多时间尺度的复杂结构,采用Morlet小波函数,对东江流域1956~2005年汛期降雨时间序列进行了小波分析,找出了不同时间尺度下降雨序列变化的周期和突变点,并根据降雨主周期对未来汛期降雨变化进行了预测。研究结果表明,汛期降雨序列呈现微弱的减少趋势,倾向率为每10 a12.08 mm,近50 a汛期降雨量减少了约60.4 mm;汛期降雨量变化的特征时间尺度为2、4、7、12 a与19 a,其中4、7 a左右的周期振荡最强,为汛期降雨量变化主周期;依据主周期的变化趋势,预测2006年前后东江流域汛期降雨将偏少,在2008~2010年汛期降雨将偏多。     

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SPOT-VGT数据的洞庭湖水体面积变化分析

监测洞庭湖水体变化、全面了解其变化规律和演化趋势对于湖区治理和防洪减灾具有重要的现实意义.本文基于SPOT-VGT NDVI数据,采用动态阈值法提取了洞庭湖1998-2010年间逐旬水体信息,并结合历史数据分析了水体面积变化特征.主要结论如下:①动态阈值方法在长时间序列、大数据量的遥感信息提取中具有显著优越性.②洞庭湖水体面积在年内呈现明显季节性变化;在年际呈缩减趋势(丰水期);1825-2010年水体缩减呈现四个阶段,当前处于新一轮的锐减期.③基于累积降雨量数据建立的水面积预测经验模型,精度较为理想.     

降雨因素对大清河流域洪水径流变化影响分析

选择大清河流域的两个子流域，对其洪峰和洪量的变化趋势进行了分析，统计了1956~1980年和1980~2002年两个时段一定频率洪水发生的次数，发现两个子流域洪水次数和量级呈减小的趋势。并分析了降雨因素对洪水变化趋势的影响，结果表明，次降雨量和降雨强度均有减少趋势，一定频率降雨发生的次数在1981~2002年比1956~1980年有明显的减少，汛期降雨量和雨季平均日降雨量也呈减少趋势，以及暴雨空间分布发生了一定的变化，这些降雨因素对洪水次数和量级的减小具有一定的影响。     

湖北梁子湖近45年来蓄洪容积变化遥感监测分析

以Landsat系列卫星影像为主要数据源,结合水文数据、专题数据和其他相关研究文献资料,选取梁子湖在1970年左右、1980年左右、1990年左右、2000年左右、2010年左右、2016年左右6个不同时期的高、低水位对应的总共12幅影像,利用归一化水体指数和改进型归一化水体指数提取湖体边界,并计算其面积与蓄洪容积,结合梁子湖区域人类活动影响,分析其湖泊面积与蓄洪容积的变化趋势。结果表明:①梁子湖水体面积提取结果和蓄洪容积计算结果的相对误差均在10%以内;②自1973年以来的45年内,梁子湖水面面积和蓄洪容积整体上呈先减小、后增大的变化趋势,与人类活动影响具有密切联系。     

太湖水质评价计算方法及近年来水质变化分析

以2000~2005年太湖水质监测资料为基础,结合算术平均法、算术平均法与湖区面积加权综合运用、监测点代表面积与湖区面积加权综合运用等3种不同的湖区水质评价计算方法,对太湖水质状况及其近年来的变化趋势进行了分析。分析了这3种计算太湖水质指标方法的特点和存在问题,并选用监测点代表面积与湖区面积加权综合运用的方法,对太湖水质状况进行评价分析,避免由于个别测站水质状况有较大的差异而影响湖区评价结果。评价结果表明,太湖污染严重区域为北部梅梁湖、竺山湖和五里湖,但水质恶化趋势在2003年后总体上得到了有效的遏制,近年来太湖湖体水质总体稳定,太湖东部沿岸区、东太湖和南部沿岸区水体水质满足饮用水水源地水质标准。     

鄱阳湖湿地植被秋冬季变化多源遥感监测分析

近年来,鄱阳湖枯水期水位连创新低,湖区湿地环境有退化的趋势。为了分析鄱阳湖湿地不同类型土地在不同季节的变化情况,通过收集2003~2009年间60多幅景湖区MODIS、Landsat TM清晰无云遥感图片,对湿地植被变化情况进行了监测分析,提出了湿地植被地类的识别和分类计算方法,计算出2009年各月鄱阳湖区植被面积,首次重点分析了2003~2009年汛期过后的秋冬季（10~12月份）湖区湿地植被多年变化规律,并对湖区11月份植被群落进行了分类和初步识别,分析出各群落的变化趋势及其与水位的关系。     

东台市沿海区域近年来降雨变化趋势探析

利用东台市堤闸管理处2008～2017年逐日降雨资料,分析了江苏省东台市沿海区域年降雨量、汛期降雨量、暴雨频次以及极值降雨事件的变化趋势特征。利用趋势分析、相关性分析等方法对区域内的降雨变化趋势进行了研究,结果显示区域年降雨量及汛期降雨量呈递增趋势,暴雨频次及极端降雨时间同样呈增加趋势。     

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。     

鄱阳湖流域气候变化和人类活动对入湖水沙的影响

近些年鄱阳湖湖区季节性干枯问题频繁出现,有必要对鄱阳湖入湖水沙变化进行进一步研究。利用鄱阳湖流域"五河"基本水文站1961～2016年实测的水沙及流域降雨量资料,通过线性趋势、双累积曲线、经验统计法和统计系列对比法研究鄱阳湖入湖水沙演变过程及影响因素。结果表明:鄱阳湖流域降雨量、侵蚀性降雨量、降雨侵蚀力年际变化均呈不显著的上升趋势(P0.05)。入湖径流量年际变化趋势不显著,而入湖输沙量呈极显著的下降趋势(P0.01),且存在1985年和2000年两个突变点。影响入湖径流量和输沙量的关键降雨指标为年降雨量和降雨侵蚀力。以1961～1984年为基准期,1985～1999年经验统计法和系列对比法计算的水利水保工程减沙效应分别为41.8%和33.4%,在2000～2016年分别为70.6%和66.8%,水库拦沙是入湖输沙量减少的主要原因。     

气候变化对可可西里盐湖流域湖泊水量变化的影响分析

湖泊是气候变化的敏感指示器。为了研究气候变化对湖泊水量的影响,以盐湖流域为研究区,应用统计方法对1989—2018年降雨、气温、蒸发进行线性趋势和突变分析,采用多源卫星遥感技术对湖泊面积等水文要素进行监测,分析湖泊面积与气象要素、湖泊面积与湖泊水量之间的相关性。利用VIC模型模拟径流并结合计算的冰川水量得到盐湖径流组成,定量探讨气象要素对湖泊水量变化的影响,综合分析2011年前后气象要素影响流域湖泊水量的差异。结合统计分析与水文模型定量计算可知:年降雨量、年平均气温显著升高,年蒸发量呈下降趋势,且与湖泊面积有较好的相关性。湖泊面积与湖泊水量间相关性较高,可间接体现气象要素对湖泊水量变化的影响。2011年前卓乃湖和盐湖水量变化主要受降雨量影响,库赛湖和海丁诺尔湖水量变化主要受气温影响;2011—2014年4个湖泊水量变化主要受降雨量影响;2015—2018年4个湖泊水量变化中降雨增加量、冻土释水和地下水补给增加量、冰川融水量对湖泊扩张的贡献约为34.48%、57.66%、7.86%,气温变化成为影响湖泊水量变化的主要因素,降雨量影响次之。     

冰川亏损对哈拉湖流域湖泊水位波动的影响

青藏高原的内陆湖泊水位和冰川变化和其流域内冰川质量亏损对湖泊水位波动的影响及其贡献对水量平衡研究具有重要意义。以哈拉湖流域冰川为例,基于2000-2015年星载雷达测高资料和Landsat卫星多光谱遥感资料分别提取湖泊水位和面积变化;结合附近的托勒台站气象观测资料,进一步分析其水位波动变化原因和冰川亏损对湖泊水量贡献。结果表明:受年降水量和夏季降水量增加影响,哈拉湖水位呈增加趋势,但哈拉湖流域冰川亏损加速趋势不明显;与2000年相比,湖泊面积增加了(21.4±4.8)km~2,湖泊水位增加了(1.68±0.26)m,相应的湖泊水容量增加了(16.1±0.3)×10~8m~3水当量。流域冰川亏损量达对哈拉湖水量的贡献率为39.65%,降水量增加对湖泊水量贡献了22.82%。     

云南高原湖泊洱海流域年降水量时空分布特征研究

为更好地保护洱海生态环境、高效利用水资源和实现湖泊资源的可持续利用提供技术支撑,采用数理统计、趋势法和小波分析等方法,对洱海流域年降水量的地区分布和时空变化,以及年内、年际、多年变化趋势和丰枯变化情况进行分析。研究结果表明:洱海流域年降水量由南向北、由西向东递减,在流域西部和北部,降水量受地形影响较为明显,随高程升高而增大,垂直变化较为显著;全年降水量主要集中在5—10月,占全年降水量的84.9%~93.2%,说明该时段降水量较大程度地决定了年降水量,每年11月至次年4月降水量仅占全年降水量的6.8%~15.1%,最大月降水量出现在7月或8月,最小月降水量出现于12月;洱海流域年降水量年际变化相对较稳定,但呈逐年减少趋势;并存在丰→枯→丰等多个循环交替。     

近40年来中国西北内陆5个典型湖泊面积变化遥感分析

在全球气候变暖的背景下,研究中国西北内陆地区湖泊的面积变化不仅对水资源管理和可持续发展战略有着重要意义,也为评价气候变化与人类活动对湖泊的影响提供参考。以中国西北内陆区5个典型湖泊为研究对象,利用1970-2015年的Landsat MSS/TM/ETM+/OLI影像数据,利用归一化差异水体指数(Normalized Difference Water Index,NDWI)和改进型归一化差异水体指数(Modified Normalized Difference Water Index,MNDWI)分别提取5个典型湖泊边界并获取湖泊面积,同时利用5个典型湖泊周边的气象站降雨量、蒸发量等气象数据,尝试分析湖泊面积发生变化的原因。结果表明:红碱淖近30年来面积呈减小趋势,入湖河流拦蓄和煤炭地下开采等是导致面积减少的原因;博斯腾湖近40年来的面积呈先增加后减少的趋势,其面积变化主要受地表径流和积雪融水的影响;呼伦湖近40年来面积呈减少的趋势,其面积变化主要受入湖径流量的影响;贝尔湖近30年来呈相对稳定的趋势,其面积变化主要入湖径流量的影响;青海湖近40年来面积呈现先减小后增大的趋势,其面积变化主要受区域降水和入湖径流量的影响。     

基于遥感的1973-2015年武汉市湖泊水域面积动态监测与分析研究

近年来,武汉市城市内涝频发,湖泊的减少被认为是导致其发生的重要原因。然而目前尚未有一个统一、科学的数据来表示整个武汉市湖泊的历史变迁。为了掌握近几十年武汉市湖泊的时空变化规律,基于多源遥感数据,采用归一化差异水体指数（NDWI）和面向对象分割结合的水体提取算法,对1973-2015年武汉市的湖泊分布进行了提取,并结合武汉市气象资料和统计年鉴对引起其变化的影响因素进行了分析。结果如下：（1）1973年,武汉市辖区内的湖泊水域面积为1170.84 km²,2015年为856.27 km²,42年间减少了314.57 km²,剧烈减少时期发生在1973-2005年,2005年以后,基本趋于稳定。（2）1973年武汉市中心城区湖泊水域面积为148.90 km²,1973年到1996年,湖泊水域面积基本趋于稳定,而在1996年之后,武汉市中心城区湖泊水域面积开始剧烈减少,2010年之后,武汉市中心城区的湖泊水域面积基本趋于稳定;2015年,武汉市中心城区湖泊水域面积为99.94km²,相对于1973年,减少了48.96 km²。（3）1973年到2015年,武汉市年降水量呈现略增加的趋势,年平均气温则有一定的增加趋势;而在1990年之后,武汉市人口的增加、城镇的快速发展及房地产开发导致了大量的湖泊被侵占;气候变化和人类活动共同导致了武汉市的湖泊水域面积减少,其中人类活动是其变化的主要因素。     

近40年可鲁克湖-托素湖面积变化及影响因素分析

以位于青海省德令哈市境内的可鲁克湖-托素湖为研究对象,利用美国地质调查局自1973年-2013年的多年遥感影像,运用目视解译和改进的归一化差异水体指数方法提取可鲁克湖和托素湖的面积值,分析其变化特征,结合德令哈市的降水、气温、蒸发、径流、农业灌溉耗水资料,对影响湖泊面积变化的因素进行初步探讨。结果表明,可鲁克湖的面积大致保持不变,托素湖的面积自1973年以来呈现先减小又增大的趋势,降水量呈增加趋势,可以认为湖泊面积变化受降水的影响较小,可鲁克湖的面积主要受蒸发、气温和上游巴音河径流量的影响,但其影响存在明显的滞后性。上游农业耗水量是间接影响托素湖面积变化的主要因素,气温的变化通过影响蒸发量和上游冰雪融水间接影响托素湖的面积。     

岱海湖水位对气候要素与土地利用的响应

利用Mann-Kendall检验、Hurst系数法、基于有序聚类法的t检验等方法分析湖区水位演变趋势;利用Partial Mantel检验法,并通过构建缺失资料地区的湖区水文模型,探究了典型半干旱区湖泊岱海湖水位对气候要素与土地利用变化的响应。结果表明:岱海湖水位1959—2018年呈现显著下降趋势,于1982年和2005年发生突变,未来水位将呈现持续降低趋势;岱海湖春季受融雪影响导致水位较高,秋季受用水影响导致水位较低,且秋季水位降低在四季中最为明显;气候变化与水土资源开发利用是影响半干旱区湖泊水位变化的主要因素,在气候变化条件下,岱海湖水位对气温变化最为敏感,对日照变化的响应次之;由于岱海湖流域降水-产流-下渗机制较为复杂,岱海湖水位对降水变化的响应具有滞后性,流域林草面积增加可能是引发岱海湖水位降低的重要因素。     

Patterns of Lake Balkhash water level changes and their climatic correlates during 1992–2010 period

The variation in Lake Balkhash water levels during the period from 1992 to 2010 and their relationship with climate dynamics were investigated in this study, using satellite altimetry data and meteorological records from climate stations located in the lake catchment basin. The altimetry‐derived water level demonstrated a general water level increase, reaching a mean value of 8.1 cm year^?1 in July 2005, with a maximum value of 342.52 m. The increased Lake Balkhash water level was accompanied by an overall upward trend in precipitation and temperature in the catchment basin during the study period. A strong increase in the winter and spring temperature was the main contributor to the general upward temperature trend, whereas a significant change of summer and autumn precipitation was the major contributor to the annual precipitation trend. Neither precipitation nor temperature increased uniformly across the entire lake drainage basin. The study results identified the most pronounced climate change occurring in the mountainous part (>2000 m above sea level) of the basin, in the upper reaches of the Ili river, which is the main water inflow to the lake. Statistical analysis indicated the Lake Balkhash water level is strongly correlated with both precipitation and temperature. The correlations were investigated for three altitudinal strata (<1000 m, 1000–2000 m, >2000 m) corresponding to the lower, middle and upper reaches of the Ili river. The best correlations were obtained for the upper reaches of the Ili river, indicating a changing snow cover and glacier equilibrium are the main factors controlling the water level trends in Lake Balkhash.