曲靖市主要水源地水域面积时空变化及其响应机制研究
摘 要
通过量化分析,揭示曲靖的湖泊或水库资源的分布状况及变化特征,找出曲靖的湖泊或水库变化的根本原因,为曲靖水资源的保护及利用提供理论依据。选取了1988、1996、2003、2009、2017共五年TM/OLI遥感影像,选取了NDWI法和MNDWI法,对曲靖市主要水源地水域面积信息进行了提取。1988~2017年间,主要水源地水域面积呈现出波动上升的趋势,主要水源地水域面积年变化趋势表现为“上升-下降-上升-下降”的“M”型波动增加。年降水量的变化、地下水的补给、气温、除险加固工程、生态投资的增加等综合影响了曲靖市主要水源地水域面积的变化。
关键词:水体提取;曲靖市;时空变化
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1引言
1.1研究区概况
曲靖市位于云南省东部,地处珠江源头,属长江、珠江两大水系分水岭地带,为云南、广西、贵州三省交界处,自古以来为内地入滇之重要窗口,该区域介于103°03′E~ 104°50′E、24°19′N~ 27°03′N之间。区域内山岭河谷相间分布,地质构造复杂,地层发育较为齐全,碳酸盐面积广布。气候类型主要为亚热带高原季风气候,“夏无酷暑、冬无严寒”,年平均气温为14.5℃左右,年平均降水量为1000mm左右。
1.2研究背景及意义
水资源问题是当前普遍制约我国城市可持续发展的“瓶颈”问题之一。随着城市化进程的加快,城市工业化、现代化水平的提高,城市数量的增加和规模的不断扩大,城市水资源的供需矛盾已十分突出,并由此产生许多新的问题。曲靖市未来建设将围绕以麒沾马一体化为核心,构建“一核多点”的城市空间结构。对曲靖市主要水源地水域面积时空变化及其响应机制进行研究,可以使我们对曲靖市水资源有更清晰的认识,为政府进行曲靖市城市建设提供相应的依据。对曲靖市主要水源地水域面积时空变化及其响应机制进行研究,可揭示曲靖市的湖泊或水库资源的分布状况及变化特征,为曲靖市水资源的保护及利用提供理论依据。因此,对曲靖市主要水源地水域面积时空变化进行研究,有利于缓解曲靖市“资源型”缺水问题。水资源的可持续发展发展作为实现可持续发展的重要一环,对其进行研究有着极强的现实意义。
1.3研究方法
1) 基于曲靖市主要水源地的卫星影像资料,运用ENVI和ArcGIS分别提取水体信息和统计水域面积,并分析主要水源地水域面积变化的趋势,详细说明各个时间段的变化情况。
2) 基于曲靖市主要水源地的水域面积统计数据,将主要水源地分为若干个区域,对区域水域面积变化进行横向对比,划分出变化最大区域和最小区域,并对区域水域面积变化做出详细说明。
3)根据自然因素和人为因素两大方面,分析影响曲靖市主要水源地水域面
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积变化的驱动力因素。
2文献综述
2.1国外研究现状
人们对水域面积变化已有很长的研究历史,可将遥感技术的诞生作为时间节点分为传统阶段和新技术阶段。在传统阶段,受技术条件的影响,关于水域面积变化的研究成果极少。新技术阶段,遥感技术诞生,将人类对地球表层的理解推 进到一个新的阶段,同时也给大范围的、全面深入的 水域调查带来便利。与传统的调查方法相比,遥感技术具有覆盖面广、宏观性强、快速、多时相、丰富的综合信息等特点,它能及时快速地识别水体,监测水体动态变化,已成为水体研究的重要手段之一[1]。1960年美国发射TIROS-1和NOAA-1太阳同步气象卫星,标志着人类从空间长期观测地球进入了新的纪元。随着遥感技术的改进,遥感应用的深入,遥感专题信息的提取方法也在不断地改进,经历了目视解译、自动分类、光谱特性的信息提取及光谱与空间特征的专题信息提取等多个阶段[2]。随着信息提取方法的改进,对水域面积变化的研究也愈来愈深入,人们逐渐开始思考水域面积变化的响应机制。
2.2国内研究现状
关于水域变化的研究,水域面积变化是其研究的重点。目前,关于水域面积变化的研究主要集中于水域面积变化监测、水域面积变化及影响因素分析以及水域面积提取方法研究。吴川,张玉龙,许秀贞,张全发做了基于Landset TM/ETM和HJ-1A/B影像的丹江口水库水域变化监测研究[3]. 王军,温兴平,张丽娟,周杨做了基于遥感技术的滇池水域面积变化监测研究[4]。徐德增做了基于高分辨率遥感影像的大伙房水库水域面积变化监测[5]。常利,裴亮做了丹江口水库面积季节变化遥感监测。以上应用遥感技术,对我国重要水域进行了水域面积变化监测研究。刘新,何隆华,周驰做了长江中下游近30年来湖泊的水域面积变化研究[7]。马振刚,李黎黎,张利雅做了1978年—2013年官厅水库水域面积变化及相关因素分析[8]。马建威,黄诗峰,许宗男做了基于遥感的1973—2015年武汉市湖泊水域面积动态监测与分析研究[9]。以上对我国重要水域面积变化做出研究,并对影响水域面积变化因素进行探讨,从空间尺度、时间尺度以及不同的要素对水域面积
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