【摘 要】
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鄱阳湖是中国第一大淡水湖,对鄱阳湖的水文变化进行持续监测,可以为流域内生态环境变化提供基础数据。受湖底地形及环境气候的影响,其水域和周围湿地具有显著的季节性动态变化。借助遥感技术实时性、动态性和周期性,可以大范围、及时地对湖泊水域和洲滩湿地进行监测。本文利用多源遥感数据,开展对鄱阳湖水域面积和湿地年内与年际变化的监测研究,并针对2020长江流域五十年一遇的洪水事件,对鄱阳湖流域湖库蓄洪潜力进行了遥
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鄱阳湖是中国第一大淡水湖,对鄱阳湖的水文变化进行持续监测,可以为流域内生态环境变化提供基础数据。受湖底地形及环境气候的影响,其水域和周围湿地具有显著的季节性动态变化。借助遥感技术实时性、动态性和周期性,可以大范围、及时地对湖泊水域和洲滩湿地进行监测。本文利用多源遥感数据,开展对鄱阳湖水域面积和湿地年内与年际变化的监测研究,并针对2020长江流域五十年一遇的洪水事件,对鄱阳湖流域湖库蓄洪潜力进行了遥感定量估算。本论文的主要研究工作和结论如下:（1）基于GEE（Google Earth Engine）平台获取鄱阳湖1999～2018年GSW（Global Surface Water）的月度水体（Monthly Water History）对鄱阳湖进行季度水体的合成,研究鄱阳湖76个季度水域面积的长时序变化。由于少量时段季度水体的缺失,本文基于百分位切割获取的水淹频率值重建鄱阳湖逐季度完整水域范围,解析鄱阳湖水域面积的季节变化规律。研究结果表明,鄱阳湖水域面积存在显著的年际变化和明显的季节性。丰水期的夏、秋两季,夏季的水域面积稍高于秋季,但也有部分年份存在相反的情况;丰水期水域范围往往大于枯水期,但2006年秋季水域面积全年最小。（2）基于GEE平台利用Sentinel-1＆2和Landsat-8卫星的2017-2019年所有可以获取的不同时相影像,采用随机森林分类（Random Forest,RF）方法,对研究区的湿地进行遥感分类和信息提取,发挥海量遥感影像在湿地宏观连续监测的优势,解析鄱阳湖湿地的年际、年内时空动态变化特征,结果表明:Sentinel-1＆2、Landsat-8影像为鄱阳湖湿地动态变化监测提供良好的数据基础;对3年分类结果进行统计分析,各湿地类型在年内均呈现出动态变化的特点,在每年2月泥滩和草洲面积到达年内最大,水体面积为年内最小,每年6、7月份水域面积达到年内最大,泥滩和草洲面积最小,季节性变化明显;月度时间序列的分类结果,能更准确地说明湿地类型的月度和季度变化。（3）针对2020年中国南方洪涝灾害中的鄱阳湖流域,基于GEE平台获取在2020年1月到10月所有可获取的不同时相Sentinel-1影像,采用Edge Otsu算法,对鄱阳湖流域大于1 km~2的湖库进行水体提取,提取的水域范围分别结合湖盆地形和SRTM DEM对鄱阳湖流域湖库的蓄水能力进行了估算。结果表明:Sentinel-1为鄱阳湖监测水体动态变化具备提供高时间分辨率的数据能力,Edge Otsu算法提取水体精度高达95%以上,水体提取效果较好;鄱阳湖和鄱阳湖流域其他湖库水域面积总和变化趋势一致,都呈现先增后减的单峰趋势;DEM结合湖库矢量边界,结合经验公式可估算湖泊储量,从湖库水量变化的角度来理解通江流域/通江湖泊对洪水的调蓄作用,2020年1月到10月鄱阳湖的最大吞吐量为12.18 km~3,鄱阳湖流域其他大于1 km~2的湖库总吞吐量为2.94 km~3,鄱阳湖流域的蓄洪能力为15.12km~3。
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