基于ENVI 5.1軟件平臺(tái),采用Landsat-7和Landsat-8衛(wèi)星遙感圖像,對(duì)吉林市豐滿水庫(kù)的衛(wèi)星遙感圖像進(jìn)行冰情解譯和庫(kù)表溫度反演,探究豐滿水庫(kù)的整體冰情演變規(guī)律及其與庫(kù)區(qū)水體熱力演變的關(guān)系。結(jié)果表明:在整個(gè)冰期,豐滿水庫(kù)入流條件穩(wěn)定,庫(kù)區(qū)冰情受水體熱力學(xué)影響顯著;在結(jié)冰期,庫(kù)區(qū)表層水溫呈庫(kù)中低、壩前和庫(kù)尾高的分布規(guī)律,結(jié)冰過程從庫(kù)區(qū)中部開始,逐漸向壩前和庫(kù)尾發(fā)展,壩前最后封凍;在穩(wěn)封期,庫(kù)區(qū)冰蓋下水溫呈垂向逆溫分布,冰蓋厚度沿程分布不均勻,庫(kù)尾存在10～30 km的明流段;在開河期,庫(kù)區(qū)表層水溫自庫(kù)尾至壩前呈沿程降溫分布,水庫(kù)以文開河的形式自庫(kù)尾向壩前逐漸開河。 

【文章來(lái)源】：水利水運(yùn)工程學(xué)報(bào). 2020,(03)北大核心

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【部分圖文】：

2014年2月23日豐滿水庫(kù)立面二維水溫與冰蓋分布

冰情解譯的主要步驟為條帶修復(fù)、波段疊加、RGB假彩色增強(qiáng)、圖像分類和數(shù)據(jù)提取。Landsat-7衛(wèi)星遙感圖像在進(jìn)行單波段圖像條帶修復(fù)后，對(duì)Band 1～Band 5進(jìn)行疊加；Landsat-8衛(wèi)星遙感圖像對(duì)Band2～Band 6進(jìn)行疊加。根據(jù)不同波段RGB組合對(duì)地物增強(qiáng)的效果經(jīng)驗(yàn)和嘗試，Landsat-7衛(wèi)星遙感圖像采用Band 4,Band 5,Band 3的RGB假彩色合成方案；Landsat-8衛(wèi)星遙感圖像采用Band 5,Band 6,Band 4的RGB假彩色合成方案。之后采用非監(jiān)督分類法的ISODATA分類器進(jìn)行圖像分類，分類結(jié)果根據(jù)目視解譯以及先驗(yàn)實(shí)地調(diào)查進(jìn)行定義并子類合并，最終將水庫(kù)內(nèi)的地物識(shí)別定義成冰和水。圖2為冰情解譯結(jié)果與當(dāng)日衛(wèi)星遙感照片對(duì)比，結(jié)果顯示二者吻合良好�；谳椛鋫鬏敺匠谭ǖ腡IRS地表溫度反演主要步驟為輻射定標(biāo)、大氣校正、地表比輻射率計(jì)算、黑體輻射亮度計(jì)算和地表溫度計(jì)算。采用ENVI 5.1軟件的輻射定標(biāo)工具，自動(dòng)讀取元數(shù)據(jù)文件中的增益以及補(bǔ)償數(shù)據(jù)，對(duì)多光譜和熱紅外數(shù)據(jù)依次進(jìn)行輻射定標(biāo)；采用FLAASH Atmospheric Correction工具，根據(jù)豐滿地區(qū)緯度和衛(wèi)星遙感圖像拍攝時(shí)間選擇合適的MODTRAN大氣模型參數(shù)。為獲取較精確的地表比輻射率數(shù)據(jù)，采用覃志豪等[16]提出的地表比輻射率計(jì)算方法，將地表分成水體、自然表面和城鎮(zhèn)區(qū)，分別對(duì)這3種地表類型計(jì)算地表比輻射率。在完成黑體輻射亮度計(jì)算和地表溫度計(jì)算后，將反演結(jié)果與實(shí)測(cè)水溫進(jìn)行對(duì)比，以驗(yàn)證該方法的反演精度。結(jié)果（表1）顯示：反演水溫在升溫期（降溫期）均略高于（低于）實(shí)測(cè)水溫；反演水溫與實(shí)測(cè)水溫基本相近，絕對(duì)誤差在0.4～2.4℃，反演效果較為理想。

2011-2012年、2012-2013年豐滿水庫(kù)結(jié)冰期冰情解譯結(jié)果分別如圖3和圖4所示，表2為豐滿水庫(kù)結(jié)冰期冰覆蓋面積統(tǒng)計(jì)。豐滿水庫(kù)歷史封河時(shí)段為12月中旬至1月中旬，從獲得的最早冰情出現(xiàn)和最早完全封凍圖像并結(jié)合歷史冰情數(shù)據(jù)可以推斷，2011-2012年的初冰時(shí)間為11月下旬，完全封凍時(shí)間為12月下旬，結(jié)冰期歷時(shí)約1個(gè)月；2012-2013年的初冰時(shí)間為11月下旬，完全封凍時(shí)間為12月下旬至1月上旬，結(jié)冰期歷時(shí)1.0至1.5個(gè)月。解譯和統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明：豐滿水庫(kù)結(jié)冰過程以熱力結(jié)冰為主，無(wú)顯著的流冰出現(xiàn)；主庫(kù)中段（距壩前72～90 km區(qū)域）首先封凍，之后結(jié)冰區(qū)域分別向壩前和庫(kù)尾發(fā)展；蛟河支庫(kù)和主庫(kù)庫(kù)尾結(jié)冰較早，壩前最后封凍；這種結(jié)冰規(guī)律，與多欽科1[]所總結(jié)的第三類水庫(kù)結(jié)冰順序一致，其產(chǎn)生原因主要來(lái)自上游梯級(jí)電站泄水影響；穩(wěn)封期冰覆蓋率超過97.0%，除庫(kù)尾外均處于封凍狀態(tài)，無(wú)清溝或開敞水域；庫(kù)尾段由于受上游紅石電站冬季下泄高溫水（2.5℃左右）影響，在結(jié)冰后期存在10～20 km的明流段。圖4 2012-2013年豐滿水庫(kù)結(jié)冰期冰情解譯結(jié)果

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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